控制测量导线
测量学第六章控制测量
R tan1 y2 y1 tan1 y12
x2 x1
x12
12 R ，当 x 0, y 0 时
12 180 R ，当 x 0 时
12 360 R ，当 x 0, y 0 时
表6－5 闭合导线坐标计算表
1．闭合导线 起讫于同一已知点的导线，称为闭合导线
2．附合导线
布设在两已知点间的导线，称为附合导线。 此种布设形式，具有检核观测成果的作用，
并能提高成果的精度。
3．支导线
由一已知点和一已知边的方向出发，既不附合到 另一已知点，又不回到原起始点的导线，称为支 导线。
因支导线缺乏检核条件，故其边数一般不超过4条。
-61.10
85.66
-61.12 +85.68
2 107 48 30 +13 107 48 43
438.88 585.68
-0.02 +0.02
53 18 43 80.18
+47.88 +64.32
47.90 64.30
3 73 00 20 +12 73 00 32
486.76 650.00
-0.03 +0.02
当 A、B、C、P 四点共圆时，则
ac
bd
k
ac
0
bd 0
（6-31）
为不定解。因此，式（6-31）就是 P 点落在危险圆上的判别式。
量改正数，即
Vxi
fx D
Di
Vyi
f
y
D
Di
导线控制测量
常规测绘技术目录 (1)几个基本概念 (1)测量工作的程序 (2)水准测量 (3)三角高程测量 (6)角度和方向测量 (6)距离测量 (9)测量误差 (10)控制测量................................................................. 1 1 导线控制测量. (12)传统地形测量方法 (13)数字测图技术 (14)地形图的应用 (15) (16)水利工程测量 (16)桥梁工程测量 (17)路线工程测量 (17)工程的变形监测 (18)工业与民用建造测量 (19)地下工程测量 (19)矿山测量 (20)隧道工程测量............................................................. 2 1 工业设备的安装及检校测量(三维工业测量) .. (22)海洋测绘 (22)地籍测量 (24)房地产测绘 (27)摄影测量 (27)【垂线】重力的作用线称为铅垂线，简称垂线。
【水准面】某一时刻处于没有风浪的海洋水面，称为水准面。
【大地水准面】在高度不同的水准面中选择一个高度适中的水准面作为平均海水面，这个平均海水面就称为大地水准面。
它是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面，是一个重力等位面，即物体沿该面运动时，重力不做功，是通过验潮站对海水面长期观测得到。
大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面，也是海拔高程系统的起算面。
大地水准面的形状反映了地球内部物质结构、密度和分布等信息。
【高程基准】是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。
确定水准基面则是取验潮站长期观测结果计算出来的平均海面。
中国以青岛港验潮站的长期观测资料推算出的黄海平均海面作为中国的水准基面，即零高程面。
中国水准原点建立在青岛验潮站附近，并构成原点网。
用精密水准测量测定水准原点相对于黄海平均海面的高差，即水准原点的高程，定为全国高程控制网的起算高程。
控制测量
控制测量目的：提供控制基础和起算基准实质：测定具有较高精度的平面坐标和高程的点位控制点国家平面控制测量：一、二、三、四等国家高程控制测量：一、二、三、四等一、闭合导线1 、定义：导线从一点开始，经过一系列的导线点，最后又回到原来的起始点，形成一多边形，称闭合导线。
该导线多用于宽阔地区的控制。
2 、内业计算：2.1 闭合差计算和角度调整内角总和的理论值：∑β理= （n-2 ）×180 °角度闭合差f β： f β= ∑β测- ∑β理角度调整：角度闭合差按相反符号平均分配到各个角。
2.2 坐标方位角计算α前= α后+180 °- β右α前= α后-180 °+ β左2.3 坐标增量闭合差计算纵横坐标增量代数和，理论上都应该等于零，而在实测边长中都不可避免地存在误差，角度虽然经过调整，但不可能与实际相符，所以其代数和等于某一数值fx 和fy ，这个数值就是纵横坐标的增量闭合差。
即：fx= ∑△x 测fy= ∑△y 测其导线全长闭合差 f 为：f= √(fx2+fy2)导线全长相对闭合差K 为：K=f/ ∑d=1/T2.4 坐标增量的调整由于计算坐标增量是采用经过调整后的导线角度，所以坐标增量闭合差可以认为主要是由导线边长的误差所引起。
因此，坐标增量闭合差可取相反的符号，按边长的比例分配到各边的坐标增量中去。
2.5 坐标计算：将起始坐标逐一加上各点坐标增量而得。
二、附合导线1 、定义：导线起始于一个高级控制点，最后附合到另一高级控制点，称附合导线。
适用于狭长地区的控制。
2 、内业计算：计算步骤和方法与闭合导线基本相同，只是在角度闭合差和坐标增量闭合差的计算上有差异。
