第六章控制測量

1、2控制測量控制測量導(dǎo)線測量導(dǎo)線測量高程控制測量高程控制測量平面控制測量平面控制測量三角測量三角測量水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)測量三角高程三角高程測量測量全站儀全站儀或或GPSGPS經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀+ +鋼尺鋼尺水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀碎部測量碎部測量數(shù)字測圖法數(shù)字測圖法傳統(tǒng)測圖法傳統(tǒng)測圖法平板儀測圖平板儀測圖地面數(shù)字測圖地面數(shù)字測圖地形圖數(shù)字化地形圖數(shù)字化經(jīng)緯儀測圖經(jīng)緯儀測圖攝影測量與遙感攝影測量與遙感平板儀平板儀經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀全站儀全站儀或或GPSGPS456控制測量控制測量平面控制測量平面控制測量高程控制測量高程控制測量確定控制點(diǎn)平確定控制點(diǎn)平面坐標(biāo)面坐標(biāo)確定控制點(diǎn)高程確定控制點(diǎn)高程三維控制網(wǎng)三維控制網(wǎng)圖根控

2、制網(wǎng)圖根控制網(wǎng)施工控制網(wǎng)施工控制網(wǎng)地形測圖地形測圖工程施工工程施工圖根控制測量圖根控制測量控制測量控制測量三角測量三角測量高程控制測量高程控制測量平面控制測量平面控制測量交會測量交會測量水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)測量三角高程三角高程測量測量全站全站儀儀GPSGPS經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀鋼尺鋼尺水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量導(dǎo)線測量GPSGPS控制測量控制測量天文測量天文測量一、平面控制測量一、平面控制測量3 3、交會測量、交會測量實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)：利用：利用交會定點(diǎn)交會定點(diǎn)法來法來加密加密平面控制點(diǎn)。平面控制點(diǎn)。測角交會測角交會：觀測水平角觀測水平角確定交會點(diǎn)平面位置；確定交會點(diǎn)平面位置；測邊交會測邊交會：量測邊長量測邊長

3、確定交會點(diǎn)平面位置；確定交會點(diǎn)平面位置；邊角交會邊角交會：同時：同時觀測邊長和水平角觀測邊長和水平角來確定交會點(diǎn)平面位置。來確定交會點(diǎn)平面位置。 布設(shè)原則：布設(shè)原則：由高級到低、從整體到局部由高級到低、從整體到局部124南南海海領(lǐng)領(lǐng)域域原點(diǎn)原點(diǎn)標(biāo)志標(biāo)志西安地處我國西安地處我國版圖中心版圖中心國家基本大地控制網(wǎng)國家基本大地控制網(wǎng): :4800048000多個平面控制點(diǎn)多個平面控制點(diǎn)全國城鄉(xiāng)建設(shè)的地理信息基礎(chǔ)全國城鄉(xiāng)建設(shè)的地理信息基礎(chǔ)p 國家精密導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)方案：國家精密導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)方案：p 從已知點(diǎn)開始，用從已知點(diǎn)開始，用直線依次連接直線依次連接各點(diǎn)形成各點(diǎn)形成折線狀折線狀，這種布，這種布設(shè)形式稱為

4、設(shè)形式稱為導(dǎo)線導(dǎo)線。p 國家精密導(dǎo)線網(wǎng)分為一、二、三、四等：國家精密導(dǎo)線網(wǎng)分為一、二、三、四等：p 一等精密導(dǎo)線網(wǎng)：一等精密導(dǎo)線網(wǎng)：沿主要交通干線布設(shè)，形成縱橫交叉的沿主要交通干線布設(shè)，形成縱橫交叉的較大的導(dǎo)線環(huán)較大的導(dǎo)線環(huán), ,由若干導(dǎo)線環(huán)組成導(dǎo)線網(wǎng)。導(dǎo)線環(huán)周長由若干導(dǎo)線環(huán)組成導(dǎo)線網(wǎng)。導(dǎo)線環(huán)周長100010002000 km,2000 km,邊長邊長151530 km30 km；p 二等精密導(dǎo)線網(wǎng)：二等精密導(dǎo)線網(wǎng)：在一等導(dǎo)線環(huán)內(nèi)或在一等三角鎖環(huán)內(nèi)，在一等導(dǎo)線環(huán)內(nèi)或在一等三角鎖環(huán)內(nèi)，交叉布設(shè)二等導(dǎo)線形成導(dǎo)線環(huán)，環(huán)周長交叉布設(shè)二等導(dǎo)線形成導(dǎo)線環(huán)，環(huán)周長5005001000 km1000 km，邊

