第六章 小區(qū)域控制測量

1、 公路學(xué)院公路學(xué)院 云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量工程測量 小區(qū)域控制測量小區(qū)域控制測量 授課授課: :XXXXXX 201 2013 3.10.10 控制測量：控制測量：精確確定點位三維坐標(biāo)（精確確定點位三維坐標(biāo)（X、Y、H）的測量。）的測量。目的與意義：目的與意義：1、防止誤差的積累，加快測量作業(yè)的速度。、防止誤差的積累，加快測量作業(yè)的速度。2、為工程建設(shè)提供較高精度的控制點。、為工程建設(shè)提供較高精度的控制點。類型與手段：類型與手段：1.1.控制測量概述控制測量概述類型細(xì)分等級手段與方法平面控制平面控制測量測量基本控制測量基本控制測量一一四等、一四等、一三級三級三角測量、

2、導(dǎo)線測量、三角測量、導(dǎo)線測量、GPS衛(wèi)星測量衛(wèi)星測量圖根控制測量圖根控制測量一一二級二級高程控制高程控制測量測量基本控制測量基本控制測量一一四等四等水準(zhǔn)測量、光電測距三水準(zhǔn)測量、光電測距三角高程、角高程、 GPS衛(wèi)星測量衛(wèi)星測量圖根控制測量圖根控制測量等外等外 平面控制測量：平面控制測量： 定定 義義：確定控制點的平面位置：確定控制點的平面位置（X , Y ）。 采用逐級控制、分級布設(shè)原則。主要通過三角測量方法布采用逐級控制、分級布設(shè)原則。主要通過三角測量方法布設(shè)，困難地區(qū)采用導(dǎo)線法。設(shè)，困難地區(qū)采用導(dǎo)線法。平面控制的方法平面控制的方法：三角測量：三角測量 、導(dǎo)線測量導(dǎo)線測量 、GPS控制測量

3、控制測量三角網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng)GPS網(wǎng)1.1.控制測量概述控制測量概述 基本原則基本原則l 從整體到局部從整體到局部國家控制、區(qū)域控制、碎部測繪國家控制、區(qū)域控制、碎部測繪l 由高級到低級由高級到低級逐級控制、逐級加密逐級控制、逐級加密布布網(wǎng)網(wǎng)原則和技術(shù)要求原則和技術(shù)要求: :（1 1）分級布網(wǎng)，逐級控制）分級布網(wǎng)，逐級控制（2 2）要有足夠的精度）要有足夠的精度（3 3）要有足夠的密度）要有足夠的密度（4 4）應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格）應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格1.1.控制測量概述控制測量概述 1.1.控制測量概述控制測量概述 1.1.控制測量概述控制測量概述 1.1.控制測量概述控制測量概述7青藏高原導(dǎo)線 1.1.控制測

4、量概述控制測量概述 1.1.控制測量概述控制測量概述 1.1.控制測量概述控制測量概述 小區(qū)域小區(qū)域平面平面控制測量控制測量小區(qū)域控制網(wǎng)小區(qū)域控制網(wǎng)小于小于15km2范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)，又稱局部控制網(wǎng)。范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)，又稱局部控制網(wǎng)。主要特點主要特點可不考慮地球曲率的影響；既可在國家控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)，也可不考慮地球曲率的影響；既可在國家控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)，也可采用獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)?？刹捎锚?dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)。測量等級類型：測量等級類型：一、二級小三角；一、二、三級導(dǎo)線；一、二級一、二級小三角；一、二、三級導(dǎo)線；一、二級GPS。測設(shè)方法：測設(shè)方法：采用經(jīng)緯儀（或全站儀）導(dǎo)線測量、采用經(jīng)緯儀（或全站

5、儀）導(dǎo)線測量、GPS RTK測量、經(jīng)緯儀交測量、經(jīng)緯儀交會法和小三角測量等方法進(jìn)行。會法和小三角測量等方法進(jìn)行。小區(qū)域小區(qū)域高程高程控制測量控制測量測量等級類型：測量等級類型：三、四等、等外（五等）。三、四等、等外（五等）。測設(shè)方法：測設(shè)方法：采用水準(zhǔn)測量、三角高程或采用水準(zhǔn)測量、三角高程或GPS高程擬合等方法進(jìn)行。高程擬合等方法進(jìn)行。1.1.控制測量概述控制測量概述 公路平面控制網(wǎng)等級：公路平面控制網(wǎng)等級：1.1.控制測量概述控制測量概述公路高程控制網(wǎng)等級：公路高程控制網(wǎng)等級： 布設(shè)規(guī)格與精度要求布設(shè)規(guī)格與精度要求等級等級平均邊長平均邊長（km）測角中誤差測角中誤差()三角形最大三角形最大閉

