测量学06-控制测量课件

第六章第六章 控制测量控制测量6.1 6.1 控制测量概述控制测量概述6.2 6.2 导线测量导线测量6.3 6.3 高程控制测量高程控制测量 控制测量为建立测量控制网而进行的测量 工作。控制点具有准确可靠坐标（X，Y，H）的基准点,在测区内起控制作用的点。控制网 由控制点按一定规律构成的几何图形。作用：可控制全局；为减少误差积累；可分组进行作业。控制测量概述控制测量概述 控制测量的原则：1、分级布网、逐级控制；（由高级到低级）2、要有足够的精度；3、要有足够的密度；4、要有统一的规格。内容：平面控制、高程控制。一、平面控制测量一、平面控制测量确定控制点平面位置的工作。国家平面控制网国家平面控制网城市平面控制网城市平面控制网小地区平面控制网小地区平面控制网 常规方法：三角测量、导线测量 平面控制网：4、平面控制网的种类和等级 国家控制网国家控制网 一等三角锁一等三角锁200Km200Km200Km200Km国家控制网国家控制网二等连续网二等连续网城市平面控制网：城市平面控制网：二、三、四等网。二、三、四等网。一、二级小三角网、小三边网。一、二级小三角网、小三边网。一、二、三级导线网。一、二、三级导线网。图根控制网（导线网、交会定点）。图根控制网（导线网、交会定点）。城市导线网城市导线网小地区范围：面积在小地区范围：面积在100km100km以内以内。为大比例尺测图和工程建设而建立的为大比例尺测图和工程建设而建立的 平面控制网。平面控制网。一般采用小三角网或相应等级的一般采用小三角网或相应等级的 导线网。导线网。包括：包括：首级控制网、图根控制首级控制网、图根控制网网 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。主要用于带状地区、隐蔽地区、城建区、地下工程、公路、铁路等控制点的测量。6.2.1 6.2.1 导线测量导线测量6.26.2.2 2 导线的布设形式与等级导线的布设形式与等级导线的布设形式：导线的布设形式：附合导线、闭合导线、支导线。附合导线、闭合导线、支导线。AB1DC23AB12345附合导线附合导线闭合导线闭合导线BA12支导线支导线钢尺量距各级导线的主要技术要求钢尺量距各级导线的主要技术要求等级等级附合导附合导线线 长长度度（kmkm）平均边平均边长长（m m）测角测角中误中误差差测回数测回数角度闭合角度闭合差差导线全导线全长相对长相对闭合差闭合差DJ6DJ6DJ2DJ2一级2.52505421/10000二级1.81808311/7000三级1.212012211/5000图根1.0M M1.5测图最大视距2011/2000注：表中注：表中n n为测站数，为测站数，M M为测图比例尺的分母为测图比例尺的分母外业测量工作 1、选点：搜集测量资料、图上选点现场踏勘实地合理地选定导线点的位置。选点时应注意下列事项：（1）相邻点间通视良好，地势平坦，便于量距和测角。（2）点位应选在土质坚实，便于安置仪器和保存标志的地方。（3）视野开阔，便于施测碎部。（4）导线边长应大致相等，其平均边长应符合相关的规定。（5）导线点应有足够的密度，分布较均匀，以便控制整个测区。导线测量的外业工作导线测量的外业工作2 2、建立标志、建立标志混凝土桩（永久性）混凝土桩（永久性）木桩（临时性）木桩（临时性）点之记点之记3.导线边长测量光电测距（测距仪、全站仪）、钢尺量距 当导线跨越河流或其它障碍时，可采用作辅助点间接求距离法。河河EFGHPb改正内角,再计算FG边的边长：时时4.4.导线转折角测量导线转折角测量 一般采用一般采用J6J6经纬仪测回法测量，两个以上方经纬仪测回法测量，两个以上方向向组成的角也可用方向法。组成的角也可用方向法。导线转折角有导线转折角有左角左角和和右角右角之分。之分。当与高级控制点连测时，需进行连接测量。当与高级控制点连测时，需进行连接测量。NBA32154三、三、导线测量的内业计算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）1.1.坐标计算公式：坐标计算公式：（1 1）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 。OyxAB注：计算出的 AB，应根据X、Y的正负，判断其所在的象限。（2 2）坐标反算（由坐标反算（由X X、Y Y，求求、D，）OyxAB已知A（）、B（）求求 。2、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。