第六章小区域控制测量[1]
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第6章 工程控制测量
• 一等控制网采用“三角锁”的形式。大致沿经线 和纬线布设成纵横交叉的三角锁系，锁长200～ 250km，构成许多锁环。锁内由近于等边的三角 形组成，边长为20～30km。 • 二等控制网有两种布网形式。一种是由纵横交叉 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 纵横锁系布网方案；另一种是在一等锁环内布 纵横锁系布网方案 设全面二等三角网，称全面布网方案 全面布网方案。二等基本 全面布网方案 锁的边长为20～25km，二等网的平均边长为 13km。 • 三、四等三角网在二等三角网内进一步加密，平 均边长为4～5km和2～3km。
•
用经纬仪测量出网中所有三角形的内角。当已知两个点的坐标， 或已知一个点的坐标和一条边的长度（用测距仪或钢尺测距） 与方位角（用陀螺经纬仪测定），便可求算网中所有控制点的 平面坐标（由正弦定理传递边长）。
•
构建、测定三角网点的工作叫三角测量。
• 三角测量在过去（20世纪80年代以前）是平面控制测量 的主要方法。过去已经建成、目前仍在使用的国家一、 二、三、四等平面控制点基本上都是采用三角测量方法 获得的。当时，高精度测边很难实现。 • 三角测量的观测量主要是水平角，边长观测很少，距离 传递误差较大；此外，三角网对相邻控制点之间的通视 条件要求很高（多边形的中点须与多点通视），实地选 点难度较大，一般只能位于高处（如山头或房顶），使 用也不方便。因此，在光电测距仪和全站仪已普遍应用 的现代，城市控制测量和工程控制测量基本上不采用三 角网。 • 除了测角三角网之外，还有在此基础上发展起来的、形 状与测角三角网相类似的测边（三角）网和边角组合网。 与测角网一样，测边网和边角网目前也很少采用。
＋
• 导线点埋好之后，根据需要可绘制“点之记”。
第6章小地区控制测量
第六章小地区控制测量第一节控制测量概述在绪论中已经指岀，测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部“的原则，先建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量和测设。
控制网分为平而控制网和髙程控制网两种C测左控制点平而位程的工作，称为平面控制测量。
测立控制点髙程的工作，称为髙程控制测戢。
一、平而控制测量在全国范園内建立的控制网，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。
国家控制网是用精密测量仪器和方法依照施测精度按一、二、三、四等四个等级建立的，它的低级点受高级点逐级控制。
一等三角锁是国家平而控制网的计干。
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而基础。
如图6-1所zj\o图6-1 一、二等三角锁三、四等三角网为二等三角网的进一步加密。
建立国家平而控制网，主要采用三角测量的方法。
国家一等水准网是国家髙程控制网的件V。
如图6-2所示二等水准网布设于一等水准环内，是国家髙程控制网的全而基础。
三、四等水准网为国家髙程控制网的进一步加密，建立国家高程控制网，釆用精密水准测量的方法。
U A.X A)图6-2 三角锁图6-3 导线测址在城市或厂矿等地区，一般应在上述国家控制点的基础上，根拯测区的大小、城市规划和施工测量的要求，布设不同等级的城市平而控制网，以供地形测图和施工放样使用。
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。
测左图根点位垃的工作，称为图根控制测量。
图根点的密度（包括髙级点），取决于测图比例尺和地物、地貌的复杂程度。
至于布设哪一级控制作为首级控制，应根据城市或厂矿的规模。
中小城市一般以四等网作为首级控制网。
而积在15km以内的小城镇，可用小三角网或一级导线网作为首级控制。
而积0.5km 以下的测区，图根控制网可作为首级控制。
厂区可布设建筑方格网。
城市或厂矿地区的髙程控制分为二、三、四等水准测量和图根水准测量等几个等级，它是城市大比例尺测图及工程测量的高程控制。
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。
第六章 小区域控制测量
武汉科技大学城建学院
导线
•布点灵活，要求通视条件少，外业工作量小， 内业计算简便，扩展快。但精度一般不高， 适用于视野不开阔测区及带状测区的图根平 面控制。
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6ห้องสมุดไป่ตู้4 导线测量
