第七章平面控制測(cè)量ppt課件

1、 遼寧廣播電視大學(xué) 水利水電工程專業(yè) 水利工程測(cè)量課程教學(xué)課件 第十三講 講課人：李金生 第七章 平面控制測(cè)量學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.了解國家平面控制網(wǎng)的概況；2.掌握小地區(qū)平面控制測(cè)量及數(shù)據(jù)處理方法；3.掌握導(dǎo)線測(cè)量及數(shù)據(jù)處理方法；4.掌握交會(huì)定點(diǎn)及數(shù)據(jù)計(jì)算方法。第一節(jié) 平面控制測(cè)量概述 一、國家平面控制網(wǎng)簡介 國家控制網(wǎng)包括平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。在全國范圍內(nèi)建立地平面控制網(wǎng)稱為國家平面控制網(wǎng)。國家控制網(wǎng)分一、二、三、四等四個(gè)等級(jí)?？偟牟荚O(shè)原則是有高級(jí)到低級(jí)，分級(jí)布網(wǎng)，逐級(jí)控制。圖71 國家平面控制網(wǎng)示意圖 二、工程平面控制網(wǎng)簡介 在大、中型工程建設(shè)工地或城市、廠礦等地區(qū)，應(yīng)在上述國家控制點(diǎn)地基礎(chǔ)上，

2、根據(jù)測(cè)區(qū)地大小、城市規(guī)劃和施工測(cè)量地要求布設(shè)不同等級(jí)地工程平面控制網(wǎng)，以供地形測(cè)圖和施工放樣使用。 在國家控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)工程控制網(wǎng)，工程控制網(wǎng)一般分為一級(jí)二級(jí)基本控制網(wǎng)和圖根控制網(wǎng)。 第二節(jié) 導(dǎo)線測(cè)量 一、導(dǎo)線測(cè)量概述 將測(cè)區(qū)內(nèi)連成直線而組成的折線，稱為導(dǎo)線。這些控制點(diǎn)，稱為導(dǎo)線點(diǎn)。導(dǎo)線測(cè)量就是依次測(cè)定各導(dǎo)線邊的長度和各轉(zhuǎn)折角值，根據(jù)起算數(shù)據(jù)，推算各邊的坐標(biāo)方位角，從而求出各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)值。 導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)：只需相鄰兩點(diǎn)間通視，因此在地物分布復(fù)雜的建筑工地、視線障礙較多的隱蔽地區(qū)和帶狀地區(qū)用的比較多。 導(dǎo)線的分類: 1.按使用儀器和工具不同可分為：經(jīng)緯儀導(dǎo)線，光電測(cè)距導(dǎo)線和全站儀導(dǎo)線。 2.按

3、導(dǎo)線的布設(shè)形式可分為：附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線和支導(dǎo)線。 (一)閉合導(dǎo)線：起閉于同一已知點(diǎn)的導(dǎo)線，如圖72所示。它本身存在嚴(yán)密的幾何條件，具有檢核作用。 (二)附合導(dǎo)線：布設(shè)在兩已知點(diǎn)間的導(dǎo)線，如圖73所示?？捎梢阎轿唤呛妥鴺?biāo)檢核。 (三)支導(dǎo)線：由一已知點(diǎn)出發(fā)，既不附合到另一已知點(diǎn)又不閉合到原已知點(diǎn)的導(dǎo)線，如圖74所示。因支導(dǎo)線缺乏檢核條件，故其邊數(shù)一般不超過3條。ABABxEFEFxABABxCDABxCDEF2431ba圖圖7 72 2 閉合導(dǎo)線示意圖閉合導(dǎo)線示意圖圖圖7 73 3 附合導(dǎo)線示意圖附合導(dǎo)線示意圖圖圖7 74 4 支導(dǎo)線示意圖支導(dǎo)線示意圖 二、導(dǎo)線測(cè)量外業(yè)工作 (一)踏勘選點(diǎn)及

