礦山測(cè)量學(xué)--第七章小地區(qū)控制測(cè)量

1、控制測(cè)量的一般知識(shí)控制測(cè)量的一般知識(shí)導(dǎo)線測(cè)量的布設(shè)形式及要求導(dǎo)線測(cè)量的布設(shè)形式及要求導(dǎo)線測(cè)量的導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)工作外業(yè)工作導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算交會(huì)法交會(huì)法三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量一、控制測(cè)量一、控制測(cè)量(control survey)1、目的與作用目的與作用為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的平面控制網(wǎng)平面控制網(wǎng)(horizontal control network)(horizontal control network)和高程控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)(vertical control network)(vertical control network)?？?/p>

2、制誤差的積累和傳播控制誤差的積累和傳播作為進(jìn)行各種碎部測(cè)量的基準(zhǔn)作為進(jìn)行各種碎部測(cè)量的基準(zhǔn) 2. 小地區(qū)（小區(qū)域）：小地區(qū)（小區(qū)域）：不必考慮地球曲率對(duì)水平角和水平距離不必考慮地球曲率對(duì)水平角和水平距離影響的范圍。影響的范圍。3控制網(wǎng)（由控制點(diǎn)分布和測(cè)量方法決定所組成的圖形由控制點(diǎn)分布和測(cè)量方法決定所組成的圖形） 控制點(diǎn)控制點(diǎn)：（具有精確可靠平面坐標(biāo)或高程的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)）（具有精確可靠平面坐標(biāo)或高程的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)）在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)選擇若干有控制意義的點(diǎn)。 控制網(wǎng)控制網(wǎng)：控制點(diǎn)按一定的規(guī)律和要求構(gòu)成的網(wǎng)狀幾何圖形。 控制網(wǎng)分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。4控制測(cè)量（為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測(cè)量工作。為建立控制網(wǎng)

3、所進(jìn)行的測(cè)量工作。 ）控制測(cè)量：測(cè)定控制點(diǎn)位置的工作。平面控制測(cè)量：測(cè)定控制點(diǎn)平面位置（x、y）的工作。高程控制測(cè)量：測(cè)定控制點(diǎn)高程（H）的工作。 控制網(wǎng)有國(guó)家控制網(wǎng)、城市控制網(wǎng)和小地區(qū)控制網(wǎng)等?？刂凭W(wǎng)有國(guó)家控制網(wǎng)、城市控制網(wǎng)和小地區(qū)控制網(wǎng)等。1、國(guó)家基本控制網(wǎng)、國(guó)家基本控制網(wǎng) 分為一、二、三、四等四個(gè)等級(jí)，布設(shè)形式有三角分為一、二、三、四等四個(gè)等級(jí)，布設(shè)形式有三角鎖、精密導(dǎo)線、插點(diǎn)等形式。鎖、精密導(dǎo)線、插點(diǎn)等形式。2、城市及工程控制網(wǎng)、城市及工程控制網(wǎng) 為城市規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)及施工放樣等目的而建立的為城市規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)及施工放樣等目的而建立的控制網(wǎng)稱為城市或工程控制網(wǎng)。控制網(wǎng)稱為城市或工程控制

4、網(wǎng)。3、小地區(qū)控制網(wǎng)、小地區(qū)控制網(wǎng) 在小范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)稱為小地區(qū)控制網(wǎng)。在小范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)稱為小地區(qū)控制網(wǎng)。對(duì)于對(duì)于小測(cè)區(qū)小測(cè)區(qū)(面積面積15KM2) ，應(yīng)視測(cè)區(qū)面積的大小分級(jí)建立應(yīng)視測(cè)區(qū)面積的大小分級(jí)建立測(cè)區(qū)首級(jí)控制和圖根控制。測(cè)區(qū)首級(jí)控制和圖根控制。 二、控制網(wǎng)的種類國(guó)家一、二等平面控制網(wǎng)布置形式一等三角網(wǎng)一等三角網(wǎng)二等三角網(wǎng)二等三角網(wǎng)國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)導(dǎo)線 測(cè)區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)連成直線而構(gòu)成的折線。要求：相鄰點(diǎn)通視良好 此形式多用于面積寬闊的獨(dú)立地區(qū)做測(cè)圖控制。A B 1 2 3 41234B1、 閉合導(dǎo)線：2、附合導(dǎo)線B 此形式多用于帶狀地區(qū)作測(cè)圖控制，廣泛地用于公路、鐵路、管線，河道等工

