測量基礎(chǔ)知識

1、.控制測量控制網(wǎng)具有控制全局，限制測量誤差累積的作用，是各項測量工作的依據(jù)。對于地形測圖，等級控制是擴展圖根控制的基礎(chǔ)，以保證所測地形圖能互相拼接成為一個整體。對于工程測量，常需布設(shè)專用控制網(wǎng)，作為施工放樣和變形觀測的依據(jù)。在一定區(qū)域內(nèi)，為大地測量、攝影測量、地形測量和工程測量建立控制網(wǎng)所進行的測量。包括：平面控制測量，是為測定控制點平面坐標(biāo)而進行的；高程控制測量，為測定控制點高程而進行的；三維控制測量，為同時測定控制點平面坐標(biāo)和高程或空間三維坐標(biāo)而進行的。在測區(qū)內(nèi)，按測量任務(wù)所要求的精度，測定一系列控制點的平面位置和高程，建立起測量控制網(wǎng)，作為各種測量的基礎(chǔ)，這種測量工作稱為控制測量。在一定

2、的區(qū)域內(nèi)為地形測圖或工程測量建立控制網(wǎng)（區(qū)域控制網(wǎng)）所進行的測量工作。分為平面控制測量和高程控制測量。平面控制網(wǎng)與高程控制網(wǎng)一般分別單獨布設(shè)，也可以布設(shè)成三維控制網(wǎng)。 控制測量的基準(zhǔn)面是大地水準(zhǔn)面，與其垂直的鉛錘線是外業(yè)的基準(zhǔn)線。大地水準(zhǔn)面：由于海洋占全球面積的71%，故設(shè)想與平均海水面相重合，不受潮汐、風(fēng)浪及大氣壓變化影響，并延伸到大陸下面處處與鉛垂線相垂直的水準(zhǔn)面稱為大地水準(zhǔn)面，它是一個沒有褶皺、無棱角的連續(xù)封閉面。平面控制網(wǎng)常用三角測量、導(dǎo)線測量、三邊測量和邊角測量等方法建立。三角測量三角測量是建立平面控制網(wǎng)的基本方法之一。但三角網(wǎng)（鎖）要求每點與較多的鄰點相互通視，在隱蔽地區(qū)常需建造較

3、高的覘標(biāo)。導(dǎo)線測量導(dǎo)線測量布設(shè)簡單，每點僅需與前后兩點通視，選點方便，特別是在隱蔽地區(qū)和建筑物多而通視困難的城市，應(yīng)用起來方便靈活。隨著電磁波測距儀的發(fā)展，導(dǎo)線測量的應(yīng)用日益廣泛。三邊測量三邊測量要求丈量網(wǎng)中所有的邊長。應(yīng)用電磁波測距儀測定邊長后即可進行解算。此法檢核條件少，推算方位角的精度較低。邊角測量邊角測量法既觀測控制網(wǎng)的角度，又測量邊長。測角有利于控制方向誤差，測邊有利于控制長度誤差。邊角共測可充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點，提高點位精度。在工程測量中，不一定觀測網(wǎng)中所有的角度和邊長，可以在測角網(wǎng)的基礎(chǔ)上加測部分邊長，或在測邊網(wǎng)的基礎(chǔ)上加測部分角度，以達到所需要的精度。 小三角測量是在小測區(qū)建立平

4、面控制網(wǎng)的一種方法，它多用于小測區(qū)的首級平面控制或三、四等三角網(wǎng)以下的加密，作為擴展直接用于地形測圖的圖根控制網(wǎng)(點)的基礎(chǔ)。此外，交會定點法也是加密平面控制點的一種方法。在2個以上已知點上對待定點觀測水平角,而求出待定點平面位置的，稱為前方交會法;在待定點對3個以上已知點觀測水平角，而求出待定點平面位置的，稱為后方交會法。 區(qū)域控制網(wǎng)同國家控制網(wǎng)相比較，前者控制面積較小，控制點的密度大，點位絕對誤差較小，精度較高。對于區(qū)域性平面控制網(wǎng)，根據(jù)測區(qū)面積、發(fā)展遠景、因地制宜、經(jīng)濟合理的原則，在保證控制點的必要精度和密度的情況下，可以一次全面布網(wǎng)，也可以分級布網(wǎng)。分級布網(wǎng)通常先布設(shè)大范圍的首級網(wǎng)，再

