第六章 小地區(qū)控制測量

1、。 控制點 控制測量的原則： 1、分級布網(wǎng)、逐級控制； （由高級到低級） 2、要有足夠的精度； 3、要有足夠的密度； 4、要有統(tǒng)一的規(guī)格。 一、平面控制測量一、平面控制測量確定控制點平面位置的工作。國家平面控制網(wǎng)國家平面控制網(wǎng)城市平面控制網(wǎng)城市平面控制網(wǎng)小地區(qū)平面控制網(wǎng)小地區(qū)平面控制網(wǎng) 常規(guī)方法：三角測量、導(dǎo)線測量 平面控制網(wǎng)：國家控制網(wǎng)國家控制網(wǎng) 一等三角鎖一等三角鎖200Km200Km200Km200Km國家控制網(wǎng)國家控制網(wǎng)二等連續(xù)網(wǎng)二等連續(xù)網(wǎng)城市平面控制網(wǎng)：城市平面控制網(wǎng)： 二、三、四等網(wǎng)。二、三、四等網(wǎng)。 一、二級小三角網(wǎng)、小三邊網(wǎng)。一、二級小三角網(wǎng)、小三邊網(wǎng)。 一、二、三級導(dǎo)線網(wǎng)。一

2、、二、三級導(dǎo)線網(wǎng)。 圖根控制網(wǎng)（導(dǎo)線網(wǎng)、交會定點）。圖根控制網(wǎng)（導(dǎo)線網(wǎng)、交會定點）。城市導(dǎo)線網(wǎng)城市導(dǎo)線網(wǎng)小地區(qū)范圍：面積在小地區(qū)范圍：面積在15km15km以內(nèi)以內(nèi)。 為大比例尺測圖和工程建設(shè)而建立的為大比例尺測圖和工程建設(shè)而建立的 平面控制網(wǎng)。平面控制網(wǎng)。 一般采用小三角網(wǎng)或相應(yīng)等級的一般采用小三角網(wǎng)或相應(yīng)等級的 導(dǎo)線網(wǎng)。導(dǎo)線網(wǎng)。 包括：包括：首級控制網(wǎng)、圖根控制網(wǎng)首級控制網(wǎng)、圖根控制網(wǎng)小地區(qū)平面控制網(wǎng)小地區(qū)平面控制網(wǎng)二、高程控制測量二、高程控制測量 布設(shè)原則：由高級到低、從整體到局部。布設(shè)原則：由高級到低、從整體到局部。 國家高程控制網(wǎng)：一、二、三、四等。國家高程控制網(wǎng)：一、二、三、四等。

3、 城市高程控制網(wǎng)：二、三、四等。城市高程控制網(wǎng)：二、三、四等。 小地區(qū)高程控制網(wǎng)：三、四等及圖根水準(zhǔn)。小地區(qū)高程控制網(wǎng)：三、四等及圖根水準(zhǔn)。 各級各級高程控制網(wǎng)均采用高程控制網(wǎng)均采用水準(zhǔn)測量、水準(zhǔn)測量、 高山地區(qū)可采用高山地區(qū)可采用三角高程測量三角高程測量。國國家家高高程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)返回 導(dǎo)線測區(qū)內(nèi)相鄰控制點連成直線而 構(gòu)成的連續(xù)折線。導(dǎo)線邊邊 導(dǎo)線測量在地面上按一定要求選定一 系列的點依相鄰次序連成折線， 并測量各線段的邊長和轉(zhuǎn)折角， 再根據(jù)起始數(shù)據(jù)確定各點平面位 置的測量方法。 主要用于帶狀地區(qū)、隱蔽地區(qū)、城建區(qū)、 地下工程、公路、鐵路等控制點的測量。一、導(dǎo)線的布設(shè)形式與等級一、導(dǎo)線的布

4、設(shè)形式與等級導(dǎo)線的布設(shè)形式：導(dǎo)線的布設(shè)形式：附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、支導(dǎo)線。附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、支導(dǎo)線。AB1DC23AB12345附合導(dǎo)線附合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線閉合導(dǎo)線BA12支導(dǎo)線支導(dǎo)線鋼尺量距各級導(dǎo)線的主要技術(shù)要求鋼尺量距各級導(dǎo)線的主要技術(shù)要求等級等級附合導(dǎo)附合導(dǎo)線線 長度長度（kmkm）平均邊平均邊長長（mm）測角測角中誤中誤差差測回數(shù)測回數(shù)角度閉合角度閉合差差導(dǎo)線全導(dǎo)線全長相對長相對閉合差閉合差DJ6DJ6DJ2DJ2一級2.52505421/10000二級1.81808311/7000三級1.212012211/5000圖根1.0MM1.5測圖最大視距2011/2000n01 n61 n42

5、 n06 注：表中注：表中n n為測站數(shù)，為測站數(shù)，MM為測圖比例尺的分母為測圖比例尺的分母二、二、 導(dǎo)線測量的外業(yè)工作導(dǎo)線測量的外業(yè)工作1. 1.踏勘選點及建立標(biāo)志踏勘選點及建立標(biāo)志混凝土樁（永久性）混凝土樁（永久性）木樁（臨時性）木樁（臨時性）點之記點之記2.導(dǎo)線邊長測量光電測距（測距儀、全站儀）、鋼尺量距 當(dāng)導(dǎo)線跨越河流或其它障礙時， 可采用作輔助點間接求距離法。sinsinbFG 河河EFGHPb06180)( 改正內(nèi)角,再計算FG邊的邊長：時時3.3.導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角測量導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角測量 一般采用一般采用J6J6經(jīng)緯儀測回法測量，兩個以上方向經(jīng)緯儀測回法測量，兩個以上方向組成的角也可用方向法