5、程的勘測(cè)與施工。A2CD133、支導(dǎo)線AB21 多用于補(bǔ)點(diǎn)使用，支導(dǎo)線的點(diǎn)數(shù)不宜超過兩個(gè)。 1、經(jīng)緯儀導(dǎo)線的主要技術(shù)要求經(jīng)緯儀導(dǎo)線的主要技術(shù)要求n10n16n24n60等級(jí)測(cè)圖比例尺附合導(dǎo)線長(zhǎng)度/m平均邊長(zhǎng)/m往返丈量差相對(duì)誤差測(cè)角中誤差/導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差測(cè)回?cái)?shù)方位角閉合差/DJ2DJ6一級(jí)2 5002501/20 00051/10 00024二級(jí)1 8001801/15 00081/7 00013三級(jí)1 2001201/10 000121/5 00012圖根1；500500751/2 00011：1 0001 0001101：2 0002 0001802、光電測(cè)距導(dǎo)線的主要技術(shù)要求、光電測(cè)

6、距導(dǎo)線的主要技術(shù)要求n10n16n24n40等級(jí)測(cè)圖比例尺附合導(dǎo)線長(zhǎng)度/m平均邊長(zhǎng)/m測(cè)距中誤差/mm測(cè)角中誤差/導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差測(cè)回?cái)?shù)方位角閉合差/DJ2DJ6一級(jí)3 6003001551/14 00024二級(jí)2 4002001581/10 00013三級(jí)1 50012015121/6 00012圖根1；500900801/4 00011：1 0001 8001501：2 0003 000250內(nèi)容：內(nèi)容：一、踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志一、踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志二、測(cè)量導(dǎo)線邊長(zhǎng)二、測(cè)量導(dǎo)線邊長(zhǎng)三、測(cè)量轉(zhuǎn)折角三、測(cè)量轉(zhuǎn)折角四、聯(lián)測(cè)四、聯(lián)測(cè) 一、踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志 首先應(yīng)根據(jù)測(cè)量的目的、測(cè)區(qū)的大小以及測(cè)圖

7、比例尺來確定導(dǎo)線首先應(yīng)根據(jù)測(cè)量的目的、測(cè)區(qū)的大小以及測(cè)圖比例尺來確定導(dǎo)線的導(dǎo)線，然后再到測(cè)區(qū)內(nèi)踏勘，根據(jù)測(cè)區(qū)的地形條件確定導(dǎo)線的布設(shè)的導(dǎo)線，然后再到測(cè)區(qū)內(nèi)踏勘，根據(jù)測(cè)區(qū)的地形條件確定導(dǎo)線的布設(shè)形式。最好是結(jié)合已有的可利用的測(cè)量成果綜合考慮布點(diǎn)方案。形式。最好是結(jié)合已有的可利用的測(cè)量成果綜合考慮布點(diǎn)方案。 導(dǎo)線點(diǎn)位選定后，要用標(biāo)志將點(diǎn)位在地面上標(biāo)定下來。一般的圖導(dǎo)線點(diǎn)位選定后，要用標(biāo)志將點(diǎn)位在地面上標(biāo)定下來。一般的圖根點(diǎn)常用木樁、鐵釘?shù)葮?biāo)志標(biāo)定點(diǎn)位。點(diǎn)位標(biāo)定后，應(yīng)進(jìn)行點(diǎn)的統(tǒng)一根點(diǎn)常用木樁、鐵釘?shù)葮?biāo)志標(biāo)定點(diǎn)位。點(diǎn)位標(biāo)定后，應(yīng)進(jìn)行點(diǎn)的統(tǒng)一編號(hào)，并且應(yīng)繪制點(diǎn)之記略圖，以便于尋找點(diǎn)位。編號(hào)，并且應(yīng)繪制點(diǎn)