6、合差閉合差最弱邊最弱邊相對中誤差相對中誤差一等網(wǎng)一等網(wǎng)20-250.72.51：150000二等網(wǎng)二等網(wǎng)131.03.51：150000三等網(wǎng)三等網(wǎng)81.87.01：80000四等網(wǎng)四等網(wǎng)2-62.59.01：40000等級等級平均距離（平均距離（km）a (mm)b (1 11010-6-6)最弱邊相對中誤差最弱邊相對中誤差二等二等91021/120000三等三等51051/80000四等四等210101/45000一級一級110101/20000二級二級115201/10000三三角角測測量量GPS測測量量1.1.控制測量概述控制測量概述 布設(shè)規(guī)格與精度要求布設(shè)規(guī)格與精度要求導(dǎo)導(dǎo)線線測測量

7、量高高程程測測量量1.1.控制測量概述控制測量概述控制等級的選用取決于 工程規(guī)模及相應(yīng)的精度要求。 2.2.坐標(biāo)正反算坐標(biāo)正反算1.1.坐標(biāo)正算公式坐標(biāo)正算公式由已知點根據(jù)邊長和方位角推算待定點的坐標(biāo)由已知點根據(jù)邊長和方位角推算待定點的坐標(biāo)2.2.坐標(biāo)反算公式坐標(biāo)反算公式由相鄰兩點的坐標(biāo)反求邊長和方位角由相鄰兩點的坐標(biāo)反求邊長和方位角APAPAAPAPAPAAPDyyyyDxxxxsincosxyyxDAPAParctan22算注意：計算出的注意：計算出的象限角與坐標(biāo)方象限角與坐標(biāo)方位角的換算！位角的換算！ 3.3.導(dǎo)線網(wǎng)布置形式導(dǎo)線網(wǎng)布置形式附合導(dǎo)線附合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線單結(jié)點導(dǎo)線單結(jié)點導(dǎo)

8、線導(dǎo)線測量是平面控制測量中最常導(dǎo)線測量是平面控制測量中最常 用的方法。用的方法。導(dǎo)線點組成的圖形為一系列折線導(dǎo)線點組成的圖形為一系列折線 或閉合多邊形?；蜷]合多邊形。閉合導(dǎo)線和附合導(dǎo)線也稱為閉合導(dǎo)線和附合導(dǎo)線也稱為單導(dǎo) 線，結(jié)點導(dǎo)線和兩個環(huán)以上的導(dǎo)結(jié)點導(dǎo)線和兩個環(huán)以上的導(dǎo) 線稱為線稱為導(dǎo)線網(wǎng)。支導(dǎo)線支導(dǎo)線 將測區(qū)內(nèi)相鄰控制點連成直線而構(gòu)成的折線，將測區(qū)內(nèi)相鄰控制點連成直線而構(gòu)成的折線，稱為稱為導(dǎo)線導(dǎo)線。這些控制點稱為。這些控制點稱為導(dǎo)線點導(dǎo)線點?；旌喜季W(wǎng)混合布網(wǎng)3.3.導(dǎo)線網(wǎng)布置形式導(dǎo)線網(wǎng)布置形式 1.閉合導(dǎo)線AB B1 12 23 34 45 5B B0 01 12 23 34 45 5D

9、DB1B1D D1212D D2323D D3434D D4545D D5151(XB,YB)閉合導(dǎo)線圖閉合導(dǎo)線圖已知數(shù)據(jù)：ABAB，X XB B，Y YB B A、B為已知點，1、2、3、4、5為新建導(dǎo)線點。觀測數(shù)據(jù)：連接角連接角B B； 導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角0 0 ，1 1 ，5 5； 導(dǎo)線各邊長導(dǎo)線各邊長D DB1B1，D D1212，D D5151。3.3.導(dǎo)線網(wǎng)布置形式導(dǎo)線網(wǎng)布置形式觀測內(nèi)角 D DB1B1D D1212D D2323D D3434D D4C4CAB1 12 23 34 4CD已知數(shù)據(jù)：AB,XB,YB；CD,XC,YC。觀測數(shù)據(jù)：連接角B 、C ； 導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角1,