6、。組成的角也可用方向法。導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角有導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角有左角左角和和右角右角之分。之分。當(dāng)與高級控制點連測時，需進行連接測量。當(dāng)與高級控制點連測時，需進行連接測量。NBAA1BA1AD32154三、導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)計算三、導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)計算思路：由水平角觀測值，計算方位角；由方位角、邊長D，計算坐標(biāo) 增量X 、 Y；由坐標(biāo)增量X 、 Y，計算X、Y。（計算前認(rèn)真檢查外業(yè)記錄，滿足規(guī)范 限差要求后，才能進行內(nèi)業(yè)計算）1. 1.坐標(biāo)計算公式：坐標(biāo)計算公式：（1 1） 坐標(biāo)正算（由坐標(biāo)正算（由、D，求求 X X、Y Y） 已知A（ ）， ， 求B點坐標(biāo) 。 AAyx ,ABABD,BByx ,ABABABAB

7、ABABABABDyyyDxxxsincosABABABABxxyxxxAxBxOAyyxABxABABAByABDBy注：計算出的 AB ，應(yīng)根據(jù)X 、 Y的正負(fù)， 判斷其所在的象限。（2 2） 坐標(biāo)反算（由坐標(biāo)反算（由X X、Y Y，求求、D， ）AxBxOAyyxABxABABAByABDBy22)()(ABABAByyxxD已知A（ ）、B（ ）AAyx ,BByx ,求求 。 ABABD,ABABABABABxxyyxyarctanarctan2、附合導(dǎo)線的計算 如圖，如圖，A A、B B、C C、D D是已知點，起始邊的是已知點，起始邊的方位角方位角 和終止邊的方位角和終止邊的方位

8、角 為已知。外業(yè)觀測資料為導(dǎo)線邊距離和各轉(zhuǎn)折角。為已知。外業(yè)觀測資料為導(dǎo)線邊距離和各轉(zhuǎn)折角。)(始AB)(終CDCDD4231CABAB2134CBCDD4231CABAB2134C（1）計算角度閉合差：理測f如圖：以右轉(zhuǎn)折角為例 計算 。理一般公式：理始終180n180n終始理同理：以左角計算理180n始終理理1806ABCDCCCDCBBABB18018018018018018044344323342122311121+）B B180nf）（終始左右即：允ff （各級導(dǎo)線的限差見規(guī)范）檢核：（2）閉合差分配（計算角度改正數(shù)） ：nfVi/式中：n 包括連接角在內(nèi)的導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角數(shù)（3）計算改正

9、后的角度改：iV測改fVi（4）推算各邊的坐標(biāo)方位角： （用改正后的改）左右后前180計算出的計算出的 ， 否則，需重算否則，需重算。終終（5）計算坐標(biāo)增量X、Y：iiiiiiDYDXsincos（6）計算坐標(biāo)增量閉合差：)()(始終始終yyyfxxxfyx由于 的存在，使導(dǎo)線不能和CD連接，存在導(dǎo)線全長閉合差 ：yxff ,Df22yxDfff導(dǎo)線全長相對閉合差：DDfDDfK1iyyiixxiDDfvDDfv（7）分配閉合差 ：yxff ,yyxxfvfv（8）計算改正后的坐標(biāo)增量：yiiixiiivyyvxx改改BCBCyyyxxx理理（9）計算各導(dǎo)線點的坐標(biāo)值：改改iiiiiiyyyx

10、xx11 依次計算各導(dǎo)線點坐標(biāo)，依次計算各導(dǎo)線點坐標(biāo)，例：例：C110836017.128302.1429 CDCCmymx3390214 DCD4235213175 6512167 B824423654.87386.1536 ABBBmymxABA8463205 8074202 4504290 125.36m98.76m114.63m116.44m156.25m前進方向前進方向 如圖，如圖，A A、B B、C C、D D是已知點，外業(yè)觀測資料為導(dǎo)是已知點，外業(yè)觀測資料為導(dǎo) 線邊距離和各轉(zhuǎn)折角見圖中標(biāo)注。線邊距離和各轉(zhuǎn)折角見圖中標(biāo)注。205 36 48290 40 54202 47 08167

11、 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 53100 27 1177 40 1690 18 3394 47 2160 38 01125.3698.71114.63116.44156.25641.44 +0.04-107.31 +

12、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點點號號觀測角觀測角（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點點號號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

13、坐標(biāo)值x my mx my mxmym1536.86 837.541429.59 772.711411.70 869.811442.621011.081442.02 1127.501429.021283.17-107.843.3.閉合導(dǎo)線的計算閉合導(dǎo)線的計算 閉合導(dǎo)線的計算步驟與附合導(dǎo)線基本相同，閉合導(dǎo)線的計算步驟與附合導(dǎo)線基本相同，需要強調(diào)以下兩點：需要強調(diào)以下兩點：(1)(1)角度閉合差的計算角度閉合差的計算n n邊形閉合導(dǎo)線內(nèi)角和的理論值應(yīng)為邊形閉合導(dǎo)線內(nèi)角和的理論值應(yīng)為：1802）（理n1802）（測理測nf（2 2）坐標(biāo)增量閉合差的計算）坐標(biāo)增量閉合差的計算根據(jù)閉合導(dǎo)線本身的特點根據(jù)

