控制测量实用教程第四章 导线测量
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。
导线测量
子学习情境2-5 经纬仪导线测量一、国家平面控制（锁）网的概念为了统一全国的测量工作，需要在我国九百六十多万平方公里的领土上，建立国家的控制网。
国家控制网的作用很多，但最主要是在测绘地形图中起控制作用。
地形图是分幅测绘的，这就要求测绘的各幅地形图能相互拼接而构成整体，且精度均匀。
因此，需要由国家有关部门，根据国家经济和国防建设的需要，全面规划，按照国家制定的统一测量规范，建立起国家控制网。
建立国家控制网的原则是分级布网，逐级控制。
国家控制网分为国家平面控制网和国家高程控制网，建立国家平面控制网的常规方法是三角测量和导线测量。
三角测量是在地面上选择一系列平面控制点组成许多互相连接的三角形，成网状的称三角网（图2-5-1），成锁状的称三角锁（图2-5-2）。
在这些平面控制点上用精密的仪器进行水平角观测，经过严密计算，求出各点的平面坐标，这种测量工作称为三角测量。
用三角测量的方法确定的平面控制点称为三角点。
图2-5-1 图2-5-2导线测量是建立平面控制的另一种常规方法；在地面上选择一系列控制点，将它们依次连成折线，称为导线。
图2-5-3所示的形式为单一导线。
导线构成网状称导线网（图2-5-4）。
测出导线中各折线边的边长和转折角，然后计算出各控制点坐标，这种测量工作称为导线测量。
用导线测量的方法确定的平面控制点称为导线点。
图2-5-3 图2-5-4国家平面控制网（锁）按其精度分为一、二、三、四共4个等级，从一等至四等，控制点的密度逐级加大，而精度则逐级降低。
国家平面控制网（锁）按其精度分为一、二、三、四共4个等级，从一等至四等，控制点的密度逐级加大，而精度则逐级降低。
一等三角锁是国家平面控制的骨干，一般沿经纬线方向构成纵横交叉的锁系，如图2-5-5所示。
纵横四个锁段构成锁环，每个锁段长约200 km。
在锁环中，隔一定距离选择一个控制点，用天文测量的方法，测定其经纬度作为锁中起算和检核的数据。
这种控制点又称为天文点。
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(导线测量计算)
*
二、导线测量的等级与技术要求
等 级
测图 比例尺
导线 长度 /m
平均 边长
/m
测距相对 中误差
测角 中误差
/″
导线全长 测回数 相对 闭合差 DJ2 DJ6
方位角 闭合差
/″
一 级
4000 500 ≤1/30000 ≤±5 ≤1/10000 2 4 ≤ 10 n
二 级
2400 250 ≤1/14000 ≤±8 ≤1/7000 1 3 ≤ 16 n
用经纬仪测量转折角，用钢尺测定导线边长的导 线，称为经纬仪导线；
若用光电测距仪测定导线边长，则称为光电测 距导线。
一、导线的布设形式
1．闭合导线 2．附合导线 3．支导线
1．闭合导线 x
4
3
A
B
BA
2
1
从已知控制点B和已知方向BA出发，经过1、2、3、4 最后仍回到起点B，形成一个闭合多边形，这样的导线称
DAB
x
2 AB
y
2 AB
AB
arctan
y AB x AB
按上式计算坐标方位角时，计算出的是象限角，
因此，应根据坐标增量Δx、Δy的正、负号，按表
决定其所在象限，再把象限角换算成相应的坐标方
位角。
x xB
x ∆yAB B
∆xAB
DAB
AB
xA
A
O
yA
yB
y
例6-2 已知A、B两点的坐标分别为
在全测区范围内建立三、四等水准路线和 水准网，再以三、四等水准点为基础，测定 图根点的高程。
第二节 导线测量的外业工作
将测区内相邻控制点用直线连接而构成的折线 图形，称为导线。
导线测量1
27
观测角
点 号
（右角）
°´"
A
B 205 36 48
1 290 40 54
2 202 47 08
3 167 21 56
4 175 31 25
C 214 09 33
D
改 正 数
改正角 °´"
坐标 方位角
α
˝
距离 D m
236 44 28
-13 205 36 35 211 07 53 125.36
-12 290 40 42 100 27 11
-13 202 46 55
98.71
77 40 16 114.63
-13 167 21 43 90 18 33 116.44