10、2, 3 ,4 ； 導(dǎo)線各邊長DB1，D12，D4C。ABABCDCD(X(XB,B,Y YB B) )(X(XC,C,Y YC C) )B BC C1 12 23 34 4附合導(dǎo)線圖2.附合導(dǎo)線AB、CD為已知邊，點1、2、3、4為新建導(dǎo)線點。3.3.導(dǎo)線網(wǎng)布置形式導(dǎo)線網(wǎng)布置形式觀測左角或右角， 全線統(tǒng)一全線統(tǒng)一 3.3.導(dǎo)線網(wǎng)布置形式導(dǎo)線網(wǎng)布置形式3.支導(dǎo)線A AB B1 12 2ABAB(X(XB B, ,Y YB B) )B B1 1D DB1B1D D1212已知數(shù)據(jù)：AB,XB,YBA、B為已知邊，點1、2為新建支導(dǎo)線點。觀測數(shù)據(jù)：轉(zhuǎn)折角B, 1 邊長DB1，D12觀測左角或右角，

11、 全線統(tǒng)一全線統(tǒng)一不宜超過2條邊不得超過不得超過4條邊條邊 1.踏勘選點及建立標(biāo)志點之記點之記4.4.導(dǎo)線測量的外業(yè)工作導(dǎo)線測量的外業(yè)工作臨時點臨時點 2.測角及測距4.4.導(dǎo)線測量的外業(yè)工作導(dǎo)線測量的外業(yè)工作 2.測角及測距4.4.導(dǎo)線測量的外業(yè)工作導(dǎo)線測量的外業(yè)工作全站儀全站儀 3.聯(lián)測 平面控制網(wǎng)的定位和定向平面控制網(wǎng)的定位和定向4.4.導(dǎo)線測量的外業(yè)工作導(dǎo)線測量的外業(yè)工作AB B1 12 23 34 45 5B B0 01 12 23 34 45 5D DB1B1D D1212D D2323D D3434D D4545D D5151(XB,YB)n一點坐標(biāo)及一邊方位角一點坐標(biāo)及一邊方位

12、角n兩點坐標(biāo)兩點坐標(biāo) 目的：目的：與已有的大地控與已有的大地控制網(wǎng)或城市控制網(wǎng)連測。制網(wǎng)或城市控制網(wǎng)連測。 聯(lián)測方法：聯(lián)測方法：n導(dǎo)線法導(dǎo)線法n測角交會及距離交會測角交會及距離交會交會法導(dǎo)線法 一、內(nèi)業(yè)計算前的檢查工作n檢查導(dǎo)線測量外業(yè)記錄；n繪制導(dǎo)線略圖； n確定內(nèi)業(yè)計算中數(shù)字取位。5.5.導(dǎo)線測量成果處理導(dǎo)線測量成果處理內(nèi)業(yè)工作：內(nèi)業(yè)工作：內(nèi)業(yè)計算內(nèi)業(yè)計算導(dǎo)線平差計算導(dǎo)線平差計算 即用科學(xué)的方法處理測量成果，合理地分配測量誤即用科學(xué)的方法處理測量成果，合理地分配測量誤差，最后求出各導(dǎo)線點的坐標(biāo)值。差，最后求出各導(dǎo)線點的坐標(biāo)值。略圖 Df二二、測量主要誤差n角度誤差n距離測量誤差5.5.導(dǎo)線

13、測量成果處理導(dǎo)線測量成果處理xfyf2AB34CD234C Dfxfyf2AB3423B 4閉合導(dǎo)線附合導(dǎo)線 三、閉合導(dǎo)線三、閉合導(dǎo)線 1.1.角度誤差調(diào)整角度誤差調(diào)整n外業(yè)角度測量精度評價外業(yè)角度測量精度評價多邊形閉合差： 理理 =（n-2）180 fB = B = 測測 - 理理 fB B f容，成果合格，否容，成果合格，否則則外外業(yè)業(yè)返工。返工。5.5.導(dǎo)線測量成果處理導(dǎo)線測量成果處理AB12341234B測量內(nèi)角 三、閉合導(dǎo)線三、閉合導(dǎo)線 1.1.角度誤差調(diào)整角度誤差調(diào)整n角度調(diào)整角度調(diào)整 調(diào)整原則調(diào)整原則: :在相同測量條件下，在相同測量條件下，角度閉合差與測站成正比例。角度閉合差與

