控制测量学课件第2讲 PPT
控制测量学复习资料
1
第一章
1控制测量学的任务和主要研究内容是什么?简述其在国民经济建设中的地位。
控制测量的概念：在一定区域内，按测量任务所要求的精度，测定一系列地面标志点（控制点）的平面坐标和高程，建立控制网，这种测量工作称为控制测量。
控制测量的基本任务：在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图的测图控制网
在施工阶段建立施工控制网
在工程竣工后的运营阶段，建立以监视建筑物变形为目的的变形观测专用控制
控制测量学的研究内容 ：研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法
研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法
研究地球表面测量成果向椭球及平面的数学投影变换及有关问题的测量计算
研究高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法
2．野外测量的基准面、基准线各是什么?测量计算的基准面、基准线各是什么?为什么野外作业和内业计算采取不同的基准面?
铅垂线是外业测量工作的基准线；大地水准面是外业测量工作的基准面。
参考椭球面作为测量计算（即内业工作）的基准面。与之相应的法线为基准线。
• 大地水准面是个特殊的水准面，具有水准面的特点。
由于地球内部质量分布不均匀及地壳有高低起伏，所以重力方向有局部变化，致使处处与重力方向垂直的大地水准面也就不规则，即无法用数学公式准确地表达出来，所以它不能作为大地测量计算的基准面。
所以必须寻找一个与大地体相近的，且能用简单的数学模型表示的规则形体代替——椭球。
3．名词解释
（1）大地水准面 （2）大地体 （3）总地球椭球 （4）参考椭球 （5）大地水准面差距
（6）垂线偏差
假定海洋的水体，只受重力作用，无潮汐、风浪影响，处于完全静止和平衡状态，将海洋的表面延伸到大陆的下面并处处保持着与垂线方向正交这一特点，也是一个水准面，称这一特定的水准面为大地水准面；
控制测量
1.
控制测量的基本内容、研究内容、方案
控制测量:在一定区域内按照一定的精度，测定一系列地面标志点水平位置和高程的测量工作（新定义：研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科）
主要任务：1、在设计阶段建立测图控制网2、在施工阶段建立施工控制网3、在运营阶段建立变形监测控制网4.同时还在各种行业以及防灾减灾环境监测等方面发挥巨大作用
研究内容：(1)研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法，以满足国民经济和国防建设以及地学科学研究的需要。(2)研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法。(3)研究地球表面测量成果向椭球及平面的数学投影变换及有关问题的测量计算。(4)研究高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法、控制测量数据库的建立及应用等。
2. 基准面、基准线，大地水准面、计算（忽略地球曲率）、常用坐标系、选择椭球、高程系
外业基准：1.基准面：大地水准面2.基准线：铅垂线
内业基准：1.基准面：椭球面2.基准线：法线
水准面：1.水准面是一个重力等位面，具有无数个2.两个水准面之间的高差等于位能的变化与重力的比值，而由于重力值在不同的位置而不同，所以水准面存在不平行性3.测量工作的三个基本观测量最终都要归算到某个水准面上，而水准面的多值性不便于成果的统一，所以要确定一个统一的基准
