工程測(cè)量學(xué)課件

第六章：小區(qū)域控制測(cè)量

§6.1概述

一、控制測(cè)量(controlsurvey)1、目的與作用

為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的平面控制網(wǎng)(horizontalcontrolnetwork)和高程控制網(wǎng)(verticalcontrolnetwork)。

控制誤差的積累。

作為進(jìn)行各種細(xì)部測(cè)量的基準(zhǔn)2、有關(guān)名詞

小地區(qū)（小區(qū)域）(block,region)

：不必考慮地球曲率對(duì)水平角和水平距離影響的范圍。

控制點(diǎn)(controlpoint)：具有精確可靠平面坐標(biāo)或高程的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)。

控制網(wǎng)(controlnetwork)：由控制點(diǎn)分布和測(cè)量方法決定所組成的圖形。

控制測(cè)量(controlsurvey)：為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測(cè)量工作。3、控制測(cè)量分類(lèi)

按內(nèi)容分：

平面控制測(cè)量：測(cè)定各平面控制點(diǎn)的坐標(biāo)X、Y。高程控制測(cè)量：測(cè)定各高程控制點(diǎn)的高程H。

按精度分：一等、二等、三等、四等；一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)

按方法分：天文測(cè)量、常規(guī)測(cè)量(三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量)、衛(wèi)星定位測(cè)量

按區(qū)域分：國(guó)家控制測(cè)量、城市控制測(cè)量、小區(qū)域工程控制測(cè)量二、國(guó)家控制網(wǎng)

平面：國(guó)家平面控制網(wǎng)由一、二、三、四等三角網(wǎng)(triangulationnetwork)組成。高程：國(guó)家高程控制網(wǎng)是由一、二、三、四等水準(zhǔn)網(wǎng)(levelingnetwork)組成。

國(guó)家控制網(wǎng)的特點(diǎn)：高級(jí)點(diǎn)逐級(jí)控制低級(jí)點(diǎn)。

圖形1：國(guó)家一、二等平面控制網(wǎng)布置形式一等三角網(wǎng)二等三角網(wǎng)三、小區(qū)域（15km2以?xún)?nèi)）控制測(cè)量小區(qū)域平面控制：國(guó)家城市控制點(diǎn)——首級(jí)控制——圖根控制。小區(qū)域高程控制：國(guó)家或城市水準(zhǔn)點(diǎn)——三、四等水準(zhǔn)——圖根點(diǎn)高程。

§6.2導(dǎo)線(traverse)測(cè)量

一、定義及分類(lèi)1．導(dǎo)線的定義：將測(cè)區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)（導(dǎo)線點(diǎn)）(traversepoint)連成直線而構(gòu)成的折線圖形。2．適用范圍：主要用于帶狀地區(qū)(如：公路、鐵路和水利)、隱蔽地區(qū)、城建區(qū)、地下工程等控制點(diǎn)的測(cè)量。

二、導(dǎo)線布設(shè)形式

1．閉合導(dǎo)線(closedtraverse)

多用于面積較寬闊的獨(dú)立地區(qū)。2．附合導(dǎo)線(connectingtraverse)

多用于帶狀地區(qū)及公路、鐵路、水利等工程的勘測(cè)與施工。3．支導(dǎo)線(opentraverse)

支導(dǎo)線的點(diǎn)數(shù)不宜超過(guò)2個(gè)，僅作補(bǔ)點(diǎn)使用。還有導(dǎo)線網(wǎng)，其多用于測(cè)區(qū)情況較復(fù)雜地區(qū)。

圖形：導(dǎo)線的布設(shè)形式附合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線支導(dǎo)線單結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線（導(dǎo)線網(wǎng)）三、導(dǎo)線的外業(yè)

1．踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志2．測(cè)水平角——轉(zhuǎn)折角(左角、右角)、連接角3、量水平邊長(zhǎng)

附合導(dǎo)線外業(yè):已知數(shù)據(jù)：

AB,XB,YB；

CD,XC,YC。點(diǎn)1、2、3、4為新建導(dǎo)線點(diǎn)。DB1D12D23D34D4CAB1234CD

觀測(cè)數(shù)據(jù)：連接角

B

、

C

；

導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角

1,

2,

3,

4

；

導(dǎo)線各邊長(zhǎng)DB1，D12，……，D4C。

AB

CD(XB,YB)(XC,YC)

B

C

1

2

3

4附合導(dǎo)線圖四．導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算——計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)

（一）幾個(gè)基本公式1、坐標(biāo)方位角(gridbearing)的推算注意：若計(jì)算出的方位角>360°，則減去360°；若為負(fù)值，則加上360°?；颍豪}:方位角的推算

1

2

3

4

595

130

65

128

122

1230

12345已知：α12=300，各觀測(cè)角β如圖，求各邊坐標(biāo)方位角α23、α34、α45、α51。解：

α23=α12-β2±1800=800

α34=α23-β3±1800=1950

α45=2470

α51=3050

α12=300（檢查）2、坐標(biāo)正算公式由A、B兩點(diǎn)邊長(zhǎng)DAB和坐標(biāo)方位角αAB，計(jì)算坐標(biāo)增量。見(jiàn)圖有：

DAB

ABABXy0

XAB

YAB其中，ΔXAB=XB-XA

ΔYAB=YB-YA

XAB=DAB

cos

AB

YAB=DAB

sin

AB3、坐標(biāo)反算公式由A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)計(jì)算αAB、DAB

