導線測量及其概算ppt課件

1、第五章第五章 .導線測量及其概算導線測量及其概算導線測量導線測量導線測量質量檢驗導線測量質量檢驗導線測量成果外業(yè)概算步驟導線測量成果外業(yè)概算步驟上一講應掌握的內(nèi)容上一講應掌握的內(nèi)容一、工程平面控制網(wǎng)的建立特點一、工程平面控制網(wǎng)的建立特點1.1.工測控制網(wǎng)與同等級的國家網(wǎng)比較，平均邊長顯著地縮短工測控制網(wǎng)與同等級的國家網(wǎng)比較，平均邊長顯著地縮短2.2.長度變形的要求長度變形的要求: 2.5cm/km: 2.5cm/km3.3.根據(jù)變形要求選擇合適的區(qū)域坐標系根據(jù)變形要求選擇合適的區(qū)域坐標系4.4.首級控制網(wǎng)往往是獨立網(wǎng)，并在首級控制下分級布設首級控制網(wǎng)往往是獨立網(wǎng)，并在首級控制下分級布設5.5.

2、將邊長觀測值先投影到某一水準面，再連同水平方向觀測將邊長觀測值先投影到某一水準面，再連同水平方向觀測值一并投影到高斯平面值一并投影到高斯平面6.6.用常規(guī)技術測定的工程控制網(wǎng)的平差解算是在高斯平面上用常規(guī)技術測定的工程控制網(wǎng)的平差解算是在高斯平面上進行。進行。7.7.工程控制網(wǎng)對相對點位誤差工程控制網(wǎng)對相對點位誤差 有特定要求。有特定要求。二、二、 確定平面坐標系的三大要素確定平面坐標系的三大要素投影面的高程投影面的高程中央子午線的經(jīng)度或其所在的位置中央子午線的經(jīng)度或其所在的位置起始點坐標和起始方位角起始點坐標和起始方位角三、工程測量平面坐標系的確定方案三、工程測量平面坐標系的確定方案面積小于

3、面積小于25km225km2的小測區(qū)，只需選定某一邊長歸算的高程面建的小測區(qū)，只需選定某一邊長歸算的高程面建立平面直角坐標系，可不經(jīng)高斯投影改正。立平面直角坐標系，可不經(jīng)高斯投影改正。2.2.當長度變形值不大于當長度變形值不大于2.5 cm/km (1/4000),2.5 cm/km (1/4000),可直接采用國家可直接采用國家3 3帶高斯平面直角坐標系帶高斯平面直角坐標系( (測區(qū)中心離中央子午線近測區(qū)中心離中央子午線近) )。3.3.當長度變形值大于當長度變形值大于2.5 cm/km,2.5 cm/km,可采用：可采用： 投影于平均高程面上的高斯投影任意帶平面直角坐標系投影于平均高程面上

4、的高斯投影任意帶平面直角坐標系 投影于抵償高程面上的高斯投影投影于抵償高程面上的高斯投影3 3帶平面直角坐標系帶平面直角坐標系 投影于參考橢球面上的高斯投影任意帶平面直角坐標系投影于參考橢球面上的高斯投影任意帶平面直角坐標系 上一講應掌握的內(nèi)容上一講應掌握的內(nèi)容上一講應掌握的內(nèi)容上一講應掌握的內(nèi)容四、兩種地方獨立坐標系的選擇及其利弊四、兩種地方獨立坐標系的選擇及其利弊1.平均高程面為投影面的任意帶高斯平面直角坐平均高程面為投影面的任意帶高斯平面直角坐標系標系 簡稱任意帶坐標系簡稱任意帶坐標系 優(yōu)點：適用范圍較大，高斯投影的方向改化優(yōu)點：適用范圍較大，高斯投影的方向改化較小。較小。 缺陷：投影后