大地水准面：1.平均海水面延伸穿越陆地所形成的封闭曲面，其所包围的球体称为大地体2.由于大地水准面在几何形状和重力分布上都是不均匀的，所以无法用数学公式表达3.但是其位置相对稳定，形状和地球接近，所以测量工作中采用大地水准面和铅垂线作为基准面和基准线
几种椭球：1.总地球椭球：椭球中心与地球质心重合，椭球短轴与地轴重合，起始大地子午面与起始天文子午面重合，同时要求总椭球在全球范围内与大地水准面偏差的平方和最小。2.参考椭球：在局部范围内椭球面和大地水准面最密合的椭球3.正常椭球：将旋转椭球赋予与实际地球相等的质量，并与地球具有同样的旋转速度，同时用一定的数学约束条件将椭球面定义为其本身重力场中的一个等位面，这样的椭球即为正常椭球，又称水准椭球；其所形成的重力场称为正常重力场。
5、控制测量
23 五、控制测量
1、在全国范围内，平面控制网和高程控制网是如何布设的？局部地区的控制网是如何布设的？
2、如何进行局部地区平面控制网的定位和定向？
3、象限角与方向角有什么不同？如何进行换算？
4、如何进行直角坐标和极坐标的换算？
5、导线的布设有哪几种形式？各适用于什么场合？
6、下图为某支导线，A、B为已知点，1、2为新设的支导线点。已知XA=264.20m，YA=113.30m；XB=464.22m ，YB=313.35m。测得1=1203030，S1=297.26 m；2=2121230，S2=187.82m，计算1、2点的坐标。
B
2
S1 S2
1 1
2
A
7、设有闭合导线J1—J2—J3—J4—J5的边长和角度（右角）观测值如图6-1所示。已知J1点的坐标X1=540.38m，Y1=1236.70m，J1—J2边的坐标方位角1,2=46°57′02′′，计算闭合导线的各点坐标（表5-1）。 24
J2
100°39ˊ30" 108.43m
《控制测量》第讲GNSS测量数据处理静态课件 (一)
《控制测量》第讲GNSS测量数据处理静态课件 (一)
《控制测量》第讲GNSS测量数据处理静态课件是现代地理信息技术领域中的一项重要内容。它利用卫星信号定位原理进行数据测量，不仅精度高、可靠性好，且覆盖范围广、操作简单便捷，已经成为现代工程测量不可或缺的技术手段。接下来，本文将对该课件进行详细阐述。
首先，该课件的主要内容包括静态测量基础、GNSS数据处理方法、误差分析及精度评定等方面。静态测量基础主要讲解GNSS系统原理、数据观测量和观测数据处理的基本方法。GNSS数据处理方法分为前后关联平差法和组合定位法两种，并对两种方法的优缺点进行权衡分析。误差分析主要包括了环境、设备、人员和观测等环节产生的误差的来源及预处理方法。精度评定则主要讲解了数据处理结果评查及公差掌控方法。
其次，在实际应用中，该课件主要用于不同领域的工程项目，如道路工程、桥梁工程、地铁工程等。其中，静态测量法主要适用于较小的工程和建筑测量任务，而组合定位法适用于各种复杂环境和地形下的大中型结构工程项目中的控制测量任务。
另外，该课件在课程设置上注重对学生的实际操作能力培养，同时也强调对不同系统操作的合理统筹及对不同系统数据进行整合的处理方法。其实践操作环节多样，既有手动操作，又有计算软件及工程实践应用系统操作，其灵活性强且指导性好。
最后，虽然该课件技术含量较高，但其实质和目标就是服务于工程建设事业，为筑路、兴建桥梁和地铁等工程提供精准可靠的控制测量数据，减少土木工程建设中的误差，不断提高工程建设的效率和质量，为设计师们提供更多的科学依据。
综上所述，《控制测量》第讲GNSS测量数据处理静态课件涵盖了基础理论、实际应用及操作技能等多方面内容，不仅可以为实际工程项目的控制测量提供有力支撑，而且为学生的专业素养和就业能力提升打下了坚实基础。
《控制测量》教学教案
《控制测量》教学教案
一、教学目标
1. 知识与技能：
（1）让学生了解控制测量的概念及其在工程中的应用；
（2）掌握控制测量的基本原理和方法；
（3）学会使用常见的测量仪器和工具。
2. 过程与方法：
（1）通过案例分析，使学生理解控制测量的重要性；
