控制测量ppt课件

第六章小地区控制测量1教学目的：通过本章的学习，让学生掌握小地区控制测量的方法。了解三角高程测量的基本知识。实验内容：导线测量2重点、难点：坐标正反算坐标方位角及其推算导线测量内业计算3控制测量(controlsurvey)1.目的与作用※为测图或工程建设的测区建立统一的平面控制网(horizontalcontrolnetwork)和高程控制网(verticalcontrolnetwork)。※控制误差的积累。※作为进行各种细部测量的基准4测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。这里的“整体”是指控制测量(controlsurvey);其含义为控制测量应按由高等级到低等级逐级加密进行，直至最低等级的图根控制测量(mappingcontrolsurvey);再在图根控制点上安置仪器进行碎部测量或测设工作。2.控制测量的意义由整体到局部、由高级到低级，分级布网，逐级控制。5§7.1控制测量概述控制测量类型平面控制测量—确定控制点的平面直角坐标（xy）高程控制测量—确定控制点的高程（H）平面控制测量等级：国家控制网有一、二、三、四等；一、二级；图根。方法：三角网、GPS、导线测量、交会法。高程控制测量等级：国家控制网有一、二、三、四等；图根。方法：水准测量、三角高程测量。6图根控制网直接用于测图而建立的控制网称为图根控制网。由于图根控制测量的特点是范围小，边长较短，精度要求相对较低，因而图根点标志一般采用木桩或埋设简易混凝土标石(如图5-1-4)，即可满足要求。1220cm1260cm图5-1-4普通混凝土标石13草图导线点相关位置P3李庄7.23m化肥厂8.15m独立树6.14m图5-1-5导线点之标记图143.图根高程控制网为了满足测图的需要，测定图根点的高程称为图根控制测量，图根高程控制网可以布设为水准网及三角高程网。图根水准测量按五等水准测量方法测定其高程。18§7.2导线测量1.导线测量概述导线测量是平面控制测量的一种常用的方法，主要用于带状地区、隐蔽地区、城建区、地下工程、线路工程等控制测量。所谓导线就是将测区内的相邻控制点连成一系列的折线。构成导线的控制点称为导线点，折线称为导线边。导线测量就是用测量仪器测定各转折角和各导线边长及起始边的方位角，根据已知数据和观测数据计算导线点（即控制点）坐标的工作。21227.2.1.导线的布设形式①.闭合导线:起止于同一个已知控制点的导线。②.附合导线:布设在两个已知控制点之间的导线。③.支导线:从一已知控制点出发，形成自由向前伸展，既不回到原出发点，也不附合到另一已知控制点上的导线。237.2.2导线测量的外业工作1.踏勘选点及埋设点的标志导线踏勘之前，应了解测区的范围及地形起伏和已有控制点等情况，收集有关比例尺的地形图资料.根据已知点的分布和测区具体情况及工程要求,在已有的地形图上拟定导线的布设方案.然后到实地上进行踏勘选定导线点。选点时，应注意下列几点：①.导线点应选在土质坚实、便于安置仪器和保存标志的地方。②.相邻导线点间应互相通视良好，地形平坦,便于观测水平角和测量边长。③.视野开阔,便于碎部测量.④.导线点应均匀分布在测区内，导线边长应大致相等，避免前后、边长相差太大。一般情况下，边长应不大于３５０m，也不宜小于５０m。242.水平角观测导线的转折角一般采用测回法观测。转折角有左、右角之分，在导线前进方向左侧的水平角称为左转折角，简称左角。在导线前进方向右侧的水平角称为右转折角，简称右角。附合导线一般测量左角，闭合导线测量内角，支导线观测左、右角。25测图比例尺仪器类型转折角测回数测角中误差半测回差测回差导线角度闭合差J22个“半测回”±18”1：500～1：2000J62个测回±30”±24”±60”nJ22个“半测回”±18”1：5000～1：10000J62个测回±20”±24”±40”n图根导线转折角观测技术要求263.边长测量导线边长的测量可以采用钢尺量距，即用检定过的钢尺直接丈量每一条导线边的水平距离，应往返各丈量一次，往返丈量的相对较差不得超过1／3000，在比较困难的条件下，也不得超过1／1000。导线边长的测量也可以采用光电测距仪。274.导线定向当在测区建立的导线是独立导线时，要用罗盘仪测定第一条边的磁方位角ɑAB，并假定出第一个点A的坐标作为起算数据。当导线与高级控制点相连接时，如图7-3-1闭合导线，要测定连接角ß０进行定向。附合导线是两端与高级控制点相连接，如图7-3-3所示，要测连接角ßB和ßC进行导线定向与校核。287.2.3导线测量的内业计算在进行导线内业计算之前，一是要全面检查外业观测数据有无遗漏，记录、计算是否正确，成果是否符合精度要求。当发现记录、计算有错时，不要改动原始数据，要认真反复校核。二是要根据已知数据和观测结果绘制外业成果注记图。当确定外业成果符合要求后，才进行内业的计算。31导线测量的内业计算思路：①由水平角观测值β，计算方位角α；②由方位角α、边长D，计算坐标增量ΔX、ΔY；③由坐标增量ΔX、ΔY，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）321）坐标正算1.坐标的正算和反算332）坐标反算34ABRABABR180ABABR180ABABR360ABABRABRABRABR35例1.A点坐标为(3706.783,4075.731）DAB=213.85米，αAB=134°57′30″，求B点坐标xB、yB。