第五章_控制测量详解
小区域控制测量(3)
闭合导线计算实例
点 观测角
改正数
号 （°′″） （″）/
改正角
（°′″）
1
2 107 48 30
+13
107 48 43
3
73 00 20
+12
73 00 32
4
89 33 50
+12
89 34 02
1
89 36 30
+13
89 36 43
2
总 359 59 10 和
辅 助 计 算
+50 360 00 00
时应同时观测竖角，以便进行倾斜改正。若
用钢尺丈量，则钢尺必须经过鉴定。
5.4 经纬仪导线测量的内业计算
导线测量的目的：计算导线点的坐标
1、闭合导线内业计算 1）角度闭合差计算 2）角度改正计算
3）逐边计算方位角
4）、坐标增量计算 5）、坐标增量闭合差计算
6）、坐标增量改正数计算
7）、坐标增量改正计算 8）、坐标计算
2、图根控制测量：面积在0.5km以下的测区，图根控
制网可作为首级控制。
直接供地形测图使用的控制点，称为图根控 制点，简称 图根点。 测定图根点位置的工作，称为 图根控制测 量。图根点的密度(包括高级点)，取决于测图 比例尺和地物、地貌的复杂程度。
二、高程控制测量（测定H）
布设原则：由高级到低、从整体到局部。 国家高程控制网：一、二、三、四等。 城市高程控制网：二、三、四等。 小地区高程控制网：三、四等及图根水准。
国家控制测量 城市控制测量 小区
图根控制测量
一、国家控制测量
分为：国家平面控制测量和国家高程控制测量
在全国范围内建立的控制网，称为 国家控制网。它是全 国各种比例尺测图的基本控制，并为确定地球的形状和 大小提供研究资料。
位移测量与控制系统
4位绝对码光电编码器码制
位置
二进制码
十进制码
A
0000
0
B
0001
1
C
0010
2
D
0011
3
E
0100
4
F
0101
5
G
0110
6
H
0111
7
I
1000
8
J
1001
9
K
1010
10
L
1011
11
M
1100
12
N
1101
13
O
1110
100 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
物台或工作台上，然后，在三维空间中，通过某种机电传动方式，移动到与
加工机构（各类加工头）有特定相对位置要求的待加工位置。
❖
由于被加工物料或工件与加工机构有特定相对位置关系，因此，被加工
物料或工件被安装（夹）固定于载物台或工作台上后，也可能是加工机构在
三维空间中，通过某种机电传动方式，移动到与载物台或工作台有特定相对
位置要求的加工位置。
❖ 无论是工作台移动，还是加工头移动，都属于通过某种机电传动方式达 到一刚体在三维空间中的几何位移的测量与控制问题。
❖ 位移测量包括长度、厚度 、高度、距离、物位、镀层厚 度、表面粗糙、角度等的测量。
❖ 测量位移广泛地应用非电量的电测法，能够测量位移的 传感器很多，典型的传感器有电阻、电容、电感以及磁电、 压电、压磁、光电、霍尔元件等，此外还有超声波、放射线 等。此外，近年来各种新型传感器，如光导纤维传感器、电 荷耦合器（CCD）传感器等均发展十分迅速，给位移的测 量提供了不少新的方法。
控制测量知识点总结
控制测量知识总结1 野外测量的基准面为大地水准面，基准线为与大地水准面相垂直的铅垂线；测量计算的基准面为参考椭球面，基准线为参考椭球面的法线。
由于地表起伏以及地层内部密度变化造成质量分布不均，所以大地水准面不能作为控制测量计算的基准面2 大地水准面——完全处于静止和平衡状态的海水面扩展并延伸到大陆下面，从而形成一个处处与铅垂线方向正交的包围整个地球的封闭曲面。
参考椭球——把形状和大小与大地体相近且两者之间相对位置确定的旋转椭球。
总地球椭球——和整个大地体最为接近，密合最好的参考椭球。
垂线偏差——由于大地水准面与椭球面不可能处处重合，两者之间的夹角。
大地水准面差距——大地水准面与椭球面在某一点上的高差。
