小区域控制测量
小区域控制测量(3)
闭合导线计算实例
点 观测角
改正数
号 （°′″） （″）/
改正角
（°′″）
1
2 107 48 30
+13
107 48 43
3
73 00 20
+12
73 00 32
4
89 33 50
+12
89 34 02
1
89 36 30
+13
89 36 43
2
总 359 59 10 和
辅 助 计 算
+50 360 00 00
时应同时观测竖角，以便进行倾斜改正。若
用钢尺丈量，则钢尺必须经过鉴定。
5.4 经纬仪导线测量的内业计算
导线测量的目的：计算导线点的坐标
1、闭合导线内业计算 1）角度闭合差计算 2）角度改正计算
3）逐边计算方位角
4）、坐标增量计算 5）、坐标增量闭合差计算
6）、坐标增量改正数计算
7）、坐标增量改正计算 8）、坐标计算
2、图根控制测量：面积在0.5km以下的测区，图根控
制网可作为首级控制。
直接供地形测图使用的控制点，称为图根控 制点，简称 图根点。 测定图根点位置的工作，称为 图根控制测 量。图根点的密度(包括高级点)，取决于测图 比例尺和地物、地貌的复杂程度。
二、高程控制测量（测定H）
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。
国家控制测量 城市控制测量 小区
图根控制测量
一、国家控制测量
分为：国家平面控制测量和国家高程控制测量
在全国范围内建立的控制网，称为 国家控制网。它是全 国各种比例尺测图的基本控制，并为确定地球的形状和 大小提供研究资料。
简述小区域控制测量的流程
简述小区域控制测量的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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小区域控制测量
小区域控制测量一、实验目的通过本次实验，使学生在掌握水准仪、经纬仪的工作原理、操作方法，水准尺、钢尺、测钎、标杆等工具的使用，及掌握某地面点的高程、水平距离和角度的测量的基础上。
能较熟练地利用这些知识、工具进行某小区的测绘并能准确对测量后的数据处理、绘出小区平面图，掌握测绘的方法和步骤，为以后的工程测量工作打下良好的基础。
一、实验原理在测量工作中，为了限制误差的传播，满足测图或施工的需要，使分区的测图能拼接成整体，或使整体的工程能分区施工放样，这就必须遵循测量工作的原则，即：“从整体到局部”、“先控制后碎部”。
也就是说，在作局部测量或碎部测量之前，先要进行整体的控制测量。
控制测量指的是在整个测区范围内测定一些起控制作用的点的精确位置，以统一全测区的测量工作。
它分平面控制测量和高程控制测量两种：测定控制点平面位置X、Y的的工作，称为平面控制测量；测定控制点高程的工作，称为高程控制测量。
1、平面控制测量国家平面控制网的常规布设方法主要有三角网和导线网两钟。
按其精度分成一、二、三、四等。
其中一等网精度最高，逐级降低；而控制的密度，则是一等网最小，逐级增大。
如图，一等三角网一般称为一等三角锁，它在全国范围内，沿经纬线方向布设，是国家平面控制网的骨干。
它除作扩展低等平面控制网的基础之外，还为测量学科研究地球的形状和大小提供精确数据。
二等三角网布设于一等三角锁环内，是国家平面控制网的全面基础。
三、四等网是二等网的进一步加密，以满足测图和各项工程建设的需要。
在某些局部地区，如果采用三角测量有困难时，也可用同等级的导线测量代替。
其中一、二等导线测量，又称为精密导线测量。
城市平面控制网布设也分为二、三、四等三角网（亦即上述国家平面控制的二、三、四等）和一二级小三角网，或一、二、三级导线网，最后再布设直接为测绘大比例尺图所用的图根小三角和图根导线。
小区域平面控制网，可根据测区面积的大小分级建立测区首级控制和图根控制。
小地区高程控制测量
小区域控制测量
小区域控制测量分为两种方法：1.三、四等水准测量
2.三角高程测量
三、四等水准测量的作业方法
一、顺序：“后前前后”（黑黑红红）一般一对尺交替使用。