8、之記略圖，以便于尋找點(diǎn)位。 ：（1）相鄰點(diǎn)間應(yīng)相互通視良好，地勢(shì)平坦，便于測(cè)角和量距。（2）點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)，便于安置儀器和保存標(biāo)志的地方。（3）導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)選在視野開闊的地方，便于碎部測(cè)量。（4）導(dǎo)線邊長(zhǎng)應(yīng)大致相等，其平均邊長(zhǎng)應(yīng)符合要求。（5）導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)有足夠的密度，分布均勻，便于控制整個(gè)測(cè)區(qū)。 導(dǎo)線邊長(zhǎng)可用鋼尺直接丈量，或用光電測(cè)距儀直接測(cè)定。 用鋼尺丈量時(shí)，選用檢定過的30m或50m的鋼尺，導(dǎo)線邊長(zhǎng)應(yīng)往返丈量各一次 。相對(duì)誤差不超過1/2000。二、導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量 導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角的測(cè)量一般采用測(cè)回法觀測(cè)。在附合導(dǎo)線中一般測(cè)左角；在閉合導(dǎo)線中，一般測(cè)內(nèi)角；對(duì)于支導(dǎo)線，應(yīng)分別觀測(cè)左、右角。一般用DJ6

9、經(jīng)緯儀測(cè)一測(cè)回，當(dāng)盤左、盤右兩半測(cè)回角值的較差不超過40時(shí)，取其平均值。 與高級(jí)控制點(diǎn)連測(cè)，獲得起始邊的坐標(biāo)方位角和起始點(diǎn)的坐標(biāo)。一、坐標(biāo)計(jì)算原理：一、坐標(biāo)計(jì)算原理：1、坐標(biāo)正算：根據(jù)直線的邊長(zhǎng)、坐標(biāo)方位角和一個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算另一個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)的工作。 如圖所示，設(shè)直線AB的邊長(zhǎng)DAB和一個(gè)端點(diǎn)A的坐標(biāo)XA、YA為已知，則直線另一個(gè)端點(diǎn)B的坐標(biāo)為： XB=XA+XAB YB=YA +YAB XAB、YAB稱為坐標(biāo)增量坐標(biāo)增量，也就是直線兩端點(diǎn)A、B的坐標(biāo)值之差。 坐標(biāo)增量的計(jì)算公式為： XAB=DA B cos A B YAB=DA B sin A B xyxAxByAyByABxABABAB

10、O 坐標(biāo)增量計(jì)算示意坐標(biāo)增量計(jì)算示意2、坐標(biāo)反算、坐標(biāo)反算 坐標(biāo)反算，就是根據(jù)直線兩個(gè)端點(diǎn)的已知坐標(biāo)，計(jì)坐標(biāo)反算，就是根據(jù)直線兩個(gè)端點(diǎn)的已知坐標(biāo)，計(jì)算直線的邊長(zhǎng)和坐標(biāo)方位角的工作。算直線的邊長(zhǎng)和坐標(biāo)方位角的工作。 如圖所示，若如圖所示，若A A、B B為兩已知點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為為兩已知點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為(X(XA A，Y YA A) )和和(X(XB B，Y YB B), ),根據(jù)三角函數(shù)，可以得出直線的邊長(zhǎng)和根據(jù)三角函數(shù)，可以得出直線的邊長(zhǎng)和坐標(biāo)方位角計(jì)算公式：坐標(biāo)方位角計(jì)算公式：ABABABABXXYYXYtgABABABABABXXYYtgXYtg11ABABABABABXYDcossin2

11、2YXDAB二、導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算內(nèi)業(yè)計(jì)算的任務(wù)：內(nèi)業(yè)計(jì)算的任務(wù)：外業(yè)觀測(cè)資料和起始數(shù)據(jù)檢查無(wú)誤后，外業(yè)觀測(cè)資料和起始數(shù)據(jù)檢查無(wú)誤后，通過外業(yè)觀測(cè)資通過外業(yè)觀測(cè)資料和起始數(shù)據(jù)，求得控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)料和起始數(shù)據(jù)，求得控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)(x , y)。一一附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算AB34CD1863522163311418439001942230163024786.09m133.06m155.64m155.02m2mxB81.167myB17.219155693ABmxC37.134myC69.742520686CD1、將已知數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)填入導(dǎo)、將已知數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)填入導(dǎo)線計(jì)算表線計(jì)算表2