3 大地坐标系——在椭球面上建立起来的一种表示地面点位的球面坐标系(B,L,H)空间大地直角坐标系——原点O与地球质心重合，Z轴与地球自转轴重合，X轴与地球赤道面和格林尼治平均子午面的郊县重合，Y与XZ轴正交（x.,y,z）4 高斯平面坐标系：L=6N-3 N为带号，L为中央子午线经度L=3n n为带号，L为中央子午线经度Y坐标的规定值与自然值关系Y=Nm+m+y5 常规的大地测量方法有：三角测量，精密导线测量，三边测量，边角同测等6 国家平面控制网的布设原则：分级布网，逐级控制；足够的精度；足够的密度；统一的规格7 水准面的不平行性：原因是地面上的重力加速度随纬度和物质的分布情况而变化影响：多值性；产生理论闭合差理论闭合差：在闭合环形水准路线中，由于水准面不平行所产生的闭合差8 正常椭球——与地球质量相等且质量分布均匀的椭球正常重力加速度——正常椭球对其表面与外部点所产生的重力加速度（只与点位纬度有关）正常位水准面——相应的正常重力加速度等位面重力异常——地面点实测重力加速度与相应的正常重力加速度的差值重力位水准面——与实测重力加速度相应的重力等位面9 正高系统——以大地水准面为高程基准面得高程系统正高——点沿铅垂线至大地水准面的距离。
小区域控制测量
第五章小区域控制测量6.1 控制测量概述为了减少测量工作中的误差累计，应该遵循三个基本原则：“从整体到局部、由高级到低级、先控制后碎部”。
这几个基本原则说明我们的测量工作是首先建立控制网，进行控制测量，然后在控制网的基础上再进行施工测量、碎部测量等工作。
另外这几个基本原则还有一层含义：控制测量是先布设能控制一个大范围、大区域的高等级控制网，然后由高等级控制网逐级加密，直至最低等级的图根控制网，控制网的范围也会一级一级的减小。
如图，要测量图上的这块区域，可以现在测区的范围内选定一些对整体具有控制作用的点，称为控制点。
这些控制点组成了一个网状结构就称为控制网，为建立控制网所进行的测量工作就称为控制测量。
控制测量包括平面控制测量和高程控制测量，平面控制测量用来测定控制点的平面坐标，高程控制测量用来测定控制点的高程。
1.平面控制测量平面控制网主要包括GPS控制网、三角网和导线网。
GPS控制网是采用全球定位系统建立的。
三角网是指地面上一系列的点构成连续的三角形，这些三角形所形成的网状结构就是三角网。
导线的概念在前面就已经讲过了，将地面上一系列的控制点依次连接起来，所形成的折线就是导线。
由导线所构成的控制网就是导线网。
导线测量是本章中要重点讲述的内容。
2.高程控制测量高程控制网主要采用水准测量、三角高程测量的方法建立。
用水准测量方法建立的高程控制网称为水准网。
三角高程测量主要用于地形起伏较大、直接水准测量有困难的地区。
一、国家基本控制网在全国范围内建立的高程控制网和平面控制网，称为国家控制网。
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（提供依据），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。
1.国家平面控制网我国的国家平面控制网是采用逐级控制、分级布设的原则，分一、二、三、四等方法建立起来的。
主要由三角测量法布设，在西部困难地区采用精密导线测量法。
目前我国正采用GPS控制测量逐步取代三角测量。
第五章-小地区控制测量
第五章 小地区控制测量§5－1 概述在测量工作中，为限制测量误差的累积，保证必要的测量精度，必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。
为此，必须首先进行控制测量，然后以控制测量为基础展开碎部测量或测设工作。
例如:在测绘各种大比例尺地形图时，要进行必要精度的控制测量；在工程建设施工阶段，要进行一定精度的施工控制测量；在工程竣工后的运营阶段，为进行变形观测而作的专用控制测量。
选定测区内具有控制意义的点位，并使用一定的标志固定下来，精确地测定其位置，作为下一级测量的依据，这样的点称为控制点。
为确定控制点位置而进行的测量工作称为控制测量。
根据测量目的的不同，控制测量可分为平面控制测量和高程控制测量两类。
确定控制点平面位置(x ，y )的测量工作，称为平面控制测量；确定控制点高程(H )的测量工作，称为高程控制测量。
由控制点构成的几何图形,称为控制网。
控制网分为平面控制网和高程控制网两种。
一、平面控制测量平面控制网的布设，应因地制宜，既从当前需要出发，又适当考虑发展。
在大面积的测量中，平面控制网主要采用三角网、三边网和导线网的方法建立。