5、長，邊長101015 km15 km；p 三、四等精密導(dǎo)線：三、四等精密導(dǎo)線：附合在高等導(dǎo)線點(diǎn)或三角點(diǎn)間，是一、附合在高等導(dǎo)線點(diǎn)或三角點(diǎn)間，是一、二等導(dǎo)線的進(jìn)一步加密。三等導(dǎo)線邊長二等導(dǎo)線的進(jìn)一步加密。三等導(dǎo)線邊長7 720 km20 km，四等邊，四等邊長長4 415 km15 km。3 3、GPSGPS控制網(wǎng)控制網(wǎng)16202428323640444852EFGHIJKLMN444546474849505152北京上海威海廈門三亞南寧武漢南京長春哈爾濱滿洲里包頭西安貴陽成都昆明下關(guān)拉薩安多安西西寧烏魯木齊庫爾勒喀什和田且末中國全球定位系統(tǒng)A級網(wǎng)格爾木廣州p國家國家GNSSGNSS大地控制網(wǎng)大

6、地控制網(wǎng)A A級網(wǎng)分布圖級網(wǎng)分布圖nnnnn 國家第二期一等水準(zhǔn)網(wǎng)高程起算點(diǎn)為國家第二期一等水準(zhǔn)網(wǎng)高程起算點(diǎn)為青島水準(zhǔn)原點(diǎn)青島水準(zhǔn)原點(diǎn)，高程系統(tǒng)，高程系統(tǒng)為為“19851985國家高程系統(tǒng)國家高程系統(tǒng)”，總長度近，總長度近1010萬公里，形成了覆蓋全萬公里，形成了覆蓋全國的高程基礎(chǔ)控制網(wǎng)。國的高程基礎(chǔ)控制網(wǎng)。RRRLLLLp 國家控制網(wǎng)國家控制網(wǎng)以以“等等”來劃分精度序列。來劃分精度序列。p 大比例尺地形測圖和工程測量涉及測區(qū)小，四等及四等以大比例尺地形測圖和工程測量涉及測區(qū)小，四等及四等以上控制測量點(diǎn)密度稀不能滿足要求，需在國家等級控制網(wǎng)上控制測量點(diǎn)密度稀不能滿足要求，需在國家等級控制網(wǎng)以下

7、進(jìn)一步以下進(jìn)一步加密加密，建立等級更控制。，建立等級更控制。p 圖根控制測量：圖根控制測量：等外水準(zhǔn)等外水準(zhǔn)工程水準(zhǔn)工程水準(zhǔn)圖根水準(zhǔn)圖根水準(zhǔn)三角高程三角高程一、二級三角一、二級三角圖根三角圖根三角圖根三角測量圖根三角測量圖根導(dǎo)線測量圖根導(dǎo)線測量交會定點(diǎn)交會定點(diǎn) XYAB180ABBA180360180360左左左ABABBABC180后前180180360180BCBCBAABABBBABAByyyxxxABABABABABABSySxsincosABABBBABABABSyySxxsincosABABABxyarctan22cossinABABABABABABAByxxySABABABABy

