08结63-测量学-章7-控制测量

x y
理论 理论
xC xB yC y B
f x x计算 x理论
f y y计算 y理论
3. 算例
§7.4
交会定点
通过测量交会点与周边已知坐标点所构成三角形的角度或边长计算交
会点的平面坐标，它是加密小地区平面控制点的方法之一 按交会的图形分：
∠AB1为 联接角
B 4
3
5
四、导线测量的内业工作（以闭合导线为例） 1. 整理外业数据，绘制略图
N
αAB
1
β1
β6
2
β2
β3
A
B
3
β5
β4
5
4
按照实际方位、折角、距离绘出略图
2. 角度闭合差的计算与调整
闭合图形条件：∑β理=（n-2）180° 闭合图形条件：∑β测= β1+ β2+ β3+… βn 闭 合 差：fβ = ∑β测－ ∑β理 容 许 误 差：f容 = ±40″ n 如果fβ＜ f容 ，则进行调整， 方法：将闭合差反其符号，平均分配到各水平角上 改正后内角和：∑β测′ = β1 ′ + β 2 ′ +… β n ′ = ∑β理
高程控制测量：
–测定点位的高程H –水准测量、三角高程测量、GPS高程测量
三、国家基本控制网
国家平面控制网
– 采用逐级控制、分级布设的原则，分一、二、三、四等。 – 主要由三角测量法布设，在西部困难地区采用导线测量。 – 国家一、二等网合称为天文大地网。 – 我国天文大地网于1951年开始布设，1961年基本完成，1975年修补测工作 全部结束，全网约有5万个大地点。
fx f y
6. 坐标增量相对闭合差的计算
fD 1 K D N K 容许 1 3000
7. 坐标增量闭合差的调整
例：
vx12
fx D12 D
vy12
D
fy
D12
验算
v v
xi yi
fx fy
8.计算改正后的 坐标增量
例：
x12 x12 vx12 y12 y12 vy12
只介绍测角交会的坐标计算方法 测边交会和边角交会的坐标计算方法可由测角交会方法推出
§7.5 三、四等水准测量

小地区一般以三等或四等水准网作为首级高程控 制 地形测量时再用图根水准测量或三角高程测量进 行加密 三、四等水准点的高程应从附近的一、二等水准 点引测，布设成附合或闭合水准路线 点位应选在土质坚硬、便于长期保存和使用的地 方，并应埋设水准标石 也可用埋设了标石的平面控制点作为水准点 水准点应绘制点之记
§7.1
控制测量概述
一、为什么要做控制测量？
测量工作应遵循的原则
– 从整体到局部，先控制后碎部，由高精度到低精度 – 逐级加密，层层检查
遵循测量工作原则的目的
– 减小误差积累，保证测图精度 – 可以分幅测绘，加快测图进度 – 防止错漏发生，保证成果正确
二、控制测量
平面控制测量：
– 测定点位的平面位置(x,y) – GPS卫星定位、导线测量、三角测量、三边测量、边角测量、
四、城市控制网
– 在城市地区建立的控制网成为城市控制，一般分级布设 – 为城市大比例尺测图、城市规划、市政工程建设等服务 – 分为城市平面控制网和城市高程控制网
四、工程控制网
– 为工程建设而布设的测量控制网称为工程控制网 – 按用途可分为：测图控制网、施工控制网、变形监测控制网 – 按类型可分为：平面控制网和高程控制网
国家高程控制网
– 采用逐级控制、分级布设的原则，分为一、二、三、四等 – 其中一、二等水准测量称为精密水准测量。 – 一等水准是国家高程控制的骨干，沿地质构造稳定和坡度平缓的交通线 布满全国，构成网状。全长为93000多km，包括100个闭合环，环的周长为 800~1500km。 – 二等水准是国家高程控制网的全面基础，一般沿铁路、公路和河流布设 – 二等水准环线布设在一等水准环内，每个环的周长为300~700km，全长为 137000多km，包括822个闭合环。 – 沿一、二等水准路线还要进行重力测量，提供重力改正数据。 – 三、四等水准直接为测制地形图和各项工程建设用。三等环不超过300km – 四等水准一般布设为附合在高等级水准点上的附合路线，其长度不超过 80km。
三、四等水准测量的技术要求
三、四等水准测量仪器及水准尺
三、四等水准测量的方法
三、四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。 1) 一站观测顺序 ① 在测站上安置水准仪，后视水准尺黑面
用上、下视距丝读数，记入表7-12中(1)、(2)位置
旋转微倾螺旋，使管水准气泡居中，用中丝读数，记入表7-12中(3)位置 ② 前视水准尺黑面，用上、下视距丝读数，记入表7-12中(4)、(5)位置 旋转微倾螺旋，使管水准气泡居中，用中丝读数，记入表7-12中(6)位置
