06-小区域控制测量

第六章小区域控制测量第六章小区域控制测量由测量工作原则“从整体→局部，先控制后碎部”的原则，地形测量必须先进行控制测量。一、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§6.1概述2、有关名词小地区（小区域）(block,region)：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(controlpoint)：具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。控制网(controlnetwork)：由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。控制测量(controlsurvey)：为建立控制网所进行的测量工作。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(三角测量、导线测量、水准测量)、卫星定位测量按区域分：国家控制测量、城市控制测量、小区域工程控制测量1、平面控制2、高程控制.3.2.1.2.1导线测量三角测量GPS卫星定位水准测量三角高程测量二、国家控制网平面：国家平面控制网由一、二、三、四等三角网(triangulationnetwork)组成。高程：国家高程控制网是由一、二、三、四等水准网(levelingnetwork)组成。国家控制网的特点：高级点逐级控制低级点。图形1：国家一、二等平面控制网布置形式一等三角网二等三角网国家三角网国家水准网三、小区域（15km2以内）控制测量1、小区域平面控制：国家城市控制点——首级控制——图根控制。2、小区域高程控制：国家或城市水准点——三、四等水准——图根点高程。3、城市控制网在城市地区，为测绘大比例尺地形图、进行市政工程和建筑工程放样，在国家控制网的控制下而建立的控制网，称为城市控制网。城市平面控制网一般布设为导线网。城市高程控制网一般布设为二、三、四等水准网。直接供地形测图使用的控制点，称为图根控制点，简称图根点。测定图根点位置的工作，称为图根控制测量。图根控制点的密度（包括高级控制点），取决于测图比例尺和地形的复杂程度。平坦开阔地区图根点的密度一般不低于下表的规定。测图比例尺1：5001：10001：20001：5000图根点密度（点/km2）15050155地形复杂地区、城市建筑密集区和山区，可适当加大图根点的密度。4、小地区控制测量在面积小于15km2范围内建立的控制网，称为小地区控制网。建立小地区控制网时，应尽量与国家（或城市）的高级控制网连测，将高级控制点的坐标和高程，作为小地区控制网的起算和校核数据。如果不便连测时，可以建立独立控制网。小地区平面控制网，应根据测区面积的大小按精度要求分级建立。在全测区范围内建立的精度最高的控制网，称为首级控制网；直接为测图而建立的控制网，称为图根控制网。首级控制网和图根控制网的关系如下表所示。测区面积/km首级控制网图根控制网1～10一级小三角或一级导线两级图根0.5～2二级小三角或二级导线两级图根0.5以下图根控制小地区高程控制网，也应根据测区面积大小和工程要求采用分级的方法建立。在全测区范围内建立三、四等水准路线和水准网，再以三、四等水准点为基础，测定图根点的高程。第六章控制测量主要内容：导线测量、三角高程重点：导线测量外业和内业难点：导线测量内业§6.2导线测量6.2.1导线测量的基本形式6.2.2导线测量外业工作6.2.3导线测量内业计算第六章控制测量§6.2.1导线测量的基本形式1、定义（1）导线的定义：将测区内相邻控制点（导线点：对整个测区起控制作用的测量标志点）连成直线而构成的折线图形。（2）适用范围：主要用于带状地区(如：公路、铁路和水利)、隐蔽地区、城建区、地下工程等控制点的测量。2、导线布设形式（导线分类）（1）闭合导线(closedtraverse)多用于面积较宽阔的独立地区。（2）附合导线(connectingtraverse)多用于带状地区及公路、铁路、水利等工程的勘测与施工。（3）支导线(opentraverse)支导线的点数不宜超过2个，仅作补点使用。还有导线网，其多用于测区情况较复杂地区。⑴闭合导线：导线的起点和终点为同一个已知点的导线⑵附合导线：布设在两已知点之间的导线⑶支导线：从一个已知点出发不回到原点，也不附合到另一已知点的导线。§6.2.2.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）角度测量1．踏勘、选点及埋设标志a.踏勘了解测区范围,地形及控制点情况,以便确定导线的形式和布置方案b.选点i.原则：A便于导线本身测量；B便于地形测量ii.注意事项①导线点应选在土质坚硬，能长期保存和安置仪器的地方；②为便于测角、量边，相邻导线点间必须通视良好；§6.2.2导线测量的外业工作③为便于测地形，导线点应选在地势高、视野开阔的地方④导线边长大致相同，50mS400m⑤导线点不易被破坏。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(m)(mm)()闭合差1:50050075一般地区1:100010001101/3000±2011/2000±60n1:20002000180c.埋设标志i.木桩ii.混凝土标石2．测边钢尺、测距仪（气象、倾斜改正）等3．