14、測站成正比例。 改正值改正值: : = - fB/nB/n 校核：校核： = - fB B改正后角度：改正后角度： 改改 = 測測 + 校核：校核： 改改 =（n-2）180 5.5.導(dǎo)線測量成果處理導(dǎo)線測量成果處理AB12341234B測量內(nèi)角余數(shù)分給短邊構(gòu)成的角。余數(shù)分給短邊構(gòu)成的角。 三、閉合導(dǎo)線三、閉合導(dǎo)線 2.2.坐標(biāo)閉合差調(diào)整坐標(biāo)閉合差調(diào)整n方位角推算方位角推算由改正后的內(nèi)角計算導(dǎo)線轉(zhuǎn)角。由改正后的內(nèi)角計算導(dǎo)線轉(zhuǎn)角。內(nèi)角為左角時，內(nèi)角為左角時，= - 180 內(nèi)角為右角時，內(nèi)角為右角時，= 180 - 方位角方位角F =F =后邊方位角后邊方位角 +校核：校核： 方位角推算一周后，

15、起邊值不變。方位角推算一周后，起邊值不變。5.5.導(dǎo)線測量成果處理導(dǎo)線測量成果處理AB12341234B測量內(nèi)角 n坐標(biāo)增量的計算 1,1,1,1,1,1,1,1,sincosiiiiiiiiiiiiiiiiFDFDyFDx或00理理yx22yxDfffDDfDDfK1理測理測yyfxxfyxn坐標(biāo)增量閉合差的計算坐標(biāo)增量閉合差的計算n導(dǎo)線全長閉合差導(dǎo)線全長閉合差: : n導(dǎo)線全長導(dǎo)線全長 相對閉合差相對閉合差: : Dfxfyf2AB3423B 4閉合導(dǎo)線5.5.導(dǎo)線測量成果處理導(dǎo)線測量成果處理 KK容，導(dǎo)線全長閉合差超限，應(yīng)按相關(guān)要求重測全部邊長。 n 調(diào)整原則: 按邊長成比例分配n 計算

16、各導(dǎo)線點坐標(biāo)iyxyiixxiDDfvDDfvyvyxvxff改正后前改正后前yyyxxxyiiixiiivyyvxx改正改正兩者相兩者相互檢核互檢核5.5.導(dǎo)線測量成果處理導(dǎo)線測量成果處理閉合導(dǎo)線 點點 號號角度觀測值角度觀測值 改正后角度改正后角度 方位角方位角 水平距離水平距離 坐標(biāo)增量坐標(biāo)增量 改正后坐標(biāo)增量改正后坐標(biāo)增量 坐坐 標(biāo)標(biāo) m x/m cm y/m cm x/m y/m x/m y/m 1 2 3 4 1 2102 48 09 78 51 15 84 23 27 93 57 45360 00 36102 48 00 78 51 06 84 23 18 93 57 36360

17、 00 00 -9 -9 -9 -9 115 27 00216 35 54312 12 36 112.01 87.58137.71 89.50426.80 87.96 -37.64 -110.56 60.13 0.11 87.99 -37.62 -110.52 60.15 0.0 69.34 79.08-82.10-66.29 0.03 69.33 79.08-82.11-66.30 0.0+3+2+4+2 -1 0 -1 -1200.00 500.00 200.00 500.00 287.99 569.33 250.37 648.41 139.85 566.30 38 15 00 38 15

18、 00合格容容 ffnfnf080463180)2(合格2000137001114.003.011.022DfKmfffmyfmxfDyxDyx5.5.導(dǎo)線測量成果處理導(dǎo)線測量成果處理閉合閉合導(dǎo)線導(dǎo)線 四、附合導(dǎo)線坐標(biāo)計算 1. 角度閉合差中理的計算 2. X理、Y理的計算始終理xxx始終理yyy180n終始右理180n始終左理以下同閉合導(dǎo)線以下同閉合導(dǎo)線5.5.導(dǎo)線測量成果處理導(dǎo)線測量成果處理 點點 號號角度觀測值角度觀測值 改正后角度改正后角度 方位角方位角 水平距離水平距離 坐標(biāo)增量坐標(biāo)增量 改正后坐標(biāo)增量改正后坐標(biāo)增量 坐坐 標(biāo)標(biāo) m x/m cm y/m cm x/m y/m x/m

