工程测量工程测量B B第六章第六章 控制控制测量量2008年12月5日16-16-1控制控制测量概述量概述一一. .控制控制测量的概念量的概念二二. .平面控制平面控制测量量三三. .高程控制高程控制测量量2008年12月5日2一一. .控制测量的概念控制测量的概念1.1.目的与作用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为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高程控制网程控制网控制误差的积累控制误差的积累作为进行各种细部测量的基准作为进行各种细部测量的基准2.2.控制控制测量分量分类 按内容分：平面控制测量、高程控制测量按内容分：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、按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、二级、三级二级、三级 按方法分：天文测量、常规测量按方法分：天文测量、常规测量(三角测量、导三角测量、导线测量、水准测量线测量、水准测量)、卫星定位测量、卫星定位测量2008年12月5日3控制点：对整个测区起控制作用的测量标志点。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。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。图根控制网：直接为测图而建立的控制网。图根点：图根点： 图根控制网中的控制点。图根控制网中的控制点。3.3.有关名有关名词一一. .控制测量的概念控制测量的概念控制测量：控制测量： 为建立控制网所进行的为建立控制网所进行的测量工作。测量工作。2008年12月5日4二二. .平面控制测量平面控制测量 建立平面控制网，建立平面控制网，测定各平面控制点的坐定各平面控制点的坐标X X、Y Y。1.1.一般概念一般概念 等等级关系：关系：分一等、二等、三等、四等，前一等分一等、二等、三等、四等，前一等级作作为以后各等的控制基准；小地区以后各等的控制基准；小地区内布置一内布置一级、二、二级、三、三级和和图根控制。根控制。 布置形式：布置形式：三角三角锁、三角网、三角网( (三三边网、网、边角网角网) )、导线网、交会定点、网、交会定点、GPSGPS测量等。量等。 布网原布网原则：从整体到局部，由高：从整体到局部，由高级到低到低级，分，分级布网，布网，逐逐级控制。控制。2008年12月5日52.2.常常规平面控制平面控制测量量的等的等级关系关系 城市平面控制网的等级关系城市平面控制网的等级关系三角三角(三边三边)网网城市导线城市导线控制范围控制范围 二等二等三等三等三等三等 四等四等四等四等一级小三角一级小三角一级导线一级导线二级小三角二级小三角二级导线二级导线 三级导线三级导线城市基本控制城市基本控制小地区首级控制小地区首级控制图根控制图根控制图根导线图根导线图根三角图根三角2008年12月5日6 一等三角锁为全国平面控制网的基础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二等连续网充填一等三角锁，成为全国平面控制网 的骨干。的骨干。一等三角锁 二等连续网2008年12月5日7 三等、四等三角网和导线网三等、四等三角网和导线网, ,根据测区的需要，在二根据测区的需要，在二 等三角网的基础上进行加密，基本图形如下：等三角网的基础上进行加密，基本图形如下：图6-3 三角网或三边网图6-4 导线网 2008年12月5日84.4.常常规平面控制平面控制测量量的主要技术要求的主要技术要求城市三角测量的主要技术要求2008年12月5日9城市三边网的主要技术要求2008年12月5日10城市导线控制测量的主要技术要求2008年12月5日11图根导线的技术要求图根导线的技术要求 测图测图 附合导附合导 平均边平均边 测距相对测距相对 测测 角角 测回数测回数 导线全导线全 方位角方位角比例尺比例尺 线长度线长度 长长(m) (m) 中误差中误差 中误差中误差 DJ DJ6 6 长相对长相对 闭合差闭合差 (km) (mm) ( (km) (mm) ( ) ) 闭合差闭合差 1:500 500 75 1:500 500 75 一般地区一般地区1:1000 1000 110 1:1000 1000 110 1/30001/3000 20 1 1/2000 20 1 1/2000 6060 n n1:2000 2000 180 1:2000 2000 180 2008年12月5日12三三. .高程控制测量高程控制测量建立高程控制网，建立高程控制网，测定各控制点的高程定各控制点的高程H H。 主要方法：主要方法：水准水准测量量另外方法：另外方法：三角高程三角高程测量、量、电子全站子全站仪高程高程测量。量。 等等级关系：关系：分一等、二等、三等、四等，前一等作分一等、二等、三等、四等，前一等作为以后各等的控制基准；地形以后各等的控制基准；地形测量量时，布布设图根水准根水准( (也称等外水准也称等外水准) )。 布网原布网原则：从整体到局部，由高从整体到局部，由高级到低到低级，分，分级布网，逐布网，逐级控制。控制。2008年12月5日13城市水准网主要技术要求城市水准网主要技城市水准网主要技术要求要求注：注：R R为测段的长度；为测段的长度；L L为附合路线的长度，均以为附合路线的长度，均以kmkm为单为单位。位。等级每公里高差中误差 (mm)附合路线长度 (km) 水准仪级别测段往返测高差不符值(mm) 附合路线或环线闭合差(mm)二等 2400DS14 4三等 645DS31212四等1015DS32020等外208DS10402008年12月5日147-27-2导线测量量6-26-2导线测量量一一. .导线测量概述导线测量概述二二. .导线测量的外业导线测量的外业三三. .导线测量的内业计算导线测量的内业计算2008年12月5日15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。附合导线闭合导线单结点导线闭合导线和附合导线也称为单导单导 线，线，结点导线和两个环以上的导 线称为导线网导线网。导线测量概述导线测量时，通常只需要前后两 点相互通视。2008年12月5日16一一. .单导线的单导线的布置形式布置形式一一. .