数字测图原理与实际方法第七章控制测量
数字测图原理与方法教学大纲(测绘工程)
《数字测图原理与方法》课程教学大纲课程代码： 0700488课程负责人：课程中文名称: 数字测图原理与方法课程英文名称：Principles and Methods of Digital Mapping课程类别：必修课程学分数：4课程学时数：72授课对象：测绘工程本课程的前导课程：测绘学概论、高等数学、计算机基础一、教学目的本课程是测绘工程专业的一门核心课程，其性质为专业基础课。
通过本课程的学习，使学生了解并掌握测量基础知识、基本理论和基本测量方法，在此基础上掌握大比例尺地面数字测图的原理与方法。
二、教学要求熟悉水准仪、测距仪和全站仪等仪器的操作，掌握测量的基本知识和基础理论；测量基本方法和手段，培养学生使用基本的测绘仪器的能力，应用地形图的能力，重点掌握数字测图基本原理和方法。
三、课程内容与学时分配课程内容与学时分配表第一章绪论§1.1 测绘学的任务及作用内容:测绘学的内容和任务，测绘科学技术的地位和作用。
重点讲授: 测绘科学技术的地位和作用。
§1.2 数字测图的发展概况内容: 数字测图的发展概况。
重点讲授: 数字测图的两个发展阶段。
§1.3 学习数字测图原理与方法的目的和要求内容: 学习数字测图原理与方法的目的和要求重点讲授: 学习本课程的目的和要求。
第二章测量的基本知识§2.1 地球形状和大小内容:大地水准面，参考椭球体。
重点讲授: 铅垂线方向，水准面，大地水准面，旋转椭球面，参考椭球。
§2.2 测量常用坐标系和参考椭球定位内容:测量常用坐标系，参考椭球定位。
重点讲授: 大地坐标系，空间直角坐标系，平面直角坐标系，1980年国家大地坐标系。
§2.3 地图投影和高斯平面直角坐标系内容:地图投影，高斯平面直角坐标系，通用横轴墨卡托投影(UTM投影)重点讲授: 高斯—克吕格投影，高斯平面直角坐标系§2.4 高程内容:概述，验潮站，相对高程重点讲授: 高程基准面，高程，1985国家高程基准，1956年黄海高程系§2.5 用水平面代替水准面的限度内容:水准面曲率对水平距离的影响，水准面曲率对水平角的影响，水准面曲率对高差的影响。
第七章图根平面控制测量
3）分配角度闭合差
观测左角：
v f n
观测右角： 本例为-10 ″
v f n
第七章图根平面控制测量
检核1： 观测左角：
观测右角：
v f
v f
第七章图根平面控制测量
计算改正后角值：
检核2：
改 测 v
改 n 180 (终 始) 0
本例中
1700020 1900020 1500020 3180 (700100 1000000) 0
x
x
α AB
β 左 α BC
α AB
B
α AB
C
A
第七章图根平面控制测量
3、右观测角推算公式
β左= 360°- β右
αBC=αAB+ （360°- β右） ± 180°
αBC=αAB - β右± 180°
前
后
左 右
180
第七章图根平面控制测量
4、用计算器计算方法
例：计算：
12°12′12″+12°12′12″=24°24′24″
三、控制测量的精度等级
1、平面 一、二、三、四等及一、二（、三）级。 测角中误差 0.7″、1.0″、1.8″、2.5″ 三角5.0 ″、 10.0 ″ 导线 5.0 ″、 8.0 ″、 12.0 ″ 2、高程 一、二、三、四等及等外和图根高程控制。
每公里水准路线高差中误差 1.0mm、2.0mm、6.0mm、10.0mm、20.0mm
12
12 12 +
12 12 12 EXE
第七章图根平面控制测量
例：在如图所示的导线中，计算各边坐标方位角。 参考答案：132°14′18″，104°56′54″，158°23′12″。
(完整word版)数字测图原理与方法
数字测图原理与方法一、比例尺的概念及比例尺的分类。
比例尺：图上长度与相应的实地水平长度之比，称为该图的比例尺。
比例尺的分类①小比例尺：1:25万、1:50万、1:100万②中比例尺：1:2.5万、1:5万、1:10万③大比例尺：1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:1万二、白纸测图与数字测图的基本概念。