14、閉合導(dǎo)線本身的特點：00理理yx理論上理論上實際上實際上測測yfxfyx北北21430003125 036389 0384107 053389 020073 78.16m105.22m129.34m80.18m輔輔助助計計算算點點號號觀測角觀測角（右角）（右角） 改改正正數(shù)數(shù) 改正角改正角 1234坐標(biāo)坐標(biāo)方位角方位角 距離距離 D m點點號號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 mxmym1212閉閉 合合 導(dǎo)導(dǎo) 線線 坐坐 標(biāo)標(biāo) 計計 算算 表表107 48 3089 36 3089 33 5053 18 43125 30 0073 00 20+

15、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 -63.32 +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

16、.81563.34438.88650.00486.76500.00 500.00500.00500.0005180)2( nf測012406 容f09. 0測xfx07. 0測yfy11. 022yxfff3500190.39211. 0K20001容K四、查找導(dǎo)線測量錯誤的方法四、查找導(dǎo)線測量錯誤的方法1 1、個別測角錯誤的檢查、個別測角錯誤的檢查基本方法：通過按一定比例展繪導(dǎo)線來發(fā)現(xiàn)測基本方法：通過按一定比例展繪導(dǎo)線來發(fā)現(xiàn)測 角錯誤點。角錯誤點。42131 4 AD2 233 45 5B(1)C(6)C B 2 2、個別邊錯誤的檢查、個別邊錯誤的檢查例：例：21341 4 5 5xfyff

17、xyfffarctanf 導(dǎo)線全長閉導(dǎo)線全長閉合差合差f f 的坐標(biāo)方的坐標(biāo)方位角位角凡坐標(biāo)方位角與凡坐標(biāo)方位角與 或或 相接近的導(dǎo)線邊，相接近的導(dǎo)線邊，是可能發(fā)生量邊錯誤的邊。是可能發(fā)生量邊錯誤的邊。180ff五、城市圖根導(dǎo)線測量的特點五、城市圖根導(dǎo)線測量的特點 及注意事項及注意事項 圖根控制點 直接用于測繪地形圖的控制點。 圖根控制測量 測定圖根點平面位置和高 程的工作。 由于城市街區(qū)道路較多，所以圖根控制 宜采用導(dǎo)線測量，在高級控制點基礎(chǔ)上 進一步加密。 圖根支導(dǎo)線測量時，用圖根支導(dǎo)線測量時，用DJ6DJ6經(jīng)緯儀對左、右經(jīng)緯儀對左、右折角各測一測回，并應(yīng)滿足折角各測一測回，并應(yīng)滿足 ，邊

18、長往返丈量，邊長往返丈量，K1/3000.K1/3000. 04 右左圖根支導(dǎo)線平均邊長及邊數(shù)圖根支導(dǎo)線平均邊長及邊數(shù)測圖比例尺測圖比例尺平均邊長平均邊長/m/m導(dǎo)線邊數(shù)導(dǎo)線邊數(shù)1:5001:5001001002 21:10001:10001501502 21:20001:20002502502 21:50001:50003503504 4 利用電磁波測距儀和電子全站儀，采用極 坐標(biāo)法布設(shè)圖根點。其中測角的方向較差不應(yīng)超過30，邊長應(yīng)遵循下表規(guī)定。比例尺比例尺邊長邊長/m/m1:5003001:10005001:20007001:50001000電磁波測距儀極坐標(biāo)法邊長返回 交會定點用來加密控

19、制點的方法，分為測角交會和距離交會兩類。BAPAAB CAB前方交會前方交會DaDbP距離交會距離交會后方交會后方交會BP側(cè)方交會側(cè)方交會一、前方交會一、前方交會1.基本公式（余切公式）BAP當(dāng)A、B、P逆時針編號時：cotcot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxx當(dāng)A、B、P順時針編號時：cotcot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxx2、計算實例 為了提高精度，通常在三個已知點上進行觀測，得到P點的兩組坐標(biāo)，其點位較差為：22yxe21ppxxx21ppyyyMee1 . 02容前方交會計算實例

20、前方交會計算實例點名點名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 2yAyByPyByCyPyP37477.5437327.2037194.57437327.2037163.6937194.5437194.5616307.2416078.9016226.4216078.9016046.6516226.4216226.4203. 0 x0ymmmMeMe2 . 02001 . 02100003. 0容4041577519025811335690623二、后方交會二、后方交會1. 1.基本公式（

21、仿權(quán)公式）基本公式（仿權(quán)公式）CBACCBBaAPCBACCBBAAPPPPyPyPyPyPPPxPxPxPx式中：式中：cotcot1cotcot1cotcot1CPBPAPCBAABCCBA注意事項：注意事項：1 1）、必須分別與必須分別與A A、B B、C C的按上圖所示的按上圖所示關(guān)系對應(yīng)，這三個角可按方向觀測法獲得，其總關(guān)系對應(yīng)，這三個角可按方向觀測法獲得，其總和應(yīng)等于和應(yīng)等于360360。2 2）AA、BB、CC為三個已知點構(gòu)成的三角形內(nèi)為三個已知點構(gòu)成的三角形內(nèi)角，其值根據(jù)三條已知邊的方位角計算。角，其值根據(jù)三條已知邊的方位角計算。3 3）如出現(xiàn)上圖（）如出現(xiàn)上圖（b b）的情況

