chap07小区域控制测量.ppt
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1、第七章第七章 小地区控制测量小地区控制测量7.1 7.1 控制测量概述控制测量概述7.2 7.2 导线测量导线测量7.3 7.3 小三角测量小三角测量7.4 7.4 交会定点交会定点7.5 7.5 高程控制测量高程控制测量7.6 7.6 GPSGPS控制测量简介控制测量简介2021/9/181 控制测量为建立测量控制网而进 行的测量工作。控制点具有准确可靠坐标(X,Y,H)的基准点。控制网 由控制点按一定规律构成的 几何图形。作用:可控制全局;为减少误差积累;可分组进行作业。2021/9/182 控制测量的原则:1、分级布网、逐级控制;(由高级到低级)2、要有足够的精度;3、要有足够的密度;4
2、、要有统一的规格。内容:平面控制、高程控制。2021/9/183一、平面控制测量一、平面控制测量确定控制点平面位置的工作。国家平面控制网国家平面控制网城市平面控制网城市平面控制网小地区平面控制网小地区平面控制网 常规方法:三角测量、导线测量 平面控制网:2021/9/184国家控制网国家控制网 一等三角锁一等三角锁200Km200Km200Km200Km2021/9/185国家控制网国家控制网二等连续网二等连续网2021/9/186城市平面控制网:城市平面控制网:二、三、四等网。二、三、四等网。一、二级小三角网、小三边网。一、二级小三角网、小三边网。一、二、三级导线网。一、二、三级导线网。图根
3、控制网(导线网、交会定点)。图根控制网(导线网、交会定点)。城市导线网城市导线网2021/9/1872021/9/188小地区范围:面积在小地区范围:面积在15km15km以内以内。为大比例尺测图和工程建设而建立的为大比例尺测图和工程建设而建立的 平面控制网。平面控制网。一般采用小三角网或相应等级的一般采用小三角网或相应等级的 导线网。导线网。包括:包括:首级控制网、图根控制网首级控制网、图根控制网2021/9/189二、高程控制测量二、高程控制测量 布设原则:由高级到低、从整体到局部。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。国家高程控制网:一、二、三、四等。城市
4、高程控制网: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。小地区高程控制网:三、四等及图根水准。各级各级高程控制网均采用高程控制网均采用水准测量、水准测量、高山地区可采用高山地区可采用三角高程测量三角高程测量。2021/9/1810国国家家高高程程控控制制网网返回2021/9/1811 导线测区内相邻控制点连成直线而 构成的连续折线。导线边边 导线测量在地面上按一定要求选定一 系列的点依相邻次序连成折线,并测量各线段的边长和转折角,再根据起始数据确定各点平面位 置的测量方法。主要用于带状地区、隐蔽地区、城建区、地下工程、公路、铁路等控制点的测量。2021/9
5、/1812一、导线的布设形式与等级一、导线的布设形式与等级导线的布设形式:导线的布设形式:附合导线、闭合导线、支导线。附合导线、闭合导线、支导线。AB1DC23AB12345附合导线附合导线闭合导线闭合导线BA12支导线支导线2021/9/1813钢尺量距各级导线的主要技术要求钢尺量距各级导线的主要技术要求等级等级附合导附合导线线 长度长度(kmkm)平均边平均边长长(mm)测角测角中误中误差差 测回数测回数角度闭合角度闭合差差 导线全导线全长相对长相对闭合差闭合差DJ6DJ6DJ2DJ2一级2.52505421/10000二级1.81808311/7000三级1.212012211/5000
6、图根1.0MM1.5测图最大视距2011/2000注:表中注:表中n n为测站数,为测站数,MM为测图比例尺的分母为测图比例尺的分母2021/9/1814二、二、导线测量的外业工作导线测量的外业工作1.1.踏勘选点及建立标志踏勘选点及建立标志混凝土桩(永久性)混凝土桩(永久性)木桩(临时性)木桩(临时性)点之记点之记2021/9/18152.导线边长测量光电测距(测距仪、全站仪)、钢尺量距 当导线跨越河流或其它障碍时,可采用作辅助点间接求距离法。河河EFGHPb改正内角,再计算FG边的边长:时时2021/9/18163.3.导线转折角测量导线转折角测量 一般采用一般采用J6J6经纬仪测回法测量
7、,两个以上方向经纬仪测回法测量,两个以上方向组成的角也可用方向法。组成的角也可用方向法。导线转折角有导线转折角有左角左角和和右角右角之分。之分。当与高级控制点连测时,需进行连接测量。当与高级控制点连测时,需进行连接测量。NBA321542021/9/1817三、三、导线测量的内业计算导线测量的内业计算思路:由水平角观测值,计算方位角;由方位角、边长D,计算坐标 增量X、Y;由坐标增量X、Y,计算X、Y。(计算前认真检查外业记录,满足规范 限差要求后,才能进行内业计算)2021/9/18181.1.坐标计算公式:坐标计算公式:(1 1)坐标正算(由坐标正算(由、D,求求 X X、Y Y)已知A(