(1)白纸测图：传统的地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地物、地貌（总称地形）的空间位置和几何形状进行测定，以一定的比例尺并按图式符号绘制在图纸上，即通常所称的白纸测图。
(2)数字测图：广义地讲，生产数字地图的方法和过程就是数字测图。
数字测图实质上是一种全解析机助测图方法。
它以计算机为核心，在相关输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、存贮、处理、输出和管理。
三、什么是大比例尺数字地图？贮存在数据载体(磁带、磁盘或光盘)上的数字形式的大比例尺地图。
四、大比例尺数字地图的特点。
（1）以数字形式表示地图的内容。
（2）具有良好的现势性。
（3）以数字形式贮存的1:1的数字地图，不受比例尺和图幅的限制。
（4）具有较高的位置精度且精度均匀。
（5）为与空间位置有关的信息系统提供基础数据。
（6）地图的建立需要较大的费用和较长的时间。
（7）读写需要相应的软硬件的支持。
五、数字测图技术特点。
（1）精度高（2）自动化程度高、劳动强度小（3）更新方便、快捷（4）便于保存与管理（5）便于应用（6）易于发布和实现远程传输六、数字测图系统的工作过程及作业模式。
数字测图（digital surveying and mapping，简称DSM）系统是以计算机为核心，在外连输入输出设备硬、软件的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。
大比例尺数字测图分为三个阶段：数据采集、数据处理和地图数据的输出。
广义地理解数字测图系统:采集地形数据输入计算机，由机内的成图软件进行处理、成图、显示，经过编辑修改，生成符合国标的地形图，并控制数控绘图仪出图。
数字测图原理与应用习题及解答
四. 距离测量和全站仪
2、已知钢尺的尺长方程式为 lt 30m 0.009m 1.25105 30(t 20 C)m 设温度t=-5℃，在标准拉力下，用该钢尺沿30°斜坡的地面量得A、B两点间的 名义距离为75.813m，求实际水平距离。
答案：
（ 1）尺长改正 l 0.009 75.813 0.0227m l 30 (2)温度改正 Dl L Dt L (t t0 ) 75.813 1.25 105 - 5 - 20 -0.0237m （3）斜距化为平距 L L Dl Dt 75.813 0.0227 0.0237 75.812m D L cos 75.812 cos30 65.655m
1、今用同一钢尺丈量两段距离。一段距离的往测值为126.78m，返测值为 126.68m。另一段距离的往测值为357.23m，返测值为357.38m。试问这两段 距离的测量精度是否相同？若不相同，哪段距离的精度高?
答案：
126.78 126.68 1 K1 126.73 1270 357.38 357.23 1 K2 （精度高） 357.305 2380
视距测量记录 测站高程：20.36m
竖盘读数 L （°′） 垂直角
仪器高：1.42m
水平距离 D （m） 高 差 h （m） 高 程 H （m）
中丝读数 l （m）
（°′）
2.00
93 45
-3 45
113.71
-8.03
12.33
=90 °-93° 45′ 173.54 +10.90 =20.36+(-8.03)
6、某点经度为112°40′30″， 纬度为38°22′40″ ，计算其所在1：5万 地形图的编号。
浅谈控制测量与测量方法
浅谈控制测量与测量方法摘要:本文基于笔者多年从事工程测量的相关工作经验,虽然地形图测绘技术发生了巨大变化，但全野外数字化测图仍然是目前的主流测图方法。
分析了数字化测土的一般步骤,探讨了数字化测图与内业之间的衔接,全文是笔者长期工作基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词:数字化测图；控制测量；碎部测量引言近几年随着计算机、GPS定位仪、全站型电子速测仪及数字化测图软件的应用,大比例尺地形图的测绘技术有了飞速发展,数字化测图广泛用于测绘生产、水利水电工程、土地管理、城市规划、环境保护工程等部门。
数字化测图作为一种全解析机助测图技术,与模拟测图相比具有显著优势和发展前景。
目前许多测绘部门已经形成了数字测图的生产规模。
