第六章 控制测量

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国家控制网 包括国家平面控制网和国家高程控制网 国家平面控制网主要采用三角测量建立，分为一、 国家平面控制网主要采用三角测量建立，分为一、 四等三角网； 二、三、四等三角网；国家高程控制网采用水准测 量建立，分为一、 四等水准网。 量建立，分为一、二、三、四等水准网。 城市控制网 为满足1:500～ 1:2000比例尺地形测图和城市建 为满足1:500～ 1:2000比例尺地形测图和城市建 设施工放样的需要， 设施工放样的需要，在国家控制网的控制之下布设 的控制网，按精度分为二、 的控制网，按精度分为二、三、四等三角网或导线 网和二、 四等水准网。 网和二、三、四等水准网。 工程控制网 为满足施工测量， 为满足施工测量，在国家控制网或城市控制网的控 制下布设的控制网。 制下布设的控制网。
4. 三联脚架法导线观测
三联脚架法通常使用三个既能安置全站仪又能安置带有觇 牌的基座和脚架，基座应有通用的光学对中器。将全站仪安 牌的基座和脚架，基座应有通用的光学对中器。 置在测站点i的基座中 带有觇牌的反射棱镜安置在后视点i-1 的基座中,带有觇牌的反射棱镜安置在后视点 置在测站点 的基座中 带有觇牌的反射棱镜安置在后视点 和前视点i+1的基座中 进行导线测量。迁站时，导线点i和 的基座中， 和前视点 的基座中，进行导线测量。迁站时，导线点 和 i+1的脚架和基座不动，只取下全站仪和带有觇牌的反射棱 的脚架和基座不动， 的脚架和基座不动 在导线点i+1上安置全站仪 在导线点i的基座上安置带 上安置全站仪， 镜，在导线点 上安置全站仪，在导线点 的基座上安置带 有觇牌的反射棱镜，并将导线点i-1上的脚架迁至导线点 上的脚架迁至导线点i+2 有觇牌的反射棱镜，并将导线点 上的脚架迁至导线点 处并予以安置，这样直到测完整条导线为止。 处并予以安置，这样直到测完整条导线为止。 在观测者精心安置仪器的情况下， 在观测者精心安置仪器的情况下，三联脚架法可以减弱仪 器和目标对中误差对测角和测距的影响， 器和目标对中误差对测角和测距的影响，从而提高导线的观 测精度，减少了坐标传递误差。 测精度，减少了坐标传递误差。
（a） （c）
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（5）自由导线网 ） 自由导线网仅有一个已知控制点和一个起始方位角。 自由导线网仅有一个已知控制点和一个起始方位角。 导线网中只含有一个结点的导线网， 导线网中只含有一个结点的导线网，称之为单结点 导线网，多于一个结点的导线网， 导线网，多于一个结点的导线网，称之为多结点导 线网。导线节是组成导线网的基本单元， 线网。导线节是组成导线网的基本单元，它是指导 线网内两端点中至少有一个点是结点， 线网内两端点中至少有一个点是结点，另一点是结 点或已知点的一段导线。应该指出， 点或已知点的一段导线。应该指出，与闭合导线类 自由导线网是一种可靠性极差的控制网图形， 似，自由导线网是一种可靠性极差的控制网图形， 在实际测量工作中应避免单独使用。 在实际测量工作中应避免单独使用。
控制测量名词（中英文对照） 控制测量名词（中英文对照） 控制网：control network 控制网： 平面控制网： 平面控制网： horizontal control network 高程控制网： 高程控制网： vertical control network 控制点： 控制点：control point 三角测量： 三角测量：triangulation 三边测量： 三边测量：trilateration 边角测量： 边角测量：triangulateration 导线测量： 导线测量：traversing 导线点： 导线点：traverse point 导线边： 导线边：traverse leg 导线折角： 导线折角：traverse angle
§6.1 控制测量概述 数 字 测 图 原 理 与 方 法
一、控制测量的概念 1 控制测量 对控制网进行布设、观测、计算， 对控制网进行布设、观测、计算，确定控制点位 置的测量工作。分为平面控制测量（确定平面坐标） 置的测量工作。分为平面控制测量（确定平面坐标） 和高程控制测量（确定高程）。 和高程控制测量（确定高程）。 控制点 测区内具有控制意义的点。 测区内具有控制意义的点。 控制网 由控制点组成的几何图形。 由控制点组成的几何图形。
在进行一、二和三级导线转折角观测时， 在进行一、二和三级导线转折角观测时，一般 应观测导线前进方向的左角。对于闭合导线，若按 应观测导线前进方向的左角。对于闭合导线， 逆时针方向进行观测， 逆时针方向进行观测，则观测的导线角既是闭合多 边形的内角，又是导线前进方向的左角。 边形的内角，又是导线前进方向的左角。对于支导 应分别观测导线前进方向的左角和右角。 线，应分别观测导线前进方向的左角和右角。以增 加检核条件。 加检核条件。 当观测短边之间的转折角时， 当观测短边之间的转折角时，测站偏心和目标 偏心对转折角的影响将十分明显。因此， 偏心对转折角的影响将十分明显。因此，应对所用 仪器、觇牌和光学对中器进行严格检校， 仪器、觇牌和光学对中器进行严格检校，并且要特 别仔细进行对中和精确照准。 别仔细进行对中和精确照准。