三角网是把控制点按三角形的形式连接起来，构成网状图形，如图5－1所示。
外业观测时，测定三角形的所有内角以及少量边，通过计算确定控制点间的相对平面位置。
三边网的网形结构和三角网相同，只是测定三角形的所有边长，各内角通过计算求得。
导线网是把控制点连成一系列折线构成的网状图形，外业工作中测定各边的边长和相邻边的夹角，计算它们的相对平面位置。
图5－1 图5－2一等三角锁二等三角网三、四等三角网在全国范围内建立的平面控制网，称为国家平面控制网。
由于国土幅员广阔，采取分等逐级加密布网的原则布设，既满足精度要求又合乎经济原则。
国家平面控制网按其精度的不同，分为四个等级，精度逐级降低，如图5－2所示。
一等精度最高，沿经纬线布设成纵横交叉的三角锁，边长为25km左右。
一等锁不仅作为国家平面控制网的骨架，还为研究地球的形状、大小和地壳形变提供科学资料。
建筑测量第5章小区域控制测量
第五章小区域控制测量一、填空题：1.图根控制网通常采用_____________测量来测定图根点的平面位置。
2.组成图根控制网的点，也就是直接用于测绘地形图的控制点，称为_____________。
3.导线测量就是依次测定各导线边的________和各__________，根据起始数据，求出各导线点的坐标。
4.用经纬仪观测转折角，用钢尺丈量导线边长的导线，称为_____________导线；若用光电测距仪测定导线边长，则称为__________________导线。
5.图根导线一般可布设的三种形式：______________、______________和___________。
6.选择导线点时，相邻点间应相互______________，地势平坦，便于测角和量距。
7.布设导线时，导线边长应大致_______________，导线点数量必须满足测图的要求，且分布______________，方便控制整个测区。
8.布设导线时，为了便于寻找，应量出导线点与附近明显地物的距离并绘制草图，注明尺寸，称为_______________。
9.图根导线的边长丈量采用钢尺量距方法进行，导线边长应往返丈量各一次，往返丈量相对误差应小于____________。
10.导线转折角在测量一般采用____________法观测。
l1.图根支导线的转折角常用DJ6经纬仪分别测一测回，当盘左、盘右两半测回角值较差不超过____________，则可取平均值作为最后结果。
12.图根导线测量的外业工作主要包括：______________，建立标志，_____________，转折角测量。
l3.导线测量中，可根据观测的转折角推算各边的坐标方位角，假定后一边的方位角为α后，观测的左转折角为β左，则前一边的方位角α前＝__________________。
二、选择题：1.导线测量的外业不包括（）。
A.测量角度B.选择点位C.坐标计算D.量边2.导线的布设形式中，支导线缺乏检核条件，其边数一般不得超过（）。
第五章控制电位暂态测量方法
1. 特点
当电极上施加一个电势突跃信号时，η界不能立即发生突跃。
2. 原因
① RL的存在；
② 恒电位仪的输出能力有限，如果
η界能立即发生突跃，则 d ，
dt
而
ic
Cd
d
dt
，所以η界的变化
需经过一个过渡阶段。
d dt
§5.1 电化学极化下的恒电势暂态测量（小幅度运用）
常见的控制电势方法有： 电势阶跃、双电势阶跃、方波电势、电势扫描和脉冲伏安法等。 5.1.1 恒电势阶跃
2
该方法不适于测量RL；
3
测量Cd时，要求Rr→∞，RL→0；
4 测量Cd时，该方法适用于各种类型的电极，包括平板电极和多孔电极；
5
测量Rr时，要求t>>τc，通常选择t>(3~5)τc。
§5.2 溶液浓差极化过程与动力学参数的测定
5.2.1 准可逆电极
O ne
R
同时存在浓差极化与电化学极化，忽略对流电迁移，Fick第二律：
，
2
x Dt
0 ，erf 0 0
2 ，erf 1
即：x 4 Dt ，Cx,t CO0
扩散层的有效厚度(δ)则可按 下式求得：
c0 c
x x0
§5.2 溶液浓差极化过程与动力学参数的测定
5.2.2 完全浓度极化
Cx,
t
CO0 erf
2
x Dt
，
2
x Dt
λ<0.2时，erf