2.1 闭合差计算和角度调整终边的坐标方位角：左角α′终= α始+ ∑测-n ×180 °右角α′终= α始- ∑测+n ×180 °角度闭合差f β： f β= α′终- α终角度调整：角度闭合差按相反符号平均分配到各个角。
导线控制测量
导线控制测量第一节控制测量概述测量工作必须遵循“从整体到局部，由高级到低级，先控制后碎部”的原则，即先在全测区范围内，选定若干个具有控制作用的点位，组成一定的几何图形，以较精确的方法，测定这些点位的平面位置和高程。
测定控制点的工作，称为控制测量。
控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。
平面控制测量是测定控制点的平面位置，高程控制测量是测定控制点的高程。
一、平面控制测量由于控制点间所构成的几何图形的不同，平面控制测量又分为三角测量和导线测量。
如图6-1所示，将控制点、、、、、、、组成相互连接的三角形，测量出1~2条边作为起算边（或称为基线）的长度，如图中、边，并测量所有三角形的内角再根据已知边的坐标方位角、已知点的坐标，求出其余各点的坐标。
也可以用导线测量方法建立，如图6-2所示，将控制点、1、2、3、4用折线连接起来，测量各边的边长和各转折角，由起算边的坐标方位角和点的坐标，也可算出另外一些转折点的坐标。
用三角测量和导线测量的方法测定的平面控制点分别称为三角点和导线点。
在全国范围内统一建立的控制网，称为国家控制网。
国家平面控制网分为一、二、三、四等，主要通过精密三角测量的方法，按着先高级、后低级，逐级加密的原则建立的。
它是全国各种比例尺测图的基本控制和各项工程基本建设的依据，并为研究地球的形状和大小、军事科学及地震预报等提供重要的研究资料。
近些年来，随着科学技术的不断发展，全球定位系统已经得到了广泛的应用，目前，全国大地网已经布设完成，这些先进的测量方法精度高、效率高、操作方便，具有很多的优越性，现在，正逐步普及应用于各项工程建设的工程测量工作当中，并获得较好的经济效益。
为城市及各种工程建设需要的平面控制网称为城市平面控制网。
城市平面控制网应在国家控制点的基础上，根据测区的大小、城市规划和施工测量的要求，布设成不同的等级，以供测绘大比例尺地形图及施工测量使用。
按国家建设部1999年发布的《城市测量规范》，城市平面控制网的主要技术要求见表6-1和表6-2规定。
控制测量—导线测量闭合导线(工程测量)
261.87 50.04 166.47 129.26
655.21 419.53 307.99 500.00
154.23 204.27 370.74 500.00
3
4 5 1
2
3352400
2
∑ 5400050 50 5400000
1137.80 0.30 0.09 0
0
辅 f (n 2)180
辅 助 计 算
点 号
观测角 改正 （左角） 数
改正角
坐标 方位角
距离 增量计算值 改正后增量 m ∆x/m ∆y/m ∆x/m ∆y/m
坐标值 x/m y/m
点 号
12
3 4=2+3
5
6
7
8
9 10 11 12 13
1
500.00 500.00 1
2 1082718 1010827083352400 201.60183.30 83.92 183.35 83.90 683.35 416.10 2
前提：fβ≤fβ允 角度观测符合要求 角度闭合差的调整 分配原则：相反符号，平均分配。 角度闭合差改正数：vi=-fβ/n 改正后的角值应为（n-2）180º
（3）根据改正后的角值和已知方位角推算导线边的 坐标方位角值
β为左角取正号， β为右角取负号。
（4）坐标增量计算
x S cos y S sin
坐标增量闭合差的计算及分配
坐标增量闭合差:
fx x测
fy y测
坐标增量闭合差的限差：
导线全长闭合差 导线全长相对闭合差
fD fx2 fy2 k fs 1
S S fS
图根导线全长相对闭合差 K≤k允=1/2000。
控制测量(导线)
03
导线测量的实施步骤
测区踏勘与选点
测区踏勘
在导线测量前，需要对测区进行实地踏勘，了解测区的地形 、地貌、交通和植被等情况，以便合理选择测量方法和确定 所需的设备和人员。
选点
根据测区踏勘结果，选择合适的导线点位。导线点应尽量均 匀分布在测区内，并考虑通视条件、地物特征和安全等因素 。
测角与测距
发展趋势
未来，随着智能化和自动化技术的 不断发展，导线测量将朝着更高精 度、更高效率、更智能化的方向发 展。
02
导线测量的基本原理
坐标系与坐标转换
01
02
03
坐标系
描述空间中点位置的参照 系统，包括地理坐标系和 直角坐标系。
坐标转换
将一个坐标系中的点坐标 转换为另一个坐标系中的 点坐标的过程。
常用坐标转换方法
测角误差的来源与控制
环境因素
如大气折射、地球曲率等对测角的影响 。
VS
选择高精度仪器
使用经过校准的高精度仪器，降低仪器误 差。
测角误差的来源与控制
培训观测员
提高观测员的技能和责任心，减少人为误差。
多次测量求平均值
通过多次测量求平均值，降低随机误差的影响。
考虑环境因素
在观测前了解并考虑环境因素对测角的影响，如选择合适的时间和 地点进行观测。
导线网优化
在满足精度要求的前提下，对导线网 进行优化，包括缩短测量路线、提高 测量效率等。
导线测量数据处理
数据处理流程
原始数据整理、数据预处理、平差计算、精度分 析和成果输出。