12、、角度閉合差的計(jì)算、角度閉合差的計(jì)算)( 30左角個(gè)數(shù)容nnfCDCDf07 1530容ff坐標(biāo)方位角點(diǎn)號(hào)觀 測(cè) 角改正數(shù)改正后的角值A(chǔ)B234CD2253186 4113163 0093184 7420163 0322194 3501892 516593 256086 圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算-填表填表180nABCD左CDCDf180nCDAB左16520686080786調(diào)整原則調(diào)整原則：若觀測(cè)角為左角：反號(hào)平分反號(hào)平分，余下的尾數(shù)可強(qiáng)制分配。 若觀測(cè)角為右角：同號(hào)平分同號(hào)平分，余下的尾數(shù)可強(qiáng)制分配。坐標(biāo)方位角點(diǎn)號(hào)觀 測(cè) 角改正數(shù)改正后的角值A(chǔ)B234CD2253186

13、4113163 0093184 7420163 0322194 3501892 3 4 3 3 3 61 9153186 0113163 7583184 7222194 4420163 7301892 516593 256086 圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算-角度調(diào)整角度調(diào)整fV檢核：180左后前左后180用“ ”180用“ ”改正數(shù)坐標(biāo)方位角點(diǎn)號(hào)觀 測(cè) 角改正數(shù)改正后的角值A(chǔ)B234CD2253186 4113163 0093184 7420163 0322194 3501892 3 4 3 3 3 61 9153186 0113163 7583184 7222194 44201

14、63 7301892 516593 4313100 442084 141488 256086 圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算-方位角計(jì)算方位角計(jì)算08041036、坐標(biāo)增量計(jì)算XAB = D A B cos A B YAB = D A B sin A B圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算-坐標(biāo)增量計(jì)算坐標(biāo)增量計(jì)算改正后的增量值邊 長(zhǎng)增 量 計(jì) 算 值xyxy+84.64 -15.73+13.80+132.34+3.55+155.6086.09133.06155.64155.02-35.05+151.00529.81+523.58-33.43點(diǎn)號(hào)4AB23CD起終xxxBCxx

15、起終yyyBCyy理論上：實(shí)際上:)(BCxxxxf)81.16737.134(43.33m01. 0)(BCyyyyf)17.21969.742(58.523m06. 0為什么會(huì)產(chǎn)生f x , f y呢？邊長(zhǎng)丈量有誤差邊長(zhǎng)丈量有誤差。xfyfDf2AB34CD234C 22yxDfffDDfDDfK1D為導(dǎo)線邊長(zhǎng)的總和 K為衡量導(dǎo)線測(cè)量精度的一個(gè)最重要的指標(biāo)。根據(jù)技術(shù)要求規(guī)定可查出K容。要求：K K容容m06. 006. 001. 0228800181.52906. 0調(diào)整原則：與邊長(zhǎng)成正比，反號(hào)平分。ixxDDfViiyyDDfVi圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算-改正后增量計(jì)算改

16、正后增量計(jì)算改正后的增量值邊 長(zhǎng)增 量 計(jì) 算 值xyxy+84.64 86.09-15.73-15.73+84.63+132.33133.06+13.80+132.34+13.80+3.54+155.58155.64+3.55+155.60+150.98155.02-35.05+151.00-35.05529.81+523.52-33.44+523.58-33.43點(diǎn)號(hào)4AB23CD-1-2-1 -1 -2ixiiVxxiyiiVyyxxfVyyfV要滿足： xxx后前 yyy后前152.08303.80165.88436.13169.42591.71圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算表圖根附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)