二、导线的布设形式与等级 导线的布设形式：附合导线、闭合导线、支导线。
3 B A 1 B A 1 2 D C
A
P—北极
P´—磁北极
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6.2
2、磁子午线方向
直线定向
•磁子午线方向可用罗盘仪测定。
DQL-1B型森林罗盘仪
DQL-1型森林罗盘仪
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6.2
直线定向
3、坐标纵轴方向（坐标北方向）
我国采用高斯平面直角坐标系，6°带
或3°带都以该带的中央子午线为坐标 纵轴，因此取坐标纵轴方向作为标准 方向。 坐标纵轴正向所指方向即为坐标北方
P1 P2
真子午线的切线方向
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6.2
直线定向
1、真子午线方向 真子午线方向是 用天文测量方法或
用陀螺经纬仪测定
的。
陀螺仪GP1-2A
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6.2
直线定向
2、磁子午线方向（磁 北方向）
P P´
磁子午线方向是磁针 在地球磁场的作用下， 磁针自由静止时其轴 线所指的方向。
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6.1 控制测量概述
四、平面控制测量 1、平面控制网常规的布设方法有三角网和导线网。 D B 三角网：测定各三角形的所有内角，再根据起始 F 边长、方位角、起始点坐标来推求各顶点的平面 位臵的测量方法称为三角测量，此时的控制网称 为三角网。 E
导线
•布点灵活，要求通视条件少，外业工作量小， 内业计算简便，扩展快。但精度一般不高， 适用于视野不开阔测区及带状测区的图根平 面控制。
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二、导线的布设形式与等级 导线的布设形式：附合导线、闭合导线、支导线。
3 B A 1 B A 1 2 D C
A
P—北极
P´—磁北极
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2、磁子午线方向
直线定向
•磁子午线方向可用罗盘仪测定。
DQL-1B型森林罗盘仪
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直线定向
3、坐标纵轴方向（坐标北方向）
我国采用高斯平面直角坐标系，6°带
或3°带都以该带的中央子午线为坐标 纵轴，因此取坐标纵轴方向作为标准 方向。 坐标纵轴正向所指方向即为坐标北方
P1 P2
真子午线的切线方向
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直线定向
1、真子午线方向 真子午线方向是 用天文测量方法或
用陀螺经纬仪测定
的。
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直线定向
2、磁子午线方向（磁 北方向）
P P´
磁子午线方向是磁针 在地球磁场的作用下， 磁针自由静止时其轴 线所指的方向。
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6.1 控制测量概述
四、平面控制测量 1、平面控制网常规的布设方法有三角网和导线网。 D B 三角网：测定各三角形的所有内角，再根据起始 F 边长、方位角、起始点坐标来推求各顶点的平面 位臵的测量方法称为三角测量，此时的控制网称 为三角网。 E
测量学6小地区控制测量
二、国家控制 网的概念
为了统一全国各地区的测量工作，必须进行全国性的 控制测量，以建立国家控制网，供整个国民经济规划 和国防建设等使用。国家控制网分平面控制网和高程 控制网。
国家平面控制网
国家平面控制网主要是采用三角测量方法建立的，即 在全国范围内将控制点组成一系列的三角形，通过测 定所有三角形的内角，推算出各控制点的坐标。国家 控制网也是按照“由高级到低级、由整体到局部”的 原则布设的。国家平面控制网按其精度可分为一、二、 三、四等四个等级。
根据坐标方位角的定义，它是 从坐标轴北端开始顺时针旋转 至某边的水平角。因此有相同 端点的两条边，右侧边的坐标 方位角就等于左侧边的坐标方 位角加上两边之间的夹角，同 一条边的正反方位角相差180°。 即沿导线前进方向：
1
4
上式中包含具相同端点两条边 的方位角关系以及正反方位角 的关系。
2
3
5
α前=α后-180°+β左 =α后+180°-β右。
(四) 起始边方位角的测定