19、 y/m 239 28 15157 44 39204 49 51149 41 15751 45 00239 29 09157 44 33204 49 45149 41 09751 44 36 -6 -6 -6 -6 104 29 21 82 13 54107 03 39 178.62 158.79 129.33475.74 -46.94 21.46 -37.94 -63.42 -46.91 21.49 -37.92 -63.34 181.65157.33123.64462.62 181.62157.31123.62462.55+3+3+2 -3 -2 -2921.32 102.75857.98

20、 565.30 874.41 284.37895.90 441.68 45 00 12 76 44 48合格容理始終理容 fffnnf4263447151800804合格始終始終2000144001107.007.0)(08.0)(22DfKmfffmyyyfmxxxfDyxDyxA B 12C D5.5.導(dǎo)線測量成果處理導(dǎo)線測量成果處理附合附合導(dǎo)線導(dǎo)線 cotcotcotcotcotcotcotcotBABApABBApyxyyyyyxxx6. 1 角度前方交會法角度前方交會法 每組計算每組計算P點坐標(biāo)公式如下點坐標(biāo)公式如下通過分兩組分別計算通過分兩組分別計算P點坐標(biāo)點坐標(biāo)注意：注意： 1.

21、 交會角應(yīng)在交會角應(yīng)在(30 150度度)之間，之間， 最好接近最好接近90度。度。 2. 點號逆時針編號。點號逆時針編號。已知點設(shè)站已知點設(shè)站測求未知點測求未知點6.6.交會法定點交會法定點 6. 2 邊長后方交會法（或邊角后方交會法）邊長后方交會法（或邊角后方交會法）全站儀自由設(shè)站法全站儀自由設(shè)站法加密控制點加密控制點交會精度與圖形形狀有關(guān)交會精度與圖形形狀有關(guān)求知點設(shè)站求知點設(shè)站測已知點測已知點注意：注意：交會角不能出現(xiàn)交會角不能出現(xiàn)過銳角或過鈍角。過銳角或過鈍角。計算方法計算方法：由距離推算角由距離推算角度，再由角度交會法計算度，再由角度交會法計算5.5.導(dǎo)線測量成果處理導(dǎo)線測量成果處

22、理交會法僅能用于圖根級加密 三、四等水準(zhǔn)測量三、四等水準(zhǔn)測量 高程控制測量等級依次為二、三、四及高程控制測量等級依次為二、三、四及五等。五等。各級高程控制宜采用水準(zhǔn)測量，四等及各級高程控制宜采用水準(zhǔn)測量，四等及以下可采用三角高程測量，五等也可采用以下可采用三角高程測量，五等也可采用GPS擬合高程測量。擬合高程測量。測區(qū)高程系統(tǒng)宜采用測區(qū)高程系統(tǒng)宜采用1985國家高程基準(zhǔn)，國家高程基準(zhǔn)，小區(qū)域可采用假定高程系統(tǒng)。小區(qū)域可采用假定高程系統(tǒng)。一一.概述概述 二二.水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)指標(biāo)水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)指標(biāo) 三三.精密水準(zhǔn)測量的測量工具精密水準(zhǔn)測量的測量工具 自動安平水準(zhǔn)儀自動安平水準(zhǔn)儀 DS3 微傾式微傾式水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀 DS3水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀 精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀 尺墊尺墊 雙面尺雙面尺的紅面的紅面尺底刻尺底刻劃：一劃：一把為把為 4687mm ，另，另一把為一把為 4787mm 。 四四.水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)指標(biāo)水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)指標(biāo) 五五.水準(zhǔn)測量觀測方法水準(zhǔn)測量觀測方法 六六.作業(yè)方法作業(yè)方法 1.1.每站觀測程序每站觀測程序順序順序: :“后前前后后前前后”（黑黑紅紅）；一般一對尺子交替使用。（黑黑紅紅）；一般一對尺子交替