22、，計算時）的情況，計算時、均以負(fù)值代入計算。均以負(fù)值代入計算。4 4）P P點不能位于或接近三個已知點的外接圓上，點不能位于或接近三個已知點的外接圓上，否則否則P P點坐標(biāo)為不定解或計算精度低。點坐標(biāo)為不定解或計算精度低。后方交會計算實例后方交會計算實例示示 意意 圖圖野野 外外 圖圖ABCCBAxAxBxCxA-xBxB-xCxA-xCAABBCCyAyByCyA-yByB-yCyA-yCP PA AP PB BP PC CBABACBCBCACAxPyP 1432.5661946.7231923.566-514.15723.167-490.990461005.8901716.1433232

23、38.11800 0000.04488.2664463.5193925.008 24.707583.511963.2181.29315-0.7471281.791712.337731644.5554064.45879252524216525204634234232177141455.887323211.9131040450.0三三 、距離交會、距離交會1. 1.基本公式基本公式1 1）計算直線）計算直線ABAB的坐標(biāo)方位角的坐標(biāo)方位角：ABABABxxyy arctan2 2）計算）計算A A、B B間的水平距離：間的水平距離：22)()(ABABAByyxxD3 3）利用余弦定理計算）利用余

24、弦定理計算A:A:ABbbDDDDDAaAB2arccos2224 4）求）求APAP邊的坐標(biāo)方位角：邊的坐標(biāo)方位角：AABAP5 5）P P點的坐標(biāo)為：點的坐標(biāo)為：APAPAPAPAPAPDyyDxxsincos距離交會計算實例距離交會計算實例三角形三角形 編號編號AP(Db)AB(DAB)BP(Da)BP(Db)BC(DAB)CP(Da)邊名邊名邊長邊長點名點名坐坐 標(biāo)標(biāo)xy略圖略圖P點最后坐標(biāo)點最后坐標(biāo)776.162 1119.647321.180301.065312.266248.177260.722312.266479.593776.161524.7671119.6441217.40

25、7919.750A(A)B(B)P(P)B(A)C(B)P(P)479.593700.433776.1631217.4071355.9911119.650747398 AB428060 A329238 AABAP006. 0,002. 0yx1000,006. 0MemMe2 . 0102 . 03容CBAP436032 BC111250 B3254314 BBCBP返回 6.4 6.4 高程控制測量程高程控制測量程一、三、四等水準(zhǔn)測量、三、四等水準(zhǔn)測量 ( (一一) )、三、四等水準(zhǔn)測量技術(shù)基本要求要求、三、四等水準(zhǔn)測量技術(shù)基本要求要求 儀器；儀器；水準(zhǔn)尺；水準(zhǔn)尺；視線長度；視線長度；前后視

26、距前后視距差；差； 視線高；視線高；黑紅面尺的讀數(shù)差。黑紅面尺的讀數(shù)差。二、三、四等水準(zhǔn)測量相關(guān)技術(shù)要求三三 、 四四 等等 水水 準(zhǔn)準(zhǔn) 測測 量量 儀儀 器器 的的 規(guī)規(guī) 格格 等等 級級 望望 遠遠 鏡鏡 放放 大大 率率 符符 合合 水水 準(zhǔn)準(zhǔn) 器器 分分 劃劃 值值 三三 2 2 5 5 倍倍 3 3 0 0 四四 2 2 0 0 倍倍 3 3 0 0 三三 、 四四 等等 水水 準(zhǔn)準(zhǔn) 測測 量量 視視 線線 長長 度度 和和 觀觀 測測 限限 差差 等等 級級 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 視視 線線 長長 度度 （ m m ） 前前 后后 視視 距距 差差 （ m m ） 前前 后后 視視 距距 差

27、差 累累 計計 （ m m ） 紅紅 黑黑 讀讀 數(shù)數(shù) 差差 （ m m m m ） 紅紅 黑黑 高高 差差 之之 差差 （ m m m m ） 三三 6 6 5 5 3 3 . . 0 0 6 6 . . 0 0 2 2 . . 0 0 3 3 . . 0 0 四四 8 8 0 0 5 5 . . 0 0 1 1 0 0 . . 0 0 3 3 . . 0 0 5 5 . . 0 0 1 1、測站觀測程序、測站觀測程序 測測站站編編號號點號點號后后尺尺前前尺尺上絲上絲下下 絲絲上絲上絲下絲下絲后視距后視距前視距前視距視距差視距差d(m)d(m)方向方向及尺及尺號號水準(zhǔn)尺讀數(shù)水準(zhǔn)尺讀數(shù) （ m

28、）黑面黑面紅面紅面K+黑黑-紅紅平均平均高差高差（m）備備注注K為尺為尺常數(shù)：常數(shù)：K5=4.787K6=4.687三、四等水準(zhǔn)測量記錄（雙面尺法）三、四等水準(zhǔn)測量記錄（雙面尺法）（1）（4）（2）（5）（9）（10）（11）（12）后后前前后后-前前（3）（6）（8）（7）（15）（16）（14）（13）（17）（18）12BM.1-TP.1TP.1-TP.21.5360.94758.9+0.11.9541.37358.1-0.21.0300.44258.8+0.11.2760.69458.3-0.1后后5前前6后后-前前后后6前前5后后-前前1.2420.736+0.5066.0305.4