（红黑双面尺是有一对的，两把尺的红面底端刻划分别是4.687、4.787两种，黑面是一样的，都是0起步）
二、读数：黑面“三丝法”（上、下、中丝）读数，红面仅读中丝。
后视（黑面） 上丝读数 下丝读数 中丝读数
前视（黑面） 上丝读数 下丝读数 中丝读数
前视（红面） 中丝读数
后视（红面） 中丝读数
二、 Ⅲ、Ⅳ等水准测量的计算与记录格式
1.后视=100×｜上丝读数-下丝读数｜
2.前后视距差d1=后视距-前视距
d1要求：三等≤±3m , 四等≤±5m
3.视距差累计值∑d1-前站的视距差累计值∑d1-1+本站的前后视距差d1。
∑d1要求：三等≤±6m , 四等≤±10m
4.黑红面读数差=黑面中丝+K-红面中丝.(K=4.787mm或4.687mm）
要求：三等≤±2mm , 四等≤±3mm
5.黑面高差h黑=黑面后视中丝-黑面前视中丝
6.红面高差h红=红面后视中丝-红面前视中丝
7.黑红面高差之差=h黑-（h红+0.1mm）
要求：三等≤±3mm , 四等≤±5mm
(什么时候加0.1m,什么时候减0.1m ？ 用黑面高差跟红面高差相比较，如果红面大就减0.1m，如果红面小就加0.1m)
8.高差中数=[h黑+（h红+0.1m)]/2
9.水准路线总长L=∑后视距+∑前视距。
中南大学土木工程测量 第8章小区域控制测量
一等三角锁内由近
中
于等边的三角形组成，
南
边长为20～30公里。
大
学
二等三角测量
Dept. of RE, CSU
有两种布网形式：
由纵横交叉的两条二等基本锁将一等锁环 划分成4个大致相等的部分，这4个空白部 分用二等补充网填充，称纵横锁系布网方 案。
在一等锁环内布设全面二等三角网，称全
中
面布网方案。二等基本锁的边长为20～25 公里，二等网的平均边长为13公里。
量照准目标底部，且仔细照准目标；
中
视差未消除好(Parallax not eliminated)
南
Lateral refraction, wind and atmospheric effects
Mistakes in reading and booking
大
学
Dept. of RE, CSU
测距(Measuring Distances)
中 control network)。
南
控制误差的积累。
大
作为进行各种细部测量的基准
学
控制测量介绍
Dept. of RE, CSU
工程测量的各项工作很大程度上依赖于水平/垂直控 制网——由多个控制点形成。
水准测量和三角高程都可以用来确定控制点的垂直 位置——高程。
平面控制网点坐标的确定方法包括
导线测量(Traversing)
GPS观测网的成果，共2609个点。通过联合处理将
其归于一个坐标参考框架，形成了紧密的联系体
中 南
系，可满足现代测量技术对地心坐标的需求，同 时为建立我国新一代的地心坐标系统打下了坚实 的基础。
大
学
国家平面控制网介绍
小地区控制测量(7)
导线转折角0 ，1 ，5；
导线各边长SB1，S12，……，S51。
1
一、导线测量的布设形式
2．附合导线
B
1
SB1 S12
AB B 1
(XB,YB)
A
2 S23
2
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。 C CD
3 S34 4 S4C
C
D
3
4 (XC,YC)
y
2 AB
tan AB
y AB x AB
x
YAB
B
XAB AB
DAB
A
0
y
1
三、导线坐标计算中的基本公式
3．坐标反算——根据两个已知点的坐标反算 边长和方位角
αAB的具体计算方法如下：
x
（1）计算： xAB xB xA yAB yB yA
（2）计算： AB锐
arctan
y AB x AB
1
二、国家控制网
在全国范围内建立的控制网，称为国家控制网.它是全国各 种比例尺测图的基本控制，也为研究地球的形状和大小， 了解地壳水平形变和垂直形变的大小及趋势，为地震预测 提供形变信息等服务。
平面：国家平面控制网由一、二、三、四等三角网组成。 高程：国家高程控制网是由一、二、三、四等水准网组成。 国家控制网的特点：高级点逐级控制低级点。
1
