第六章小区域控制测量
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”。
建筑工程测量6.1小地区平面控制测量概述
（2）采用高斯正形投影3°带，投影面为测区抵偿高程面或 测区平均高程面的平面直角坐标系统。或任意带，投影面为 1985国家高程基准面平面直角坐标系统。
（3）小测区有特殊精度要求的控制网，可采用独立坐标系 统。
（4）在已有平面控制网的地区，可沿用原有的坐标系统。
任务6 小地区平面控制测量
6.1 控制测量概述
控制测量的作用是限制测量误差的传播和积累，保 证必要的测量精度。所以不论传统的技术和现代测 量技术，控制测量工作必须遵循“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或测设。
控制测量贯穿在工程建设的各阶段：在工程勘测的 测图阶段，需要进行控制测量；在工程施工阶段， 要进行施工控制测量；在工程竣工后的营运阶段， 为建筑物变形观测而需要进行的专用控制测量。
国家平面控制网采用逐级控制、分级布设的原则，分一、二、 三、四等。主要由三角测量法布设，在西部困难地区采用导 线测量法。国家平面控制网是全国各种比例尺测图和工程建 设的基本控制，也为空间科学技术和军事提供精确的点位坐 标、距离、方位资料，并为研究地球大小和形状、足大比例尺测图和城市建设 施工的需要，布设城市平面控制网。城市平 面控制网在国家控制网的控制下布设，按城 市范围大小布设不同等级的平面控制网，分 为二、三、四等三角网，一、二级小三角网， 一、二、三级导线网和图根导线网。
6.1.3小地区控制网
直接供地形测图使用的控制点，称为图根控制点，测定图根 点位置的工作，称为图根控制测量。在小于15 km2的范围内 建立的控制网，称为小地区控制网。是为大比例尺测图和工 程建设而建立的平面控制网。包括首级控制网和图根控制网。
工程测量第六章
0 k容=1/2000
合格
计算实例---附合导线计算
X
B A
2
C
1
D
附合导线计算表X
点 观 测 角 改 改正后角
方位角 边长 坐标增量计算值 改正后坐标增量
坐标值
号 ° ′″ 正 ° ′ ″ ° ′″
(左角)
数
″
m
(m)
(m)
B △X’ △Y’
△X
△Y
1
2
(m)
C
X
Y
D
A
45 00 00
A
B 239 30 00 -18 239 29 42
3、方位角与象限角的关系 象限角：X轴与直线间所夹的锐角。取值：0～90° 象限角与坐标方位角的关系：
X
=360 - R = 180 ＋R
R 4
3 R
R =R
1
Y 2
=180- R R
第二节 导线测量
4、坐标方位角的推算
12=150° 1=100 °
12
1
23
2
求23=？
AB 0 B
1
3
1
3
2
2
4 4
5 5
C n CD
D
计算实例---闭合导线计算
4
240.60
5 90 06 02
200.41
96 51 36
1
231.31
263.23
84 10 31
3
201.61
2
计算略图
240.60 4
263.23
闭合导线计算
点 观5 测90 角06 02改 改正后角
第一节 概 述
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
小区域控制测量控制测量概述1、测量的原则：测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。
这里的“整体”是指控制测量(control survey)，其含义为控制测量应按由高等级到低等级逐级加密进行，直至最低等级的图根控制测量(mapping control survey)，再在图根控制点上安置仪器进行碎部测量或测设工作。
2、控制测量：以较高的精度测定地面少数与整体有关点的相对位置。
（x、y、H），为地形测量和工程测量提供依据和精度的工作。
3、控制网：在测区内选定若干控制点而构成一定的几何图形。
4、控制测量包括平面控制测量和高程控制测量，称测定点位的(x,y)坐标为平面控制测量，测定点位的H坐标为高程控制测量。
5、国家控制网：在全国范围内建立的控制网。
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。
国家控制网是用精密测量仪器和方法依照《国家三角测量和精密导线测量规范》、《全球定位系统(GPS)测量规范》、《国家一、二等水准测量规范》及《国家三、四等水准测量规范》按一、二、三、四等四个等级、由高级到低级逐级加密点位建立的。
6、平面控制测量（1）国家平面控制测量★我国的国家平面控制网(horizontal control network)是采用逐级控制、分级布设的原则，分一、二、三、四等方法建立起来的。
★经典方法主要由三角测量(triangulation)法、导线测量(traverse survey)法。
另外，还有卫星大地测量，如GPS卫星定位。
★一等三角锁(triangulation chain)沿经线和纬线布设成纵横交叉的三角锁系，锁长200～250公里，构成许多锁环。
构成国家平面控制网的骨干。