4、建立標(biāo)志 實(shí)地選點(diǎn)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)相鄰點(diǎn)間通視良好，便于測(cè)角和量距 (2)點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)處，便于安置儀器 (3)視野開闊，控制范圍大，便于施測(cè)碎部 (4)導(dǎo)線各邊長度應(yīng)大致相等 (5)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)有足夠密度便于控制整個(gè)測(cè)區(qū)圖76 永久性導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)志圖75 木樁埋設(shè)示意圖 (二)量邊 導(dǎo)線邊長可用光電測(cè)距儀測(cè)定，同時(shí)應(yīng)觀測(cè)豎直角，供傾斜改正之用。若用鋼尺丈量，必須通過檢定。 (三)測(cè)角 用測(cè)回法施測(cè)導(dǎo)線左角或右角，通常在附合導(dǎo)線中測(cè)左角，在閉合導(dǎo)線中均測(cè)內(nèi)角。若閉合導(dǎo)線按逆時(shí)針編號(hào)，那么其左角就是內(nèi)角。圖78 照準(zhǔn)標(biāo)志示意圖 (四)連測(cè) 如圖79所示，導(dǎo)線與高級(jí)控制點(diǎn)連接，必須觀測(cè)連接

5、角、連接邊，作為傳遞坐標(biāo)方位角和坐標(biāo)之用。ABABx4321圖79 導(dǎo)線連測(cè)示意圖5A1DA1 三、導(dǎo)線測(cè)量內(nèi)業(yè)計(jì)算 導(dǎo)線測(cè)量內(nèi)業(yè)計(jì)算的目的就是計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。單一導(dǎo)線計(jì)算時(shí)，對(duì)角度閉合差和坐標(biāo)增量閉合差是分別進(jìn)行調(diào)整和分配的，此方法稱近似平差法。 (一)閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算 1.準(zhǔn)備工作 將檢核過的外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)及起算數(shù)據(jù)填入“閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算表”。圖710 閉合導(dǎo)線略圖 2.角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整 n邊形閉合導(dǎo)線內(nèi)角和理論值為 理(n-2)180 角度閉合差 f= 測(cè)- 理 若f f允,則可將閉合差反符號(hào)平均分配到各觀測(cè)角中。改正之后的內(nèi)角和應(yīng)為(n-2)180，以此作為校核。 3.用改正后

6、的轉(zhuǎn)折角推算各邊坐標(biāo)方位角 前 = 后 +左 180o(適用于左角) 前 = 后 右 180o(適用于右角)推算過程中應(yīng)注意： 1.計(jì)算出的若大于360o則減去360o ； 2.假設(shè)(后 + 180o) 右，應(yīng)加360o再減之；3.邊的前與后必須按導(dǎo)線的前后進(jìn)行編號(hào)；4.依次推算各邊坐標(biāo)方位角，最后推算至起始邊坐標(biāo)方位角，其值應(yīng)該與已知值相等。 4.坐標(biāo)增量的計(jì)算及閉合差的調(diào)整 (1)坐標(biāo)增量的計(jì)算 x2x1x12 x12D12cos12 y2y1y12 y12D12sin12 (2)坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算與調(diào)整 x理=0 fx=x測(cè) y理=0 fy=x測(cè) 圖713 導(dǎo)線全長 閉合差示意圖圖71

7、2 坐標(biāo)增量閉 合差示意圖 導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差 K = fD/D = 1/(D/fD) 以導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差K來衡量導(dǎo)線測(cè)量的精度，K的分母越大，精度越高。不同等級(jí)導(dǎo)線的K值已列于表中。 縱橫坐標(biāo)增量改正數(shù) Vxi=-(fx/D)Di Vyi=-(fy/D)Di 導(dǎo)線全長閉合差fD= 縱橫坐標(biāo)增量改正數(shù)之和應(yīng)滿足 vx= -fx vy= -fy 5.計(jì)算各點(diǎn)坐標(biāo) x前x后x改 y前y后y改閉合導(dǎo)線算例見表75。22yxff圖711 坐標(biāo)增量示意圖點(diǎn)點(diǎn)號(hào)號(hào) V 改改 S m x m y mx改改 my改改 m X m Y m點(diǎn)點(diǎn)號(hào)號(hào)1500.00500.001125 30 00105.22 -2

8、-61.10 +2+85.66-61.12+85.682107 48 30+13107 48 43438.88585.68253 18 4380.18 -2+47.90 +2+64.30-47.88+64.32373 00 20+1273 00 32486.76650.003306 19 15129.34 -3+76.61 +2-104.21+76.58-104.19489 33 50+1289 34 02563.34545.814215 53 1778.16 -2-63.32 +1-45.82-63.34-45.81189 36 30+1389 36 43500.00500.001125 3

