E第五章小区域平面控制测量

8/2/2019煤矿测量学主讲:付智华8/2/2019第五章小区域平面控制测量8/2/2019本章知识点控制测量概述GPS测量技术简介经纬仪导线测量经纬仪交会法坐标计算的基本公式测量常用计量单位8/2/2019•第一节控制测量概述误差测量原则测量工作的原则：先整体后局部、先控制后碎步、从高级到低级、步步有检核8/2/2019控制测量分类：1、按性质：平面控制测量（测定x、y）高程控制测量（测定H）平面控制测量采用的方法三角网测量导线测量常规测量交会测量天文测量现代技术：GPS测量8/2/2019控制测量分类：2、按应用范围分：国家控制测量城市控制测量小区域控制测量图根控制测量8/2/20191、国家平面控制测量•在全国范围内建立的控制网，称为国家控制网。•布设方法：主要三角网方法•等级：依照施测精度分一、二、三、四等。5.1.2国家控制网的概念8/2/2019国家控制网——一等三角锁8/2/2019国家控制网—二等连续网8/2/2019三、四等三角网8/2/20198/2/20198/2/20192、国家高程控制网•国家水准网：在全国范围内采用水准测量的方法建立的高程控制网。•布设原则：由高级到低，从整体到局部，逐级控制，逐级加密。•国家高程控制网：一、二、三、四等。8/2/2019国家高程控制网返回8/2/2019第二节坐标计算的基本公式控制测量实质：计算控制点的坐标。边长和方位角8/2/20195.2.1坐标增量AxBxOAyyxABxABABAByABSByABABABABABABABAByyyxxxsinScosS注：根据αAB的的象限角，判断ΔX、ΔY的正负。8/2/20195.2.2坐标正算由已知点的坐标、坐标方位角、边长待定点的坐标。AAyx,AxBxOAyyxABxABABAByABSBy已知A（）求B点的坐标（）ABAB,SBByx,8/2/2019ABABABABxxyxxxABABABABABABABAByyyxxxsinScosS式中：ABSAB---水平边长；---坐标方位角。坐标正算公式8/2/20195.2.3坐标反算（由X、Y，求α、D，）已知A点（）B点（）求AAyx,BByx,ABAB,SAxBxOAyyxABxABABAByABSBy8/2/2019ABABABABABxxyyxyarctanarctan22)()(SABABAByyxx注：计算出的αAB，应根据ΔX、ΔY的正负，判断其所在的象限。坐标反算公式8/2/20195.2.4坐标方位角的推算公式已知坐标方位角观测角左角：前进方向的左侧右角：前进方向的右侧推算未知边的方位角8/2/2019ABCxαABβ2xαBCαBA180ABBC左观测左角时坐标方位角的计算公式180±ABBC左已知方位角加左角180：已知方位角加左角180：180ABBC左前进方向8/2/2019第三节导线测量导线：测区内相邻控制点连成直线而构成的连续折线。导线边导线测量：在地面上按一定要求选定一系列的点依相邻次序连成折线，并测量各线段的边长和转折角，再根据起始数据确定各点平面位置的测量方法。分为：内业和外业测量。外业工作主要包括：导线的布设和转角、边长的观测。8/2/20195.3.1导线的布设形式与等级（一）导线的布设形式：附合导线、闭合导线、支导线。AB1DC23AB12345附合导线闭合导线BA12支导线8/2/2019实地选点时，应注意下列几点：(1)相邻两导线点必须相互通视；(2)各边边长尽可能相等，避免长短边突然出现；(3)导线点应选择在便于安置仪器、便于观测的地方；(4)点位应选在土质坚硬、便于保存、易于寻找的地方；(5)导线点应选择在视野开阔地带，控制面积大，便于扩展。5.3.2导线测量的外业工作1.选点与埋点8/2/2019混凝土桩（永久点）木桩（临时性）点之记导线点的标记：8/2/20192、测角导线转角一般采用测回法观测其左角。若为闭合导线，则应观测其内角及连接角。3、量边导线边长可用光电测距仪测定，测量时应同时观测竖角，以便进行倾斜改正。若用钢尺丈量，则钢尺必须经过鉴定。