与高级已知点连接的导线，因有已知边方 位角，只需观测连接角便可以推算各边的 方位角，然后推算各点的坐标。对于不与 高级已知点相连接的闭合导线，则可用罗 盘仪测定一条起始边的磁方位角，便可推 算其他各边的方位角，并推算各点的坐标。
(五) 导线测量记录
导线测量的外业记录有规定的表格。
二、 经纬仪附合导线计算 附合导线计算角度闭合差和坐标增量闭合差的公式
不同。 (一) 角度闭合差的计算与调整
附合导线的角度闭合差为从一已知边方位角出发， 使用观测角推算至另一条已知边，推算方位角与已知 方位角之差。 (二) 坐标方位角的推算
推算出的已知边的坐标方位角应与已知值相同，以 此作为计算的检核。 (三) 坐标增量的计算 根据导线各边的方位角和边长，计算各坐标增量，计 算方法与闭合导线相同。
《测量学》第06章 小地区控制测量1
③在点位上，视野应开阔，便于测绘周围的地物 和地貌。 ④导线边长应大致相等，最长不超过平均边长的 2倍，相邻边长之比不应超过3倍。 ⑤导线应均匀分布在测区，便于控制整个测区。 导线点位选定后，在泥土地面上，要在点位上 打一木桩，桩顶钉上一小钉，作为临时性标志； 在碎石或沥青路面上，可以用顶上凿有十字纹 的大铁钉代替木桩； 在混凝土场地或路面上，可以用钢凿凿一十字 纹，再涂上红油漆使标志明显。 若导线点需要长期保存，则可以参照图7-8埋 设混凝土导线点标石。导线点在地形图上的表示
导线的布设形式有：闭合导线、附合导线和支 导线三种。 1.闭合导线 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。 2.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。 3.支导线 由一已知点C和一已知边的方向CD出发，延 伸出去的导线C、9、10 称为支导线。
闭合环，环的周长为800~1500公里。 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300~700公里， 全长为137000多公里，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。一、二等水准环线要定期复测， 检查水准点的高程变化供研究地壳垂直运动用。 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300公里；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80公里。
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。
A
1
B
1
D
2
第6章小区域控制测量
三、教学基本要求
1、教学重点： 方位角的概念及推算、坐标正算与反算的概念、导线内业计算四等水准测量 2、教学难点： 导线内业计算
四、教材处理意见
以教材为主，参考其他同类教材，制作电子教案。
五、作业选题的建议
1、
2、习题：P62－63
六、第六章(三次授课)教案、讲稿附后
Lecture1
重庆交通大学 土木建筑学院 教案 周 次 第 10 周，第 1 次课
AB 345 180 130 360 35
六：象限角 以子午线的南端或北端为准量至直线的锐角。 七、用罗盘仪测磁方位角 1、罗盘仪的构造 磁针、刻度盘、读数设备 2、使用 1）安置罗盘仪于直线的一端，对中，整平。 2）松开磁针固定螺旋，使它自由转动。
（校核）
3）用望远镜瞄准直线的另一端点，约磁针停止时，读数磁针北端所指的读数（例镜读南端）
17=14-13=15-16 0.1
1 h 平=18= 2 （15+16 0.1 ）
每页水准测量计算校核 高差
(3 8) (6 7) (15 16) 218
（偶数站）
(3 8) (6 7) (15 16) 218 0.1 （奇数站）
J b 测日，半测日较差 40
3、量边 钢尺一盘量距往返丈量 4、连测 独立地区（只有一个控制点）测起始方位角 非独立地区（已知两个以上的控制点）测连接角 。
Lecture3：
三、导线内业计算 按规定的表格计算，角度取至秒， x, y 的数位与边长的小数位相 ，步之有校核。 （一）闭合导线计算 1、编号，将已知数据填入表格中。
-360 +360
起 起•
06《工程测量》第六章 小地区控制测量作业与习题答案
43
学的方法处理测量成果，合理地分配测量误差，最后求出各导线点的坐标值。 导线连测，目的在于把已知点的坐标系传递到导线上来，使导线点的坐标与已
知点的坐标形成统一系统。 由于导线与已知点和已知方向连接的形式不同，连测的内容也不相同。分为只
测连接角和除了测连接角外还要测连接边。 7．依据测距方法的不同，导线可以分为哪些形式？ 用经纬仪测角和钢尺量边的导线称为经纬仪导线。如用光电测距仪测边的导线
46
坐标 A B C
观测角 1 2