-13 175 31 12 -13 214 09 20
94 47 21 156.25 60 38 01
增量计算值
Δx
Δy
m
m
+0.04 -0.02 -107.31 -64.81
• 内容：平面控制、高程控制。
2
一、平面控制测量
确定控制点平面位置的工作。 • 常规方法：三角测量、导线测量 • 平面控制网：
国家平面控制网 城市平面控制网 小地区平面控制网
3
200Km
国家控制网—— 一等三角锁
4
国家控制网—二等连续网
5
城市平面控制网： • 二、三、四等网。 • 一、二级小三角网、小三边网。 • 一、二、三级导线网。
点之记
混凝土桩（永久性） 木桩（临时性）
14
2.导线边长测量
光电测距（测距仪、全站仪）、钢尺量距 • 当导线跨越河流或其它障碍时，
可采用作辅助点间接求距离法。
导线测量
ˆ V i i
1
§6-3 导线测量 • 四、闭合导线坐标计算
4．坐标增量闭合差的计算与调整 （1）计算坐标增量闭合差：
f x x 测 x 理 x 测 f y y 测 y 理 y 测
导线全长闭合差:
f
f x2 f y2
1
§6-5 交会定点
推导： X X D cos X D cos( ) p A AP AP A AP AB
D AP
sin D AB 则sin( )
sin (cos AB cos sin AB sin ) X P X A DAB sin cos sin cos sin (cos AB cos sin AB sin ) /(sin sin ) X A DAB (sin cos sin cos ) /(sin sin ) D cos ABctg DAB sin AB X A AB ctg ctg ( X X A )ctg (YB YA ) X Actg X B ctg (YB YA ) XA B ctg ctg ctg ctg
1
S12
2 S23
2
3
S34
(XC,YC)
(XB,YB)
观测数据：连接角B 、C ； 导线转折角1, 2, 3 ,4 ； 导线各边长SB1，S12，……，S4C。
1
§6-3 导线测量
• 一、导线测量的布设形式
3.支导线 支导线的点数不宜超过2个，仅作补点使用。
A、B为已知边，点1、2为新建支导线点。
1
§6-3 导线测量
如何使用导线测量法进行测绘工作
如何使用导线测量法进行测绘工作导线测量法是一种常见且有效的测绘工作方法。
本文将探讨如何使用导线测量法进行测绘工作，并介绍该方法的步骤和注意事项。
一、导线测量法的基本原理导线测量法是一种基于几何三角关系的测量方法。
它通过测量各个控制点之间的水平方向和垂直方向的距离，进而确定未知点的位置坐标。
该方法依赖于准确的仪器和工具来进行测量，包括经纬仪、测距仪等。
二、使用导线测量法的步骤1. 确定测量区域：在进行导线测量之前，首先需要确定测量的区域范围。
这可以通过仔细研究和了解地形地貌，确定需要测量的目标和区域界限。
2. 建立控制网：在导线测量中，建立控制网是非常关键的一步。
控制网是指一组已知坐标点，可以用来确定未知点的坐标。
通过在测量区域内选取一些固定的点，并测量出其坐标值，可以建立起一个基准点，从而实现对其他点的测量。
3. 布设导线：在控制网建立完成后，接下来需要布设导线。
导线是将测量工作中的控制点相连的线段，用来确定其他未知点的位置。
布设导线时需要注意线的精度和准确性，保证测量结果的可靠性。
4. 进行测量：在布设导线后，即可开始测量工作。
使用经纬仪等仪器进行水平和垂直方向的角度测量，并配合测距仪进行距离测量。
同时，还需要进行各项误差的校正，确保测量结果的准确性。
5. 计算坐标：通过测量所得的角度和距离数据，结合已知控制点的坐标，可以使用三角法或其他计算方法，计算出未知点的坐标。
6. 检查和纠正：在计算出未知点的坐标后，需要对测量结果进行检查和纠正。
这可以通过对比不同控制点的坐标值，以及通过重复测量同一控制点来验证数据的准确性。
三、导线测量法的注意事项1. 仪器校准：在进行导线测量之前，需要对使用的仪器进行校准，确保其准确性和可靠性。
定期对仪器进行维护和检修，提高测量的精度。
2. 天气条件：天气条件对测量结果的准确性有一定影响。
尽量选择无风或微风的天气进行测量，以减少测量误差。
3. 环境干扰：在进行测量时，需要注意周围环境的干扰。
导线测量ppt课件
2、附合导线
第二节 导线测量的布设形式
