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测 量 学,第6章 控制测量,2020/8/13,1,大连理工城市学院,2020/8/13,大连理工城市学院 建工学院工程管理教研室,2,6.1 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,按方法分:天文测量、常规测量(三角测量、导线测量、水准测量)、卫星定位测量(GPS),2020/8/13,3,大连理工城市学院,控制点:对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。,3.有关名词,一、控制测量的概念,控制测量:为建立控制网进行的测量工作。,2020/8/13,4,大连理工城市学院,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。,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。,布网原则:从整体到局部,由高级到低级,分级 布网,逐级控制。逐级控制。,2020/8/13,5,大连理工城市学院,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,2020/8/13,6,大连理工城市学院,一等三角锁为全国平面控制网的基础,3.各级平面控制网布置形式,二等连续网充填一等三角锁,成为全国平面控制网 的骨干。,一等三角锁,二等连续网,2020/8/13,7,大连理工城市学院,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,2020/8/13,8,大连理工城市学院,4.常规平面控制测量的主要技术要求,2020/8/13,9,大连理工城市学院,2020/8/13,10,大连理工城市学院,城市导线控制测量的主要技术要求,表7-4,2020/8/13,11,大连理工城市学院,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 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 180,2020/8/13,12,大连理工城市学院,三.高程控制测量,建立高程控制网,测定各控制点的高程H。,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。,2020/8/13,13,大连理工城市学院,城市水准网主要技术要求,注:R为测段的长度;L为附合路线的长度,均以km为单位。,2020/8/13,14,大连理工城市学院,2020/8/13,大连理工城市学院 建工学院工程管理教研室,15,6.2 导线测量,一.导线测量概述 二.导线测量的外业 三.导线测量的内业计算,导线测量是平面控制测量中最常 用的方法。,导线测量概述,导线的已知点和新建点组成的若 干条直线(即导线边)联结成一系 列折线或闭合多边形。,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。,导线测量时,通常只需要前后两 点相互通视。,2020/8/13,16,大连理工城市学院,2020/8/13,大连理工城市学院 建工学院工程管理教研室,17,一.单导线的布置形式,1.闭合导线 2.附合导线 3.支导线,1.闭合导线,已知数据: AB,XB,YB,观测数据: 连接角B; 导线转折角0,1,,5; 导线各边长SB1,S12,S51。,(XB,YB),A,B,1,2,3,4,5,闭合导线图,A、B为已知点,1、2、3、4、5为新建导线点。,2020/8/13,18,大连理工城市学院,2.附合导线,A,B,1,2,3,4,C,D,已知数据:AB,XB,YB;CD,XC,YC。,AB、CD为已知边,点1、2、3、4为新建导线点。,AB,CD,(XB,YB),观测数据:连接角B 、C ; 导线转折角1, 2, 3 ,4 ; 导线各边长SB1,S12,S4C。,(XC,YC),B,C,1,2,3,4,附合导线图,SB1,S12,S23,S34,S4C,2020/8/13,19,大连理工城市学院,3.支导线,观测数据:转折角B, 1 边长SB1,S12,2020/8/13,20,大连理工城市学院,2020/8/13,大连理工城市学院 建工学院工程管理教研室,21,二.导线测量的外业,1.踏勘选点(选点) 2.导线边长测量(测边) 3.导线角度测量(测角) 4.导线连接测量(连测),内业,导线测量外业的准备工作,准备工作: 收集资料:测区旧地形图、已知点(平面和高程控制 点)资料、测量规范; 仪器工具:所用仪器(包括仪器的检验和校正)、工 具、记录手簿、材料。,1.踏勘选点及建立标志,(1).踏勘测区 实地了解测区地形; 了解已知点状况。,(2).图上(指原有旧图)设计布网方案 导线网形、等级; 导线边长、总长、点位密度等符合规范要求。,2020/8/13,22,大连理工城市学院,(3).实地选点(考虑以下因素):,通视良好,便于测角;,地面平坦,便于量距(用测距仪不考虑);,视野开阔,便于测图(重要);,点位稳定,便于保存;,边长适当,足够密度;,便于安置仪器。