5、分階段進行低級控制點的加密。分級布網(wǎng)可以采用同一種測量方法，也可以采用不同的測量方法。設(shè)計時，應(yīng)進行精度估算，測圖控制網(wǎng)要求全網(wǎng)的精度相對比較均勻。工程測量專用控制網(wǎng)，有時需在大范圍控制網(wǎng)內(nèi)部建立較高精度的局部控制網(wǎng)。 區(qū)域控制網(wǎng)一般在國家控制網(wǎng)下加密，或以國家控制網(wǎng)為起算數(shù)據(jù)，以便統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)。若測區(qū)內(nèi)無已知控制點可以利用時，可在網(wǎng)中任選一點用天文測量方法觀測其經(jīng)緯度，換算成高斯-克呂格爾直角坐標(biāo),作為起算坐標(biāo)。又觀測該點至另一點的天文方位角，將其換算成坐標(biāo)方位角，作為起算方位角。在個別情況下，小測區(qū)也可采用假定坐標(biāo)和磁北定向。三角網(wǎng)所需的起始邊長可用測距儀器直接測出。 當(dāng)測區(qū)面積較小時，可

6、將其視為平面。但在較大的區(qū)域內(nèi)，則需考慮地球曲率的影響。為了合理的處理長度投影變形，應(yīng)適當(dāng)選擇投影帶和投影面。觀測成果一般應(yīng)歸化到參考橢球面（或大地水準(zhǔn)面）上，并按高斯正形投影計算3帶內(nèi)的平面直角坐標(biāo),以便盡量與國家坐標(biāo)系統(tǒng)一致，有利于成果、成圖的相互利用。當(dāng)測區(qū)平均高程較大時，為了使成果與實地相符，應(yīng)采用測區(qū)平均高程面作為投影面。當(dāng)測區(qū)中部遠離 3帶中央子午線時，應(yīng)以測區(qū)中部子午線為中央子午線，采用任意帶高斯正形投影（見高斯克呂格爾平面直角坐標(biāo)系）。 工程測量中的專用控制網(wǎng)，往往在某些方面有其特殊要求。在滿足這一要求的前提下，可以有若干個不同的布網(wǎng)方案提供選擇。隨著計算工具的發(fā)展，可以應(yīng)用最

7、優(yōu)化方法的理論確定最佳的設(shè)計方案。高程控制網(wǎng)主要用水準(zhǔn)測量和三角高程測量方法建立。水準(zhǔn)測量用水準(zhǔn)測量方法建立的高程控制網(wǎng)稱為水準(zhǔn)網(wǎng)。區(qū)域性水準(zhǔn)網(wǎng)的等級和精度與國家水準(zhǔn)網(wǎng)一致。高程控制網(wǎng)可以一次全面布網(wǎng)，也可以分級布設(shè)。各等級水準(zhǔn)測量都可作為測區(qū)的首級高程控制。首級網(wǎng)一般布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)，加密時可布設(shè)成附合線路或結(jié)點網(wǎng)。測區(qū)高程應(yīng)采用國家統(tǒng)一高程系統(tǒng)。小測區(qū)聯(lián)測有困難時，也可用假定高程。三角高程測量三角高程測量是根據(jù)兩點間的豎直角和水平距離計算高差而求出高程的，其精度低于水準(zhǔn)測量。常在地形起伏較大、直接水準(zhǔn)測量有困難的地區(qū)測定三角點的高程，為地形測圖提供高程控制。三角高程測量可采用單一路線、閉合環(huán)、

8、結(jié)點網(wǎng)或高程網(wǎng)的形式布設(shè)。三角高程路線一般由邊長較短和高差較小的邊組成，起訖于用水準(zhǔn)聯(lián)測的高程點。為保證三角高程網(wǎng)的精度，網(wǎng)中應(yīng)有一定數(shù)量的已知高程點，這些點由直接水準(zhǔn)測量或水準(zhǔn)聯(lián)測求得。為了盡可能消除地球曲率和大氣垂直折光的影響，每邊均應(yīng)相向觀測。后方交會與前方交會前方交會法：在己知的兩個（或兩個以上）己知點（A,B）上架站通過測量角和角，計算待測點(P)坐標(biāo)的方法。如下圖所示,紅色字母代表的站點為架站點（A,B）：后方交會法：在待測點（P）上架站,通過使用三個己知點(A,B,C)及角和角計算待測點（P）坐標(biāo)的方法。如下圖所示,紅色字母代表的站點為架站點（P）：超挖欠挖計算方法在隧道開挖前，用全站儀沿隧洞弧線間隔測量20個點的三維坐標(biāo)(x,y,z)。其中x表示樁號，y表示偏距z表示高程。假設(shè)，H表示測點到斷面圓心的垂直