平差计算
通过数学模型对导线测量数据进行处理，消除误 差影响，求得各导线点的准确坐标。
精度分析
评估导线测量成果的精度水平，常用的方法有比 较法和统计分析法。
6平面控制测量、导线测量
现 代 测 量 技 术 室
土木工程测量学
点 名
观测角 方位角 真方位角 边长
160 35 42
i
yi
M A 1
2 3 B N fβ = －10″
+ 02 80 04 52
60 40 34
60 40 36
281.457 269.974 315.345 392.121
+ 02 247 27 32 128 08 06 128 08 10 + 02 91 12 43 39 20 49 39 20 55 + 02 255 03 51 114 24 40 114 24 48 + 02 219 58 55 154 23 45
2. 计算坐标方位角的通用公式
AB
M o d e r n
X AB 180 90 sgn(YAB ) arctan Y AB
S u r v e y
现 代 测 量 技 术 室
土木工程测量学
§6-4
aAB = a Δ YAB > 0 Δ XAB >0 a a A AB B
单导线的近似平差计算
二、双定向附（闭）合导线计算 1.方位角闭合差及其配赋
M o d e r n
S u r v e y
现 代 测 量 技 术 室
土木工程测量学
§6-5 单导线的近似平差计算
β
n
M β A
β
2
Pn P2
1
N
Sn β n+1
S1
S2 P 3
B
1 MA 1 180
2 1 2 180
x B
αBA
第6章-控制测量.
60 n
n 为测站数
9
•小区域平面控制网：
小区域范围：面积在15km² 以内。
为大比例尺测图和工程建设而建立的平面控
制网。
一般采用小三角网或相应等级的导线网。
包首级控制网、图根控制
10
二、高程控制测量
布设原则：由高级到低、从整体到局部。 国家高程控制网：一、二、三、四等。 城市高程控制网：二、三、四等。 小地区高程控制网：三、四等及图根水准。 各级高程控制网均采用水准测量、高山地区可 采用三角高程测量。
11
国 家 高 程 控 制 网
12
城市水准网主要技术要求
等级 二等 三等 四等 图根 每公里高差 附合路线 仪器型号 中误差（mm） 长度（km） ±2 ±6 ± 10 ± 20 400 45 15 8 DS1 DS3 DS3 DS3 测段往返测高差 不符值（mm） 附合路线或环线 闭合差（mm）
1、踏勘选点及建立标志
• 选点要求： ⑴相邻点间通视良好，地势平坦，便于测角和量距； ⑵点位应选在土质坚硬外，便于保存和安置仪器； ⑶视野开阔，便于施测碎部； ⑷导线各边的长度应大致相等不能大于0.7倍，平均边长见表 所示，全长也有要求； ⑸导线应有足够的密度，分布较均匀，便于控制整个地区。
16
导线测量
14
导线测量 • 导线布设形式(单一导线)
1）闭合导线 2）附合导线 3）支导线
A α
AB
6
5
4 α 1
12
2
3
D β
3α D4 βຫໍສະໝຸດ 4CDβ D5
B A
β
B
β β 1
1
C
2
D3
3
4
C
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控制测量： 为建立控制网所进行的测量工作。
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二.平面控制测量
——建立平面控制网，测定各平面控制点的坐 标X、Y。
1.一般概念
等级关系：分一等、二等、三等、四等，前一等 级作为以后各等的控制基准；小地区 内布置一级、二级、三级和图根控制。
DB1 B
0
B (XB,YB) D51
1 D12 2
1
2 D23
5 3 3 5
D45 4 D34
观测数据：连接角B；
4
闭合导线图
导线转折角0，1，……,5；
导线各边长DB1，D12，……，D51。
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2.附合导线
2.附合导线图
AB、CD为已知边，点1、2、3、4为新建导线点。
已知数据：AB,XB,YB；CD,XC,YC。
C CD
B
1 DB1
D12
2 D23
AB B
1
2
3 D34 4 D4C C34(XC,YC)D
(XB,YB)
附合导线图
A
观测数据：连接角B 、C ；
导线转折角1, 2, 3 ,4 ；
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三等、四等三角网和导线网,根据测区的需要，在二 等三角网的基础上进行加密，基本图形如下：
图7-3 三角网或三边网
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图7-4 导线网
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4.常规平面控制测量的主要技术要求 表7-2 城市三角测量的主要技术要求
一级小三角 小地区首级控制 二级小三角
图根控制
图根三角
城市导线
二等 三等 四等
一级导线 二级导线 三级导线
图根导线