,2020/8/13,23,大连理工城市学院,临时性标志,大铁钉,沙石路、沥青、 砖石缝,2020/8/13,24,大连理工城市学院,(5).绘制点位图 在现场丈量23个攀距,便于以后寻找或确定点位。 用红油漆标出攀距出发点,并写点号与攀距尺寸。 画出攀距关系的平面示意图,作为控制点资料。 攀距交会角度要好。,电杆,房屋,道路,控制点,2020/8/13,25,大连理工城市学院,导线点的点之记,点 号 D5 桩 别 大铁钉 埋设日期 1999年5月20日 备 注,2020/8/13,26,大连理工城市学院,2.导线边长测量 测定导线各边长(往返丈量)。,精度要求:符合规范规定。,例:图根导线,2020/8/13,27,大连理工城市学院,3.导线角度测量 观测导线各转折角、连接角。,DJ6一个测回(图根导线)。 边长较短时,采用光学对点。,全部测左角,或全部测右角;闭合导线测内角。,4.导线连接测量 导线定向 (包括连接角 和连接边测量),2020/8/13,28,大连理工城市学院,2020/8/13,大连理工城市学院 建工学院工程管理教研室,29,三.导线测量的内业计算,1.附合导线的计算 2.闭合导线的计算,导线计算目的:计算各导线点的坐标。 要求:合理分配测量误差,评定导线测量的精度。,三、 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),2020/8/13,30,大连理工城市学院,1.坐标计算公式:,(1) 坐标正算(由、D,求 X、Y),已知A( ), , 求B点坐标 。,2020/8/13,31,大连理工城市学院,注:计算出的 AB ,应根据X 、 Y的正负, 判断其所在的象限。,(2) 坐标反算(由X、Y,求、D, ),已知A( )、B( ),求 。,2020/8/13,32,大连理工城市学院,2、附合导线的计算,如图,A、B、C、D是已知点,起始边的 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。,2020/8/13,33,大连理工城市学院,(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,2020/8/13,34,大连理工城市学院,即角度闭合差为:,(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,或者:,角度为左角时:,角度为右角时:,2020/8/13,35,大连理工城市学院,(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 , 否则,需重算。,2020/8/13,36,大连理工城市学院,(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:,2020/8/13,37,大连理工城市学院,(7)分配闭合差,检核条件:,(8)计算改正后的坐标增量:,检核条件:,2020/8/13,38,大连理工城市学院,(9)计算各导线点的坐标值:,依次计算各导线点坐标,最后推算出的终点C的坐标,应和C点已知坐标相同。,2020/8/13,39,大连理工城市学院,2020/8/13,40,大连理工城市学院,3.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,需要强调以下两点:,(1)角度闭合差的计算,n边形闭合导线内角和的理论值应为:,2020/8/13,41,大连理工城市学院,(2)坐标增量闭合差的计算,根据闭合导线本身的特点:,理论上,实际上,北,2,1,4,3,78.16m,105.22m,129.34m,80.18m,2020/8/13,42,大连理工城市学院,表6-9 闭合导线计算表,2020/8/13,43,大连理工城市学院,计算器直角坐标与极坐标换算功能,例:坐标正算 D=67.580, = 3410554,求x、 y,=,341.0983333,SHIFT,67.58,67.58,67.58,3410554,SHIFT,(1). CASIO计算器: D. x.y.,2020/8/13,44,大连理工城市学院,例:坐标反算 x=+63.936、y=-21.892,求D、:,SHIFT,3410554.46,(2). CASIO计算器: x.y. D.,-21.892,SHIFT,63.936,63.936,+,63.936,21.892, ,=,SHIFT,=,+,360,341.0985446,2020/8/13,45,大连理工城市学院,例:坐标正算 D=67.58,= 3410554 ,求x、y,(3). SHARP计算器: D. x.y.,341.0983333,67.58,67.58,341.0554,0.,DEG,63.93581176,(,x,-21.89219895,y,2020/8/13,46,大连理工城市学院,例:坐标反算 x=+63.936, y=-21.892,求D、:,(4) SHARP计算器 x.y D.,63.936,63.936,0
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