9、0 002392.90 +0.99-0.070.000.00總總和和359 59 10+50360 00 00輔輔助助計(jì)計(jì)算算 測(cè)測(cè) 3595910 fx x測(cè)測(cè)+0.09 fy y測(cè)測(cè)-0.07 理理 3600000 導(dǎo)線全長閉合差導(dǎo)線全長閉合差fD fx2 fy2 0.01 f50 導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差K=0.11/392.901/3500F容容604 120 允許的相對(duì)閉合差允許的相對(duì)閉合差K容容1/2000表75 閉合導(dǎo)線計(jì)算表1234123412N (二)附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算 1.角度閉合差的計(jì)算 f= 終- 終 2.坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算(見表76) x理=x終- x始

10、fx=x理-(x終- x始) y理=y終- y始 fy=y理-(y終- y始) 圖714 附和導(dǎo)線示意圖點(diǎn)點(diǎn)號(hào)號(hào) V 改改 S m x m y m x改改 m y改改 m X m Y m點(diǎn)點(diǎn)號(hào)號(hào)B237 59 30 +5-207.91 -4+88.21207.86+88.17A 99 01 00+699 01 082507.691215.63A157 00 36225.85 +3-113.57 -3+80.20-113.54+80.171167 45 36+6167 45 422299.831303.801144 46 18139.03 +3+6.13 -3+172.46+6.16+172.4

11、32123 11 24+6123 11 302186.291393.97287 57 48172.57 +2-12.73 -2+99.26-12.71+99.243189 20 36+6189 20 422192.451556.40397 18 30100.07 +2-13.02 -2+101.65-13.00+101.634179 59 18+6179 59 242179.741655.64497 17 54102.48C 129 27 24+6129 27 302166.741757.27C46 45 24D740.00-341.10+541.78-340.95+541.64總總和和888

12、 45 18+36888 45 54輔輔助助計(jì)計(jì)算算 CDCDBA 測(cè)測(cè)6180 464448 f CDCD- CDCD 36 f容容606 146 f fx x=x x理理-(x-(xC C- x- xA A) )0.15 f0.15 fy y=y y理理-(y-(yC C- y- yA A) )0.140.14導(dǎo)線全長閉合差導(dǎo)線全長閉合差fD fx2 fy2 0.20導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差 K=0.20/740.001/3700 允許的相對(duì)閉合差允許的相對(duì)閉合差K容容1/2000 表76 附合導(dǎo)線計(jì)算表 第三節(jié) 交會(huì)定點(diǎn)測(cè)量 一、測(cè)角前方交會(huì) 如圖715所示，已知A、B兩點(diǎn)的

13、坐標(biāo)，分別在A、B點(diǎn)觀測(cè)角，則可求得待定點(diǎn)P的坐標(biāo)。xoyB(xB,yB)A(xA,yA)p(xP,yP)圖715 測(cè)角前方交會(huì)示意圖 按坐標(biāo)正算公式 xPxAxAPxADAPcosAP yPyAyAPyADAPsinAP因?yàn)锳P=AB-，代入上式可得 xPxADAPcos(AB-) yPyADAPsin(AB-)按照和差化積公式和正弦定理，得到前方交會(huì)公式如下：xP=(xActg+xBctg-yA+yB)/(ctg+ ctg)yP=(yActg+yBctg+xA-xB)/(ctg+ ctg)計(jì)算出點(diǎn)坐標(biāo)后，可用下式進(jìn)行檢核(即以P為已知點(diǎn)，以為待定點(diǎn))：x=(xPctg+xActg-yP+yA)/(ctgP+ctg)y=(yPctg+yActg+xP-xA)/(ctgP+ctg) 二、測(cè)角后方交會(huì) 如果已知點(diǎn)距離待定點(diǎn)較遠(yuǎn)，也可在待定點(diǎn)上瞄準(zhǔn)三個(gè)已知點(diǎn)、和，觀測(cè)及角，這種方法叫后方交會(huì)法。如圖716所示。xPCP圖716后