根据测区的情况要求，导线可布设成以下三种：
3、支导线
第三节 导线测量的外业工作
(6)导线点应尽量靠近路线位置。
一、选 点
实地选点时应注意下列几点：
(1)导线点应选在地势较高、视野开阔的地点，便于施测周围地形；
由高级到低级，从整体到局部：分成四个等级，逐级控制，逐级加密 一等水准网：骨干，环线长1000-1500km 二等水准网：基础，环线长500-750km 精密水准测量 三、四等水准网：为地形测图和工程建设服务。
精密水准测量：一等水准网，二等水准网 基本规定： 前后视距差应小于1m,累积差应小于3m； 相邻测站上，奇站按“后前前后”观测，偶站按“前后后前”观测 同一测段的水准路线上测站数目应为偶数； 每一测段都要往、返测 一测段的往返测应在不同气象条件下进行
P3
李 庄
7.23m
化肥厂
8.15m
独立树
6.14m
一、选 点
第三节 导线测量的外业工作
二、测 角 导线的水平角即转折角，是用经纬仪按测回法进行观 测的。在导线点上可以测量导线前进方向的左角或右角。
三、量 距 导线采用普通钢尺丈量导线边长或用全站仪进行导线 边长测量。
第四节 导线测量的内业计算
三、闭合导线的坐标计算 2．坐标方位角推算
3．坐标增量的计算
第四节 导线测量的内业计算
4．坐标增量闭合差的计算与调整
若K≤K允，则表明导线的精度符合要求，否则应查明原因进行补测或重测。
第四节 导线测量的内业计算
4．坐标增量闭合差的计算与调整
设ＶΔXi、ＶΔYi分别为纵、横坐标增量的改正数， 即 :
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编写完技术设计书，导线外业测量的开始。 首先应把在技术设计中已经设好的点位和 网形落实到实地上，并按规定的规格埋设 测量标志，绘制点之记。 外业观测、计算等……。
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4.2.1 实地选点
将图上设计好的控制网（点）落实到实地——实地选点； 选点工具：小平板、罗盘仪、望远镜、卷尺、花杆等； 实地选点的作业步骤：
薛林靖 2003年12月5日 是
单位： cm
15
I 级（5″）导线点之记
点名 TN002 通视点名 002 点 位 略 图 N 1 2 3 等级 I级 所在图幅 概略坐标 ： 点 位 说 明 点位：在新兴隆村（原良种一队）北小路南侧处。 1、距西北方向坟顶66.40米； 2、距西北方向隔离带栏杆12.13米； 3、距正西方向路外拐角30.10米。 标石断面图 新兴隆村（原良种一队） 选点单位：国家测绘局第二地形测量队 选点员 选点日期 是否联测Ⅳ等水准 薛林靖 2003年12月5日 是
2007.10.25，颁布《工程测量规范》GB 50026-2007，并于2008.5.1实施。
在新规范中，“平面控制测量”条款内容 的编排上作了重大调整，不但把GPS测量内 容纳入到其中，而且采用了依控制测量方 法按作业工序编排条款内容的方式，使之 更加具有技术性、先进性和可操作性。
•2018/2/12
第四章 导线测量
目前，进行平面控制测量的方法：
首选：卫星定位技术（GPS、GLONASS）；
其次：导线(网)； 再其次：三角形网（三角、测边、边角）。
本章要点：
导线测量的选点、埋石、绘制点之记；
仪器检验；
外业观测； 内业归算与平差等。
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§4.1 导线测量的主要技术要求
导线测量的主要技术要求:
表4-1 等 级 三 等 四 等 导线 平均 长度 边长 （km） （km） 14 9 4 2.4 1.2 3 1.5 0.5 0.25 0.1 测 测 角中 距中 误差 误差 （″） （mm） 1.8 2.5 5 8 12 20 18 15 15 15 测距相 对中误 差 1/15万 1/8万 1/3万 1/1.4 1/7千 测回数 导线全 长相对 闭合差 ≤ 1/55000 ≤ 1/35000
1
2
测站
3Leabharlann 42．观测方法 （1）配置度盘初始位置
点名一般以村名、山名、地名作为点名。新旧点重合时， 一般采用旧名，不宜随便更改。 点位选定以后，应及时写出点的位置说明（点之记）。