8、),求B点坐标 。OyxAB2021/9/1819注:计算出的 AB,应根据X、Y的正负,判断其所在的象限。(2 2)坐标反算(由坐标反算(由X X、Y Y,求求、D,)OyxAB已知A()、B()求求 。2021/9/18202、附合导线的计算 如图,如图,A A、B B、C C、D D是已知点,起始边的是已知点,起始边的方位角方位角 和终止边的方位角和终止边的方位角 为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角。为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角。D4231CAB2021/9/1821D4231CA(1)计算角度闭合差:如图:以右转折角为例 计算 。一般公式:同理:以左角计算+)B
9、B2021/9/1822即:(各级导线的限差见规范)检核:(2)闭合差分配(计算角度改正数):式中:n 包括连接角在内的导线转折角数2021/9/1823(3)计算改正后的角度改:计算检核条件:(4)推算各边的坐标方位角:(用改正后的改)计算出的计算出的 ,否则,需重算否则,需重算。2021/9/1824(5)计算坐标增量X、Y:(6)计算坐标增量闭合差:由于 的存在,使导线不能和CD连接,存在导线全长闭合差 :导线全长相对闭合差:2021/9/1825(7)分配闭合差 :检核条件:检核条件:检核条件:检核条件:(8)计算改正后的坐标增量:检核条件:检核条件:检核条件:检核条件:2021/9/
10、1826(9)计算各导线点的坐标值:依次计算各导线点坐标,依次计算各导线点坐标,最后推算出的终最后推算出的终最后推算出的终最后推算出的终 点点点点C C C C的坐标,应和的坐标,应和的坐标,应和的坐标,应和C C C C点已知坐标相同。点已知坐标相同。点已知坐标相同。点已知坐标相同。2021/9/1827例:例:C1D423BA125.36m98.76m114.63m116.44m156.25m前进方向前进方向 如图,如图,A A、B B、C C、D D是已知点,外业观测资料为导是已知点,外业观测资料为导 线边距离和各转折角见图中标注。线边距离和各转折角见图中标注。2021/9/182820
11、5 36 48290 40 54202 47 08167 21 56175 31 25214 09 331256 07 44-13-13-13-13-13-12-77205 36 35290 40 42202 46 55167 21 43175 31 12214 09 201256 06 25236 44 28211 07 53100 27 1177 40 1690 18 3394 47 2160 38 01125.3698.71114.63116.44156.25641.44 +0.04-107.31 +0.03-17.92+0.04+30.88+0.03 -0.63+0.05-13.05-
12、108.03 -0.02-64.81 -0.02 +97.12 -0.02+141.29 -0.02+116.44 -0.03+155.70+445.74-107.27-17.89+30.92-0.60-13.00-64.83+97.10+141.27+116.42+155.67+445.63点点号号观测角观测角(右角)(右角)改改正正数数 改正角改正角 A1B234CD辅辅助助计计算算坐标坐标方位角方位角 距离距离 D m点点号号A1B234CD增量计算值增量计算值改正后增量改正后增量坐标值坐标值x my mx my mxmym1536.86 837.541429.59 772.711411
13、.70 869.811442.621011.081442.02 1127.501429.021283.17-107.842021/9/18293.3.闭合导线的计算闭合导线的计算 闭合导线的计算步骤与附合导线基本相同,闭合导线的计算步骤与附合导线基本相同,需要强调以下两点:需要强调以下两点:(1)(1)角度闭合差的计算角度闭合差的计算n n边形闭合导线内角和的理论值应为边形闭合导线内角和的理论值应为:2021/9/1830(2 2)坐标增量闭合差的计算)坐标增量闭合差的计算根据闭合导线本身的特点根据闭合导线本身的特点:理论上理论上实际上实际上北北214378.16m105.22m129.34m
14、80.18m2021/9/1831辅辅助助计计算算点点号号观测角观测角(右角)(右角)改改正正数数 改正角改正角 1234坐标坐标方位角方位角 距离距离 D m点点号号1234增量计算值增量计算值改正后增量改正后增量坐标值坐标值x my mx my mxmym1212闭闭 合合 导导 线线 坐坐 标标 计计 算算 表表107 48 3089 36 3089 33 5053 18 43125 30 0073 00 20+13+13+12+12+50359 59 10107 48 4373 00 3289 34 0289 36 43360 00 00125 30 00306 19 15215 53
15、 17105.2280.18129.3478.16392.90 -0.02-61.10 -0.02+47.90 -0.03+76.61 -0.02-63.32 +0.02+85.66 +0.02+64.30 +0.02-104.21 +0.01-45.82+0.09-0.07+64.32+47.88+76.58-104.19-45.81-63.34-61.12+85.680.000.00585.68545.81563.34438.88650.00486.76500.00 500.00500.00500.002021/9/1832按按 得得152.265,152.265,再按再按 和和 。此时该
