项目二 图根控制测量

项目二图根控制测量项目二：图根控制测量任务一：全站仪三维导线布设和施测任务二：辐射法、一步测量法和支站法作业任务三：导线平差1.控制测量目的与作用为测图或工程建设的测区建立统一的平面控制网和高程控制网。控制误差的积累和传播作为进行各种碎部测量的基准任务一：全站仪三维导线布设和施测2.有关名词小地区（小区域）：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或高程的测量基准点。控制网：由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。控制测量：为建立控制网所进行的测量工作。任务一：全站仪三维导线布设和施测3.控制测量分类按内容分：平面控制测量：测定各平面控制点的坐标X、Y高程控制测量：测定各高程控制点的高程H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、导线测量)、卫星定位测量按区域分：国家控制测量、城市控制测量、小区域控制测量任务一：全站仪三维导线布设和施测4.平面控制网4.1控制网的形式（1）三角网：测定三角形的所有内角以及少量边长（2）三边网：测定三角形的所有边长（3）导线网：测定各边的边长和相邻边的夹角三角网（三边网）导线网任务一：全站仪三维导线布设和施测4.2平面控制网的等级划分及其技术要求（1）等级划分条件：导线平均边长、测角精度要求、测边精度要求、三角形角度闭合差、起始边相对中误差（2）等级划分1）国家三角控制网按精度分为一、二、三、四个等级，精度逐级降低2）城市平面控制网a.三角网：二、三、四等三角网和一、二级小三角网b.导线网：分为三、四等和一、二、三级3）小地区控制网(≤10KM2）：首级控制网及图根控制网任务一：全站仪三维导线布设和施测4.3工程中建立平面控制网的施测方法（1）导线测量用于在狭长地带、山区以及道桥工程中建立平面控制网，测定导线边长及相邻导线边的导线转折角（2）小三角测量用于在丘陵或山区测图所建立的控制网测量，测量各三角形的所有内角及基线长度（3）交会定点加密控制点常用方法（前方交会、后方交会及侧方交会法等）任务一：全站仪三维导线布设和施测5.高程控制网的等级划分及技术要求5.1技术要求：路线长度、每公里高差中误差、闭合差5.2等级划分：（1）国家水准网：分一、二、三、四等，一、二等采用精密水准测量方法建立，三、四等水准网可直接为地形测图及工程建设提供高程控制点（2）城市高程控制网：分二、三、四级三个等级（3）小地区高程控制网：以国家或城市等级水准点为基础，建立单一水准路线或水准网。5.3建立高程控制网的方法高精度水准测量或三角高程测量。任务一：全站仪三维导线布设和施测国家城市控制点——首级控制——图根控制。(－)首级控制网对于小区域工程建设，由于国家等级控制点点位较稀少，为了满足工程测量的需要，还要在测区内建立首级控制网，也称为五等平面控制网。作为测区的首级平面控制。首级平面控制网的布设也分为三角测量和导线测量。(二)工程建设常常需要大比例尺地形图，为了满足测绘地形图的需要，必须在首级控制网的基础上对控制点进一步加密。控制网可采用导线、小三角、交会法等形式。控制网可以附合于国家高级控制点上，形成统一坐标系统，也可布设成独立控制网，采用假定坐标系统。任务一：全站仪三维导线布设和施测任务一：全站仪三维导线布设和施测图根控制测量主要是在测区高级控制点密度满足不了大比例尺数字测图需求时，适当加密布设而成。当前，数字测图工作主要是大比例尺数字地形图和各种专题图的测绘，随之控制测量部分主要是进行图根控制测量。图根控制测量主要包括平面控制测量和高程控制测量。平面控制测量确定图根点的平面坐标，高程控制测量确定图根控制点的高程。大比例尺数字测图既可以用传统的先控制后碎部测量，先整体后局部的作业方法，也可以采用图根控制测量和碎部测量同时进行的一步测量法。对于高等级的测量，一般采用传统的先控制后碎部的作业原则。任务一：全站仪三维导线布设和施测任务一：全站仪三维导线布设和施测图根控制布设，是在各等级控制下进行加密，一般不超过两次附和。在较小的独立测区测图时，图根控制可作为首级控制。图根控制点的个数根据测区地形和测图比例尺确定。利用全站仪采集碎部点，一般在500m以内能测到碎部点为原则，如平坦而开阔地区一般图根控制点的密度为：当测图比例尺为1:2000时，图根点数目不少于4个/Km2；当测图比例尺为1:1000时，图根点数目不少于16个/Km2；对于1:500比例尺测图不少于64个/Km2。任务一：全站仪三维导线布设和施测图根控制点布设方法——导线法AB1DC23附合导线AB12345闭合导线BA12支导线导线测量的外业工作1.踏勘选点及建立标志（1）资料搜集：测区及附近已有地形图和控制点（2）导线点位置的选择1)相邻导线点间要通视；2)应选在土质坚实处，以保存和安置仪器；3)视野开阔，便于碎部测量；4)相邻导线的边长应大致相等；5)导线点应分布均匀，以便控制整个测区。