作为测绘技术现代化水平的标志之一,数字测图技术已逐步取代人工模拟测图,成为地形测图的主流。
数字测图技术的应用与发展,极大地促进了测绘行业的自动化和现代化进程,使测量成果不仅有绘在纸上的地形图,还有方便传输、处理、共享的基础信息,即数字地图,它将为信息时代地理信息的应用发展提供最可靠的保障。
一、测前准备工作测前要收集关于测区的已有资料，对测区有个大概的了解，然后进行野外踏勘。
野外踏勘是野外测量之前很重要的预备阶段，在踏勘过程中应完成以下任务：（1）测区的地理位置、范围、控制网的面积。
（2）GPS 控制网的用途和精度等级。
（3）点位分布及点的数量：根据控制网的用途与等级，大致确定控制网的点位分布、点的数量和密度。
（4）交通情况：公路、铁路、乡村便道的分布及通行情况。
（5）水系分布情况：江河、湖泊、池塘、水渠的分布等。
（6）植被情况：森林、农作物的分布及面积。
（7）原有控制点的分布情况：三角点、水准点、GPS 点、坐标系统、高程系统、点位的数量及分布，点位标志的保存状况等。
（8）居民点分布情况：测区内城镇、乡村居民点的分布，食宿及供电情况。
二、数字化测图的特点1. 点位精度高传统的经纬仪配合平板、量角器的图解测图方法,其地物点的平面位置误差主要受展绘误差和测定误差、测定地物点的视距误差和方向误差、地形图上地物点的刺点误差等影响,图上误差可达±0.45mm。
建筑工程测量第7章控制测量2PPT课件
测角交会原理
P rε
α A
C B
建筑工程测量
侧方交会检查
P rε
测角交会原理
P′
△ε= ε′- ε
ε′
e "SPC0.1Mmm
α A
C B
建筑工程测量
3.单三角形
测角交会原理 P r
三角形闭合差 W
W 1 8 ( 0 b )
α
β
A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
误差配赋：① 平均分配
② 大误差给大角，小误差给小角
导线观测值粗差的定位
二、单个边长粗差的定位
1.计算导线坐标闭合差
2.计算点位误差方位角
3.判断： i
f x 、f y
tan -1 f y
fx
建筑工程测量
测角交会原理
已知：A (XA , YA) , B ( XB , YB )
P
观测：，b
求： XP ， YP
A
b
B
交会边：交会三角形中已知点和待求点之间的边
E
建筑工程测量
测角交会原理
B
XEXAco c to XC tcco o bb ttYC YA
b
YEYAco c tY o Cc tco bo btX tA XC
C
180º-
P
A
180º-b
E
建筑工程测量
测角交会原理
bb ta B n P X Y E E Y X B B ( ( X Y A A Y X B B ) ) c co o ( Y ( C X C t t Y B X ) c B ) c o X o C Y t A X t Y A C
4.计算导线点的最后坐标 X YiiX YA Ac sio ns cso insX Yii''
数字测图原理与方法课件
方 大地纬度 过地面某点的椭球面法线与赤道面的夹角，称为该点的大地纬
法 度，用B表示。
规定：从赤道面起算，由赤道面向北为正，从 0°到90°， 称为北纬；由赤道面向南为负，从 0°到90°，称为南纬。
大地高 P点沿椭球面法线到椭球面的距离H，称为大地高， 从椭球面起算，向外为正，向内为负。
图2-4
第2章 测量基本知识 2.2 测量常用坐标系和参考椭球定位
第2章 测量基本知识 2.1 地球形状和大小
2.1.1.2 铅垂线
数 字 测 图 原
地球表面任一质点，都同时受到两个作 用力： 其一是地球自转产生的惯性离心力； 其二是整个地球质量产生的引力。 这两种力的合力称为重力。
理
重力的作用线又称为铅垂线。铅垂
与
线是测量外业所依据的基准线。
方
图2-1
法
2.1.1.3 水准面
原
图。这种测图方法的实质是图解法测图，在测图过程中，数字的精度由于刺点、绘图、
理
图纸伸缩变形等因素的影响会大大降低，而且工序多、劳动强度大、质量管理难。
与
图解法测图的最终成果是地形图，图纸是地形信息的惟一载体。
方
广义的数字测图包括：利用全站仪或其它测量仪器进行野外数字化测图；利用手扶
法
数字化仪或扫描数字化仪对纸质地形图的数字化；以及利用航摄、遥感像片进行数字化
2.2.1.2 空间直角坐标系