三、导线坐标计算中的基本公式
1．坐标方位角的推算
前 后 左 180
前 后 右 180
✓注意：若计算出的方位角>360°，则减去360°； 若为负值，则加上360°。
1
三、导线坐标计算中的基本公式
测量技术项目五 小区域控制测量
(5 4)
即前一边的坐标方位角等于后一边的方位角加左角减180,或
α前=α后-β右+180° (适于测右角)
(5 5)
式中α前、α后———分别为相邻导线边前、后边的坐标方位角;
β左、β右———分别为相邻导线边所夹的左、右转折角。本例观测
左角,按左角推算出导线各边的坐标方位角,列入表5-4中的第四栏。
二、导线测量的外业工作 在进行导线测量之前,应首先要对现场进行熟
悉,然后选择合适的位置做导线点,导线的选择,应根 据测区的实际情况来决定。若测区面积较大,采用分 级控制时,可根据测区的已有的小比例尺地形图和已 知控制点资料,在地形图上研究布网方案及控制点的 位置。导线点选择好以后,还应带着图纸到实地踏勘, 检查图上选择的点位置是否符合实地情况,若不符合 进行适当调整,以便最后确定点的位置。若测区面积 较小(小于0.5km2)可采用一级控制,直接到实地踏 勘,选择控制点的位置。
但当连接有困难时,为了建设的需要,也可以 建立独立控制网。小区域控制网,也要根据面积大 小分级建立,其面积和等级的关系。
四、图根控制网 直接为了测图所建立的控制网,称为图根控制网,其控制点称为图根点。图根控制
网也 应尽可能与上述各种控制网连接,形成统一系统。但是在个别地区连接有困难时, 我们也可建立独立图根控制网。由于图根控制专为测图而做,所以图根点的密度和精 度要满足测图要求。表5 2是对平坦地区图根点密度的规定。对山区或特困地区,图根 点的密度,可适当增大。
高级点上,这种图形的导线,称为附合导线,如图5 4中的 ABP1P2P3CD 。此种布设形式,具有检核观测成果的作用。 3.支导线
仅一端连接在高级控制点,向外伸展的导线,称为支导线。支导 线没有图形检核条件,发生错误不易发现。所以仅限于图根点加密 时使用,布设点数以2~3个为宜。导线的布设形式,应根据测区的形 状,面积的大小、已知点分布情况及技术要求来决定。一般来说方、 圆地区适合布设成闭合导线,狭长地带适合布设成附合导线,已知点 较少的测区可布设成闭合导线,已知点较多的地区可布设成附合导 线。若测区面积较大,宜采用二级或三级控制,首级应采用一、二级 导线,三级和图根导线在满足测图需要的情况下,可布设成闭合或附 合导线的形式。
小区域控制测量—全站仪的使用(工程测量)
全站仪的操作 (二) 全站仪距离测量操作 操作步骤： ④设置大气改正值或气温、气压值：可输入温
度和气压值，全站仪会测距结果进行改正；
⑤量仪器高、棱镜高并输入全站仪；
⑥距离测量：照准目标棱镜中心，按测距键， 距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、 高差。
木脚架
铝脚架
全站仪的使用 (二) 全站仪配件
对中杆
双叉脚架对中杆
全站仪的操作 (一) 全站仪建站
全站仪的建站操作与经纬仪相同。通过 对中、粗平、精平、再次对中精平等步骤实 现。
全站仪的操作 (一) 全站仪角度测量操作（与经纬仪相同）
以水平角为例，若要测出水平角∠ AOB ，则： ①按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，
精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm； 跟踪模式常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm， 每次测距时间约0.3S； 粗测模式的测量时间约0.7S，最小显示单位1cm或1mm。
全站仪的操作 (二) 全站仪距离测量操作 操作步骤： ②设置棱镜类型：有棱镜与无棱镜之分。
全站仪的操作 (三) 全站仪其他功能
三维坐标测量、放样
对边测量
悬高测量
角度偏心测量
全站仪的操作 (三) 全站仪其他功能
方位角设置 后方交会测量
测站点高程 面积测量