交会测量 交会测量即利用交会定点法来加密平面控制点。 交会测量即利用交会定点法来加密平面控制点。 GPS控制测量 GPS控制测量 天文测量 （2）高程控制测量基本方法 水准测量ห้องสมุดไป่ตู้三角高程测量
3 控制测量一般作业步骤 控制测量作业包括技术设计、实地选点、标石埋设、 控制测量作业包括技术设计、实地选点、标石埋设、 观测和平差计算等主要步骤。 观测和平差计算等主要步骤。 （1）控制测量的技术设计 主要包括精度指标的确定和控制网的网形设计。 主要包括精度指标的确定和控制网的网形设计。 （2）实地选点 点位稳定，等级控制点应能长期保存；便于扩展、 点位稳定，等级控制点应能长期保存；便于扩展、 加密和观测。 加密和观测。 （3）标石埋设 经选点确定的控制点点位，要进行标石埋设， 经选点确定的控制点点位，要进行标石埋设，将它 们在地面上固定下来。 们在地面上固定下来。 （4）观测与计算
三角测量
三角网测量是在地面上选定一系列的控制点， 三角网测量是在地面上选定一系列的控制点，构成相互连 接的若干个三角形，组成各种网（锁）状图形；通过观测三 接的若干个三角形，组成各种网（ 状图形； 角形的内角或（ 边长，再根据已知控制点的坐标、 角形的内角或（和）边长，再根据已知控制点的坐标、起始 边的边长和坐标方位角， 边的边长和坐标方位角，经解算三角形和坐标方位角推算可 得到三角形各边的边长和坐标方位角， 得到三角形各边的边长和坐标方位角，进而由直角坐标正算 公式计算待定点的平面坐标。 公式计算待定点的平面坐标。
二、导线的观测 导线的观测包括转折角和导线边的观测， 导线的观测包括转折角和导线边的观测，以及导线 点的高程测量。 点的高程测量。 1. 转折角的观测 转折角的观测一般采用测回法进行。 转折角的观测一般采用测回法进行。当导线点上 应观测的方向数多于二个时，应采用方向观测法进行。 应观测的方向数多于二个时，应采用方向观测法进行。 各测回间应按规定进行水平度盘配置。 各测回间应按规定进行水平度盘配置。各等级导线测 量水平角观测应符合规范规定。 量水平角观测应符合规范规定。 在进行国家等级导线转折角观测时，应以奇数测 在进行国家等级导线转折角观测时， 回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角； 回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角； 左角和右角分别取中数后，再计算圆周角闭合差，值 左角和右角分别取中数后，再计算圆周角闭合差， 对于三、四等导线应分别不超过± 对于三、四等导线应分别不超过±3.5″和±5.0″。 和 。
2 控制测量基本方法
（1）平面控制测量基本方法 导线测量 将控制点用直线连接起来形成折线形，通过观测 将控制点用直线连接起来形成折线形， 边长和转折角， 边长和转折角，根据起算数据经计算而获得导线 点的平面坐标，即为导线测量。 点的平面坐标，即为导线测量。导线测量布设简 每点仅需与前、后两点通视，选点方便， 单、每点仅需与前、后两点通视，选点方便，特 别是在隐蔽地区和建筑物多而通视困难的城市， 别是在隐蔽地区和建筑物多而通视困难的城市， 应用起来方便灵活。 应用起来方便灵活。
在进行导线测量平差计算之前， 在进行导线测量平差计算之前，首先要按照规范要 求对外业观测成果进行检查和验算， 求对外业观测成果进行检查和验算，确保观测成果 无误并符合限差要求，然后对边长进行加常数改正、 无误并符合限差要求，然后对边长进行加常数改正、 乘常数改正、气象改正和倾斜改正（ 乘常数改正、气象改正和倾斜改正（改正方法见第 五章），对角度值和边长进行归心改正（ ），对角度值和边长进行归心改正 五章），对角度值和边长进行归心改正（有偏心观 测时）， ），以消除系统误差的影响 测时），以消除系统误差的影响 。 支导线的计算 附合导线的计算 闭合导线的计算 导线网的计算
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（3）支导线 ） 从一个已知控制点出发， 从一个已知控制点出发，既不附合于另一个已知控 制点，也不闭合于原来的起始控制点。 制点，也不闭合于原来的起始控制点。由于支导线 缺乏检核条件,故一般只限于地形测量的图根导线中 缺乏检核条件 故一般只限于地形测量的图根导线中 采用。 采用。 （4）附合导线网 ） •附合导线网具有一个以上已知控制点或具有附合条 附合导线网具有一个以上已知控制点或具有附合条 件。
2. 导线边长的观测 导线边长可采用电磁波测距仪测量， 导线边长可采用电磁波测距仪测量，亦可采用全站 仪在测取导线角的同时测取导线边的边长。 仪在测取导线角的同时测取导线边的边长。导线边 长应对向观测，以增加检核条件。 长应对向观测，以增加检核条件。电磁波测距仪测 量的通常是斜距，还需观测竖直角， 量的通常是斜距，还需观测竖直角，用以将倾斜距 离改化为水平距离， 离改化为水平距离，必要时还应将其归算到椭球面 上和高斯平面上。 上和高斯平面上。 3. 导线点的高程测量 导线点的高程测量可采用水准测量或三角高程测量 进行。目前， 进行。目前，大多采用电磁波测距三角高程测量进 行对向观测来确定导线点的高程， 行对向观测来确定导线点的高程，此时必须观测竖 直角、量取仪器高和目标高。 直角、量取仪器高和目标高。