36解：根据公式可得出△xAB=DAB×cosαAB=213.85×cos134°57′30″=－151.105（m）△yAB=DAB×sinαAB=213.85×sin134°57′30″=＋151.105（m）∴xB=xA+△xAB=3706.783+（－151.105）=2925.678（m）yB=yA+△yAB=4705.731+151.325=4227.056（m）37例2.已知A、B两点坐标分别为A（1376.389,2045.263），B（1407.471,1911.578）求直线AB的距离DAB和方位角αAB。38解：由于△xAB为正值，△yAB为负值，该直线位于第四象限，则：391）、绘制计算草图，在图上填写已知数据和观测数据。2）、角度闭合差(angleclosingerror)的计算与调整。（1）计算角度闭合差：=测-理=测-(n-2)180o（2）计算限差：)(40图根级允nf1.闭合导线内业计算40nfVi/当fβ≤fβ容时，可将闭合差反号平均分配到各观测角中，每个角度的改正值fV检核：iVˆ测改正后角值调整后的内角总和应等于∑β理，即检核：1802ˆn413）、按新的角值，推算各边坐标方位角。右后前左后前ˆ180ˆ1804）、按坐标正算公式，计算各边坐标增量。检核：理论值推算值或者：425）、坐标增量闭合差计算与调整∑△X理=0∑△Y理=0（1）计算坐标增量闭合差：测理测测理测yyyfxxxfyx闭合导线:43导线全长闭合差:22yxDfffDf导线全长相对闭合差(relativelengthclosingerroroftraverse):导线全长相对闭合差衡量导线的精度，即：NfDDfKDD1/1一般要求，K值不应超过1/2000，困难地区不应超过1/1000。≤1/200044若K1/2000（图根级），则将fx、fy以相反符号，按边长成正比分配到各坐标增量上去。并计算改正后的坐标增量ixXDDfViiyYDDfVi改正后坐标增量为检核：YiiiXiiiVYYVXXˆˆ0ˆ0ˆiiYXYYXXfVfV检核：（2）分配坐标增量闭合差。456）、坐标计算根据起始点的已知坐标（独立测区是假设坐标）和调整后的坐标增量，计算各导线点的坐标，计算公式为由起始点依次计算各点坐标，最后还应再推算出起始点的坐标，其值应该与已知坐标相符，以检查计算是否正确。检核：理论值推算值理论值推算值YYXXiiiiiiYYYXXXˆˆ后前后前46-Y472.附合导线内业计算附合导线与闭合导线的计算步骤基本相同。但由于几何条件不同，只是角度闭合差和坐标增量闭合差的计算方法有所不同，现叙述如下。以下图为例说明：…β1β2β3AB123CDβ0αABβcαCD48CCCDCBBABB18018018018018018044344323342212311121+）1806ABCDBCDD4231CABAB2134C（1）计算角度闭合差：理测f如图：以右转折角为例计算。理180n终始右理同理：以左角计算理180n始终左理49附合导线角度闭合差为：180180nfnf终始右测始终左测50当fβ≤fβ容时，可将闭合差反号平均分配到各观测角中，每个角度的改正数检核：改正后角值调整后的内角总和应等于∑β理，即检核：nfVi/iVˆ测fV180ˆ180ˆnn终始右测始终左测513）、按新的角值，推算各边坐标方位角。4）、按坐标正算公式，计算各边坐标增量。右后前左后前ˆ180ˆ180检核：理论值推算值或者：525）．坐标增量闭合差的计算附合导线坐标增量闭合差为始终理始终理YYY写成一般公式为：fx=Σ△X测-Σ△X理=Σ△X测-（X终-X始）fy=Σ△Y测-Σ△Y理=Σ△Y测-（Y终-Y始）附合导线角度闭合差、坐标增量闭合差的调整方法和其他计算均与闭合导线相同。53附和导线坐标增量示意图54导线全长相对闭合差K(relativelengthclosingerroroftraverse):导线全长闭合差:22yxDfff导线全长相对闭合差衡量导线的精度，即：NfDDfKDD1/1一般要求，K值不应超过1/2000，困难地区不应超过1/1000。Df≤1/200055（2）分配坐标增量闭合差。若K1/2000（图根级），则将fx、fy以相反符号，按边长成正比分配到各坐标增量上去。并计算改正后的坐标增量。ixXDDfViiyYDDfVi改正后坐标增量为检核：YiiiXiiiVYYVXXˆˆ始终始终YYYXXXiiˆˆYYXXfVfV检核：56OXY△y理321CB1'2'3'C'fxfyfD△x理△y测△x测图5-3-5导线增量闭合差几何意义576）、坐标计算根据起始点的已知坐标（独立测区是假设坐标）和调整后的坐标增量，计算各导线点的坐标，计算公式为由起始点依次计算各点坐标，最后还应再推算出起始点的坐标，其值应该与已知坐标相符，以检查计算是否正确。检核：理论值推算值理论值推算值YYXXiiiiiiYYYXXXˆˆ后前后前5859三角高程测量是一种间接测定两点之间高差的方法使用于山区或不便于进行水准测量的地区。要求观测两点之间的水平距离D(或斜距S)以及两点之间的竖直角。§7.5高程控制测量607.5.2三角高程测量原理A点高程已知，在测站A观测AB水平距离D和垂直角，则：或viShviDhABABsintanB点的高程：ABABhHHvviKlhAB2sin2161地球曲率和大气折光对高差的影响距离较远时（距离大于300m)，考虑地球曲率差和大气折光差对高差的影响，应对观测得到的高