（2）培养学生实际操作测量仪器的能力；
（3）学会分析测量数据，提高测量精度。
3. 情感态度与价值观：
（1）培养学生对测量工作的兴趣和热情；
（2）增强学生团队协作意识；
（3）培养学生严谨、细致的工作态度。
二、教学内容
1. 控制测量的概念及其应用
（1）控制测量的定义；
（2）控制测量在工程中的重要性；
（3）控制测量的应用领域。
2. 控制测量的基本原理
（1）测量原理；
（2）误差理论； （3）数据处理。
3. 控制测量的方法
（1）地面测量；
（2）卫星测量；
（3）无人机测量。
4. 常见测量仪器与工具
（1）全站仪；
（2）水准仪；
（3）经纬仪；
（4）测距仪；
（5）GPS定位仪。
5. 测量数据的采集与处理
（1）数据采集；
（2）数据传输；
（3）数据处理与分析。
三、教学重点与难点
1. 教学重点：
（1）控制测量的概念及其应用；
（2）控制测量的基本原理和方法；
（3）常见测量仪器与工具的使用。
2. 教学难点：
（1）误差理论及其在测量中的应用； （2）数据处理与分析方法；
（3）测量仪器的操作与维护。
四、教学方法与手段
1. 教学方法：
（1）讲授法；
（2）案例分析法；
（3）实践操作法；
（4）小组讨论法。
2. 教学手段：
（1）多媒体课件；
（2）测量仪器演示；
（3）实际操作演练；
（4）在线资源共享。
五、教学过程设计
1. 导入新课：
（1）通过工程案例，引入控制测量的概念；
（2）展示控制测量在实际工程中的重要性；
（3）激发学生兴趣，引导学生思考。
2. 知识讲解：
（1）讲解控制测量的基本原理；
控制测量知识点2
注：加粗加底纹的地方表示重中之重。
控制测量（上）
第一章
1、控制测量的基本任务
1）在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图的测图控制网；
2）在施工阶段建立施工控制网；
3）在工程竣工后的运营阶段，建立以监视建筑物变形为目的的变形观测专用控制网。
2、控制测量学的基本科学技术内容：
1） 研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法，以满足国民经济和国防建设以及地学科学研究的需要；
2） 研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法；
3） 研究地球表面的测量成果向椭球及平面的数学投影变换及有关问题的测量计算；
4） 研究高精度和多类别的地面网、空间网及联合网的数学处理的理论和方法、控制测量数据库的建立及应用等。
第二章
1、导线和三角网各自的优缺点
导线：
优点：受通视要求的限制较小，易于选点和降低觇标的高度，甚至无须造标；图形非常灵活，选点时可根据具体情况随时改变；边长的精度较均匀。
缺点：导线网中的多余观测数较同样规模的三角网要少，检核条件少，有时不易发现观测值中的粗差，因而可靠性不高。
三角网：
优点：图形简单，精度高，多于观测量多，便于计算 缺点：布网困难大
2、等边直伸导线精度分析公式中，各字母的含义
u表示点位的横向中误差；
t表示点位的纵向中误差；
M表示总点位中误差；
D表示导线端点的下标；
Z表示导线中点的下标；
Q表示起始数据误差影响的下标；
C表示测量误差影响的下标
例，tC,D表示由测量误差而引起的导线端点的纵向中误差；uQ,Z表示由起始数据引起的导线中点的横向中误差。
3、直伸导线的特点
优点：
1） 导线的纵向误差完全是由测距误差产生的；而横向误差完全是由测角误差产生的。因此在直伸导线平差时，纵向闭合差只分配在导线的边长改正数中，而横向误差则只分配在角度改正数中；即使测角和测距的权定得不太正确，也不会影响导线闭合差的合理分配。
《控制测量电子教案》课件
《控制测量电子教案》PPT课件
第一章：控制测量概述
1.1 控制测量的定义与目的
解释控制测量的概念