单导线的布置形式单导线的布置形式1.1.闭合导线闭合导线2.2.附合导线附合导线3.3.支导线支导线2008年12月5日171.1.闭合导线闭合导线已知数据已知数据：AB，XB，YB观测数据：连接角B； 导线转折角0，1，,5； 导线各边长DB1，D12，D51。1.1.闭合导线闭合导线DB1D12D23D34D45D51B012345(XB,YB)AB12345闭合导线图 A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。2008年12月5日182.附合导线图2.2.附合导线附合导线AB1234CD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。ABCD(XB,YB)观测数据观测数据：连接角B 、C ； 导线转折角1, 2, 3 ,4 ； 导线各边长DB1，D12，D4C。(XC,YC)BC1234附合导线图附合导线图DB1D12D23D34D4C2008年12月5日193.3.支导线支导线3.支导线图AB12A、B为已知边，点1、2为新建支导线点。观测数据观测数据：转折角B, 1 边长DB1，D12已知数据：AB,XB,YBAB(XB,YB)B1DB1D122008年12月5日20二二. .导线测导线测量的外业量的外业二二. .导线测量的外业导线测量的外业1.1.踏勘踏勘选点（点（选点）点）2.2.导线边长测量（量（测边）3.3.导线角度角度测量（量（测角）角）4.4.导线连接接测量（量（连测）2008年12月5日21导线测量外业的准备工作导线测量外业的准备工作准备工作：准备工作： 收集资料：测区旧地形图、已知点(平面和程控制 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。1.1.踏勘踏勘选点选点及建立标志及建立标志(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。1.1.踏勘选点及建立标志踏勘选点及建立标志2008年12月5日22(3).实地选点(4).建立标志 (3).实地选点(考虑以下因素)：(4).建立标志 永久性标志永久性标志 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。2008年12月5日23临时性标志临时性标志木桩木桩泥土地大铁钉大铁钉沙石路、沥青、砖石缝凿刻凿刻水泥地、岩石红油漆标志红油漆标志油漆不易剥落处临时性标志图2008年12月5日24(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。(5).绘制点位图 电杆房屋道路控制点 D512.36m D58.75m2008年12月5日25 点 号 D5 桩 别 大铁钉埋设日期 1999年5月20日 备 注导线点的点位图导线点的点位图导线点的点之记大庆路中 山 路12.36m8.75m食品店 中西 18-1D5北2008年12月5日262.2.导线边长测量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。精度要求：符合规范规定。2.导线边长测量例：图根导线测距方法： 钢尺量距 电磁波测距2008年12月5日273.3.导线角度测量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。4.4.导线连接测量导线连接测量导线定向（包括连接角和连接边测量）AB123452008年12月5日28三三. .导线测量的导线测量的内业计算内业计算三三. .导线测量的内业计算导线测量的内业计算1.1.附合导线的计算附合导线的计算2.2.闭合导线的计算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。2008年12月5日29导线测量的内业计算思路：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）2008年12月5日301 1、坐标计算公式：、坐标计算公式：坐标正算（由坐标正算（由、D，求求 X X、Y Y） 已知A（ ）， ， 求B点坐标 。 OyxAB2008年12月5日312、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。例：例：C1D423BA前进方向前进方向2008年12月5日32+）BD4231CA（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2008年12月5日33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2008年12月5日34（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。2008年12月5日35（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：2008年12月5日36（7）分配闭合差 ：检检核条件：核条件：核条件：核条件：（8）计算改正后的坐标增量：检检核条件：核条件：核条件：核条件：2008年12月5日37（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，最后推算出的最后推算出的最后推算出的最后推算出的终点终点终点终点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。2008年12月5日38205 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 01 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 mxmym2008年12月5日393.3.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：2008年12月5日40（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21432008年12月5日41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 172008年12月5日42