工程测量小地区控制测量

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 小地区控制测量,6.1,直线定向及控制测量概述,6.2,导线测量,6.3,交会定点,6.4,高程控制测量,1,确定直线与,标准方向,之间的水平角度称为直线定向。,标准方向,真子午线方向,磁子午线方向,坐标纵轴方向,6.1,直线定向与控制测量概述,6.1.1,直线定向,2,一、标准方向的分类,1,、真子午线方向,通过地球表面某点的,真子午线的切线方向,，称为该点的真子午线方向。,真子午线的切线方向,P,1,P,2,3,真子午线方向,是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。,陀螺仪,GP1-2A,4,2,磁子午线方向,磁子午线方向是磁针在地球磁场的作用下，,磁针自由静止时其轴线所指的方向,。,A,P,P,P,北极,P,磁北极,5,磁子午线方向可用罗盘仪测定。,DQL-1,型森林罗盘仪,DQL-1B,型森林罗盘仪,6,3,坐标纵轴方向,我国采用高斯平面直角坐标系，,6,带或,3,带都以该带的中央子午线为坐标纵轴，因此取,坐标纵轴方向,作为标准方向。,x,y,o,P,1,P,2,高斯平面直角坐标系,7,二、直线方向的表示方法,1,、,方位角,1,）方位角的定义,从直线起点的,标准方向北端,起，,顺时针,方向量至直线的水平夹角，称为该直线的方位角；其角值范围为,0 360,。,方位角,1,2,标准方向北端,2,2,2,2,2,8,标准方向,真子午线方向,磁子午线方向,坐标纵轴方向,真方位角（,A,）,磁方位角（,A,m,）,坐标方位角（,）,2,磁北,真北,坐标北,A,m,A,1,9,由于地面各点的真北（或磁北）方向互不平行，用真（磁）方位角表示直线方向会给方位角的推算带来不便，所以,在一般测量工作中，常采用,坐标方位角,来表示直线方向,。,x,y,o,P,1,P,2,坐标北与真北的关系,10,2,）几种方位角之间的关系,2,磁北,真北,坐标北,A,m,A,1,磁偏角,真北方向与磁北方向之间的夹角；,子午线收敛角,真北方向与坐标北方向之间的夹角。,当磁北方向或坐标北方向偏于真北方向东侧时，,和,为正；偏于西侧时，,和,为负。,11,3,）正、反坐标方位角,直线,1-2,：点,1,是起点，点,2,是终点。,12,正,坐标方位角；,21,反,坐标方位角。,21,12,x,y,o,x,x,1,2,直线,2-1,：,所以一条直线的正、反坐标方位角互差,180,12,2,、 象限角,某直线的象限角是由,过直线起点的标准方向,北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量至该直线的,锐角,，用,R,表示。,直线,R,与,的关系,O1,O2,O3,O4,（北）,（西）,y,（东）,（南）,x,o,R,O1,R,O3,R,O2,R,O4,O1,O2,O3,O4,1,2,3,4,O1,=R,O1,O2,=180,R,O2,O3,=180,R,O3,O,4=360,R,O4,13,6.1.2,坐标方位角的推算,12,已知，通过连测求得,12,边与,23,边的连接角为,2,（右角）、,23,边与,34,边的连接角为,3,（左角），现推算,23,、,34,。,1,2,3,4,x,x,x,23,34,12,2,3,前进方向,14,1,2,3,4,x,x,23,12,2,21,前进方向,x,34,3,32,由图中分析可知：,15,推算坐标方位角的通用公式：,注意：,计算中，若,前,360,，减,360,；,若,前,360,（,41720,360,）,=,5720,45,=,34,180,4,0,（,10,360,）,=,350,=,10050,= 46,180,12510,= 10050,180,13630,=,10,= 5720,180,24720,返回,前进方向,= 41720,17,问题,:,如何测绘科大教学区地形图,?,18,地形图测量网络图,测绘的基本工作,确定特征点的三维坐标,区域（面）,组织原则,从整体到局部,先,控制,后碎部,碎部（细部）,方法：三角、,导线,、,GPS,分类：国家、城市、图根,方法：水准测量、三角高程测量,控制网,控制点,平面,高程,分级施测,19,控制测量的,要求,：,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。,意义,：可控制全局，使误差分布均匀；为减少误差积累；可分组进行作业。,20,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。,特点,：,布设灵活，数据处理简单。 尤其是用于视野不够开阔的狭长地带。,6.2,导线测量,21,一、导线的布设形式与等级,导线的布设形式：,附合导线、闭合导线、支导线。,A,B,1,D,C,2,3,A,B,1,2,3,4,5,附合导线,闭合导线,B,A,1,2,支导线,22,二、 导线测量的外业工作,1.,踏勘,选点,及建立标志,混凝土桩（永久性）,木桩（临时性）,点之记,23,2.,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,E,F,G,H,P,b,改正内角,再计算,FG,边的边长：,时,24,3.,导线转折角测量,一般采用,J,6,经纬仪测回法测量，一测回容许较差为,40,，取均值。,导线转折角有,左角,和,右角,之分。,当与高级控制点连测时，需进行连接测量。,N,B,A,3,2,1,5,4,25,三、 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）,26,1.,坐标计算公式：,（,1,） 坐标正算（由,、,D,，,求,X,、,Y,）,已知,A,（ ）， ，,求,B,点坐标,。,O,y,x,A,B,27,注：计算出的,R,AB,为象限角，应根据,X,、,Y,的正负，判断其所在的象限。,（,2,） 坐标反算（由,X,、,Y,，,求,、,D,，,）,O,y,x,A,B,已知,A,（ ）、,B,（ ）,求,。