§5.1 电化学极化下的恒电势暂态测量（小幅度运用）
5.1.1 恒电势阶跃 2.求参数
①
当t=0时，RL
it 0
RL测不准：
控制测量
第一章1、控制测量的根本任务是测定控制点的位置在一定的区域范围内通过建立水平控制网和高程控制网，精确地测定地面控制点的位置，即平面坐标（x,y）和高程（H）2、建立控制网的基本方法（分平面和高程两方面）平面控制网：导线测量、三角测量、三边测量和边角测量、卫星定位测量高程控制网：几何水准测量法、三角测量法、光电测距高程导线高程测量法、GPS高程测量法3、控制网的布设原则（1）分级布网、逐级控制（2）应用足够的精度（3）应用足够的密度（4）应用统一的技术规格4、控制测量的工作流程1、任务书2、编写技术设计书3、完成控制测量的内外业4、编写技术总结5、质量检查验收第二章5、控制测量技术设计书应包含的内容1、任务概述2、测区自然地理概况3、已有资料的分析、评价和利用4、设计方案（1）控制测量外业（2）控制测量计算（3）新技术新方法的采用5、建议和措施6、附图、附表（1）技术设计图（2）综合工作量表（3）工天利用表（4）主要物资器材表（5）预计上交产品和资料表等6、控制测量常用的坐标系：地心坐标系、参心坐标系、大地坐标系、空间直角坐标系、高斯平面直角坐标系、工程坐标系第四章7、导线测量实地选点工作结束后应提交的资料1、选点图。
选点图的比例尺视测区而定。
图上应注明点名和点号。
并绘出交通干线、主要河流和居民地点等。
2、控制点位置说明。
填写点的位置说明，是为了日后寻找点位方便，同时也方便其他单位使用控制点资料，了解埋设标石情况。
3、文字说明。
内容包括：任务说明，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，最长和最短边长、平均边长及最小角的情况，精度估算的结果、对埋石和观测工作的建议等。
8、全圆方向法一测回的观测流程、记录与计算、限差1、一测回的观测流程：①安置仪器后，进行盘左观测。
将仪器照准零方向，按观测度盘表配置水平度盘和测微器。
②顺时针旋转照准部1~2周后精确照准零方向，进行水平读盘和测微器读数（重合对径分划线两次）。
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二.高程控制测量
三.高程控制 测量
——建立高程控制网，测定各控制点的高程H。
2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。
2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，逐级控制(由 整体到局部，由高级到低级)。 地形测量时，布设图根水准(也称等外 水准)。
控制测量：为建立控制网所进行的测量工作。
一、平面控制测量
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。
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，逐级控制 (由整体到局部，由高级到低级)。 小地区内布置一级、二级、三级和图 根控制。
布置形式： 三角锁、三角网(三边网、边角网)、 导线网、交会定点，等。
24 颗卫星分布在 6 个轨道上, 运行周期12小 时。
测定 3D 位置和钟差 必需有 4 颗星。
单点伪距位置精度 5 ~ 100 米。
静态相对定位，位置 精度几毫米。
GPS测量
GPS测量
#导线测量和 计算
第二节 导线测量的外业工作
一.导线的布置形式
二.导线测量外业（外业测量）
一.导线的布置形式
图7-3(a) 三角网或三边网
图7-3(b) 导线边、导线的转折角、连接角
2.平面控制网的精度等级
根据现行标准《工程测量规范》—— 卫星定位测量控制网依次为二、三、四等和一、二级； 导线及导线网依次为三、四等和一、二、三级； 三角形网依次为二、三、四等和一、二级。 主要技术要求见课本表图
见：图7-1一等三角锁；图7-2二等全面 三角网；图7-3边角网和导线网；
各级GPS控制网
1.平面控制测量 的等级关系
1.常规(传统)平面控制测量的等级关系
城市平面控制网的等级关系
控制范围
三角(三边)网 城市导线