照准第一个目标A。 ②设置A方向的水平度盘读数为0°00′00″。 ③照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数
即为两方向间的水平夹角。
全站仪的操作
(二) 全站仪距离测量操作 可测量全站仪镜点至棱镜镜点间的水平距离 、高差及斜距。 操作步骤：
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[教程]第六章小区域控制测量
内容：了解控制测量的基本概念、作用、布网原则和基本要求；掌握导线的概念、布设形式和等级技术要求；掌握导线测量外业操作（踏勘选点、测角、量边）和内业计算方法（闭合、附合导线坐标计算）；理解高程控制测量概念，掌握三、四等水准测量和三角高程测量的方法和要求。
重点：闭合导线、附合导线的内业计算；三、四等水准测量的方法。
难点：闭合导线、附合导线的内业计算三、四等水准测量的方法。
§ 6.1 概述
一、控制测量 (control survey)
1、目的与作用
（1）为测图或工程建设的测区建立统一的平面控制网 (horizontal control network) 和高程控制网(vertical control network) 。
（2）控制误差的积累。
（3）作为进行各种细部测量的基准。
2、有关名词
（1）小地区（小区域） (region) ：不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。
（2）控制点 (control point) ：具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。
（3）控制网 (control network) ：由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。
（4）控制测量 (control survey) ：为建立控制网所进行的测量工作。
3、控制测量分类
（1）按内容分：平面控制测量、高程控制测量
（2）按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、二级、三级
（3）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
（4）按区域分：国家控制测量、城市控制测量、小区域工程控制测量
二、国家控制网
平面：国家平面控制网由一、二、三、四等三角网 (triangulation network) 组成。
高程：国家高程控制网是由一、二、三、四等水准网 (leveling network) 组成。
特点：高级点逐级控制低级点。
国家一、二等三角网图
广东省一、二等水准路线图
三、小区域（ 15km 2 以内）控制测量
平面：国家或城市控制点——首级控制——图根控制。
高程：国家或城市水准点——三、四等水准——图根点高程。
§ 6.2 导线测量
一、导线的定义
1、定义：将测区内相邻控制点（导线点） (traverse point) 连成直线而构成的折线图形。
2、适用范围较广：主要用于带状地区 ( 如：公路、铁路和水利 ) 、隐蔽地区、城建区、地下工程等控制点的测量。
二、导线布设形式
根据测区情况和要求，可分为以下三种：
1、闭合导线 (closed traverse)
多用于面积较宽阔的独立地区。
2、附合导线 (connecting traverse)
多用于带状地区及公路、铁路、水利等工程的勘测与施工。
3、支导线 (open traverse)
支导线的点数不宜超过 2 个，一般仅作补点使用
此外，还有导线网，其多用于测区情况较复杂地区。
导线的布设形式图
三、导线的外业
1、踏勘选点及建立标志
2、测水平角——转折角 ( 左角、右角 ) 、连接角
3、量水平边长
四、导线的内业计算
（一）几个基本公式
1、坐标方位角 (grid bearing) 的推算
或
注意：若计算出的>360 °，则减去360 °；若为负值，则加上360 °。
2、坐标正算公式