D4231CABD4231CA（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+）B B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计算计算检核检核（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，否则，需重算需重算。（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：（7）分配闭合差 ：检核条件：检核条件：检核条件：检核条件：（8）计算改正后的坐标增量：检核条件：检核条件：检核条件：检核条件：（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终终终 点点点点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。例：例：C1D423BA125.36m98.76m114.63m116.44m156.25m前进方向前进方向 如图，如图，A A、B B、C C、D D是已知点，外业观测资料为导是已知点，外业观测资料为导 线边距离和各转折角见图中标注。线边距离和各转折角见图中标注。205 36 48290 40 54202 47 08167 21 56175 31 25214 09 331256 07 44-13-13-13-12-13-13-77205 36 35290 40 41202 46 55167 21 43175 31 13214 09 201256 06 25236 44 28211 07 53100 27 1277 40 1790 18 3494 47 2160 38 01125.3698.71114.63116.44156.25641.44 +0.04-107.31 +0.03-17.92+0.04+30.88+0.03 -0.63+0.05-13.05-108.03 -0.02-64.81 -0.02 +97.12 -0.02+141.29 -0.02+116.44 -0.03+155.70+445.74-107.27-17.89+30.92-0.60-13.00-64.83+97.10+141.27+116.42+155.67+445.63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 mxmym1536.86 837.541429.59 772.711411.70 869.811442.621011.081442.02 1127.501429.021283.17-107.843.3.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：（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214378.16m105.22m129.34m80.18m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 17105.2280.18129.3478.16392.90 -0.02-61.10 -0.02+47.90 -0.03+76.61 -0.02-63.32 +0.02+85.66 +0.02+64.30 +0.02-104.21 +0.01-45.82+0.09-0.07+64.32+47.88+76.58-104.19-45.81-63.34-61.12+85.680.000.00585.68545.81563.34438.88650.00486.76500.00 500.00500.00500.00四、查找导线测量错误的方法四、查找导线测量错误的方法1 1、个别测角错误的检查、个别测角错误的检查基本方法：通过按一定比例展绘导线来发现测基本方法：通过按一定比例展绘导线来发现测 角错误点。角错误点。闭合导线闭合导线闭合导线闭合导线附合导线附合导线附合导线附合导线421314AD2233455B(1)C(6)CB2 2、个别边错误的检查、个别边错误的检查例：例：21341455 导线全长闭导线全长闭合差合差f f 的坐标方的坐标方位角位角凡坐标方位角与凡坐标方位角与 或或 相接相接近的导线边，近的导线边，是可能发生量边错误的边。是可能发生量边错误的边。交会定点用来加密控制点的方法，分为测角交会和距离交会两类。