数 字 测 图 原
以椭球体中心O为原点；起始子午面与赤 道面交线为X轴；赤道面上与X轴正交的方 向为Y轴；椭球体的旋转轴为Z轴；构成右 手直角坐标系O-XYZ。在该坐标系中，P点 的位置用x，y，z表示。
理 2.2.1.3 WGS-84坐标系
数字测图原理及方法概述
数字测图原理及方法概述数字测图是一种利用数字影像处理技术对地物进行测量和分析的方法。
它利用数字图像的像素信息来进行测量和分析，可以快速、精确地获得地物的位置、形状、面积、长度等数据，广泛应用于地理信息系统、遥感技术、地图制图等领域。
数字测图的原理是利用数字图像中像素的位置和灰度值来表示地物的空间信息，通过数字影像处理算法对图像进行处理，提取出地物的边界和特征，并进行测量和分析。
常用的数字测图方法包括边缘提取、图像分割、特征提取、几何校正等。
在数字测图中，常用的测量方法包括像素尺度测量、地理坐标转换、几何校正和配准、特征提取和匹配等。
通过这些方法，可以获得地物的位置、形状、面积等参数，实现对地物的精确测量和分析。
数字测图具有测量速度快、精度高、成本低等优点，因此在地理信息系统、城市规划、环境监测、水资源管理等领域得到广泛应用。
同时，随着数字影像处理技术的不断发展和完善，数字测图的方法和应用也在不断扩展和深化，对于地物的准确测量和分析起到了积极的推动作用。
数字测图的原理和方法是现代地理信息系统和遥感技术中的重要组成部分。
它利用数字图像的像素信息来进行地物的测量和分析，通过数字影像处理算法对图像进行处理，提取出地物的边界和特征，进行测量和分析。
数字测图的方法包括边缘提取、图像分割、特征提取、几何校正等，通过这些方法可以获得地物的位置、形状、面积等参数，实现对地物的精确测量和分析。
数字测图的一个重要原理是像素尺度测量，即利用数字影像中像素的位置和灰度值来表示地物的空间信息。
由于数字图像是由离散的像素组成，因此测量时需要考虑像素的尺度问题。
通常情况下，地物的位置和形态信息可以通过像素的位置和灰度值来获取，但是在进行测量时需要考虑像素的尺度，以确保测量的准确性。
另外，数字测图还涉及地理坐标转换、几何校正和配准、影像拼接等方法，以实现对地物的精确测量和分析。
在数字测图中，地理坐标转换是非常重要的。
由于数字影像的像素坐标是相对坐标，需要将其转换为地理坐标，才能方便地与地图坐标进行对应和比较。
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控制测量的分类
控 按工作 制 内容分 测 量 的 分 按用途 类分
平面控制测量 高程控制测量 大地控制测量
工程控制测量
测定控制点平面位置
测定控制点高程
全国范围内,按国家统一颁 布的法式、规范进行的控 制测量
为工程建设或地形图测绘， 在小区域内，在大地测量 控制网的基础上独立建立 控制网的控制测量
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；地形测量时， 布设图根水准(也称等外水准)。
布网原则：从整体到局部，由高级到低级，分级 布网，逐级控制。
三、高程控制测量
高程控制测量的方法主要有：水准测量(leveling)；三角 高程测量(trigonometric leveling)。
一.控制测量的概念
3.有关名词
控制点：对整个测区起控制作用的测量标志点。 控制网：由按一定规范布设，由一系列相互联系的
控制点所构成的网状几何图形。 图根控制网：直接为测图而建立的控制网。 图根点：图根控制网中的控制点。
控制测量：为建立控制网所进行的测量工作。
二.平面控制测量
——建立平面控制网，测定各平面控制点的坐 标X、Y。
控制范围
三角(三边)网
城市基本控制
三等 四等
一级小三角 小地区首级控制 二级小三角
图根控制
图根三角
城市导线
二等 三等 四等
一级导线 二级导线 三级导线
图根导线
图形：国家一、二等平面控制网布置形式
一等三角网
二等三角网
3.各级平面控制网布置形式
一等三角锁为全国平面控制网的基础
一等三角锁
二等连续网
二等连续网充填一等三角锁，成为全国平面控制网 的骨干。
数字测图原理和实际方法
第七章 控制测量
§7.1 控制测量概述
一.控制测量的概念 二.平面控制测量 三.高程控制测量
一.控制测量的概念