29、22+0.6081.6640.985+0.6796.3505.773+0.577-1+1-2+0.5070+1-1+2+0.6780 三、四等水準(zhǔn)觀測手簿三、四等水準(zhǔn)觀測手簿下下絲絲 下下絲絲 后后 尺尺 上上絲絲 前前 尺尺 上上絲絲 標(biāo)標(biāo) 尺尺 讀讀 數(shù)數(shù) 后后視視距距 前前視視距距 測測站站編編號號 視視距距差差 d d d d 方方 向向 及及 尺尺號號 黑黑面面 紅紅面面 K K+ +黑黑 - -紅紅 高高差差中中數(shù)數(shù) 備備 注注 ( (1 1) ) ( (4 4) ) 后后 ( (3 3) ) ( (8 8) ) ( (1 14 4) ) ( (2 2) ) ( (5 5) ) 前

30、前 ( (6 6) ) ( (7 7) ) ( (1 13 3) ) ( (9 9) ) ( (1 10 0) ) 后后- -前前 ( (1 15 5) ) ( (1 16 6) ) ( (1 17 7) ) ( (1 18 8) ) ( (1 11 1) ) ( (1 12 2) ) 1 1. .5 57 71 1 0 0. .7 73 39 9 后后 1 10 05 5 1 1. .3 38 84 4 6 6. .1 17 71 1 0 0 1 1. .1 19 97 7 0 0. .3 36 63 3 前前 1 10 06 6 0 0. .5 55 51 1 5 5. .2 23 39

31、9 - -1 1 3 37 7. .4 4 3 37 7. .6 6 后后- -前前 + +0 0. .8 83 33 3 + +0 0. .9 93 32 2 + +1 1 + +0 0. .8 83 32 2 1 1 - -0 0. .2 2 - -0 0. .2 2 2 21 12 21 1 2 2. .1 19 96 6 后后 1 10 06 6 1 1. .9 93 34 4 6 6. .6 62 21 1 0 0 1 17 74 47 7 1 1. .8 82 21 1 前前 1 10 05 5 2 2. .0 00 08 8 6 6. .7 79 96 6 - -1 1 3 37

32、 74 4 3 37 7. .5 5 后后- -前前 - -0 0. .0 07 74 4 - -0 0. .1 17 75 5 + +1 1 - -0 0. .0 07 74 4 2 2 - -0 0. .1 1 - -0 0. .3 3 1 1. .9 91 14 4 2 2. .0 05 55 5 后后 1 10 05 5 1 1. .7 72 26 6 6 6. .5 51 13 3 0 0 1 1. .5 53 39 9 1 1. .6 67 78 8 前前 1 10 06 6 1 1. .8 86 66 6 6 6. .5 55 54 4 - -1 1 3 37 7. .5 5 3

33、 37 7. .7 7 后后- -前前 - -0 0. .1 14 40 0 - -0 0. .0 04 41 1 + +1 1 - -0 0. .1 14 40 0 3 3 - -0 0. .2 2 - -0 0. .5 5 1 1. .9 96 65 5 2 2. .1 14 41 1 后后 1 10 06 6 1 1. .8 83 32 2 6 6. .5 51 19 9 0 0 1 1. .7 70 00 0 1 1. .8 87 74 4 前前 1 10 05 5 2 2. .0 00 07 7 6 6. .7 79 93 3 + +1 1 2 26 6. .5 5 2 26 6.

34、.7 7 后后- -前前 - -0 0. .1 17 75 5 - -0 0. .2 27 74 4 - -1 1 - -0 0. .1 17 74 4 4 4 - -0 0. .2 2 - -0 0. .7 7 1 1. .5 54 40 0 2 2. .8 81 13 3 后后 1 10 05 5 1 1. .3 30 04 4 6 6. .0 09 91 1 0 0 1 1. .0 06 69 9 2 2. .3 35 57 7 前前 1 10 06 6 2 2. .5 58 85 5 7 7. .2 27 72 2 0 0 4 47 7. .1 1 4 45 5. .6 6 后后- -

35、前前 - -1 1. .2 28 81 1 - -1 1. .1 18 81 1 0 0 - -1 1. .2 28 81 1 5 5 + +1 1. .5 5 + +0 0. .8 8 K K 為為水水 準(zhǔn)準(zhǔn)尺尺常常數(shù)數(shù), ,如如: : K K1 10 05 5= =4 4. .7 78 87 7 K K1 10 06 6= =4 4. .6 68 87 7 將觀測數(shù)據(jù)（將觀測數(shù)據(jù)（1 1）、（）、（2 2）、）、（、（8 8）按表形式記錄。）按表形式記錄。 （1 1） 后視距離（后視距離（9 9）=100=100（1 1）- -（2 2） 前視距離（前視距離（1010）=100=100（4

36、 4）- -（5 5） 前視視距差值（前視視距差值（1111）= =（9 9）- -（1010） 視距差累積值（視距差累積值（1212）= =前站（前站（1212）+ +本站（本站（1111） （2 2） 先進行同一標(biāo)尺紅、黑讀數(shù)較核，后進行高差計算。先進行同一標(biāo)尺紅、黑讀數(shù)較核，后進行高差計算。 前視黑、紅讀數(shù)差：（前視黑、紅讀數(shù)差：（1313）=K=K106106+ +（6 6）- -（7 7） 后視黑、紅讀數(shù)差：（后視黑、紅讀數(shù)差：（1414）=K=K105105+ +（3 3）- -（8 8） (13)(13)、(14)(14)應(yīng)等于零，不符值應(yīng)滿足表的要求。否則應(yīng)重應(yīng)等于零，不符值應(yīng)