BAPAAB CAB前方交会前方交会DaDbP距离交会距离交会后方交会后方交会BP侧方交会侧方交会第七章第七章 小地区高程控制测量小地区高程控制测量第六章第六章 高程控制测量高程控制测量第一节第一节 高程控制测量概述高程控制测量概述第二节第二节 三、四等水准测量三、四等水准测量第三节第三节 三角高程测量三角高程测量高程控制测量高程控制测量定义：测定控制点高程所进行的测量工作 高程控制的种类：二、控制测量的原则整体控制、局部加密、高级控制、低级加密各级控制网各级控制网l国家高程控制网国家高程控制网l城市高程控制网城市高程控制网l小地区高程控制网小地区高程控制网水准测量的等级：水准测量的等级：分为分为一等、二等、三等、四等、等外（图一等、二等、三等、四等、等外（图根）五个等级。根）五个等级。l一等水准网：骨干，环线长一等水准网：骨干，环线长1000-1500km1000-1500km。l二等水准网：基础，环线长二等水准网：基础，环线长500-750km500-750km。采用精密水准测量方法。采用精密水准测量方法。l三、四等水准网：为地形测图和工程建设服务。三、四等水准网：为地形测图和工程建设服务。国家高程控制网：国家高程控制网：分为一、二、三、四，四个等级，逐级控分为一、二、三、四，四个等级，逐级控制，逐级加密。制，逐级加密。小区域高程控制网：小区域高程控制网：城市高程控制网：城市高程控制网：l 使用二、三、四等水准路线或水准网。使用二、三、四等水准路线或水准网。l 使用三、四等水准路线或水准网。使用三、四等水准路线或水准网。l 图根水准路线（又称五等水准路线）。图根水准路线（又称五等水准路线）。l 对于山区或困难地区，可采用三角高程对于山区或困难地区，可采用三角高程 测量的方法建立高程控制。测量的方法建立高程控制。1、闭合水准路线 知识回顾水准路线布设形式的选择2、附合水准路线 3、支水准路线 4、水准网 BMB2143A2C13A-1A-2水准测量主要技术要求水准测量主要技术要求km三四等水准测量三四等水准测量三、四等水准测量加密于国家一、二等水准网内，是工程测量、三、四等水准测量加密于国家一、二等水准网内，是工程测量、地形测量的高程控制。高程基准面地形测量的高程控制。高程基准面:大地水准面。大地水准面。三、四等水准测量主要技术指标三、四等水准测量主要技术指标等等级级三三等等四四等等仪仪器器类类型型标准标准视线视线长度长度m后、前后、前视距差视距差 m后、前后、前视距累视距累计差计差（m）红黑红黑面读面读数差数差mm红黑面红黑面所测高所测高差之差差之差（mm）检测间检测间歇点高歇点高差之差差之差（mm）S3S3751002.05.05.010.02.03.03.05.03.05.0一、一个测站的观测顺序一、一个测站的观测顺序（双面尺法）（双面尺法）后视尺后视尺前视尺前视尺 后视后视(黑面黑面)上丝读数，下丝读数，中丝读数上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视前视(黑面黑面)上丝读数，下丝读数，中丝读数上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视前视(红面红面)中丝读数中丝读数 后视后视(红面红面)中丝读数中丝读数三四等水准测量方法方法一方法一:后视尺后视尺前视尺前视尺 后视后视(黑面黑面)上丝读数，下丝读数，中丝读数上丝读数，下丝读数，中丝读数 后视后视(红面红面)中丝读数中丝读数 前视前视(黑面黑面)上丝读数，下丝读数，中丝读数上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视前视(红面红面)中丝读数中丝读数方法二（适用于地面坚实测区）方法二（适用于地面坚实测区）四等水准测量记录表四等水准测量记录表AB146874787后前后后-前前后前后后-前前备注测站编号后尺下丝上丝前尺后视距（m）视距差（m）前视距（m）累积差（m）方向 及尺号标 尺 读 数黑 面 红 面黑+K减红高差中数下丝上丝点名AB1426095512115898047.10801036144.005815369-1+0.630+0.529+1+0.6302+3.1+3.1BC46874787观测方法：1、后前前后（奇数站），前后后前（偶数站）2、后后前前0.529+0.1=0.629四等水准测量记录表四等水准测量记录表146874787后前后后-前前后前后后-前前备注测站编号后尺下丝上丝前尺后视距（m）视距差（m）前视距（m）累积差（m）方向 及尺号标 尺 读 数 黑 面 红 