《控制測(cè)量》課件-第1講緒論

第一講緒論[本章提要]1.1控制測(cè)量學(xué)的基本任務(wù)和主要內(nèi)容1.2控制測(cè)量的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線1.3控制網(wǎng)的建立方法[習(xí)題]

控制測(cè)量學(xué)是研究精確測(cè)定和描繪地面控制點(diǎn)空間位置及其變化的學(xué)科。本章主要介紹控制測(cè)量的任務(wù)和作用，進(jìn)行平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量時(shí)的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線。并簡(jiǎn)要講述了建立控制網(wǎng)的基方法和程序。[難點(diǎn)]：進(jìn)行控制測(cè)量的基準(zhǔn)面與基準(zhǔn)線的定義與應(yīng)用本章提要

[知識(shí)點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求]1．控制測(cè)量學(xué)的基本任務(wù)和作用；2．鉛垂線與大地水準(zhǔn)面的概念與定義；3．參考橢球與總橢球的概念與定義；4．建立控制網(wǎng)的地本方法與布網(wǎng)形式。

返回本章首頁(yè)1.1控制測(cè)量學(xué)的基本任務(wù)和主要內(nèi)容控制測(cè)量的概念：在一定區(qū)域內(nèi)，按測(cè)量任務(wù)所要求的精度，測(cè)定一系列地面標(biāo)志點(diǎn)（控制點(diǎn)）的平面坐標(biāo)和高程，建立控制網(wǎng)，這種測(cè)量工作稱為控制測(cè)量?？刂茰y(cè)量的分類按工作內(nèi)容分平面控制測(cè)量高程控制測(cè)量測(cè)定控制點(diǎn)平面位置測(cè)定控制點(diǎn)高程按用途分大地控制測(cè)量工程控制測(cè)量全國(guó)范圍內(nèi),按國(guó)家統(tǒng)一頒布的法式、規(guī)范進(jìn)行的控制測(cè)量為工程建設(shè)或地形圖測(cè)繪，在小區(qū)域內(nèi)，在大地測(cè)量控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上獨(dú)立建立控制網(wǎng)的控制測(cè)量1.控制測(cè)量的任務(wù)與作用控制測(cè)量的基本任務(wù)在設(shè)計(jì)階段建立用于測(cè)繪大比例尺地形圖的測(cè)圖控制網(wǎng)在施工階段建立施工控制網(wǎng)在工程竣工后的運(yùn)營(yíng)階段，建立以監(jiān)視建筑物變形為目的的變形觀測(cè)專用控制網(wǎng)布設(shè)全國(guó)范圍內(nèi)及局域性的大地測(cè)量控制網(wǎng)，為取得大地點(diǎn)的精確坐標(biāo)，必須要建立合理的大地測(cè)量坐標(biāo)系以及確定地球的形狀、大小及重力場(chǎng)參數(shù)。在防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)及環(huán)境監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與保護(hù)中發(fā)揮著特殊的作用在發(fā)展空間技術(shù)和國(guó)防建設(shè)中，在豐富和發(fā)展當(dāng)代地球科學(xué)的有關(guān)研究中，以及在發(fā)展測(cè)繪工程事業(yè)中，它的地位和作用將顯得越來(lái)越重要。控制測(cè)量的作用研究建立和維持高科技水平的工程和國(guó)家水平控制網(wǎng)和精密水準(zhǔn)網(wǎng)的原理和方法研究獲得高精度測(cè)量成果的精密儀器和科學(xué)的使用方法研究地球表面測(cè)量成果向橢球及平面的數(shù)學(xué)投影變換及有關(guān)問(wèn)題的測(cè)量計(jì)算研究高精度和多類別的地面網(wǎng)、空間網(wǎng)及其聯(lián)合網(wǎng)的數(shù)學(xué)處理的理論和方法控制測(cè)量學(xué)的研究?jī)?nèi)容