5、的坐標與缺陷：投影后的坐標與3度帶坐標的坐標值相度帶坐標的坐標值相差較大。差較大。2.以抵償面為投影面的以抵償面為投影面的3帶高斯平面直角坐標系帶高斯平面直角坐標系簡稱抵償坐標系簡稱抵償坐標系 優(yōu)點：坐標與國家坐標相接近優(yōu)點：坐標與國家坐標相接近 缺陷：投影適用范圍小，高斯投影的方向改化缺陷：投影適用范圍小，高斯投影的方向改化較大，較大， 應用不方便。應用不方便。上一講應掌握的內(nèi)容上一講應掌握的內(nèi)容五、城市坐標系實現(xiàn)步驟五、城市坐標系實現(xiàn)步驟1.選擇合適的地方帶中央子午線選擇合適的地方帶中央子午線L0 在測區(qū)內(nèi)選擇一條整分或在測區(qū)內(nèi)選擇一條整分或10分的中央子午線作分的中央子午線作L02.已知

6、點換帶計算已知點換帶計算 換算成以換算成以L0的地方帶坐標系的坐標。的地方帶坐標系的坐標。3.計算控制網(wǎng)的地方帶坐標第一套地方坐標）計算控制網(wǎng)的地方帶坐標第一套地方坐標） 將地面觀測值先投影至參考橢球面，再投影至所選將地面觀測值先投影至參考橢球面，再投影至所選中央子午線的高斯平面，然后進行平差計算。中央子午線的高斯平面，然后進行平差計算。4.選高程投影面選高程投影面H0 H0取至整取至整10m，最好比平均高程稍低一點的面。，最好比平均高程稍低一點的面。5.計算地方帶平均高程面坐標第二套地方坐標）計算地方帶平均高程面坐標第二套地方坐標） 在測區(qū)中部選擇一個控制點作為控制網(wǎng)縮放的不動在測區(qū)中部選擇

7、一個控制點作為控制網(wǎng)縮放的不動點；計算控制網(wǎng)縮放比；計算各點第二套地方坐標。點；計算控制網(wǎng)縮放比；計算各點第二套地方坐標。上一講應掌握的內(nèi)容上一講應掌握的內(nèi)容六、用六、用GPSGPS技術改造原有控制網(wǎng)的兩種方案技術改造原有控制網(wǎng)的兩種方案方案方案1 1： 保持現(xiàn)有的二等控制網(wǎng)，用保持現(xiàn)有的二等控制網(wǎng)，用GPSGPS加密加密, ,以取代現(xiàn)有以取代現(xiàn)有的三、四等控制點。的三、四等控制點。 缺陷：原二等控制網(wǎng)的固有誤差相鄰點間約為缺陷：原二等控制網(wǎng)的固有誤差相鄰點間約為10cn10cn完全沒有得到改正，若有較大誤差會造成完全沒有得到改正，若有較大誤差會造成GPSGPS網(wǎng)的扭曲。網(wǎng)的扭曲。GPSGPS

8、加密網(wǎng)點位精度不會高于原有三等網(wǎng)點的精度，不能加密網(wǎng)點位精度不會高于原有三等網(wǎng)點的精度，不能充分發(fā)揮充分發(fā)揮GPSGPS網(wǎng)的高精度。網(wǎng)的高精度。方案方案2 2：利用原有的一組起算數(shù)據(jù)建立：利用原有的一組起算數(shù)據(jù)建立GPSGPS首級網(wǎng)，再用首級網(wǎng)，再用GPSGPS加密。實質上用加密。實質上用GPSGPS技術作全面改造。技術作全面改造。 缺陷：與原有坐標可能出現(xiàn)較大差異，而且離起始點越缺陷：與原有坐標可能出現(xiàn)較大差異，而且離起始點越遠，差異越大。遠，差異越大。第五章第五章 .導線測量及其概算導線測量及其概算一、導線測量一、導線測量1.導線測量外業(yè)的內(nèi)容導線測量外業(yè)的內(nèi)容邊長觀測、水平角觀測、垂直角