8、yyxxxABABxyRarctan（北）（北）（西）（西）y（東）（東）（南）（南）xoR R1 1R R3 3R R2 2R R4 41 12 23 34 41234象限象限坐標(biāo)方位角坐標(biāo)方位角+ + + + +- - - - -+ +AByABxRABRAB180RAB360505152（ ）a（ ）b（ ）c（ ）d（ ）e535455596061A AB B1 12 23 34 45 5 B B 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5( (x xB B,y,yB B) )62ifVn 1802）（理n1802）（測nfff容iiiViVf 理測f63+180后前左1 12 2

9、3 34 45 5 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5-180后右前03 180 測2321212234323233454343445154545512151511(180 )(180 )(180 )(180 )(180 )+）64BABAxxxyyy cossinxlyl xylABAxBxByOAyyx65cossinxlyl xo6600 xy理理xyfxxfyy理測理測xyfxfy測測Oyfxyxff1 1 1 12 23 34 45 56722xyfff1fKllfOyfxyxff1 1 1 12 23 34 45 51200068xxiiyyiifVllfVll xxyyVfV

10、f 691(1)(1)1(1)(1)iiiix iiiiiy ixxxVyyyV1111nnxnnnynxxxVyyyV70ifVn 1802）（測nfiiiViVf 180左后前右121180n左右cossinxlyl xyfxfy測測xxiiyyiifVllfVll xxyyVfVf 1(1)(1)1(1)(1)iiiix iiiiiy ixxxVyyyV1111nnxnnnynxxxVyyyV22xyfff1fKllf71北北21430003125 036389 0384107 053389 020073 72輔輔助助計計算算點(diǎn)點(diǎn)號號觀測角觀測角（右角）（右角） 改改正正數(shù)數(shù) 改正角改正

11、角 1234坐標(biāo)坐標(biāo)方位角方位角 距離距離 D m點(diǎn)點(diǎn)號號1234增量計算值增量計算值改正后增量改正后增量坐標(biāo)值坐標(biāo)值x my mx my mxmym1212107 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.

12、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+85.680.000.00585.68545.81563.34438.88650.00486.76500.00 500.00500.00500.0005180)2( nf測012406 容f0.09xfx 測07. 0測yfy11. 022yxfff3500190.39211. 0K20001容K7374CDD4231CABAB2134C6 180CDAB 測CCCDCBBABB1

13、8018018018018018044344323342122311121+）1180nCDABn左6 180CDAB 測1180nCDABn右CDCDf756 180CDAB 測CCCDCBBABB18018018018018018044344323342122311121+）CDD4231CABAB2134C76CACAxxxyyy理理xCAyCAfxxxxxfyyyyy理測測理測測)()(ACyACxyyyfxxxf測測CDD4231CABAB2134C77C110836017.128302.1429 CDCCmymx3390214 DCD4235213175 6512167 B8244

14、23654.87386.1536 ABBBmymxABA8463205 8074202 4504290 前進(jìn)方向前進(jìn)方向78205 36 48290 40 54202 47 08167 21 56175 31 25214 09 331256 07 44711180 nf終始測714606 容f19. 0 xf11. 0yf22. 022yxfff2900144.64122. 0K20001容K-13-13-13-13-13-12-77205 36 35290 40 42202 46 55167 21 43175 31 12214 09 201256 06 25236 44 28211 07 5

15、3100 27 1177 40 1690 18 3394 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點(diǎn)點(diǎn)號號觀測角觀測角（

16、右角）（右角） 改改正正數(shù)數(shù) 改正角改正角 A1B234CD輔輔助助計計算算坐標(biāo)坐標(biāo)方位角方位角 距離距離 D m點(diǎn)點(diǎn)號號A1B234CD增量計算值增量計算值改正后增量改正后增量坐標(biāo)值坐標(biāo)值x my mx my mxmym1536.86 837.541429.59 772.711411.70 869.811442.621011.081442.02 1127.501429.021283.17-107.847980180后前ijijijijyyyxxxijijijijijijSySxsincos8182838486BAP前方交會前方交會ABDaDbP測邊交會測邊交會AB C后方交會后方交會ABP側(cè)