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3.各级平面控制网布置形式
一等三角锁为全国平面控制网的基础
一等三角锁
二等连续网
二等连续网充填一等三角锁，成为全国平面控制网 的骨干。
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城市水准网主要技术要求
城市水准网主要技术要求
等级
每公里高 差中误差
(mm)
附合路线 长度 (km)
水准仪 级别
测段往返 附合路线 测高差不 或环线闭 符值(mm) 合差(mm)
二等 2
400
DS1
4 R 4 L
三等 6
45
DS3
12 R 12 L
四等 10
15
DS3
20 R 20 L
等外 20
8
DS10
40 L
注：R为测段的长度；L为附合路线的长度，均以km为单位。
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7-2导线测量
7-2 导线测量
一.导线测量概述 二.导线测量的外业 三.导线测量的内业计算
导线各边长DB1，D12，……，D4C。
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三.高程控制测量
——建立高程控制网，测定各控制点的高程H。
主要方法：水准测量 另外方法：三角高程测量、电子全站仪高程测量。
等级关系：分一等、二等、三等、四等，前一等作 为以后各等的控制基准；地形测量时， 布设图根水准(也称等外水准)。
布网原则：从整体到局部，由高级到低级，分级 布网，逐级控制。
2.控制测量分类
按内容分：平面控制测量、高程控制测量 按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、 二级、三级
按方法分：天文测量、常规测量(三角测量、导 线测量、水准测量)、卫星定位测量
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一.控制测量的概念
3.有关名词
控制点：对整个测区起控制作用的测量标志点。 控制网：由按一定规范布设，由一系列相互联系的
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表7-3
城市三边网的主要技术要求
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表7-4 城市导线控制测量的主要技术要求
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图根导线的技术要求
测图 附合导 平均边 测距相对 测 角 测回数 导线全
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导线测量概述
导线测量概述
导线测量是平面控制测量中最常 用的方法。
闭合导线
导线的已知点和新建点组成的若 干条直线(即导线边)联结成一系 列折线或闭合多边形。
导线测量时，通常只需要前后两 点相互通视。
附合导线
闭合导线和附合导线也称为单导 线，结点导线和两个环以上的导 单结点导线 线称为导线网。
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一.单导线的 布置形式
一.单导线的布置形式
1.闭合导线 2.附合导线 3.支导线
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1.闭合导线
1.闭合导线
A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。
A
已知数据：AB，XB，YB
建筑工程测量
第七章 控制测量
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§7-1 控制测量概述
一.控制测量的概念 二.平面控制测量 三.高程控制测量
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一.控制测量的概念
1.目的与作用 为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高 程控制网 控制误差的积累 作为进行各种细部测量的基准
布网原则：从整体到局部，由高级到低级，分级 布网，逐级控制。
布置形式：三角锁、三角网(三边网、边角网)、 导线网、交会定点、GPS测量等。
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2.常规平面控制测量的等级关系
城市平面控制网的等级关系
控制范围
三角(三边)网
城市基本控制
三等 四等
比例尺 线长度 长(m) 中误差 中误差 DJ6 长相对
(km)
(mm)
()
闭合差
1:500 500 75 一般地区
方位角 闭合差
1:1000 1000 110 1/3000 20 1 1/2000 60n
1:2000 2000 180
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