測量學(xué)小區(qū)域控制測量

1、測量學(xué)小區(qū)域控制測量第1頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五三、視距測量： 原理 測量：水平：水平距離 傾斜：水平距離和高程差 測量誤差四、電磁波測距 概況 原理：脈沖測距法和相位差測距法 第2頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五五、直線定向 標(biāo)準(zhǔn)方向 直線方向表示： 方位角：真子午線；測子午線；坐標(biāo)縱軸方位角 相互關(guān)系：方位角，磁偏角，收斂角 范圍：0360,順 象限角：順、逆；090 直線方位角確定： 測左或右直線水平角 推算直線方位角：前=后+水平夾角+180六、羅盤儀-測量磁方位角七、陀螺儀，陀螺經(jīng)緯儀-真子午角測量（慣性測量） 第3頁，共1

2、12頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五復(fù)習(xí)： 1 距離測量的方法有那些 2 如何進(jìn)行鋼尺測量距離（普通、精密） 3 采用視距測量的方法（水平距離、高程） 4 直線方向的表示有那幾種及相互轉(zhuǎn)換 5 如何進(jìn)行直線定向（直線的坐標(biāo)角確定） 第4頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五第六章 小區(qū)域控制測量主要內(nèi)容： 1.控制測量概述 2.導(dǎo)線測量 3.經(jīng)緯儀交會法定位 4.高程控制測量 5.全站儀簡介、第5頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五6.1 控制測量概述 一、控制測量(control survey)1.目的與作用為測圖或工程建設(shè)的測區(qū)建立統(tǒng)

3、一測量標(biāo)準(zhǔn)控制誤差的積累作為進(jìn)行各種細(xì)部測量的基準(zhǔn) 平面控制網(wǎng)(horizontal control network) 高程控制網(wǎng)(vertical control network)第6頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五2.有關(guān)概念小地區(qū)（小區(qū)域）(block, region)(小于10Km2) ： 不必考慮地球曲率對水平角和水平距離影響的范圍控制點(diǎn)(control point) ： 具有精確可靠平面坐標(biāo)或高程的測量基準(zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)(control network)： 由控制點(diǎn)分布和測量方法決定所組成的圖形控制測量(control survey)： 為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測量

4、工作第7頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五 整體控制，即最高一級控制網(wǎng)能控制整個測區(qū)。 例如，國家控制網(wǎng)用一等鎖環(huán)控制整個國土； 對于區(qū)域網(wǎng)，最高一級控制網(wǎng)必須能控制整個測區(qū)。 全面加密，就是指在最高一級控制網(wǎng)下布置全面網(wǎng)加密， 例如國家控制網(wǎng)的一等鎖環(huán)內(nèi)用二等全面三角網(wǎng)加密； 分片加密，就是急用部分先加密，不一定全面布網(wǎng)。 高級到低級逐級控制就是用精度高一級控制網(wǎng)去控制精度低 一級控制網(wǎng)，控制層級數(shù)主要取決于測區(qū)的大小、碎部 測量的精度要求、工程規(guī)模及其精度要求。第8頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五工程控制網(wǎng)：為各類工程建設(shè)而布設(shè)的測量控制網(wǎng)

5、。 分為：測圖控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)和變形監(jiān)測網(wǎng)。小區(qū)域控制網(wǎng)：面積為10-15km2以內(nèi)的小地區(qū)范圍，為大比 例尺測圖和某項(xiàng)工程建設(shè)而建立的控制網(wǎng)圖根控制測量：直接用于地形圖測圖而布設(shè)的控制點(diǎn) -圖根控制點(diǎn)，又稱圖根點(diǎn)。 測定圖根點(diǎn)平面位置和高程的工作-圖根控制測量 圖根控制可用一級或兩級控制，首級控制用什么方 法，應(yīng)根據(jù)城市與廠礦的規(guī)模而定第9頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五3.控制測量分類按功能分： 平面控制測量：測定各平面控制點(diǎn)的坐標(biāo)X、Y 高程控制測量：測定各高程控制點(diǎn)的高程H按精度分：一等、二等、三等、四等、首級、圖根（三角測量） 一級、二級、三級、首級、圖根