讨论控制测量在工程和科研中的应用
1.2 控制测量的方法与类型
介绍常见的控制测量方法（如角度测量、距离测量、高程测量等）
探讨不同类型的控制测量（如静态测量、动态测量、连续测量等）
1.3 控制测量的基本原理
介绍控制测量的基本原理，包括测量误差、数据处理、精度分析等
第二章：测量仪器与设备
2.1 测量仪器的基本原理
介绍测量仪器的工作原理，如电子测距仪、全站仪、GNSS接收机等
2.2 测量设备的选择与使用
讨论测量设备的选择标准，如测量范围、精度、稳定性等
演示测量设备的正确使用方法
2.3 测量仪器的维护与校准
解释测量仪器的维护与校准的重要性
提供测量仪器维护与校准的方法和步骤
第三章：控制测量数据采集与处理
3.1 控制测量数据采集
介绍控制测量数据采集的方法和技巧，如测站点设置、观测时间选择等 3.2 控制测量数据处理
解释控制测量数据处理的基本流程，包括数据清洗、平差计算、精度评估等
3.3 控制测量数据的应用
探讨控制测量数据在工程和科研中的应用，如地形测绘、建筑施工等
第四章：控制测量误差分析
4.1 测量误差的基本概念
解释测量误差的概念和分类，如系统误差、随机误差等
4.2 测量误差的来源与影响
分析测量误差的来源，如仪器误差、环境干扰等
讨论测量误差对测量结果的影响
4.3 测量误差的处理与减小
介绍测量误差的处理方法，如误差传播、补偿等
探讨减小测量误差的方法，如改进测量设备、优化观测方案等
第五章：控制测量的应用案例
5.1 控制测量在建筑工程中的应用
分析控制测量在建筑工程中的具体应用，如基础施工、建筑立面测量等
5.2 控制测量在地质勘探中的应用
探讨控制测量在地质勘探中的作用，如地形测绘、钻孔定位等
5.3 控制测量在交通工程中的应用
解释控制测量在交通工程中的应用，如道路设计、桥梁施工等
测量学全书课件汇总完整版
测量学全书课件汇总完整版
一、教学内容
1. 测量学基础知识
测量的概念、分类及基本要求
测量误差及其处理方法
测量平差概述
2. 水准测量
水准仪的使用与调整
水准路线的布设与测量方法
水准测量误差及其分析
3. 角度测量
经纬仪的使用与调整
水平角和竖直角的观测方法
角度测量误差及其分析
4. 距离测量与坐标计算
钢尺量距与视距测量
全站仪测量原理及应用
控制网坐标计算方法
5. 地形图测绘与应用
地形图的基本知识
地形图测绘方法
地形图应用实例
二、教学目标 1. 掌握测量学基本理论，理解测量误差的产生原因及处理方法。
2. 学会使用水准仪、经纬仪、全站仪等测量仪器，具备实际操作能力。
3. 能够独立完成控制测量、地形图测绘等实际测量任务。
三、教学难点与重点
1. 教学难点：测量误差处理、控制网坐标计算、地形图测绘方法。
2. 教学重点：测量仪器的使用与调整、实际测量操作技巧、数据处理与分析。
四、教具与学具准备
1. 教具：水准仪、经纬仪、全站仪、钢尺、测量记录本等。
2. 学具：计算器、尺子、圆规、铅笔、橡皮等。
五、教学过程
1. 实践情景引入：通过实际测量案例，引出测量学的重要性和应用价值。
2. 例题讲解：
（1）水准测量例题：已知A、B两点高程，求C点高程。
（2）角度测量例题：已知A、B、C三点坐标，求角ABC的大小。
（3）距离测量例题：已知A、B两点坐标，求AB的长度。
3. 随堂练习：针对每个例题，布置相应的随堂练习，巩固所学知识。
六、板书设计
1. 《测量学》全书课件汇总完整版
2. 内容结构：按章节划分，突出重点、难点 3. 板书布局：左侧为理论知识，右侧为实际操作步骤
七、作业设计
1. 作业题目：
（1）简述测量误差的分类及处理方法。
控制测量 2
第7章 控 制 测 量
一、学习目的与要求
学习目的