起讫于同一已知点的导线，称为闭合导线。 它有3个检核条件：一个多边形内角和条件和两个坐标增量条件。
A
三角点 （已知控制点）
1
2
导线点
B
5 4
3
附合导线
布设在两个已知点之间的导线，称为附合导线。 它有3个检核条件：一个坐标方位角条件和两个坐标增量条件。
导线点
B
三角点 （已知控制点）
2
4
D
A
1 1-1
计算附合导线 坐标的两处不同
βB αAB A β6 1 2 β5 β3 3
折角 （水平角）
D 4 β4 αCD
已知方位角
B
已知方位角
C
CD
计算
AB n 180 观测
0 i 1
n
1. 角度闭合差的计算不同
f CD计算 CD已知
2. 坐标增量闭合差的计算不同
– 前方交会(forward intersection)
– 侧方交会(side intersection) – 后方交会(resection)
按观测值类型分
– 测角交会(angular intersection) – 测边交会(linear intersection)
– 边角交会(linear-angular intersection)
③ 前视水准尺红面，旋转微倾螺旋，使管水准气泡居中
用中丝读数，记入表7-12中(7)位置 ④ 后视水准尺红面，旋转微倾螺旋，使管水准气泡居中 用中丝读数，记入表7-12中(8)位置。 以上观测顺序简称为后、前、前、后。 2) 一站计算与检核 ① 视距计算与检核 后视距离(9)={(1)-(2)}÷10 前视距离(10)={(4)-(5)}÷10 计算前、后视距差(11)：(11)=(9)-(10)
三等水准，(11)不超过3m，对于四等水准，(11)不超过5m。 计算前、后视视距累积差(12)：(12)=上站(12)+本站(11) 三等水准，(12)不超过6m，四等水准，(12)不超过10m。 ② 水准尺读数检核 同一水准尺黑面与红面读数差的检核：(13)=(6)+K-(7) (14)=(3)+K-(8) K为双面水准尺的红面分划与黑面分划的零点差 本例，106尺的K=4787mm，107尺的K=4687mm 三等水准，(13)、(14)不超过2mm；四等水准，(13)、(14)不超过3mm。 ③ 高差计算与检核 按前、后视水准尺红、黑面中丝读数分别计算一站高差： 黑面高差(15)={(3)-(6)}÷1000 红面高差(16)={(8)-(7)}÷1000 红黑面高差之差(17)=(15)-{(16)±0.1}=(14)-(13) 对于三等水准，(17)不超过3mm，对于四等水准，(17)不超过5mm。 红、黑面高差之差在容许范围以内时，取其平均值作为该站的观测高差： (18)= {(15)+(16)}/2
5. 工作环境温度：
-20℃ ~ +50℃
全站仪测量模式
1. 角度测量模式：可进行水平角、竖直角测量 2. 距离测量模式：跟踪测量、快速测量、高精度测量 3. 组合测量模式：水平角、平距、高差测量 4. 放样测量模式 5. 坐标测量模式
三、四等水准测量成果处理 内容：根据已知点高程和水准路线的观测高差，求 出待定点的高程值 前面所讲的图根水准测量成果处理方法是一种近似 的成果处理方法，它不能用于三、四等水准测量的 成果处理 《城市测量规范》规定，各等级高程控制网(指一、 二、三、四等水准网)应采用条件平差或间接平差进 行成果计算，条件平差或间接平差是符合最小二乘 原理的严密平差方法，可用专用平差计算软件进行 计算，已经超出了本书的范围。
第7章
控制测量
控制测量概述
导线测量 交会定点 三、四等水准测量
三角高程测量
控制测量的概念
控制测量的任务：
在一定范围的地面上，通过建立（平面和高程）控制网，精确测定控制点 的位置——X、Y、H
控制测量的作用：
1、各项测量的基础 2、具有控制全局的作用 3、限制测量误差的传递和积累
3
支导线
C
支导线
1-2
由一已知点出发，即不附合也不闭合，支导线只有必要的起算数据， 没有检核条件，它只限于在图根导线中使用，且支导线的点数一般不 应超过3个。
三、导线测量的外业工作
1. 踏勘选点，布网设计（通视、点位易于保存、视野开 阔、均匀分布在测区）
2. 埋石（埋桩）、编号、作点之记
3. 测量导线边长 4. 观测水平角（联接角和折角） 例： A 1 2 ∠1、 ∠2 ∠3、 ∠4、 ∠5 ∠5B1均为折角
3. 用改正后的导线内角推算各边的坐标方位角
前 后 180 右