9、觀測、歸心元素測定邊長觀測、水平角觀測、垂直角觀測、歸心元素測定2.導線測量的主要技術要求導線測量的主要技術要求3.導線測量注意事項導線測量注意事項 應在大氣穩(wěn)定和成像清晰的氣象條件下觀測；應在大氣穩(wěn)定和成像清晰的氣象條件下觀測； 測距儀開機后應有一定的預熱時間；測距儀開機后應有一定的預熱時間； 晴天作業(yè)時，儀器應打傘；晴天作業(yè)時，儀器應打傘； 測線應高出地面和離開障礙物測線應高出地面和離開障礙物1m以上，等級測量以上，等級測量1.5m以上；以上； 一定要量取儀器高和反光鏡高覘標高），量兩一定要量取儀器高和反光鏡高覘標高），量兩次至毫米；次至毫米； 導線點只有兩個方向時，應觀測左、右角奇左、導

10、線點只有兩個方向時，應觀測左、右角奇左、偶右）；偶右）； 垂直角觀測用垂直角觀測用“中絲法中絲法”、“三絲法皆可，三絲法皆可，14測回。測回。一、導線測量續(xù)）一、導線測量續(xù)）4.4.三聯(lián)腳架法測導線三聯(lián)腳架法測導線具體作法具體作法優(yōu)點：減少了架腳架對中的次數(shù)，并可減少整平工作量優(yōu)點：減少了架腳架對中的次數(shù)，并可減少整平工作量 各點對中誤差只對本點坐標有影響，而不會在坐各點對中誤差只對本點坐標有影響，而不會在坐 標推導中積累傳遞給其他點。標推導中積累傳遞給其他點。 三聯(lián)腳架法可大大提高測導線測量的精度和效率。三聯(lián)腳架法可大大提高測導線測量的精度和效率。5.5.歸心元素的測定歸心元素的測定 一般采

11、用投影圖解法測定一般采用投影圖解法測定二、導線測量質量檢驗二、導線測量質量檢驗1.1.方位角閉合差檢驗方位角閉合差檢驗 T1T1、T2T2為已知方位角，由為已知方位角，由T1T1開始按觀測左角推算開始按觀測左角推算T2T2的方的方位角閉合差：位角閉合差： 閉合差的限差：閉合差的限差：12(1) 180TWTnTi2Wnm限2.2.導線環(huán)內(nèi)角和檢驗導線環(huán)內(nèi)角和檢驗 導線環(huán)內(nèi)角和閉合差：導線環(huán)內(nèi)角和閉合差： 閉合差的限差：閉合差的限差：(2) 180TWni2Wnm限3.3.坐標條件閉合差檢驗坐標條件閉合差檢驗 附合路線坐標閉合差：附合路線坐標閉合差： 閉合差的限差：閉合差的限差：cossinxA

12、iByAiBWxDTxWyDTyii22222222222(cos)() 2(sin)() xiyiWiDniWiDnimmT myymmT mxx費事二、導線測量質量檢驗續(xù)）二、導線測量質量檢驗續(xù)）4.4.導線全長相對閉合差檢驗導線全長相對閉合差檢驗 坐標閉合差限差計算比較麻煩，一般作導線全長相對閉坐標閉合差限差計算比較麻煩，一般作導線全長相對閉合差檢驗：合差檢驗： 22DxyWWW導線全長絕對閉合差:DWfD導線全長相對閉合差:5.5.測角中誤差估算檢驗測角中誤差估算檢驗 當角度閉合差有一定數(shù)量時：當角度閉合差有一定數(shù)量時： /WWmnk按角度閉合差計算測角中誤差:如：四等1/40 000