X（米） 3646.35 3873.96 4538.45
2．闭合导线各内角观测值见表，试计算闭合导线各点的坐标，并画出草图（点
号按顺时针编排）。(见表 6-2)
3．附合导线各已知点坐标及导线观测右角值见表 6-3，试对该导线平差并计算
各导线点坐标。
4．一附合导线如图，以 AB→CD 为推进方向，观测的是左角，已知各左角观
测值、起终边的坐标方位角及起终
点坐标如下（计算表 6-4）：
角度的精度是（ C ）。
A． ∠A 比∠B 高； B． ∠A 比∠B 低； C． 相等。
5．附合导线与闭合导线坐标计算的不同点是（ A ）。
A．角度闭合差计算与调整、坐标增量闭合差计算；
B．坐标方位角计算、角度闭合差计算；
C．坐标增量计算、坐标方位角计算；
D．坐标增量闭合差计算、坐标增量计算。
6．导线测量中，若有一边长测错，则全长闭和差的方向与错误边长的方向
42
制有哪些形式？
小区域控制网是指在面积小于 15 平方公里范围内建立的控制网。
小区域控制网，也要根据面积大小分级建立，主要采用一、二、三级导线、一、
二级小三角网或一、二级小三边网，其面积和等级的关系，如表 6-1。
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(km)
(mm)
(″)
导线全 长相对
闭合差
方位角 闭合差
•1:500 500 75 一般地区
•1:1000 1000 110 1/3000 20 1 1/2000 60n
•1:2000 2000 180
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第六章小区域控制测量[1]
•二.高程控制测量
•三.高程控制 测量
•——建立高程控制网，测定各控制点的高程H。
• 在地面上选择一系列待求平面控制点，并将其连接成连续 的三角形，从而构成三角形网，称三角网，如图：
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第六章小区域控制测量[1]
• 3. 控制网的布设原则
• 控制网的布设原则是：整体控制，全面加密或分片加密，高级到低
级逐级控制。
• 整体控制，即最高一级控制网能控制整个测区，例如，国家控制网
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第六章小区域控制测量[1]
•三.导线测量的内业 计算
•五.导线测量的内业计算
•目的：计算各导线点的坐标。
•要求：评定导线测量的精度，
•
合理分配测量误差。
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第六章小区域控制测量[1]
•例1：
•A
•B
•3
•1
•2
•前进方向
•D •4
•C
• 如图，A、B、C、D是已知点，外业观测资料为导 • 线边距离和各转折角见图中标注。
•B •D1
•A•
•(X1,Y1) •
•(,)
•三个基本公式：
•1.推算各边方位角
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•2.计算各边坐标增量 •3.推算各点坐标
• X=Dcos
• X前=X后+X
• Y=Dsin
第六•章小区域Y控前制测=量Y[后1] +Y
•三.导线的布置形式
•一.导线的布置 形式
•导线测量是平面控制测量中最常 • 用的方法。
•1•.主要方法 ：水准测量 •另外方法：三角高程测量：现主要电子全站仪高程测量。
••2.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，逐级控制(由
•
整体到局部，由高级到低级)。
•
地形测量时，布设图根水准(也称等外
•
水准)。
•3.技术要求•： 表
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第六章小区域控制测量[1]
求
•
城市三角网的主要技术要求
•等 级
• 平均 边长 • (km)
• 测角中 误差 • (″)
• 起始边边长 相对
• 中误差
• 最弱边 边长相对 中误差
•二 等
•9
•± 1.0
•1/300000
•1/12000 0
•三 等
•
•四 等
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• 1/200000
•5
•± 1.8
• (首级) • 1/120000
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第六章小区域控制测量[1]
•二.导线计算的基本公式
•四.导线计算的 基本公式
•如图，A、B为已知导线点，1、2、3...为新建导线点。
•观测了导线转折角B、1、2...