一等三角锁内由近于等边的三角形组成，边长为20～30公里。
★二等三角测量有两种布网形式，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；另一种是在一等锁环内布设全面二等三角网(triangulation network)，称全面布网方案。
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。
第6章 平面控制测量
(XC,YC)
C
D
2
附合导线图
观测数据：连接角β ∇观测数据：连接角βB 、βC ；
导线转折角β 导线转折角β1, β2, β3 ,β4 ； 导线各边长D 导线各边长DB1，D12，……，D4C。 ，
3.支导线 3.支导线
βB DB1
β1 1
D12
2
αAB
A
B (XB,YB)
∇A、B为已知边，点1、2为新建支导线点。 为已知边， 为新建支导线点。 ∇已知数据：αAB,XB,YB
控制测量 采用精密仪器和严密的方法， 采用精密仪器和严密的方法，对控制网测 确定控制点的平面位置和高程， 量，确定控制点的平面位置和高程，作为其它 测量的基准。 测量的基准。
C
D
E
F
A
B
M
G
控制点—具有准确可靠坐标（X，Y，H） —具有准确可靠坐标（X 的基准点。 作用：
1.为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高 1.为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高 程控制网 2.控制误差的积累 2.控制误差的积累 3.作为进行各种细部测量的基准 3.作为进行各种细部测量的基准
4
2.附合导线 2.附合导线
∇AB、CD为已知边，点1、2、3、4为新建导线点。 AB、CD为已知边， 为已知边 为新建导线点。 ∇已知数据：αAB,XB,YB；αCD,XC,YC。
β3 βB DB1 β1 D12 β2 D23 βC αCD D34 β4 D4C
3
αAB A
B (XB,YB)
1
4
城市导线网
表7 - 3
城市三边网的主要技术要求来自城市导线控制测量的主要技术要 求
3、工程控制网
课程思政教案设计(土木工程测量)
课程思政教案设计1、专业知识讲解（55分钟）（1）教师利用多媒体讲解控制测量的基本原理（10分钟）（2）引导学生总结控制测量的外业方法、测量顺序（20分钟）利用连续图片演示和教师视频演示等信息化手段把抽象的重点内容转变为直观形象的实践过程，加深了学生对重点知识的理解和记忆。
图1 区域控制测量种类（3）教师利用多媒体讲解数据计算并结合实例进行例题讲解。
（20分钟）结合例题讲解具体的计算步骤方法。
通过例题，用动画手段和最简练的语言帮助学生掌握内业计算的方法，表格填写的规范程序。
图2 内业计算数据记录表（4）播放控制测量的视频（5分钟）通过视频资料，帮助学生将抽象的测量程序具体化，说明控制测量应注意的问题。
2、引入港珠澳大桥建设中测量工作（20分钟）（1）引入本次素材。
大桥跨越珠江口伶仃洋海域，连接香港、珠海、澳门三地，项目全长约50公里，整个工程施工质量与测量精度密切相关,其中用到了不少测量专业技术。
该桥被业界誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”，被英媒《卫报》称为“现代世界七大奇迹”之一；不仅代表了中国桥梁先进水平，更是中国国家综合国力的体现。
图3 港珠澳大桥选址（2）小区域控制网的建立是桥梁建设的基础性、先决性工作。
该桥属特大型跨海桥隧工程，它跨越粤、港、澳三地，三地的坐标及高程系统互不相同，为了做到高精度、一网多用、长期保持大桥测量基准的稳定和统一，必须先行建立统一的首级平面及高程控制网，将港珠澳大桥的测量基准全部统一到该网基础之上，以保证后续勘测、施工测量及变形测量监控的顺利开展。
（3）该桥控制测量选点多，精度控制要求高。
港珠澳大桥首级控制网建网共布设了16个GPS平面兼高程控制点，分别按国家B级GPS控制网和国家一、二等水准测量的精度要求进行设计和测量。
控制网平差后的成果精度，均达到了技术设计书规定的精度指标。
图4 港珠澳大桥首级高程控制网3、总结（5分钟）教师总结本节课内容，理顺知识，强调重点，锻炼学生归纳总结的能力。
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•导线布设形式基本有四种形式
➢闭合导线：由某一已知点开始，经若 干控制点的连续折线又回到原来点。
➢附合导线：由某一已知点开始，经若 干控制点的连续折线到达另一已知点上 。 ➢支导线：由某一已知点开始，经若干 控制点的连续折线没有回到原已知点或 另一已知点上。
•二：导线的外业工作
•导线的测量的外业工作包括： •踏勘选点布设导线及建立标志，量边，测角、连测 。
•⑷独立控制网（应与国家控制网连测）
•①作用： •在各级导线基础上加密测区无已知点，为特殊工程服务， • ②布设形式及建立方法： •小三角，导线等级按上所述：
•（三）控制测量的等级
•城市三角网及图根三角的主要技术要求
•等 •测 级 角中 • 误差 •二 ″•±1.