6、（導(dǎo)線測量）按方法分：天文測量 常規(guī)測量(三角測量、導(dǎo)線測量;水準(zhǔn)測量) 衛(wèi)星定位測量按區(qū)域大小分：國家控制測量 城市控制測量、 小區(qū)域工程控制測量第10頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五二、國家、城市控制網(wǎng) 國家控制網(wǎng) 平面：國家平面控制網(wǎng)由一、二、三、四等三角網(wǎng) 和導(dǎo)線網(wǎng) (triangulation network)組成 高程：國家高程控制網(wǎng)是由一、二、三、四等水準(zhǔn) 網(wǎng)(leveling network)組成。 注：國家控制網(wǎng)的特點(diǎn)：高級點(diǎn)逐級控制低級點(diǎn)城市控制網(wǎng) 平面：城市平面控制網(wǎng)由二、三、四等三角網(wǎng) 和 一、二、三小三角網(wǎng)；一、二、三導(dǎo)線網(wǎng) 高程：城市高程控

7、制網(wǎng)是由二、三、四等水準(zhǔn) 一、二、三小三角網(wǎng)；一、二、三導(dǎo)線網(wǎng) 第11頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五圖形1：國家一、二等平面控制網(wǎng)布置形式一等三角網(wǎng)二等三角網(wǎng)第12頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五第13頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五三、小區(qū)域（10-15km2以內(nèi)）控制測量 平面：國家、城市控制點(diǎn)-首級控制-一二級圖根控制 高程：國家高程控制測量-一、二、三、四等 城市高程控制測量-二、三、四級 小區(qū)域高程控制測量-三、四級 、圖根 注意：水準(zhǔn)點(diǎn)的間隔距離： 一般地區(qū)2-3km， 城市建筑區(qū)1-2km 工業(yè)區(qū)小于

8、1km 一個測區(qū)至少設(shè)立三個水準(zhǔn)點(diǎn)第14頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五第15頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五第16頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五等外大比例尺第17頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五6.2 導(dǎo)線 (traverse) 測量 一、定義 1 導(dǎo)線的定義： 將測區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)（導(dǎo)線點(diǎn)）(traverse point)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)的測量 第18頁，共112頁，2022年，5

9、月20日，1點(diǎn)47分，星期五二、導(dǎo)線布設(shè)形式 1閉合導(dǎo)線(closed traverse) -用于首級控制 -多用于面積較寬闊的獨(dú)立地區(qū)2附合導(dǎo)線(connecting traverse)-用于加密控制 -多用于帶狀地區(qū)及公路、鐵路、水利等工程的勘 測與施工3支導(dǎo)線(open traverse)-用于圖根控制加密 -支導(dǎo)線的點(diǎn)數(shù)不宜超過2個，僅作補(bǔ)點(diǎn)使用 還有導(dǎo)線網(wǎng)，其多用于測區(qū)情況較復(fù)雜地區(qū)第19頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五圖形：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)）第20頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五等級 測圖比

10、例尺附合導(dǎo)線長度(m)平均邊長(m)往返丈量較差相對誤差測角中誤差(秒)導(dǎo)線全長相對閉合差 測回?cái)?shù)方位角閉合差（秒）DJ2DJ6一級25002501/200051/10002410二級18001801/150081/70001316三級12001201/1000121/50001224圖根1:500500751/3000201/20001601:100010001101:20002000180注意：導(dǎo)線按精度分一、二、三級導(dǎo)線和圖根導(dǎo)線第21頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五三、導(dǎo)線測量的外業(yè)工作 1踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志 2測水平角-轉(zhuǎn)折角(左角、右角)、連接角 3.量水