测角闭合导线测内角，附合导线导线一般测左角精度要求:图根导线30″30001平均返往DDD4．测定方向a.与国家控制点连测推求；b.独立导线，用天文观测或陀螺经纬仪法；c.罗盘测磁方位点号D5桩别大铁钉埋设日期1999年5月20日备注导线点的点之记大庆路中山路12.36m8.75m食品店中西18-1D5北a、闭合导线数据已知数据：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。DB1D12D23D34D45D51B012345(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。b、附合导线数据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。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DB1，D12，D23，D34、D4C。(XC,YC)BC1234附合导线图DB1D12D23D34D4C§6.2.3.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。§6.2.3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）1、坐标计算公式：（1）坐标正算（由α、D，求X、Y）已知A（），，求B点坐标。AAyx,ABABD,BByx,ABABABABABABABABDyyyDxxxsincosABABABAByxxxyyAxBxOAyyxABxABABAByABDBy⊿x，⊿y坐标增量注：计算出的αAB,应根据ΔX、ΔY的正负，判断其所在的象限。（2）坐标反算（由X、Y，求α、D）AxBxOAyyxABxABABAByABDBy22)()(ABABAByyxxD已知A（）、B（）AAyx,BByx,求。ABABD,ABABABABABxxyyxyarctanarctan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。)(始AB)(终CD例：C110836017.128302.1429CDCCmymx3390214DCD42352131756512167B824423654.87386.1536ABBBmymxABA846320580742024504290前进方向BCDD4231CABAB2134C（1）计算角度闭合差：终终－fCCCDCBBABB18018018018018018044344323342122311121+）理1806ABCD即：允ff（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）：nfVi/式中：n—包括连接角在内的导线转折角数终已知左右始－180nf（3）计算改正后的角度β改：iV测改计算检核条件：fVi（4）推算各边的坐标方位角α：（用改正后的β改）左右后前180计算出的，否则，需重算。终终回顾：坐标正算（由α、D，求X、Y）已知A（），，求B点坐标。AAyx,ABABD,BByx,ABABABABABABABABDyyyDxxxsincosABABABAByyxxxyAxBxOAyyxABxABABAByABDBy（5）计算坐标增量ΔX、ΔY：iiiiiiDYDXsincos（6）计算坐标增量闭合差：)()(始终始终yyyfxxxfyx22yxDfff导线全长相对闭合差：图根k≤1/2000DDfDDfK1导线全长闭合差iyyiixxiDDfvDDfv（7）分配闭合差：yxff,yyxxfvfv检核条件：（8）计算改正后的坐标增量：yiiixiiivyyvxx改改BCBCyyyxxx理理检核条件：总结：误差调整1、角度闭合差调整原则：平均分配2、坐标增量闭合差的计算及其调整闭合导线的纵横坐标增量的代数和，理论上应分别等于零。各点纵横坐标增量的总和即为闭合差。调整原则：反号与边长成正比例分配调整过程中根据情况取整，但必须保证调整后和为零（9）计算各导线点的坐标值：改改iiiiiiyyyxxx11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。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：1802）（理n1802）（测理测nf（2）坐标增量闭合差的计算根据闭合导线本身的特点：00理理yx理论上实际上测测yfxfyx例题：闭合导线的计算(1)绘制计算草图,在表内填写已知数据和观测数据(2)角度闭合差的计算与调整(3)各边方向角的推算(4)坐标增量闭合差的计算与调整(5)推算各点坐标。根据表中数据计算如下表闭合导线点的坐标。A点坐标已知。105.22m78.16m129.34m80.18m123489°36′30″89°33′50″107°48′30″73°00′20″125°30′00″点号观测角改正数改正角坐标方位角1234＝2＋35123412总和10748307300208933508936303595910＋13＋12＋13＋121074843730032893402893643＋5036000001253000531843306191521553171253000辅助计算Σβ测＝3595910Σβ理＝36