等0 •三 •±1. 等8
•四 •±2. 等5
•N
•1
•W
•2
•O •φ
•λ
•E •A12
•1
•标准方 向
•r •2
•B
•A •图5-23 直线定向
•N
•2、基准方向线的种类
•1
•2
•W
•（1）真子午线 •通过地面上一点指向地球南 北极的方向线就是该点的子午 线。 •子午线收敛角 •经过地球表面上的各点子午 线方向间的夹角称为子午线收 敛角。 γ=Δλ×sinφ
•导线测量内业计算
•D
•（一）闭合导线计算
•135°48′00″
•E
•90°07′30″
•96°51′36″(方位角）
•84°10′30″
•C
•121°28′00″
•A
•108°27′00″
•B
•这是一个闭合导线的坐标计 算实例： •如图所示： •应该具备的计算条件： •外业观测数据： •观测了4个右角和一个连接 角。 •起算数据有： •A 点的坐标和A1的坐标方位 角。 •利用坐标正算公式计算各点 的坐标。
•1、踏勘选点及建立标志
•选点要求： • 相邻点间通视良好，地势平坦，便于测角和量距 • 点位应选在土质坚硬外，便于保存和按置仪 器 •视野开阔，便于施测碎部 •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。 •导线应有足够的密度，分布较均匀，便于控制整个地区。 •导线布设的形状依据精度、地形以及已知条件而定。
•最
•测
弱边 数
相对 •D
中误 JD
•差1：12万 1•1
2
•1： •6 8万
回
•DJ2 •DJ3
•
•
•9 •
•1:4. 5万
•4 •6 •
•1：4 万 •1：2 万 •1：1 万
•1： •
2万
•1： •
1万
•
•
•2 •6
•1 •2
•
•1
•等 •测角 级 中误差
•″
•一 •±5
级
•二 •±8 级
•三 •±12 级
•公式:α21=α12±180±β •3）结论：
•⑴ 左角加右角减 •⑵ 方位角的角值在(0°-360°) 之间 •⑶加减180°
•a12
•1
•2
•a21
•坐标方位角与坐标增量之间的关系
•坐标反算公式：
•△Y12
•2
•△X12
•1 •O
•a12
•1
•2
•a21
•（四）象限角
•坐标方位角和象限角之间换算关系：
• •
•3、测角 •1）测角要求 （测导线前进方向的左角） •J6仪器观测一个测回，盘左、盘右测得角互差不大于40秒。 •2）测角标志类型 • 吊垂球线，觇牌（精密） 测钎 花杆（一般） •4、测连接角（传第方位角用）
•N
•Aa
•B
•2
•A •DA1 •1
•BC
•BC
•5
•3 •4
•三.导线测量的内业计算
实习
• 控制测量概述
测量工作的基本原则
•先整体,后局部;先控制,后碎部
地形测量的步骤
•控制测量
•碎部测量
•测量工作步骤
•地形测绘
•控制测
•碎部测
量
量 •平面控制测量
•高程控制测量
•三角网
平面控制 •导线网
•组合网
控制测量
•GPS网和GPS导线
•水准网
高程控制 •三角高 程
•2、城市控制网
•原则：低级受高级控制，逐级布网，分级控制) •①作用：在城市或厂矿等地区中小区域内建立城市 控制网为城市规划，建设服务 •②布设形式 •城市三角网，导线网，单一导线，图根三角锁网 •③建立方法：测角，测边。 •④等级：小三角，城市一 二 三等导线，四等异域 网一 二 三等导线，四等是主干一 二 三加密
•等 •每千 级米
•高差 中误差 （mm） •二 •±2 等
•三 •±6 等
•四 •±10 等
•附和 路线长 度 •（km ）
•
• 50
• 16
•水 准仪 •型 号
•DS1
•DS3
•DS3
•水 准尺
•因 瓦 •双 面 •双 面
•观测次数 • •（附合或 环行）
• •往返观测
• •单程观测
• 往返较差或环线 闭合差（mm)