返回本章首頁(yè)網(wǎng)的可行性論證，估計(jì)網(wǎng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，撰寫技術(shù)設(shè)計(jì)報(bào)告控制網(wǎng)的布測(cè)，即踏勘選點(diǎn)、埋石、觀測(cè)及數(shù)據(jù)處理控制網(wǎng)的成果進(jìn)行有效管理，以便能夠迅速、準(zhǔn)確地為各項(xiàng)工程建設(shè)提供有用的資料控制測(cè)量的基本工作

返回本章首頁(yè)1.2控制測(cè)量的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線

1.鉛垂線與大地水準(zhǔn)面

地球的自然表面有高山、丘陵、平原、海洋等起伏形態(tài)，海洋面積約占地表面的71%，陸地面積約占29%，是一個(gè)不規(guī)則曲面。水準(zhǔn)面：假設(shè)一個(gè)靜止不動(dòng)的海水面延伸并穿過(guò)陸地，包圍整個(gè)地球，形成的一個(gè)閉合曲面。水平面：與水準(zhǔn)面相切的平面。鉛垂線：重力方向線，鉛垂線是測(cè)量工作的基準(zhǔn)線。大地水準(zhǔn)面：與平均海水面相吻合的水準(zhǔn)面。地球上的任意一點(diǎn)，都同時(shí)受到兩個(gè)力的作用：地球自轉(zhuǎn)的離心力和地心引力，它們的合力稱為重力，重力的方向即為鉛垂線方向。2.參考橢球與總地球橢球我國(guó)目前采用的旋轉(zhuǎn)橢球體的參數(shù)值為：長(zhǎng)半徑a=6378140m短半徑b=6356755m扁率a=(a–b)/a=1/298.257由于旋轉(zhuǎn)橢球的扁率很小，在測(cè)區(qū)面積不大，測(cè)量精度要求不高時(shí)，其近似值為6371Km。測(cè)繪工作取大小與大地體很接近的旋轉(zhuǎn)橢球作為地球的參考形狀和大小。大地體：大地水準(zhǔn)面所包圍的形體。3.垂線偏差和大地水準(zhǔn)面差距

大地水準(zhǔn)面的鉛垂線與橢球面的法線不會(huì)重合,兩者之間的夾角稱為垂線偏差。大地水準(zhǔn)面與橢球面在某一點(diǎn)上的高差稱為大地水準(zhǔn)面差距，用N表示。返回本章首頁(yè)1.3控制網(wǎng)的布設(shè)形式1三角網(wǎng)

1）網(wǎng)形

1.3.1水平控制網(wǎng)的布設(shè)形式2）起算數(shù)據(jù)和推算元素

為了得到所有三角點(diǎn)的坐標(biāo),必須已知三角網(wǎng)中某邊長(zhǎng)和某一邊的坐標(biāo)方位角，三角點(diǎn)上觀測(cè)的水平角（或方向）統(tǒng)稱為三角測(cè)量的推算元素。

3）工程測(cè)量中三角網(wǎng)起算數(shù)據(jù)的獲得起算邊長(zhǎng)

可利用國(guó)家三角網(wǎng)邊長(zhǎng)作為起算邊長(zhǎng)。可采用電磁波測(cè)距儀直接測(cè)量三角網(wǎng)某一邊或某些邊的邊長(zhǎng)作為起算邊長(zhǎng)。起算坐標(biāo)

由已有的三角網(wǎng)傳遞坐標(biāo)?？稍谝粋€(gè)三角點(diǎn)上用天文測(cè)量方法測(cè)定其經(jīng)緯度，再換算成高斯平面直角坐標(biāo)，作為起算坐標(biāo)。保密工程或小測(cè)區(qū)也可采用假設(shè)坐標(biāo)系統(tǒng)。

起算方位角

可由已有網(wǎng)傳遞方位角。可用天文測(cè)量方法測(cè)定三角網(wǎng)某一邊的天文方位角再把它換算為起算方位角。在特殊情況下也可用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定起算方位角。

獨(dú)立網(wǎng)與非獨(dú)立網(wǎng)

當(dāng)三角網(wǎng)中只有必要的一套起算數(shù)據(jù)（例如一條起算邊，一個(gè)起算方位角和一個(gè)起算點(diǎn)的坐標(biāo)）時(shí)，這種網(wǎng)稱為獨(dú)立網(wǎng)。