13、三、導線測量成果外業(yè)概算步驟三、導線測量成果外業(yè)概算步驟 導線測量外業(yè)成果經(jīng)過概算后方可進行平差計算。導導線測量外業(yè)成果經(jīng)過概算后方可進行平差計算。導線網(wǎng)外業(yè)概算的大體步驟：線網(wǎng)外業(yè)概算的大體步驟：1.外業(yè)成果資料的檢查驗收；外業(yè)成果資料的檢查驗收；2.編制已知數(shù)據(jù)表，繪制控制網(wǎng)略圖；編制已知數(shù)據(jù)表，繪制控制網(wǎng)略圖；3.在控制網(wǎng)略圖上抄錄觀測數(shù)據(jù)；在控制網(wǎng)略圖上抄錄觀測數(shù)據(jù)；4.計算近似水平邊長和近似平面坐標；計算近似水平邊長和近似平面坐標；5.控制點三角高程計算和三角高程平差；控制點三角高程計算和三角高程平差；6.水平方向值歸算至高斯平面；水平方向值歸算至高斯平面；7.地面斜邊觀測值歸算至高

14、斯平面；地面斜邊觀測值歸算至高斯平面；8.導線網(wǎng)質量檢驗；導線網(wǎng)質量檢驗；9.計算資用坐標。計算資用坐標。三角高程計算三角高程計算一條邊上的往、返測高差計算公式：一條邊上的往、返測高差計算公式：2212121212121222212121212121sincossincoshdiaC dhdiaC d)/(2 )0.12CCkRk球氣差系數(shù) ： =(1-大氣垂直折光系數(shù) 一般取220.1(m)0.05 (m)0.05 (m)kmkmkmWdWdWd 往返限附合限閉合限三角高程計算應檢驗的項目三角高程計算應檢驗的項目水平方向值歸算至高斯平面水平方向值歸算至高斯平面1.水平方向觀測值歸心計算 具體

15、公式與計算見有關控制測量書2.三差改正計算 將水平方向歸算至橢球面上，包括垂線偏差改正、標高差改正及截面差改正，習慣上稱此三項改正為三差改正3.方向改化計算大地線描寫形曲線與其弦線之間的夾角，叫方向改化。橢球面網(wǎng)歸算到平面上，所有的方向都必須加方向改化22()2()2abmabbamabyxxRyxxR 對于二等及一等來說，平面坐標計算至對于二等及一等來說，平面坐標計算至10m和和1m，才可，才可滿足方向改化的計算，第一次近似坐標精度一般不夠。滿足方向改化的計算，第一次近似坐標精度一般不夠。地面斜邊觀測值歸算至高斯平面地面斜邊觀測值歸算至高斯平面1.1.計算近似地面平距計算近似地面平距2.2.

16、測邊歸心改正計算測邊歸心改正計算3.3.計算橢球面邊長計算橢球面邊長4.4.計算距離改化，獲得高斯面邊長計算距離改化，獲得高斯面邊長220()ddH 0( coscos)dee 33000022(1),2424mAAAAAmAHdRddSdRRRHRHR測距光線兩端大地高平均值；測邊方向的橢球曲率半徑242224()()22424mmyyyDSSRRR222myDSSR三、四等計算采用：判斷正誤參考答案與填空題參考答案判斷正誤參考答案與填空題參考答案 大地測量題目大地測量題目(1)大地測量題目大地測量題目(2)大地測量題目大地測量題目(3)大地測量題目大地測量題目(4.1)大地測量題目大地測量

17、題目(4.2)大地測量題目大地測量題目(5.1)大地測量題目大地測量題目(5.2)終了謝謝！謝謝！要使控制網(wǎng)變形小，應使測區(qū)的邊長的高程歸算要使控制網(wǎng)變形小，應使測區(qū)的邊長的高程歸算S1S1和和 高斯投影改化高斯投影改化S2S2的綜合影響為零。即：的綜合影響為零。即：1 1、投影于平均高程面上或稍低一些的高程面上，即、投影于平均高程面上或稍低一些的高程面上，即 S1=0S1=0，ymym盡量小，即將中央子午線移至測區(qū)中部，盡量小，即將中央子午線移至測區(qū)中部， S20 S20 。2 2、若投影至某個抵償高程面，不改變國家、若投影至某個抵償高程面，不改變國家3 3帶中央子午線，帶中央子午線，使綜合