37、滿足表的要求。否則應(yīng)重新觀測新觀測 黑面高差：（黑面高差：（1515）= =（3 3）- -（6 6） 紅面高差：（紅面高差：（1616）= =（8 8）- -（7 7） 紅、黑面高差之差：（紅、黑面高差之差：（1717）= =（1515）- - （1616）0.100 0.100 計算較核：（計算較核：（1717）= =（1414）- -（1313） 高差部分按頁分別計算后視紅、黑面高差之和與前視讀高差部分按頁分別計算后視紅、黑面高差之和與前視讀數(shù)綜合之差，他應(yīng)等于紅、黑面高差之和。數(shù)綜合之差，他應(yīng)等于紅、黑面高差之和。 對于測站數(shù)為偶數(shù)時：對于測站數(shù)為偶數(shù)時： （3 3）+ +（8 8）-

38、 - （6 6）+ +（7 7）= = （1515）+ +（1616）= = 2(18)2(18) 對于測站數(shù)為奇數(shù)時：對于測站數(shù)為奇數(shù)時： （ 3 3 ） + + （ 8 8 ） - - （ 6 6 ） + + （ 7 7 ） = = （ 1 51 5 ） + +（1616）=2(18)=2(18)0.1000.100 視距部分：后視距總和與前視距總和之差應(yīng)等于末站視距查視距部分：后視距總和與前視距總和之差應(yīng)等于末站視距查累積值。較核無誤后，可計算水準(zhǔn)路線的總長度。累積值。較核無誤后，可計算水準(zhǔn)路線的總長度。 在完成一測段單程測量后，須立即計算器高差總和。完成在完成一測段單程測量后，須立即計

39、算器高差總和。完成一測段往、返觀測后，應(yīng)立即計算高差閉合差，進行成果檢驗。一測段往、返觀測后，應(yīng)立即計算高差閉合差，進行成果檢驗。其高差閉合差應(yīng)符合表的規(guī)定。然后對閉合差進行調(diào)整。最后其高差閉合差應(yīng)符合表的規(guī)定。然后對閉合差進行調(diào)整。最后按調(diào)整后的高差計算各水準(zhǔn)點的高程。按調(diào)整后的高差計算各水準(zhǔn)點的高程。 二二、 三角高程測量三角高程測量ABMDvihABHAHBDtan大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面viSvitgDhABsin1 1、原理、原理 如圖如圖2 2、高差計算公式、高差計算公式3 3、B B點高程：點高程：二、三角高程測量二、三角高程測量3 3、公式中使用注意問題、公式中使用注意問題 1 1

40、）注意）注意正負(fù)號正負(fù)號 2 2）兩差改正）兩差改正 當(dāng)兩點距離大于當(dāng)兩點距離大于300300米時，應(yīng)考慮地球曲率及大氣米時，應(yīng)考慮地球曲率及大氣折光對高差的影響，所以加兩差改正折光對高差的影響，所以加兩差改正 地地球球曲曲率率改改正正RDC22 大大氣氣折折光光改改正正RDr214. 02 （折折光光系系數(shù)數(shù)一一般般在在 0 0. .1 13 30 0. .1 16 6 之之間間） 兩兩差差改改正正：)(43.02)14.01 (22mmRDRDrCf D D 為為兩兩點點間間水水平平距距離離以以千千米米為為單單位位。 4 4、對向觀測、對向觀測( (雙向觀測雙向觀測)()(往返觀測往返觀測

41、) ) 三角高程對向觀測即往返測三角高程對向觀測即往返測, ,也稱直覘、反覘。也稱直覘、反覘。 由由A A向向B B觀測稱往測，直覘（儀器在觀測稱往測，直覘（儀器在A A點上）點上） 由由B B向向A A觀測稱返測，反覘觀測稱返測，反覘 ( (儀器在儀器在B B點上點上) ) 對向觀測對向觀測目的目的是取平均值為最后高程是取平均值為最后高程, ,可消除可消除兩差改正影響兩差改正影響, ,在等級控制中在等級控制中( (三四三四) )必須對向觀測。必須對向觀測。 三角高程測量對向觀測所求得的高差較差不應(yīng)三角高程測量對向觀測所求得的高差較差不應(yīng)大于大于0.1Dm(D0.1Dm(D為平距為平距, ,以

42、以kmkm為單位為單位) )若符合要求若符合要求, ,則則取兩次高差的平均值為最后結(jié)果。取兩次高差的平均值為最后結(jié)果。5 5、三角高程測量的觀測步驟與計算實例、三角高程測量的觀測步驟與計算實例 三角高程測量的觀測步驟：三角高程測量的觀測步驟： 1 1）安置儀器于測站上）安置儀器于測站上, ,量取儀器高量取儀器高, ,覘標(biāo)高覘標(biāo)高, ,讀讀至至0.5cm,0.5cm,用小鋼尺丈量用小鋼尺丈量, ,量取兩次的結(jié)果之差不超量取兩次的結(jié)果之差不超過過1cm1cm時時, ,取平均值后取至取平均值后取至cmcm記入表中記入表中 2 2） 測量豎直角測量豎直角 用中絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)用中絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)( (豎盤管氣泡居