16、。此时该键功能是键功能是“D.MSD”“D.MSD”),得结果得结果152.1554 152.1554()。)。计算器的使用计算器的使用a.a.角度加减计算角度加减计算例例:求求 的值。的值。输入输入26.453626.4536后按后按 ,接着按接着按 ,在输入在输入125.3018125.3018后按后按 ;DEGDEG+DEGDEG2ndF2ndF=DEGDEG2021/9/1833b.b.坐标正算坐标正算按按 ,再按再按 ,显示显示数值数值61.5261.52(约数,(约数,xxABAB),再按再按 ,显示数值显示数值109.23109.23(约数,约数,yAB )。)。输入边长输入边长
17、125.36125.36后按后按 ,接着输入方位角接着输入方位角60.364860.3648,再按再按 和和 ;例:已知例:已知 ,求求 。a aDEGDEGb b2ndF2ndFb bb b2021/9/1834c.c.坐标反算坐标反算按按 ,再按再按 ,显示显示数值数值83.04 83.04 (约数,(约数,DABDAB););输入输入xABxAB的值的值45.6845.68后按后按 ,接着输入接着输入yAByAB的值的值69.35,69.35,再再按按 b b ;例:已知例:已知求求 、。a a2ndF2ndFa a2021/9/1835再按 显示数值56.6275906,接着按 和 (
18、此时该键功能“D.MSD”),屏幕显示56.373932(即563739)b b2ndF2ndFDEGDEG 对所得角值的处理原则是:若显示值0,则该值即为所求的AB。若显示值0,则该值加上360后,才是所求的AB。2021/9/1836四、查找导线测量错误的方法四、查找导线测量错误的方法1 1、个别测角错误的检查、个别测角错误的检查基本方法:通过按一定比例展绘导线来发现测基本方法:通过按一定比例展绘导线来发现测 角错误点。角错误点。闭合导线闭合导线闭合导线闭合导线附合导线附合导线附合导线附合导线421314AD2233455B(1)C(6)CB2021/9/18372 2、个别边错误的检查、
19、个别边错误的检查例:例:21341455 导线全长闭导线全长闭合差合差f f 的坐标方的坐标方位角位角凡坐标方位角与凡坐标方位角与 或或 相接近的导线边,相接近的导线边,是可能发生量边错误的边。是可能发生量边错误的边。2021/9/1838五、城市图根导线测量的特点五、城市图根导线测量的特点 及注意事项及注意事项 图根控制点 直接用于测绘地形图的控制点。图根控制测量 测定图根点平面位置和高 程的工作。由于城市街区道路较多,所以图根控制 宜采用导线测量,在高级控制点基础上 进一步加密。2021/9/1839 图根支导线测量时,用图根支导线测量时,用DJ6DJ6经纬仪对左、右经纬仪对左、右折角各测
20、一测回,并应满足折角各测一测回,并应满足 ,边长往返丈量,边长往返丈量,K1/3000.K1/3000.图根支导线平均边长及边数图根支导线平均边长及边数测图比例尺测图比例尺平均边长平均边长/m/m导线边数导线边数1:5001:5001001002 21:10001:10001501502 21:20001:20002502502 21:50001:50003503504 42021/9/1840 利用电磁波测距仪和电子全站仪,采用极 坐标法布设图根点。其中测角的方向较差不应超过30,边长应遵循下表规定。比例尺比例尺边长边长/m/m1:5003001:10005001:20007001:5000
21、1000电磁波测距仪极坐标法边长返回2021/9/1841小三角测量小三角测量 在测区内布设边长较短的小三角网,观测所有三角形的各内角,丈量12条边的长度(基线),用近似方法对角度进行调整,不考虑地球曲率,应用正弦定理计算各三角形的边长,再根据已知边的坐标方位角和已知点坐标推算各三角点坐标。主要用于丘陵地区或山区的测图控制和施工控制测量等。2021/9/1842一、小三角网的布设形式一、小三角网的布设形式单三角锁单三角锁中点多边形中点多边形ABCEDAF大地四边形大地四边形ABCD线型锁线型锁CDEFBCDEFBA2021/9/1843小三角测量各级主要技术指标小三角测量各级主要技术指标等等级
22、级平均平均边长边长m m测测角角中中误误差差 三角形三角形个个 数数起始起始边边边长边长相相对对中中误误差差最弱最弱边边边长边长相相对对 中中误误 差差测测回回数数三角三角形最形最大大闭闭合差合差 方位方位角角闭闭合差合差 DJ6DJ6DJ2DJ2一一级级小三角小三角100010005567671/400001/400001/20001/20000 06 62 21515二二级级小三角小三角500500101067671/200001/200001/10001/10000 02 21 13030图图根根小三角小三角测图测图最大最大视视距的距的1.71.7倍倍202013131/200001/2
23、00001 16060注:注:nn为传递为传递方位角的方位角的测测站站数数;当当测测区区最大最大测图测图比例尺比例尺为为1 1:10001000时时,一、,一、二二级级小三角的小三角的边长边长可适可适当当放放长长,但最,但最长长不不应应超超过过上角上角规规定的定的两两倍。倍。2021/9/1844二、小三角网的外业工作二、小三角网的外业工作 1.1.踏勘选点及建立标志踏勘选点及建立标志 2.2.基线测量基线测量 3.3.水平角测量水平角测量2021/9/1845三、小三角网的内业计算三、小三角网的内业计算1.1.计算准备工作计算准备工作ABCEFDIGHN2.2.角度闭合差的计算和调整(第一次
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