17、方交會側(cè)方交會87cotcot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxxcotcot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxx88APAPAPAPAPAPSyySxxsincos)sincoscos(sin)sin()sinsincos(cos)cos(ABABAPAABAPAPABABAPAABAPAPSySyySxSxxABABABABABABSyySxxsincos)(cot)(sin)(cot)(sinABABABAPAPABABABAPAPxxyySSyyyyxxSSxxcotcot1)sin(sin

18、sinsinsinsinsinPSSABAPABPcotcot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxx89)(1 . 02)()(22mmMyyxxePPPP 222sinsinsinABPSmm9091點(diǎn)名點(diǎn)名x觀觀 測測 角角yAPBxAxBBPC中數(shù)中數(shù)略略圖圖輔輔助助計計算算xPxBxCxPxPAB2 21 1C1 12 2P1 11 12 22 2yAyByPyByCyPyP37477.5437327.2037194.57437327.2037163.6937194.5437194.5616307.2416078.9016226.42160

19、78.9016046.6516226.4216226.4203. 0 x0ymmmMeMe2 . 02001 . 02100003. 0容404157751902581133569062392sinsinsinsin)(3602121ba93CBACCBBAAPCBACCBBAAPPPPyPyPyPyPPPxPxPxPxctgctgCPctgctgBPctgctgAPCBA1,1,1abcabcCACBBCBAABACRRRRRRCBA,949596cCCcCcPbBBbBbPaAAaAaPcbasincossincossinsinsincossincossinsinsincossincoss

20、insin CBAa1b1 b2a2p2P1AB C97 CBAa1b1 b2a2p2P1AB C98APAPAPAPABAPABABayyaxxASabaSAsincos2cos222 CPCPCPCPCBCPCBCBcyycxxCScbcSCsincos2cos222199100101國家水準(zhǔn)測量國家水準(zhǔn)測量國家一、二、三、四等國家一、二、三、四等城市水準(zhǔn)測量城市水準(zhǔn)測量二、三、四等二、三、四等、圖根圖根水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)測量三角高程測量三角高程測量工程水準(zhǔn)測量工程水準(zhǔn)測量二、三、四、五等二、三、四、五等、圖根圖根城市和工程城市和工程，光電測距光電測距高程導(dǎo)線，采用高程導(dǎo)線，采用對對向觀測向觀測

21、或或中間設(shè)站觀測中間設(shè)站觀測，可以，可以代替四等及代替四等及四等以下水準(zhǔn)測量四等以下水準(zhǔn)測量1022 K2 K103R2020 L40 L60 K104單一水單一水準(zhǔn)路線準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)網(wǎng)獨(dú)立水準(zhǔn)網(wǎng)獨(dú)立水準(zhǔn)網(wǎng)最后最后聯(lián)測至另外一聯(lián)測至另外一高程已知水準(zhǔn)點(diǎn)高程已知水準(zhǔn)點(diǎn)附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)網(wǎng)附合水準(zhǔn)網(wǎng)沒有聯(lián)測沒有聯(lián)測到已知高程到已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)的水準(zhǔn)點(diǎn) 從高程已知水準(zhǔn)點(diǎn)開從高程已知水準(zhǔn)點(diǎn)開始，沿一條環(huán)形路線始，沿一條環(huán)形路線進(jìn)行水準(zhǔn)測量，最后進(jìn)行水準(zhǔn)測量，最后又又回到起始水準(zhǔn)點(diǎn)上回到起始水準(zhǔn)點(diǎn)上 只有一個高程只有一個高程已知

22、的水準(zhǔn)點(diǎn)已知的水準(zhǔn)點(diǎn)高程已知的水準(zhǔn)高程已知的水準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)目多于一個點(diǎn)數(shù)目多于一個105106107條件平差法條件平差法間接平差法間接平差法單一水準(zhǔn)路線平差法單一水準(zhǔn)路線平差法單結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)平差法單結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)平差法等權(quán)代替水準(zhǔn)網(wǎng)平差法等權(quán)代替水準(zhǔn)網(wǎng)平差法水準(zhǔn)網(wǎng)平差基本方法水準(zhǔn)網(wǎng)平差基本方法手工解算手工解算最小二乘最小二乘108測hhhhfnh21)()(21始終測始終HHhHHhhhfnh109hvf ihiLLfvihinnfv110iiiiihhhHHvhh21始111允hhff iiivhhhhhHHi21始測hfhhvf ihiLLfvihinnfv終終HH始終測HHhfh始始HH112返往h