43、中視線自動水平豎盤管氣泡居中視線自動水平) ) 盤左、盤右觀測盤左、盤右觀測3 3）限差要求見表）限差要求見表 表中：表中：DD為邊長（為邊長（KmKm）,n,n為邊數(shù)為邊數(shù) H Hd d為等高距為等高距4 4）量距）量距( (斜距斜距 、平距、平距) ) 斜距：望遠鏡旋轉(zhuǎn)軸中心至目標(biāo)高的距斜距：望遠鏡旋轉(zhuǎn)軸中心至目標(biāo)高的距離離 5. 高差及高程計算高差及高程計算對于往返測所得的高差之差對于往返測所得的高差之差f fh h( (經(jīng)兩差改正經(jīng)兩差改正),),不應(yīng)大于不應(yīng)大于0.1D m0.1D m (D (D以以kmkm為單位為單位)f)fh h= =0.1Dm0.1Dm 6.5 6.5 全球定

44、位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)( (全球測時與全球測時與測距導(dǎo)航定位系統(tǒng)測距導(dǎo)航定位系統(tǒng)) )簡稱簡稱GPS,GPS,是是英文英文Global Positioning Global Positioning SystemSystem的縮寫的縮寫. . 整個系統(tǒng)包括整個系統(tǒng)包括空間（衛(wèi)星），地面控制站和空間（衛(wèi)星），地面控制站和用戶（接收機）三部分。用戶（接收機）三部分。 第第1 1顆顆GPSGPS衛(wèi)星于衛(wèi)星于19781978年年1010月月6 6日發(fā)射，日發(fā)射， 19941994年年3 3月完成月完成2424顆衛(wèi)星組網(wǎng)，顆衛(wèi)星組網(wǎng)，19951995年年4 4月月2727日達日達到完

45、全運行能力。到完全運行能力。GPSGPS衛(wèi)星已發(fā)衛(wèi)星已發(fā)展了展了2 2代代4 4種型號，耗資種型號，耗資。現(xiàn)在軌道運行的為第?，F(xiàn)在軌道運行的為第2 2代的代的兩種型號兩種型號-GPS-2A-GPS-2A和和2R2R，衛(wèi)星，衛(wèi)星壽命約壽命約7.57.5年。年。 空間系統(tǒng)由空間系統(tǒng)由2424顆工作衛(wèi)星和顆工作衛(wèi)星和3 3顆備份衛(wèi)星組成，顆備份衛(wèi)星組成，分布在分布在2020020200千米高的千米高的6 6個傾角為個傾角為5555的軌道平面上，的軌道平面上，運行周期運行周期1212小時。小時。這樣，在這樣，在地球上任何地方任一時地球上任何地方任一時刻都能同時觀測到刻都能同時觀測到4 4顆以上的衛(wèi)星。

46、顆以上的衛(wèi)星。衛(wèi)星軌道即每時衛(wèi)星軌道即每時刻的精確位置由地面監(jiān)控站測定，并通過衛(wèi)星用無刻的精確位置由地面監(jiān)控站測定，并通過衛(wèi)星用無線電波向地面發(fā)播；地面上用線電波向地面發(fā)播；地面上用GPS接收機同時接收接收機同時接收4顆以上衛(wèi)星信號，根據(jù)衛(wèi)星的精確位署以求得地面顆以上衛(wèi)星信號，根據(jù)衛(wèi)星的精確位署以求得地面點位置。它能為用戶提供全球性、全天候、連續(xù)、點位置。它能為用戶提供全球性、全天候、連續(xù)、實時、高精度的三維坐標(biāo)、三向速度和時間信息。實時、高精度的三維坐標(biāo)、三向速度和時間信息。地面地面控制控制系統(tǒng)系統(tǒng)。 位于位于美國克羅拉多（美國克羅拉多（ColoradoColorado）的法爾孔）的法爾孔（

47、FalconFalcon）空軍基地）空軍基地，它的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對，它的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對GPSGPS的觀測數(shù)據(jù)，計算出衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正的觀測數(shù)據(jù)，計算出衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去；參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去；同時，它還對衛(wèi)星進行控制，向衛(wèi)星發(fā)布指令，當(dāng)工同時，它還對衛(wèi)星進行控制，向衛(wèi)星發(fā)布指令，當(dāng)工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時，調(diào)度備用衛(wèi)星，替代失效的工作作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時，調(diào)度備用衛(wèi)星，替代失效的工作衛(wèi)星工作；另外，主控站也具有監(jiān)控站的功能。衛(wèi)星工作；另外，主控站也具有監(jiān)控站的功能。監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號，監(jiān)監(jiān)控站的作用是接收

48、衛(wèi)星信號，監(jiān)測衛(wèi)星的工作狀態(tài)；測衛(wèi)星的工作狀態(tài)； 有三個，它們分別有三個，它們分別位于阿松森群島位于阿松森群島（AscencionAscencion）、迭哥伽西亞（）、迭哥伽西亞（Diego GarciaDiego Garcia）、卡）、卡瓦加蘭（瓦加蘭（KwajaleinKwajalein），），注入站的作用是將主控站計注入站的作用是將主控站計算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘的改正數(shù)等注入到衛(wèi)星中去。算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘的改正數(shù)等注入到衛(wèi)星中去。每天注入三次，每次注入每天注入三次，每次注入1414天的星歷。天的星歷。主控站主控站監(jiān)控站監(jiān)控站監(jiān)控站監(jiān)控站注入站注入站/監(jiān)控站監(jiān)控站注入站注入站/監(jiān)控站監(jiān)