面黑+K减红高差中数下丝上丝点名AB1426095512115898047.10801036144.005815369-1+0.630+0.529+1+0.6302+3.1+3.1BC468747872061178727.42156186129.5-2.1+1.019242008-0.0846713-26694+1-3+0.019-0.0820.019-0.1=-0.081468747874687ABCAB大地水准面大地水准面DHAhABHBDtanvi三、三角高程测量三、三角高程测量 三角高程测量原理三角高程测量原理A A、B B两点间的高差：两点间的高差：若用测距仪测得斜距：若用测距仪测得斜距：（一）一般情况下的三角高程测量（一）一般情况下的三角高程测量 距离较远时，考虑地球曲率差和大气折光差对高差的影距离较远时，考虑地球曲率差和大气折光差对高差的影响，应对观测得到的高差加响，应对观测得到的高差加“两差两差”改正：改正：球差改正：球差改正：气差改正：气差改正：两差改正：两差改正：（k=0.14）顾顾及及两两差差改改正正时时，三三角角高高程程测测量量的的高高差差计算公式为计算公式为:两点间对向观测高差取平均，能抵消两差影响：两点间对向观测高差取平均，能抵消两差影响：直觇直觇 A-BA-B、反觇、反觇 B-A B-A 对向观测对向观测三三角角高高程程计计算算表表等等级级仪器仪器测回数测回数三丝法三丝法中丝法中丝法指标较指标较差差 竖直角竖直角较差较差 对向观测对向观测高差较差高差较差mmmm附合或环型附合或环型闭合差闭合差mmmm四等四等五等五等图根图根DJDJ2 2DJDJ2 2DJDJ6 61 13 32 21 177400D400D7710101010测距仪三角高程测量的主要技术要求测距仪三角高程测量的主要技术要求 三角高程测量的观测与计算三角高程测量的观测与计算 电磁波测距三角高程（四等、五等）、经纬仪电磁波测距三角高程（四等、五等）、经纬仪三角高程；三角高程；可布设三角高程网或高程导线，也可布置为闭可布设三角高程网或高程导线，也可布置为闭合或附合的高程路线。合或附合的高程路线。一、全站仪及其使用显 示 器键 盘只读存储器随机存储器输入/输出I/O单元微处理器水平角测量单元垂直角测量单元距离测量单元自动补偿单元光电测量系统微处理器及软件全站仪的组成全站仪功能菜单全站仪功能菜单 全站仪系统启动全站仪系统启动SETUP设置RECORD记录数据PROG应用程序XFER文件传输EDIT编辑文件JOB创建作业打开作业删除作业SYSOPTN系统设置JOB OPTN作业设置SCALE比例因子EMP/PRES温度/气压测量程序放样程序对边测量悬高测量面积计算自由设站交会定点导线测量坐标反算导线平差SEND下载文件RECEIVE上装文件PRINT打印文件至串行口至并行口至数据卡PORT设置通讯参数RAW编辑观测值POINTS编辑坐标数据PTLIB编辑控制点CODE编码编辑OCC PT 测站点输入 后方交会 测站高程测定BKS PT输入后视点BSOBS记录后视观测角FS OBS记录后视观测值SS OBS点到线测量X-SECT记录断面测量天宝M3电池安装说明 图是仪器初始界面，Digital Fieldbook 是M3的测量程序。双击进入程序。主界面右侧屏幕菜单介绍主界面右侧屏幕菜单介绍切换到标准测距模式。切换到快速测距模式。切换到跟踪测距模式。主界面右侧屏幕菜单介绍主界面右侧屏幕菜单介绍 表示目前正在使用棱镜模式。表示目前正在使用棱镜模式。图标的上面是棱镜常数。图标的上面是棱镜常数。图标的下面目标高。图标的下面目标高。“目标目标1 1”是棱镜模式。是棱镜模式。“目标目标DRDR”是免棱镜模式。是免棱镜模式。仪器高仪器高1.530m1.530m棱镜的设置开始测距开始测距表示目前正在使用免棱镜模式。表示目前正在使用免棱镜模式。棱镜常数为棱镜常数为0 0，目标高，目标高1.252m1.252m主界面点击仪器图标切换到标准测距模式。切换到快速测距模式。切换到跟踪测距模式。免棱镜测距模式开关。是激光指向开关。是放样指示灯开关。对中整平进入Survey Basic界面开始进行角度测量水平读盘水平读盘竖直读盘竖直读盘斜距斜距盘左左目标角度设置水平读盘水平读盘竖直读盘竖直读盘水平距水平距全站仪导线测量1、点击 ，在菜单中选择2、盘左照准左目标，按屏幕左下方“零”键，将左目标配置成00000，再点 击测量3、盘右照准右目标，点击测量键。4、盘右逆时针依次照准右目标-左目标测 量。5、记录水平角、水平距。全站仪碎部测量见第八章全站仪施工测量见第十章关机操作按电源键 0ptions shutdown yes