城市基本控制
三等 四等
二等 三等 四等
一级小三角 小地区首级控制 二级小三角
一级导线 二级导线 三级导线
控制网分为平面控制网和高程控制网。
2．控制测量
测定控制点位置的工作，称为控制测量。
测定控制点平面位置（x、y）的工作，称为平
面控制测量。
测定控制点高程（H）的工作，称为高程控制测
量。
控制测量的概念
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 按方法分：天文测量、常规测量(三角测量、导线测量、水
3.有关名词准测量)、卫星定位测量
小地区：不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。 控制点：具有精确可靠平面坐标参数或高程参数的测量基准点。 控制网：由控制点分布和测量方法决定所组成的图形或路线。
第六章 小地 区控制测量
第五章 控制测量
学习要点
◆控制测量概述 ◆导线测量外业工作量 ◆导线测量的内业工作 ◆高程控制测量
#控制测量概 述
第一节.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 四、全球定位系统
一、控制测量的概念
1．控制网
在测区范围内选择若干有控制意义的点（称为控 制点），按一定的规律和要求构成网状几何图形， 称为控制网。
附合导线
闭合导线
单结点导线 导线布置的一般形式
支导线
后方交会 前方交会
交会定点
3.各级GPS控制网布置形式
1)A级GPS网为国家平面控制网的基础
52 48 44
40
喀什
36
和田
32
28
24
20
中国全球定位系统A级网
乌鲁木齐
满洲里
哈尔滨 长春
库尔勒 且末
安西 格尔木
安多 拉萨
包头
西宁 西安
成都
北京 威海
掌握三步工作的方法与要求。
二.导线测量的外业工作 一.导线的布置形 式
（一）踏勘选点及建立标志
选点时应注意下列各点： 相邻导线点之间通视良好，便于角度和距离测量； 点位选于适于安置仪器、视野广宽和便于保存之处； 点位分布均匀，便于控制整个测区，进行细部测量。
一.导线的布置形 式
导线测量是平面控制测量中最常 用的方法。
闭合导线
导线点组成的图形为一系列折线 或闭合多边形。
附合导线
闭合导线和附合导线也称为单导
线，结点导线和两个环以上的导
线称为导线网。
2
B
1
单结点导线
A
支导线
二.导线测量的外业
二.导线测量的外 业
主要工作：
选点：在现场选定控制点位置，建立标志。 测距：测量各导线边（新边）的距离。 测角：观测导线各连接角、转折角。
图根控制测量：在上述基本控制测量的基础上进一步加 密，建立直接共测绘地形图使用的测站点而进行的控制 测量称为图根控制测量，由此得到的控制点称为图根控 制点（图根点）
在一、二级小三角或一、二、三级导线下,布置图根首制控级控制图根控 制网。图根控制网的图形与一、 二级小三角或一、
二、三级导线的图形基本相同，其区别在于：图根控 制网的控制面积小，边长较短，精度要求较低，平差 方法采用简易平差。
上海 南京 武汉
贵阳
下关 昆明
厦门
广州 南宁
16 三亚
44
45
46
47
48
49
50
51
M L K J I H G F E 52
2.一等三角锁二等连 续网
3.各级GPS控制网布置形式
B、C级GPS网作为国家平面控制网的加密
或城市首级控制网
2.一等三角锁二等连 续网
116 118
114
119
120
117
2技术要求 ：课本P105 表5-4
四、GPD技术简
三、全球定位系统(GPS)
要
1.系统基本构成
三大部分：空间卫星座 地面监控 用户设备
用户设备
接收设备 接收卫星信号
空间卫星座
GPD图示
24颗卫星发射信号
卫星轨道、时间数据及
辅助资料信息
地面监控
中央控制系统 时间同步 跟踪卫星定位
三、全球定位系统(GPS)
图根控制
图根三角
图根导线
2.传统各级平面控制网布置形式
1)一等三角锁为国家平面控制网的基础
2.一等三角锁二等连 续网
图 7-1
2二等连续网充填一等三角锁成为国家平面控制网的骨干。
青藏高原导线
三、四等三角网和导线网
三、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：