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选点工作结束后，应提交下述资料：
选点图。标出点名、点号、交通干线、主要河
流、居民地等。
控制点位置说明。填写点的位置说明，是为了
日后寻找和使用点位方便。
1″级 仪器
6 4 — — —
2″级 仪器
10 6 2 1 1
6″级 仪器
— — 4 3 2
一 级
二 级
≤ 1/15000
≤ 1/10000
三 级
≤ 1/5000
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§4.2 平面控制测量技术设计
第二章“控制测量技术设计”内容：
平面控制网的网形构成、标石规格、执行的技
术标准、 施测方案、计算方案、保障措施、应 提交的成果清单等内容都进行了技术设计。
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4.3.1 精密测角仪器的检验
1. 对测角仪器的要求（2 ″ 级仪器）
⑴ 照准部旋转轴正确性指标，1格； ⑵ 光学经纬仪的测微器行差及隙动差指标，2″；
⑶ 水平轴不垂直于垂直轴之差指标，15 ″； ⑷ 补偿器应有足够的补偿区间； ⑸ 垂直微动旋转效用正确；
⑹ 仪器的基座在照准部旋转的位移指标，1 ″ ； ⑺ 光学对中器或激光对中器的对中指标，1mm； ⑻ 电子测角仪器的补偿器指标，补偿范围3′。
图4-4 一、二级平面控制点标石埋设图 （单位：cm）
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4.2.3 绘制点之记
控制点标志埋设结束后，需要绘制点之记。
点之记是以图形和文字的形式对点位的描述。
点之记中包括的主要内容：点名、点号、位 置描述、点位略图及说明、断面图等。
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选点员 选点日期 是否联测Ⅳ等水准
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2. 精密经纬仪的检验项目 作业前检验项目：
1）照准部旋转是否正确的检验(1格）； 2）光学测微器行差的测定(2”)； 3）垂直微动螺旋使用正确性的检验； 4）照准部旋转时仪器基座位移而产生的系统误差 的检验(1”)； 5）光学经纬仪水平轴不垂直于垂直轴之差的测定 （高低点法）。
单位： cm 地面
5 ：
所在地：昌图县毛家店镇新兴隆村（原良种一队）
5-10 60 15 15
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§4.3 精密角度测量
用常规仪器进行平面控制测量，其主要工 作就是 测角 和 测距。
测角仪器： 光学经纬仪、电子经纬仪或全站仪。 测角方法：方向观测法（或测回法）。
规范规定：对所用的测角仪器进行检验， 经检验合格的仪器才可用于角度测量。
文字说明。包括：任务要求，测区概况，已有
测量成果及精度情况，设计的技术依据，旧点 的利用情况等。
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4.2.2 控制点标石的埋设
×等 ×等 GPS点 三角点
图4-1 瓷质标志（单位：mm）
图4-2 金属质标志（单位：mm）
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图4-3 二、三等平面控制点标石埋设图 （单位：cm）
先到已知点上，判明该点与相邻已知点在图上和实地上的相对位
置关系，然后检查该点的标石觇标的完好情况。 按已知方向标定小平板的方位，用罗盘仪测出磁北方向，并按设 计图检查各方向的通视情况。 依照设计图到实地上去选定其它点的点位。并在小平板上画出方 向线。这样逐点推进，直到全部点位在实地上都选定为止。
作业中检验项目：
光学对点器或激光对电器。
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4.3.2 方向观测法
1．方向观测法定义
⑴ 选好零方向。 ⑵ 盘左，照准部顺转 1~2圈，按1、2、 3、…n观测个方向， n 归零。 ⑶ 盘右，照准部逆转 1~2圈，按1、n…3、 2、1顺序观测。 ⑷ 注：若方向数不大于3， 则不必归零。 •2018/2/12