••观计测算了1、导2线、各3.边..长的•D坐B、标••D：1、•D••212.••1..1•22D2••(•X•232,2••Y2)•233D3••(•3X3,3 Y3)
•2.一等三角锁二等 连续网
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第六章小区域控制测量[1]
•6.1.3 各级GPS控制网布置形式
•2.一等三角锁二等 连续网
•)B、C级GPS网作为国家平面控制网的加密
•
或城市首级控制网
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第六章小区域控制测量[1]
•3.图根导线的技术
•6.1.4 常规平面控制测量的主要技术要 要求
•掌握三步工作的方法与要求。
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第六章小区域控制测量[1]
•四.导线测量的外业工作•一.导线的布置 形式
•（一）踏勘选点及建立标志
•选点时应注意下列各点： •相邻导线点之间通视良好，便于角度和距离测 量； 点位选于适于安置仪器、视野广宽和便于保存 之处； •点位分布均匀，便于控制整个测区，进行细部测
规模及其精度要求。
• 目前，平面控制网分为一、二、三、四等，一、二、三级和图根级
控制网。根据测区情况和仪器设备条件，将平面控制网和高程控制网分
开独立布设，也可以将其合并为一个统一的控制网——三维控制网。
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第六章小区域控制测量[1]
•6.1.2控制网的分类
• 1.国家控制网 • 在全国范围内建立的控制网，称为国家控制网。它是由国家 专门测量机构，用精密仪器和方法，进行整体控制，逐级加密的方 式建立，高级点逐级控制低级点。
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第六章小区域控制测量[1]
(2)工程控制网
• 为各类工程建设而布设的测量控制网称为工程控制网。根据不 同的工程阶段，工程控制网可以分为测图控制网、施工控制网和变 形监测网。
•(3) 小地区控制网
• 面积为15km2以内的小地区范围，为大比例尺测图和某项工程 建设而建立的控制网，称为小地区控制网。
量。
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•绘制控制点的“点之 记”
第六章小区域控制测量[1]
•一.导线的布置
•四.导线测量的外业工作 形式
•（二）导线边长测量
• 导线边长一般用电磁波测距仪或全站仪观测，同时 观测垂直角将斜距化为平距。图根导线的边长也可以用经 过检定的钢卷尺往返或两次丈量
•（三）导线转折角测量
• 导线的转折角是在导线点上由相邻两导线边构成的 水平角。(导线的转折角分为左角和右角，在导线前进方 向左侧的水平角称为左角，在右侧的称右角。)
•2 •202 47 08 •-13 •202 46 55 •77 40 16 •114.63
• -17.92 • +97.12
•1411.70 •869.8 •2
• +0.04 • -0.02 •+30.92 •+141.27
1
•+30.88 •+141.29
•3 •167 21 56 •-13 •167 21 43 •90 18 33 •116.44
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第六章小区域控制测量[1]
•观测角 •改
•点 号
•（右角）
•正 •数
• °´"
• •˝
•改正 角
• °´"
•坐标 •方角位
•α
•距离 •D •m
•增量计算值
•Δx
•Δy
•m •m
•改正后增量
•Δx
•Δy
•m
•m
•坐标值 •点
•x
•y 号
•m •m
•A
•A
•236 44 28
•B •205 36 48 •-13 •205 36 35
• +0.03 • -0.02
•1442.62•1011.08 •3 •-0.60 •+116.42
•4 •175 31 25 •-13 •175 31 12
• -0.63 •+116.44
•1442.02•1127.50•4
•94 47 21 •156.25 • +0.05 • -0.03 •-13.00 •+155.67
• 国家高程控制网采用精密水 准测量的方法。国家高程控制网 同样按精度分为一、二、三、四 个等级。
• 一等水准网是国家高程控制 网的骨干。二等水准网布设于一 等水准网环内，是国家高程控制 网的全面基础。三、四等水准网 是二等水准网的进一步加密，直 接为各种测图和工程建设提供必 需的高程控制点。
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• 直接用于地形图测图而布设的控制点，称为图根控制点，又称 图根点。测定图根点平面位置和高程的工作，称为图根控制测量。 •图根控制可用一级或两级控制，首级控制用什么方法，应根据城 市与厂矿的规模而定。
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第六章小区域控制测量[1]
•(4) 图根控制网 •在一、二级小三角或一、二、三级导线下,布置图根•制首级控制 图根控 控制网。图根控制网的图形与一、 二级小三角或一、
•闭合导线
•导线点组成的图形为一系列折线 • 或闭合多边形。
•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
• 线称为导线网。
•2
•B
•1
•单结点导线
•A
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•支导线
第六章小区域控制测量[1]
•四.导线测量的外业
•二.导线测量的 外业
•主要工作：
• 选点：在现场选定控制点位置，建立标志。 • 测距：测量各导线边（新边）的距离。 • 测角：观测导线各连接角、转折角。
用一等锁环控制整个国土；对于区域网，最高一级控制网必须能控制整
个测区。
• 全面加密，就是指在最高一级控制网下布置全面网加密，例如国家
控制网的一等锁环内用二等全面三角网加密；分片加密，就是急用部分
先加密，不一定全面布网。
• 高级到低级逐级控制就是用精度高一级控制网去控制精度低一级控
制网，控制层级数主要取决于测区的大小、碎部测量的精度要求、工程
• +0.04 • -0.02
•1536.86•837.54 •B
•211 07 53 •125.36
•-107.27 •-64.83
•1
•290 40 54
•-107.31 • -64.81
•-12 •290 40 42 •100 27 11
•98.71
• +0.03 •