控制测量是测量工作的重要组成部分，也是保证测量工作能否顺利进行的关键，控制测量分平面控制测量和高程控制测量，它涉及前面各章内容。控制测量的最终目的，是在整个测区范围内建立一批精度相当，密度适当，具有统一坐标x，y和高程H、在地面上有其确定位置的控制点、图根点、测站点作为碎部测量分区、分幅测图和分片、分段放样的依据，从而控制了测量误差超限积累，达到提高面上作业的精度和速度的效果。控制测量是碎部测量的基础，是测量工作的先导，它是学习测量追求的重要目标。
学习要求
1.了解控制测量的分类、建网原则、布网方式、精度等级，以及它的适用范围。
2.领会导线的种类、精度和布设形式，掌握导线的外业测量方法和内业计算。
3.对边角网外业测量和内业计算作相应了解，初步掌握控制点加密的方法。
4.加深对三、四等水准测量实施要点的认识，掌握三角高程测量的方法。
二、课程内容与知识点
1.控制测量概述
控制测量（平面控制测量、高程控制测量）及其布设原则。国家平面控制网布网方式；三角测量、导线测量、GPS测量，精密水准测量。城市控制网及其特点。城市三角测量。城市导线测量。城市平面控制网的等级划分；二、三、四等三角网，一、二级、图根级小三角网，城市高程控制网，城市高程控制测量。工程控制网（施工控制网、变形监测网）。图根控制网，一、二、三级图根点。图根点的作用，图根点密度，图根控制测量。
2.导线测量
导线的种类、导线测量的等级及其技术指标和布设形式（闭合导线、附合导线、支导线）。导线测量的外业工作，导线测量的内业计算，闭合导线，附合导线，全站仪导线。
闭合导线坐标计算：角度闭合差的计算与调整，导线各边坐标方位角的计算，坐标增量的计算，增量闭合差的计算与调整，坐标计算。附合导线坐标计算：角度闭合差的计算与调整，，坐标增量闭合差的计算与调整，坐标反算。
公式：1802nf nf"60容
控制测量 3
1 1测量误差
任何一次测量都有误差，根据测量误差特性，可分为偶然误差和系统误差。
1.1偶然误差
在相同观测条件下，对某个量进行一系列观测，如果误差出现的数值大小和符号都不相同，从表面看没有明显的规律性，但就大量的误差总体而言，服从一定的统计规律，这种误差称为偶然误差。
偶然误差的四大特性
1.在一定的观测条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的限值，即有界性；
2.绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多，即小误差的密集性；
3.绝对值相等的正、负误差出现的机会相等，即对称性；
4.偶然误差的算术平均值随着观测次数的无限增加而趋于零，即抵偿性。
0limnn
1.2系统误差
在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如果观测误差的大小和符号表现出一致性倾向，即按一定的规律变化或保持为常数，具 2 有这种性质的误差称为系统误差。
系统误差具有积累性，对测量成果的影响较大，要设法消除或减弱。常用方法有：对测量成果加改正数，对仪器进行检验与校正，采用适当的观测方法，例如，在角度观测中，采用盘左盘右观测取平均值的方法可以消除视准轴不垂直横轴、横轴不垂直于竖轴、照准部偏心差等引起的角度测量误差。
1.3中误差的计算
⑴已知真值求中误差
M=±niin12
⑵利用算术平均值计算观测值中误差
M=±niin121,v为观测值与平均值之差。
⑶算术平均值中误差
M=±niinn12)1(
例：对一条边进行三次等精度独立观测，得到三个方位角，值为：120°12′12″，120°12′01″，120°12′08″，则：
方位角平均值=120°12′07″，v1=5″,v2=-6″,v3=1″
观测值中误差M=±niin121=±1316522=±5.6″
算术平均值中误差M=±niinn12)1(=±3.2″
3 2控制测量
测量工作应遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。控制测量就是确定控制点位置的工作，包括平面控制和高程控制。