由 A 、 B 两点边长 DAB 和坐标方位角αAB 计算坐标增量。
见图有：
其中：ΔXAB =XB -XA ；ΔYAB =YB -YA
3、坐标反算公式
由 A 、 B 两点坐标来计算αAB 、 DAB
的具体计算方法如下：
（1）计算、
（2）计算
（3）根据、的正负号来判断所在的象限。
a) 则为一象限。
=
b) 则为二象限。
=180° -
c) 则为三象限。
=180° +
d) 则为四象限。
=360° -
e) 则=90 °
f) 则=270 °
（二）导线计算过程
推算各边坐标方位角——计算各边坐标增量——推算各点坐标。
（三）闭合导线平差计算步骤
1、绘制计算草图。
在图上填写已知数据和观测数据。
2、角度闭合差 (angle closing error) 的计算与调整
（1）计算闭合差：
（2）计算限差：（图根级）
（3）若在限差内，则按平均分配原则，计算改正数：
（4）计算改正后新的角值：
3、按新的角值，推算各边坐标方位角。
4、按坐标正算公式，计算各边坐标增量。
5、坐标增量闭合差的计算与调整
（1）计算坐标增量闭合差。
有：
导线全长闭合差 (total length closing error of traverse) ：
导线全长相对闭合差 (relative length closing error of traverse):
（2）分配坐标增量闭合差 (closing error in coordination increment) 。
若 K<1/2000 （图根级），则将、以相反符号，按边长成正比分配到各坐标增量上去。
并计算改正后的坐标增量。
6、坐标计算
根据起始点的已知坐标和经改正的新的坐标增量，来依次计算各导线点的坐标。
[ 例题 ] 如图所示闭合导线，试计算各导线点的坐标。
计算表格见下图：
（四）附合导线平差计算
说明：与闭合导线基本相同，以下是两者的不同点：
1、角度闭合差的分配与调整
•方法一：
（1）计算方位角闭合差：
（2）满足精度要求，若观测角为左角，则将 f α反符号平均分配到各观测角上；若观测角为右角，则将 f α同符号平均分配到各观测角上。
•方法二：
（1）计算角度闭合差
，其中，的计算公式如下：
左角：
右角：
（2）满足精度要求，将 fβ反符号平均分配到各观测角上。
2、坐标增量闭合差的计算
§ 6.3 小区域高程控制测量
一、三、四等水准测量 (leveling surveying)
（一）适用：平坦地区的高程控制测量。
（二）精度要求和技术要求：
（三）作业方法
1、每站观测程序
（1）顺序——“后前前后”（黑黑红红）；一般一对尺子交替使用。
（2）读数——黑面按“三丝法”（上、中、下丝）读数，红面仅读中丝。
每站观测程序图
2、计算与记录格式
（1）视距=100 × | 上丝 - 下丝 |
（2）前后视距差 di = 后视距 - 前视距
（3）视距差累积值∑ di = 前站的视距差累积值∑di-1 + 本站的前后视距差di （4）黑红面读数差 = 黑面读数 +K- 红面读数。
（ K= 4787mm 或 4687mm ）
（5）黑面高差 h 黑 = 黑面后视中丝 - 黑面前视中丝
（6）红面高差 h 红 = 红面后视中丝 - 红面前视中丝
（7）黑红面高差之差 =h 黑 - （ h 红± 0.100m ）
（8）高差中数（平均高差） = [h 黑 + （ h 红± 0.100m ） ]/2
（9）水准路线总长L= ∑后视距+ ∑前视距
四等水准测量记录表，见下图。
二、三角高程测量 (trigonometric leveling)
（一）适用于：地形起伏大的地区进行高程控制。
实践证明，电磁波三角高程的精度可以达到四等水准的要求。
（二）原理
有：
=
注意：当两点距离较大（大于 300m ）时，要加球气差改正或进行对向观测。
1、加球气差改正数：
说明：球差正，气差负， R —— 6371km 。
即：
2、可采用对向观测后取平均的方法，抵消球气差的影响。
（三）观测与计算
三角高程测量，要进行测竖直角、量仪器高、量觇标高（棱镜高）几项工作。
其技术要求，见各种规范，其记录计算表如下。