任务一：全站仪三维导线布设和施测（3）建立标志1）临时控制点应打上木桩与地面齐平，中心钉钉2）永久控制点则应制成混凝土桩或石桩3）绘制点之记任务一：全站仪三维导线布设和施测2.观测转折角（或内角）和连接角：采用测回法测角（1）附合导线：城市测量一般观测导线前进方向的左角，铁路测量中一般观测导线前进方向的右角（2）闭合导线：观测内角（3）连接角：各图中β1′、βA均为连接角导线前进方向任务一：全站仪三维导线布设和施测3.边长测量用全站仪、测距仪或钢尺精密测距进行导线边长测量，读数到毫米。任务一：全站仪三维导线布设和施测1.在A点架设全站仪，对中、整平后，量取仪器高，输入测站坐标、高程、仪器高。后视D点，设置后视已知方位角。2.依次观测C、B点，输入各棱镜高，测量并记录其三维坐标及AB方位角。3.搬站至B点，以B为测站，以A为后视，观测C点，记录其三维坐标，注意各边高差应取对向观测高差的平均值，以消除球气差的影响。4.搬站至C点，以C为测站，以B为后视，观测A点，记录其三维坐标。5.计算坐标闭合差，评定导线精度。如右图为一闭合导线，假设AD为已知方位边，A为已知点三维导线布设和施测任务一：全站仪三维导线布设和施测任务一：全站仪三维导线布设和施测三联脚架法法三联脚架法是一种提高导线测角和测距精度的一种导线测量方法，常用于精密短边导线的测角和测距中。为了减弱仪器对中误差和目标偏心误差对测角和测距的影响，一般使用三个既能安置全站仪又能安置带有觇牌（反射棱镜）的基座和脚架，基座具有通用光学对中器。任务一：全站仪三维导线布设和施测施测时将全站仪安置在第I站的基座中，棱镜分别安置在后视点i-1和前视点i+1的基座中，进行导线测量，分别读取五种观测值：水平角β，距离S，竖角α，仪器高i，目标高υ。当测完一站向下一站迁站时，导线点i和点i+1上的脚架和基座不移动，只是从基座上取下全站仪和带有觇牌的反射棱镜，将全站仪安置在第i+1站的基座上，第i站上则安置棱镜，再将第i-1站的仪器迁到第i+2站，随后再如前一站进行观测，直到整条导线测量完毕。三联脚架法法1一步测量法除了按传统的作业程序进行施测以外，还可以采用图根导线与碎部测量同时作业的一步测量法。即在一个测站上，先测导线的数据，接着就测碎部点。如图所示，A、B、C、D为已知点，1，2，3…为图根导线，1’、2’…为碎部点。cDBA12341′2′3′4′任务二：辐射法、一步测量法和支站法作业1一步测量法①全站仪置于B点，后视A点，照准1点测水平角、垂直角和距离，求得1点坐标。②不搬运仪器，再后视A点为零方向，施测B站周围的碎部点1’、2’…。根据B点坐标可计算碎部点坐标（近似坐标）。③B站测量完，仪器搬到1点，后视B点，前视2点，测角、测距，得2点坐标，同时施测1点周围的碎部点，根据1点坐标，可得周围碎部点坐标。同理依次测得各导线点坐标和该站周围的碎部点坐标，但要注意及时标注点号、勾绘草图。④待测至C点，由B点到C点的导线测量数据，计算附合导线闭合差。若超限，则找出错误重测导线；否则用计算机对导线进行重新平差处理。再利用平差后的导线坐标，重算各碎部点的坐标值。“一步测量法”对图根控制测量少设站，少跑路，提高外业效率。但它只适合于数字测图。在EPSW电子平板测图系统中编有“一步测量法”测量程序。在测定导线后，可自动提取各条导线测量数据，进行导线平差，而后可按新坐标对碎部点进行坐标重算。任务二：辐射法、一步测量法和支站法作业2辐射法辐射法就是在某一通视良好的等级控制上，用极坐标测量方法，按全圆方向观测方式，依此测定周围几个图根控制点。这种方法无需平差计算，直接测出坐标。为了保证图根点的可靠性，一般要进行两次观测（另选定向点）。任务二：辐射法、一步测量法和支站法作业3支站法任务二：辐射法、一步测量法和支站法作业BA12支导线任务三：导线平差计算1.手工平差计算任务三：导线平差计算1.用平差易做控制网平差的过程第一步：控制网数据录入第二步：坐标推算第三步：坐标概算第四步：选择计算方案第五步：闭合差计算与检核第六步：平差计算第七步：平差报告的生成和输出任务三：导线平差计算2.用清华山维NASEW平差的过程第一步：数据输入，可以是键入整理好的观测记录，也可以是从ERCD生成的MSM文件第二步：概算，计算坐标等。闭合差计算，并存储闭合差结果第三步：平差，在选择平差中设置先验误差，进行单次平差或验后定权法平差第四步：打印成果，先建立成果文件，模拟，打印任务三：导线平差计算3.用工程测量数据处理系统ESDPS平差的过程第一步：选择工程类型（附合导线、闭合导线等）第二步：进入数据录入表格状态，录入观测数据和已知数据（必须按导线走向的顺序录入，此软件不提供输入已知方位角的功能）第三步：按“开始计算”按钮进行数据处理第四步：打印或显示成果（表格、图形）