49、控站注入站注入站/監(jiān)控站監(jiān)控站GPSGPS地面控制站分布地面控制站分布法爾孔空軍基地法爾孔空軍基地 （1）布網(wǎng)靈活，點與點之間可不通視；布網(wǎng)靈活，點與點之間可不通視； （2）定位精度高，其兩點的距離相對精度定位精度高，其兩點的距離相對精度約為約為 110ppm 即即:1/10000001/100000）； （3）全天候觀測；全天候觀測； （4）操作簡便，自動化程度高；操作簡便，自動化程度高； （5）觀測時間短，人力消耗少，花費少。觀測時間短，人力消耗少，花費少。 （6）可提供三維坐標(biāo)）可提供三維坐標(biāo) 三、三、 采用的坐標(biāo)系為采用的坐標(biāo)系為WGS-84WGS-84 地心坐標(biāo)系（如下頁圖）。地心坐

50、標(biāo)系（如下頁圖）。 按定位方式按定位方式： GPSGPS定位分為定位分為絕對定位和相對定位絕對定位和相對定位絕對定位（絕對定位（單點定位單點定位）：就是根據(jù)一臺接收機的觀測數(shù)據(jù)就是根據(jù)一臺接收機的觀測數(shù)據(jù)來來直接確定觀測站（直接確定觀測站（接收機）位置接收機）位置相對于坐標(biāo)原點（地球質(zhì)相對于坐標(biāo)原點（地球質(zhì)心心- -WGS84WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)）絕對坐標(biāo)的一種方法。坐標(biāo)系統(tǒng)）絕對坐標(biāo)的一種方法。它只能采用偽距它只能采用偽距觀測量，可用于車船等的概略導(dǎo)航定位。觀測量，可用于車船等的概略導(dǎo)航定位。 絕對定位的基本原理：絕對定位的基本原理： 以以GPSGPS衛(wèi)星和用戶接收機天線之間的距離（或距衛(wèi)星和

51、用戶接收機天線之間的距離（或距離差）觀測量為基礎(chǔ)，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時坐標(biāo)，離差）觀測量為基礎(chǔ)，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時坐標(biāo)，來確定接收機天線所對應(yīng)的點位，即觀測站的位置。來確定接收機天線所對應(yīng)的點位，即觀測站的位置。 GPSGPS絕對定位方法的實質(zhì)是空間距離后方交會。絕對定位方法的實質(zhì)是空間距離后方交會。原則上觀測站位于以原則上觀測站位于以3 3顆衛(wèi)星為球心，相應(yīng)距離為顆衛(wèi)星為球心，相應(yīng)距離為半徑的球與觀測站所在平面交線的交點上。半徑的球與觀測站所在平面交線的交點上。SW首子午線AOG P S 的 絕 對 定 位 與 坐 標(biāo) 系ZYXyAxAzA1234d1d2d3d44042/ 124242430

52、32/ 12323232022/ 12222221012/ 1212121)()()()()()()()()()()()()()()()(dVVCZZYYXXdVVCZZYYXXdVVCZZYYXXdVVCZZYYXXtttttttt 上述四個方程式中待測點坐上述四個方程式中待測點坐標(biāo)標(biāo)x、 y、 z 和和Vt0為未知參數(shù)，為未知參數(shù)， 其中其中di=cti (i=1、2、3、4)。 di (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星分別為衛(wèi)星1、2、3、4到接收機之間的距離。到接收機之間的距離。ti (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星分別為衛(wèi)星1、2、3、4的信號到達接收機所的信號到達接收機所經(jīng)歷的時

53、間。經(jīng)歷的時間。 c為為GPS信號的傳播速度（即信號的傳播速度（即光速）。光速）。 x、y、z 為待測點坐標(biāo)的空間直角坐標(biāo)。為待測點坐標(biāo)的空間直角坐標(biāo)。 xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星、衛(wèi)星2、衛(wèi)星、衛(wèi)星3、衛(wèi)星衛(wèi)星4在在t時刻的空間直角坐標(biāo)，可由衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得。時刻的空間直角坐標(biāo)，可由衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得。 Vt i (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星、衛(wèi)星2、衛(wèi)星、衛(wèi)星3、衛(wèi)星、衛(wèi)星4的衛(wèi)星鐘的鐘差，由衛(wèi)星星歷提供。的衛(wèi)星鐘的鐘差，由衛(wèi)星星歷提供。 Vto為接收機的鐘差。為接收機的鐘差。由以上四個方程即可解算出待測點的坐標(biāo)由以上四

54、個方程即可解算出待測點的坐標(biāo)x、y、z （定位）（定位）和接收機的鐘差和接收機的鐘差Vt0 （授時）（授時）。4042/12424243032/12323232022/12222221012/1212121)()()()()()()()()()()()()()()()(dVVCZZYYXXdVVCZZYYXXdVVCZZYYXXdVVCZZYYXXtttttttt 相對定位（差分定位）相對定位（差分定位） 是根據(jù)兩臺以上接收機的觀測數(shù)據(jù)來確定觀測點之間是根據(jù)兩臺以上接收機的觀測數(shù)據(jù)來確定觀測點之間的相對位置的方法，它既可采用偽距觀測量也可采用相位的相對位置的方法，它既可采用偽距觀測量也可采用相位觀測量，大地測量或工程測量均應(yīng)采用相位觀測值進行相觀測量，大地測量或工程測量均應(yīng)采用相位觀測值進行相對定位。對定位。 按接受機運動方式按接受機運動方式：GPSGPS定位分為定位分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位。靜態(tài)定位和動態(tài)定位。 靜