23、hfh1131112.86421.0hnLkm 2220.09211.2hnLkm 3336.76151.4hnLkm 4444.03142.2hnLkm AB1234564441.08443.2hnLkm 4442.96042.0hnLkm 4441.04321.2hnLkm 11440hfmm 20 2089hfmmmm 允2hfmmn 一、三角高程路線布設(shè)一、三角高程路線布設(shè)( (一一) )三角高程網(wǎng)三角高程網(wǎng)p 用于測定各等級平面控制點(diǎn)的高程。網(wǎng)中用于測定各等級平面控制點(diǎn)的高程。網(wǎng)中需有一定數(shù)量的已需有一定數(shù)量的已知水準(zhǔn)測量高程點(diǎn)知水準(zhǔn)測量高程點(diǎn)。( (二二) )三角高程路線三角高程路

24、線p 用三角高程測量方法傳算高程的用三角高程測量方法傳算高程的單一的附合路線或閉合路線單一的附合路線或閉合路線。三角高程路線必須三角高程路線必須起迄于不低于四等水準(zhǔn)聯(lián)測的高程點(diǎn)上起迄于不低于四等水準(zhǔn)聯(lián)測的高程點(diǎn)上；當(dāng)用于測定圖根點(diǎn)的高程時，三角高程點(diǎn)及水準(zhǔn)聯(lián)測的高程當(dāng)用于測定圖根點(diǎn)的高程時，三角高程點(diǎn)及水準(zhǔn)聯(lián)測的高程點(diǎn)均可作為路線的起算點(diǎn)，其邊數(shù)不應(yīng)超過點(diǎn)均可作為路線的起算點(diǎn)，其邊數(shù)不應(yīng)超過1212條。條。( (三三) )獨(dú)立交會點(diǎn)獨(dú)立交會點(diǎn)p 在高程起算點(diǎn)較多的地區(qū)，點(diǎn)的高程可用三個高程起算點(diǎn)在高程起算點(diǎn)較多的地區(qū)，點(diǎn)的高程可用三個高程起算點(diǎn)單單向觀測向觀測確定。確定。二、三角高程測量外業(yè)二

25、、三角高程測量外業(yè)用三角高程測量推求兩點(diǎn)間高差時，必須已知儀器高用三角高程測量推求兩點(diǎn)間高差時，必須已知儀器高i i、覘標(biāo)高覘標(biāo)高v v、兩點(diǎn)間的水平距離、兩點(diǎn)間的水平距離D D以及垂直角以及垂直角 。儀器高儀器高i i和覘標(biāo)高和覘標(biāo)高v v可用鋼尺直接量取。可用鋼尺直接量取。對于三角高程網(wǎng)和三角高程路線，各邊的垂直角均應(yīng)進(jìn)對于三角高程網(wǎng)和三角高程路線，各邊的垂直角均應(yīng)進(jìn)行直、反覘對向觀測。對于獨(dú)立交會高程點(diǎn)，前方交會行直、反覘對向觀測。對于獨(dú)立交會高程點(diǎn)，前方交會為三個直覘，后方交會為三個反覘，側(cè)方交會為一個直為三個直覘，后方交會為三個反覘，側(cè)方交會為一個直覘和兩個反覘。覘和兩個反覘。 三、三角高程測量作業(yè)要求三、三角高程測量作業(yè)要求 三角高程測量的主要技術(shù)要求見表三角高程測量的主要技術(shù)要求見表6-29 6-29 四、三角高程路線的計算四、三角高程路線的計算、高