•2、量边： •1）钢尺量边。 •⑴钢尺进行检定。 •⑵一、二、三级导线用精密方法丈量，（加入各项改正： 尺长、温度、倾斜改正）图根导线用一般方法丈量。 •2）．电磁波测距 • 依等级选定测距仪和测回数。
•（3）间接法测距（不能直接量具）
•如图所示，测定FG边,首先,选定F，P（丈量FP也可选用已 知P和FP）测三个角α、βγ，平差用正玄定律算出导线边 FG
•一、地面点的坐标和两点
间的坐标增量
•1、坐标
•X
•2、坐标增量
•3、坐标增量计算公式
•X2
•D12 •a12
•1
•2
•△X12
•4、坐标计算公式
•Y1 •X1•△Y12
•0
•Y
•Y2
•边长（水平距离）
•二、方位角
•1、基准方向的概念 •基准方向是直线一端的正北方向 •基准方向作用：测量定向用，所有的方向以它为准度量
•从直线一端的子午线北端起,顺
时针方向量至某一直线的水平角,
为该直线的方位角。
真方位角—以真子午线方向为标 •W
准方向。
•磁方位角—以磁子午线方向为标
准方向。
•各方位角表示如图5-26所示,NS 为过O点的子午线方向：
•C
•S
•A
•E •B
•2.方位角的计算
•在A点测的方位角为Aab 在B点测 的方位角为Aba •Aba=Aab+180°+γ • 提示：正反方位角的概念： •由图看,测量工作中以直线前进 方向称正方向,反之为反方向 •如果A为起点,B为终点,Aab为正 方位角；Aba为反方位角。 •结论:一条直线的正反方位角相 差180°。
前方交会
侧方交会
后方交会
•一、前方交会的计算
•前方交会,图形简单,外业少,计算公式简单,是常用加密控
制点方法 •1、前方交会概念
•X
•通过导线测量的外业工作获得水平角、距离以后，如果角度 、距离都符合限差要求，才可进行导线内业计算。 •（一）导线测量内业计算步骤 •1、绘制导线图，将观测数据、起算数据填入表中； •提示：观测数据和起算数据都包括哪些？ •2、角度闭合差计算与调整； •3、推算坐标方位角； •4、计算坐标增量及计算导线全长相对闭合差； •5、增量闭合差调整； •6、计算各导线点坐标。
•1
•O
•（一）极坐标化为直角坐标（坐标正算）
•（二）直角坐标化为极坐标（坐标反算）
•坐标反算公式很重要：
•四、控制网的定位和定向
•1、已知一点的坐标和该方向的坐标方位角可定位与定向 •2、已知两点坐标可定位与定向 •3、坐标和方位角是控制测量的起算数据
•6-3导线测量和导线计算
•一、导线测量概述 •1．什么是导线 •将测区内相邻控制点连接成直线而构成的折线称为导线。 •2．导线点，导线边 •构成导线的各点称导线点，折线边称为导线边。 •3．导线测量 •测定各转角，各边，根据起算数据和一定的几何关系推出各点 的坐标。 •4．导线类型 • 按使用仪器和量边工具不同分为：钢尺量距导线，视距导线 ，（罗盘导线，视差导线），电磁波测距导线
•平地 •山地
•
•±2
•
•±6
•
•±10
•图 •±20 根
•5
•DS1 • 0
•
•±20
•二、高程控制测量
•1、国家水准测量（一、二、（主干）三、四（加密） •2、精密水准测量（一、二等） •3、城市水准测量（二、三、四等） •4、图根水准测量（四等以下） •5、工程水准测量（四等以下）
•6-2平面控制网的定位和定向
•3、小区域控制网（首级网图根网）
•①作用： •为某种工程服务的提供点的坐标，高程及地形图。 •②布设形式及建立方法： •小三角测量，交会点，图根测量 •③建立方法 •④等级： •一级小三角（5″）；二级小三角（10″）；图根锁（ 20″） •一级导线（5″）；二级导线（8″）；三级导线（12″ ）；图根导线（20″）
•东偏,用+δ表示 西偏,用-δ表示。
•3）磁子午线方向测量
• 可用磁罗盘仪测定
•（3）轴子午线(坐标子午线)(坐标 纵轴方向)
•首子午线
•即6°或 3°带中央子午线方向。
•真子午线 •S南极
•3、直线方向的表示方法
•示•测1直、量方线工位方作角向中（。用如图•••方坐象）位标限角方角位来角表
•N •D