8/2/20195.3.3经纬仪导线的内业计算导线测量的目的：计算导线点的坐标8/2/20191、闭合导线内业计算1）角度闭合差计算2）角度改正计算3）逐边计算方位角8/2/20194）、坐标增量计算5）、坐标增量闭合差计算8/2/20196）、坐标增量改正数计算7）、坐标增量改正计算8）、坐标计算8/2/2019闭合导线计算实例点号观测角（°′″）改正数（″）/改正角（°′″）坐标方位角α（°′″）距离D/m增量计算值改正后增量坐标值△x/m△y/m△x/m△y/mx/my/m1500.00500.001253000105.22-2-61.10+2+85.66-61.12+85.6821074830+131074843438.88585.6853184380.18-2+47.90+2+64.30-47.88+64.323730020+12730032486.76650.003061915129.34-3+76.61+2-104.21+76.58-104.194893350+12893402563.34545.81215531778.16-2-63.32+1-45.82-63.34-45.811893630+13893643500.00500.0012530002392.90+0.09-0.070.000.00总和3595910+503600000辅助计算32北41β4β3β4β1β08/2/2019•附合导线内业计算实例点号观测角（左角）（°′″）改正数（″）/改正角（°′″）坐标方位角α（°′″）距离Dm增量计算值改正后增量坐标值△x/m△y/m△x/m△y/mx/my/mB2375930A990100+69901062507.691215.631570036225.85+5-207.91-4+88.21-207.86+88.1711674536+616745422299.831303.801444618139.03+3-113.57-3+80.20-113.54+80.1721231124+612311302186.291383.97875748172.57+3+6.31-3+172.46+6.16+172.4331892036+618920422192.451556.40971830100.07+2-12.73-2+99.26-12.71+99.2441795918+617959242179.741655.64971754102.48+2-13.02-2+101.65-13.00+101.63C1292724+612927302166.741757.27464524D740.00-341.10+541.78-340.95+541.64总和8884518+368884554辅助计算8/2/20193、支导线的坐标计算•支导线中没有多余观测值，因此也没有闭合差产生，导线转折角和计算的坐标增量不需要进行改正。支导线的计算步骤为：•(1)根据观测的转折角推算各边坐标方位角；(2)根据各边坐标方位角和边长计算坐标增量；(3)根据各边的坐标增量推算各点的坐标。•以上各计算步骤的计算方法同闭合导线。8/2/2019第四节GPS全球定位系统一、GPS系统的构成空间部分—GPS卫星星座•21+3颗GPS星座•载波L1:频率1575.42MHz•载波L2:频率1227.60MHzGPS空间系统8/2/2019•一个主控站、三个注入站和五个监测站•按用途分：导航型、测地型、授时型•按载波频率分：单频接收机、双频接收机地面控制部分---地面监控系统用户设备部分---GPS接收机8/2/2019北京博飞GPS接收机8/2/2019二、GPS定位的基本原理2222)()()(zzyyxxsss卫星（xs,ys,zs）与接收机（x,y,z）之间的距离ρ建立的关系式为：实际上因接收机钟差改正是未知数，接收机必须同时至少测定四颗卫星的距离才能解算出接收机的三维坐标。基本原理：空间距离后方交会ρ2ρ3ρ4ρ18/2/2019三、GPS的野外观测步骤：（1）安置GPS接收机及天线。对中、整平、量取仪器高（仪高用钢尺在互为120°方向上量取三次，互差小于3mm,取平均值）。（2）开机，输入测站名、卫星截止高度角等。（3）一个时段测量结束后关机、搬站。8/2/2019GPS控制网8/2/2019本节课结束啦大家休息一会吧