如果三角網(wǎng)中具有多于必要的一套起算數(shù)據(jù)時(shí)，則這種網(wǎng)稱為非獨(dú)立網(wǎng)。

導(dǎo)線網(wǎng)包括單一導(dǎo)線和具有一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線網(wǎng)。網(wǎng)中的觀測(cè)值是角度（或方向）和邊長(zhǎng)。獨(dú)立導(dǎo)線網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)是：一個(gè)起算點(diǎn)的坐標(biāo)和一個(gè)方向的方位角。主要優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)中各點(diǎn)上的方向數(shù)較少，除結(jié)點(diǎn)外只有兩個(gè)方向，因而受通視要求的限制較小，易于選點(diǎn)。導(dǎo)線網(wǎng)的圖形非常靈活，選點(diǎn)時(shí)可根據(jù)具體情況隨時(shí)改變。網(wǎng)中的邊長(zhǎng)都是直接測(cè)定的，因此邊長(zhǎng)的精度較均勻。

導(dǎo)線網(wǎng)特別適合于障礙物較多的平坦地區(qū)或隱蔽地區(qū)。2.導(dǎo)線網(wǎng)主要缺點(diǎn)：導(dǎo)線網(wǎng)中的多余觀測(cè)數(shù)較同樣規(guī)模的三角網(wǎng)要少，有時(shí)不易發(fā)現(xiàn)觀測(cè)值中的粗差，因而可靠性不高。

3.邊角網(wǎng)和三邊網(wǎng)

邊角網(wǎng)是指測(cè)角又測(cè)邊的以三角形為基本圖形的網(wǎng)。如果只測(cè)邊而不測(cè)角即為三邊網(wǎng)。

4.GNSS網(wǎng)我國(guó)的許多大、中城市勘測(cè)院及工程測(cè)量單位開(kāi)始用GNSS技術(shù)布設(shè)控制網(wǎng)。

1.3.2高程控制網(wǎng)的布設(shè)形式

國(guó)家高程控制網(wǎng)是用水準(zhǔn)測(cè)量方法布設(shè)的，其布設(shè)原則與平面控制網(wǎng)布設(shè)原則相同。按國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范規(guī)定，各等級(jí)水準(zhǔn)路線一般都應(yīng)構(gòu)成閉合環(huán)線或附合于高級(jí)水準(zhǔn)路線上。工測(cè)高程控制網(wǎng)的布設(shè)也應(yīng)遵守前述控制網(wǎng)布設(shè)的原則。三角高程測(cè)量主要用于山區(qū)的高程控制和平面控制點(diǎn)的高程測(cè)定。高程控制網(wǎng)的等級(jí)：(1)一等水準(zhǔn)路線是高程控制的骨干；(2)在一等網(wǎng)基礎(chǔ)上布設(shè)的二等水準(zhǔn)路線是高程控制的全面基礎(chǔ)；(3)在一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上加密三、四等水準(zhǔn)路線，直接為地形測(cè)量和工程建設(shè)提供必要的高程控制；返回本章首頁(yè)習(xí)題1．控制測(cè)量包括哪些主要內(nèi)容?它應(yīng)遵循怎樣的作業(yè)程序?2．控制測(cè)量學(xué)的任務(wù)和主要研究?jī)?nèi)容是什么?簡(jiǎn)述其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位。3．野外測(cè)量的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)線各是什么?測(cè)量計(jì)算的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)線各是什么?為什么野外作業(yè)和內(nèi)業(yè)計(jì)算要采取不同的基準(zhǔn)面?4．名詞解釋（1）大地水準(zhǔn)面（2）大地體（3）總地球橢球（4）參考橢球（5）大地水準(zhǔn)面差距（6）垂線偏差（7）獨(dú)立網(wǎng)與非獨(dú)立網(wǎng)5．何謂垂線偏差?造成地面各點(diǎn)垂線偏差不等的原因有哪些?6．設(shè)平面控制網(wǎng)的平均