,28,2,、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。,D,4,2,3,1,C,A,B,29,D,4,2,3,1,C,A,（,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,角度闭合差的计算与调整,30,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,计算检核条件：,31,（,3,）计算改正后的角度,改,：,计算检核条件：,推算各边的坐标方位角,：,（用改正后的,改,）,计算检核,， 否则，需重算,。,32,（,1,）计算坐标增量,X,、,Y,：,（,2,）计算坐标增量,闭合差：,由于,f,x,、,f,y,的存在，使导线不能和,CD,连接，存,在导线全长闭合差,f,D,：,导线全长相对闭合差：,坐标增量的计算与坐标增量闭合差的调整,33,（,3,）分配闭合差 ：,检核条件：,（,4,）计算改正后的坐标增量：,检核条件：,34,计算各导线点的坐标值,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。,即：,x,终,=x,终,y,终,=y,终,检核,35,例：,C,1,D,4,2,3,B,A,125.36m,98.76m,114.63m,116.44m,156.25m,前进方向,如图，,A,、,B,、,C,、,D,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。,36,205 36 48,290 40 54,202 47 08,167 21 56,175 31 25,214 09 33,1256 07 44,-13,-13,-13,-13,-13,-12,-77,205 36 35,290 40 42,202 46 55,167 21 43,175 31 12,214 09 20,1256 06 27,236 44 28,211 07 53,100 27 11,77 40 16,90 18 33,94 47 21,60 38 01,125.36,98.71,114.63,116.44,156.25,641.44,-107.31,-17.92,+30.88,-0.63,-13.05,-108.03,-64.81,+97.12,+141.29,+116.44,+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,点号,观测角,（右角）,改,正,数,改正角,A,1,B,2,3,4,C,D,辅助计算,坐标,方位角,距离,D,m,点号,A,1,B,2,3,4,C,D,增量计算值,改正后增量,坐标值,x,m,y,m,x,m,y,m,x,m,y,m,1536.86,837.54,1429.59,772.71,1411.70,869.81,1442.62,1011.08,1442.02,1127.50,1429.02,1283.17,-107.84,+0.04,-0.02,+0.03,-0.02,+0.04,-0.02,+0.03,-0.02,+0.05,-0.03,60 38 01,1429.02,1283.17,37,3.,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,：,38,（,2,）坐标增量闭合差的计算,根据闭合导线本身的特点,：,理论上,实际上,北,2,1,4,3,78.16m,105.22m,129.34m,80.18m,39,辅助计算,点号,观测角,（左角）,改,正,数,改正角,1,2,3,4,坐标,方位角,距离,D,m,点号,1,2,3,4,增量计算值,改正后增量,坐标值,x,m,y,m,x,m,y,m,x,m,y,m,1,2,1,2,闭 合 导 线 坐 标 计 算 表,107 48 30,89 36 30,89 33 50,53 18 43,125 30 00,73 00 20,+13,+13,+12,+12,+50,359 59 10,107 48 43,73 00 32,89 34 02,89 36 43,360 00 00,125 30 00,306 19 15,215 53 17,105.22,80.18,129.34,78.16,392.90,-61.10,+47.90,+76.61,-63.32,+85.66,+64.30,-104.21,-45.82,+0.09,-0.07,+64.32,+47.88,+76.58,-104.19,-45.81,-63.34,-61.12,+85.68,0.00,0.00,585.68,545.81,563.34,438.88,650.00,486.76,500.00,500.00,500.00,500.00,-0.02,+0.02,-0.02,+0.02,-0.03,+0.02,-0.02,+0.01,40,交会定点,用来加密控制点的方法，,分为,角度交会,和,距离交会,两类。,B,A,P,前方交会,B,A,D,a,D,b,P,距离交会,A,B,P,侧方交会,6.4,交会定点,后方交会,C,A,B,P,41,小地区控制测量一般采用,三四等水准测量,和,三角高程测量,。,6.5.1,三、四等水准测量,用于国家高程控制网加密、建立小地区首级高程控制。,布设形式：,符合水准路线；闭合水准路线形式；水准支线。,6.5,高程控制测量,42,A,B,大地水准面,D,H,A,h,AB,H,B,D,tan,v,i,6.5.2,三角高程测量,三角高程测量原理,A,、,B,两点间的高差：,若用测距仪测得斜距：,返回,43,导线点选择要求：,视野开阔有控制意义；,相邻点间要通视、平坦、无障碍；,相邻边长相差不能太悬殊（相邻边长比不超过,1:3,）；,点的位置要少干扰，地面尽量坚实；,导线点得分布要均匀，并要有足够的密度。,44,钢尺量距,根据精度要求选择丈量方法，进行往、返测，取均值。 容许相对较差,K,容,=1/3000,45,