18、影響使綜合影響S=0S=0。 由上式解算得：由上式解算得： 有效抵償帶寬為有效抵償帶寬為25km25km。3 3、若仍然投影在參考橢球面，可按工程需要自行選擇一條中、若仍然投影在參考橢球面，可按工程需要自行選擇一條中央子午線，使綜合影響央子午線，使綜合影響S=0S=0。 由上式解算得：由上式解算得： 有效抵償帶寬為有效抵償帶寬為25km25km。變換投影基準面和中央子午線變換投影基準面和中央子午線建立地方坐標系的原理建立地方坐標系的原理2012202mHHySSSSSRR 202myHHR2myRH電磁波測距導線的主要技術要求城市）電磁波測距導線的主要技術要求城市）等級附合導線長度（km）平均

19、邊長（m）每邊測距中誤差（mm）測角中誤差（）導線全長相對閉合差三等四等一級二級三級153 0001 60030020012018181515151.52.558121/60 0001/40 0001/14 0001/10 0001/6 000測距的主要技術要求工測規(guī)范）測距的主要技術要求工測規(guī)范）測距的主要技術要求（工測規(guī)范）測距的主要技術要求（工測規(guī)范）平面控制網(wǎng)等級測距儀精度等級觀測次數(shù)總測回數(shù)一測回讀數(shù)較差（mm）單程各測回較差（mm）往返較差往反二、三等116572(a+bD)81015四 等114-6576-81015一級12101542030二、三級11-2

20、101522030注：測回指照準目標一次，讀數(shù)4次的過程氣象數(shù)據(jù)的測定要求氣象數(shù)據(jù)的測定要求等 級最小讀數(shù)測定的時間間隔氣象數(shù)據(jù)的取用溫度()氣壓(Pa)二、三、四等網(wǎng)的起始邊和邊長0.250一測站同時段觀測的始末測段兩端的平均值一級網(wǎng)的起始邊和邊長0.5100每邊測定一次觀測一端的數(shù)據(jù)二、三級網(wǎng)的起始邊和邊長0.5100一時段始末各測定一次取平均值用于各邊旗山旗山雙山四等導線雙山四等導線旗山旗山百平百平燕莊燕莊楊莊楊莊于山于山雙山雙山至龍臺至廟嶺點 名x/my/mH常備 注旗 山 381478.7538382614.63270.16L0=114 Bm=3427R=6370402.055mN=

21、6384982.667=-4m 1980坐標系龍 臺 3810529.8838380883.36雙 山 3814923.9038390544.57286.28廟 嶺 3818422.0638393368.29 邊 長坐標方位角平面邊長旗 山龍 臺 2020827.54593.606雙 山廟 嶺 385437.94495.611已知數(shù)據(jù)表已知數(shù)據(jù)表旗山旗山雙山四等導線觀測圖雙山四等導線觀測圖旗山旗山百平百平燕莊燕莊楊莊楊莊于山于山雙山雙山至龍臺至廟嶺2514245.62050853.01601009.81655638.51532713.71602016.42113.365-03714.91.56

22、11.5422113.38703606.21.5631.5401576.84903238.51.5631.6071576.835-03325.31.6021.5381066.957-00700.61.6021.5651066.95200616.11.5871.5801631.83401435.31.5871.6011631.850-01522.31.6241.5642065.32903025.71.5481.5882065.311-03120.41.6121.526 3814784.738382614.63 270.16 3814923.9038390544.57 286.28斜邊長d12垂直角12儀器高i1棱鏡高v2斜邊長d21垂直角21儀器高i2棱鏡高v112三差改正三差改正一般情況下：一般情況下：一等加三差改正；一等加三差改正；二等加垂線偏差改正和標高差改正；二等加垂線偏差改正和