17、算表x坐 標(biāo)y742.69167.81219.17134.37點(diǎn) 號(hào)B234CD改正后的增量值xy-15.73+84.63+132.33+13.80+3.54+155.58+150.98-35.05+523.52-33.44A 基本步驟與附合導(dǎo)線相同，計(jì)算中有兩處不同處：閉合導(dǎo)線觀測(cè)角為導(dǎo)線內(nèi)角，則180)2(nf無(wú)論內(nèi)角為前進(jìn)的左角還是右角，調(diào)整時(shí)均為反號(hào)平分的原則。xfxyfy第五節(jié) 交會(huì)定點(diǎn) 交會(huì)定點(diǎn)通常稱為交會(huì)法，是加密平面控制點(diǎn)的一種交會(huì)定點(diǎn)通常稱為交會(huì)法，是加密平面控制點(diǎn)的一種方法。這種方法是根據(jù)角度和距離測(cè)量的成果解算出以控方法。這種方法是根據(jù)角度和距離測(cè)量的成果解算出以控制點(diǎn)的

18、平面直角坐標(biāo)。制點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)。 包括：前方交會(huì)、側(cè)方交會(huì)、后方交會(huì)等。包括：前方交會(huì)、側(cè)方交會(huì)、后方交會(huì)等。 一、前方交會(huì)法 前方交會(huì)法：是在兩個(gè)已前方交會(huì)法：是在兩個(gè)已知控制點(diǎn)上，分別對(duì)待定知控制點(diǎn)上，分別對(duì)待定點(diǎn)觀測(cè)水平角，然后根據(jù)點(diǎn)觀測(cè)水平角，然后根據(jù)兩已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)值和兩已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)值和觀測(cè)角值，計(jì)算出待定點(diǎn)觀測(cè)角值，計(jì)算出待定點(diǎn)的坐標(biāo)。的坐標(biāo)。 ABCP1212二、距離交會(huì) A、B為已知控制為已知控制點(diǎn)，點(diǎn)，P為待定點(diǎn)，測(cè)為待定點(diǎn)，測(cè)量了邊長(zhǎng)量了邊長(zhǎng)DAP和和DBP，根據(jù)根據(jù)A、B點(diǎn)的已知點(diǎn)的已知坐標(biāo)及邊長(zhǎng)坐標(biāo)及邊長(zhǎng)DAP和和DBP，通過計(jì)算求出通過計(jì)算求出P點(diǎn)坐點(diǎn)坐標(biāo)，這

19、就是距離交會(huì)。標(biāo)，這就是距離交會(huì)。 A(xA,yA)B(xB,yB)P(xP,yP)OxyDBPDAP第六節(jié)第六節(jié) 三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量 當(dāng)?shù)匦胃叩推鸱^大而不便于實(shí)施水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，可采用三角高當(dāng)?shù)匦胃叩推鸱^大而不便于實(shí)施水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，可采用三角高程測(cè)量的方法測(cè)定兩點(diǎn)間的高差，從而推算各點(diǎn)的高程。程測(cè)量的方法測(cè)定兩點(diǎn)間的高差，從而推算各點(diǎn)的高程。viDhABABtanviDHhHHABAABABtanABMDvihABHAHBDtan大地水準(zhǔn)面三角高程測(cè)量的施測(cè)n將安置經(jīng)緯儀在測(cè)站將安置經(jīng)緯儀在測(cè)站A上，用鋼尺量?jī)x器高上，用鋼尺量?jī)x器高i和覘標(biāo)高和覘標(biāo)高v，分別量?jī)纱?，精確至分別量?jī)纱?，精確至0.5cm，兩次的結(jié)果之差不大于兩次的結(jié)果之差不大于1cm，取其平均值記入表中。取其平均值記入表中。n用十字絲的中絲瞄準(zhǔn)用十字絲的中絲瞄準(zhǔn)B點(diǎn)覘標(biāo)頂端，盤左、盤右觀測(cè)，讀點(diǎn)覘標(biāo)頂端，盤左、盤右觀測(cè)，讀取豎直度盤讀數(shù)取豎直度盤讀數(shù)L和和R，計(jì)算出豎直角計(jì)算出豎直角記入表中。記入表中。n對(duì)向觀測(cè)：