1.目的与作用 为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高 程控制网 控制误差的积累 作为进行各种细部测量的基准
2.控制测量分类
按内容分：平面控制测量、高程控制测量 按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、 二级、三级
城市水准网主要技术要求
等级 每公里高 附合路 水准仪 测段往返测 附合路线或
差中误差 线长度 级别 高差不符值 环线闭合差
(mm) (km)
(mm)
(mm)
பைடு நூலகம்
二等 2
400
DS1
4R
4L
三等 6
45
DS3 12R
12L
四等 10
15
DS3
20R
20L
等外 20
8
DS10
40L
注：R为测段的长度；L为附合路线的长度，均以km为单位。
比例尺 线长度 长(m) 中误差 中误差 DJ6 长相对 闭合差
(km)
(mm) ()
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
三.高程控制测量
——建立高程控制网，测定各控制点的高程H。
主要方法：水准测量 另外方法：三角高程测量、电子全站仪高程测量。
在全国领土范围内，由一系列按国家统一规范测定高程 的水准点构成的网称为国家水准网。
水准点上设有固定标志，以便长期保存，为国家各项建 设和科学研究提供高程资料。
国家水准网按逐级控制、分级布设的原则分为一、二、 三、四等，其中一、二等水准测量称为精密水准测量(precise leveling)。
一等水准是国家高程控制的骨干，沿地质构造稳定和坡 度平缓的交通线布满全国，构成网状。
是国家高程控制的全面基 础，并为科学研究服务。
根据需要在一、二等水准网内 加密，布设附合路线，并尽可 能互相较差，构成闭合环。
直接提供地形测图和各种 工程建设对高程控制的需 要。
在一、二、三等水准网的基础 上进一步加密，一般以附和路 线布设于高等水准点之间。
直接提供地形测图和各种 工程建设对高程控制的需 要。
1.一般概念
等级关系：分一等、二等、三等、四等，前一等 级作为以后各等的控制基准；小地区
内布置一级、二级、三级和图根控制。
布网原则：从整体到局部，由高级到低级，分级 布网，逐级控制。
布置形式：三角锁、三角网(三边网、边角网)、 导线网、交会定点、GPS测量等。
2.常规平面控制测量的等级关系
城市平面控制网的等级关系
国家第二期一等水准网高程起算点为水准原点。高程系 统为“1985国家高程系统”，共有292条线路、19931个水准 点，总长度为93341公里，形成了覆盖全国的高程基础控制 网。
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300700 公里，全长为137000多公里，包括822个闭合环。
等级 一等
二等 三等 四等
布设形式
作用
必须与国家水准原点连接，沿 是国家高程控制的骨干，
主要交通线路布设成环形，同 也是研究大地水准面的形
时注意沿着地质构造比较稳定， 状和地壳升降运动及其他
路面坡度平缓的道路布设。
科学问题的依据。
在一等水准环内布设二等水准 网，应尽量沿铁路、公路、河 流布成环形。
四、控制测量的一般作业步骤：
控制测量作业包括技术设计、实地选点、标 石埋设、观测和平差计算等主要步骤。
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。布网原则：从整体到局 部，由高级到低级，分级布网，逐级控制。
三等、四等三角网和导线网,根据测区的需要，在二 等三角网的基础上进行加密，基本图形如下：
图7-3 三角网或三边网
图7-4 导线网
4.常规平面控制测量的主要技术要求 表7-2 城市三角测量的主要技术要求
表7-3
城市三边网的主要技术要求
城市导线控制测量的主要技术要求
表7-4
图根导线的技术要求
测图 附合导 平均边 测距相对 测 角 测回数 导线全 方位角
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。
全国各地地面点的高程，不论是高山、平原及江河湖面的高 程都是根据国家水准网统一传算的。下图为广东省(含现在的海南 省)的一、二等水准路线略图