DAB

ABABXy0

XAB

YABαAB的具體計(jì)算方法如下：

（1）計(jì)算：（三）閉合導(dǎo)線平差計(jì)算步驟

1、繪制計(jì)算草圖，在圖上填寫(xiě)已知數(shù)據(jù)和觀測(cè)數(shù)據(jù)。2、角度閉合差(angleclosingerror)的計(jì)算與調(diào)整。115.10100.09108.3294.3867.85A1234XA=536.27mYA=328.74m

A148

43

18

A

1

2

3

4112

22

24

97

03

00

105

17

06

101

46

24

123

30

06

（1）計(jì)算角度閉合差：

=

測(cè)-

理

=

測(cè)-(n-2)

180

（2）計(jì)算限差：（3）若在限差內(nèi)，則平均分配原則，計(jì)算改正數(shù)：

115.10100.09108.3294.3867.85A1234XA=536.27mYA=328.74m

A148

43

18

A

1

2

3

4112

22

24

97

03

00

105

17

06

101

46

24

123

30

06

（4）計(jì)算改正后新的角值：

3、按新的角值，推算各邊坐標(biāo)方位角。

4、按坐標(biāo)正算公式，計(jì)算各邊坐標(biāo)增量。5、坐標(biāo)增量閉合差(closingerrorincoordinationincrement)計(jì)算與調(diào)整

115.10100.09108.3294.3867.85A1234XA=536.27mYA=328.74m

A148

43

18

A

1

2

3

4112

22

24

97

03

00

105

17

06

101

46

24

123

30

06

115.10100.09108.3294.3867.85A1234XA=536.27mYA=328.74m

A148

43

18

A

1

2

3

4112

22

24

97

03

00

105

17

06

101

46

24

123

30

06

（1）計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差：導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差(relativelengthclosingerroroftraverse):

導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差:（2）分配坐標(biāo)增量閉合差。若K<1/2000（圖根級(jí)），則將fx、fy以相反符號(hào)，按邊長(zhǎng)成正比分配到各坐標(biāo)增量上去。并計(jì)算改正后的坐標(biāo)增量。

115.10100.09108.3294.3867.85A1234XA=536.27mYA=328.74m

A148

43

18

A

1

2

3

4112

22

24

97

03

00

105

17

06

101

46

24

123

30

06

115.10100.09108.3294.3867.85A1234XA=536.27mYA=328.74m

A148

43

18

A

1

2

3

4112

22

24

97

03

00

105

17

06

101

46

24

123

30

06

6、坐標(biāo)計(jì)算根據(jù)起始點(diǎn)的已知坐標(biāo)和經(jīng)改正的新的坐標(biāo)增量，來(lái)依次計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。K=

=<

D1400012000例題：閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算表點(diǎn)號(hào)轉(zhuǎn)折角

(右)

改正后轉(zhuǎn)折角

方向角

邊長(zhǎng)

D(米)坐標(biāo)增量(米)

X

Y改正后增量(米)

X

Y坐標(biāo)(米)XY點(diǎn)號(hào)A1234A1

9703001051706101462412330061122224+12+12+12+12+12484318

1314006206224828436123410554

484318

485.47

+0.09

-0.08

x=+0.09

y=

0.08

=

x

+

y=0.12022

5395900

理=540

00

00

=

測(cè)

理=

60

容=

40

5=

89

54000009703121051718101463612330181122236115.10100.09108.32

94.38

67.58+75.93-66.54-97.04+23.80+63.94+86.50+74.77-48.13-91.33-21.89-2-2-2-2-1+2+2+2+1+1612.18545.62448.56472.34415.26490.05441.94350.621234A536.27536.27328.74328.74A+75.91-66.56-97.06+23.78+63.93+86.52+74.79-48.11-91.32-21.8800（四）附合導(dǎo)線平差計(jì)算說(shuō)明：與閉合導(dǎo)線基本相同，以下是兩者的不同點(diǎn):1、角度閉合差的分配與調(diào)整（2）滿足精度要求，若觀測(cè)角為左角，則將fα反符號(hào)平均分配到各觀測(cè)角上；若觀測(cè)角為右角，則將fα同符號(hào)平均分配到各觀測(cè)角上。（1）計(jì)算方位角閉合差：方法1：方法2(*)：

（1）計(jì)算角度閉合差：2、坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算（2）滿足精度要求，將fβ反符號(hào)平均分配到各觀測(cè)角上。右角：左角：其中，的計(jì)算公式如下：例題：附合導(dǎo)線的計(jì)算124.08164.10208.5394.18147.44

AB

CDXB=1230.88YB=673.45XC=1845.69YC=1039.9843

17

12

4

16

00

180

13

36

178

22

30

193

44

00

181

13

00

204

54

30

180

32

48

B

1

2

3

4

CAB567CD8(1)繪制計(jì)算草圖,在表內(nèi)填寫(xiě)已知數(shù)據(jù)和觀測(cè)數(shù)據(jù)(2)角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整(3)各邊方向角的推算(4)坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算與調(diào)整(5)推算各點(diǎn)坐標(biāo)。圖表：附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算表點(diǎn)號(hào)轉(zhuǎn)折角

(右)

改正后轉(zhuǎn)折角

方位角

邊長(zhǎng)

D(米)坐標(biāo)增量(米)

X

Y改正后增量(米)

X

Y坐標(biāo)(米)XY點(diǎn)號(hào)AB5678CD180133617822301934400181130020454301803248124.08164.10208.53

94.18

147.44B5678C1230.88673.451845.691039.98+8+8+8+8+8+818013441782238193