11、平邊長 4.連測或測起始方位角第22頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五1踏勘選點(diǎn) 首先調(diào)查收集測區(qū)已有的地形圖和控制點(diǎn)的成果資料， 然后在地形圖上擬定導(dǎo)線的布設(shè)方案， 最后到野外進(jìn)行實(shí)地踏勘核對、修改，選定點(diǎn)位并建立標(biāo)志選定點(diǎn)位時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： l）相鄰點(diǎn)間要通視。對于鋼尺量距導(dǎo)線，相鄰點(diǎn)間還要地勢 較平坦，以便于丈量邊長。 2）點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)較堅(jiān)實(shí)的地方，且要考慮便于保存點(diǎn)的標(biāo) 志和安置儀器。 3）點(diǎn)的周圍視野要開闊，便于碎部測量或加密 4）導(dǎo)線各邊的長度應(yīng)按規(guī)定盡量接近于平均邊長。 5）導(dǎo)線點(diǎn)的數(shù)量要足夠，密度要均勻，以便控制整個測區(qū)。 第23頁，共112頁，2

12、022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五建立標(biāo)志2.測角 導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角有：以導(dǎo)線為界沿前進(jìn)方向左側(cè)的角稱為左角 沿前進(jìn)方向右側(cè)的角稱為右角 在附合導(dǎo)線中，一般測量其左角； 在閉合導(dǎo)線中，一般均測其內(nèi)角第24頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五4 .連測 導(dǎo)線連測指的是新布設(shè)的導(dǎo)線與高級控制點(diǎn)的連接測量， 以取得新布設(shè)導(dǎo)線的起算數(shù)據(jù)：起始點(diǎn)的坐標(biāo) 起始邊的方位角3. 測邊 測距儀、鋼尺測定導(dǎo)線邊長的水平距離（往返測量）第25頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五如：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)

13、DB1D12D23D34D4CAB1234CD觀測數(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DB1，D12，D4CABCD(XB,YB)(XC,YC)BC1234附合導(dǎo)線圖第26頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五第27頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五四、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）幾個基本公式1.坐標(biāo)方位角(grid bearing)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或：第28頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五例題:方位角的推算1234595

14、13065128122123012345已知：12=300，各觀測角如圖，求各邊坐標(biāo)方位角23、34、45、51。解： 23= 12-2+1800=800 34= 23-3+1800=1950 45=2470 51=3050 12=300（檢查）第29頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五2.坐標(biāo)正算公式 由A、B兩點(diǎn)邊長DAB和坐標(biāo)方位角AB-計(jì)算坐標(biāo)增量 DABABABXy0XABYAB其中，XAB=XB-XA YAB=YB-YA XAB =DAB cos AB YAB =DAB sin AB第30頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五3.坐標(biāo)反算公

15、式（直角坐標(biāo)換算極坐標(biāo)） 由A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)來-計(jì)算AB、DAB DABABABXy0XABYAB如已知A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)，則AB的具體計(jì)算方法如下： （2） （1）第31頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五（3）根據(jù)XAB、YAB的正負(fù)號-判斷AB所在的象限 第32頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五第33頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五（二）閉合導(dǎo)線平差計(jì)算步驟 1.繪制計(jì)算草圖，在圖上填寫已知數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)2.轉(zhuǎn)折角的計(jì)算與調(diào)整115.10100.09108.3294.3867.85A1234XA=536.27mYA=328

16、.74mA1484318A12341122224970300105170610146241233006(1）計(jì)算角度閉合差： =測-理 = 測-(n-2)180（2）計(jì)算限差：第34頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五（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=328.74mA1484318A12341122224970300105170610146241233006（4）計(jì)算改正后新的角度值第35頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五 3.按新的角值，推算各

17、邊坐標(biāo)方位角 或4.按坐標(biāo)正算公式，計(jì)算各邊坐標(biāo)增量 XAB =DAB cos AB YAB =DAB sin AB第36頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五115.10100.09108.3294.3867.85A1234XA=536.27mYA=328.74mA1484318A12341122224970300105170610146241233006（1）計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差：導(dǎo)線全長相對閉合差： 導(dǎo)線全長閉合差: 5.坐標(biāo)增量閉合差(closing error in coordination increment)計(jì)算 與調(diào)整 第37頁，共112頁，2022年，5月2

18、0日，1點(diǎn)47分，星期五（2）分配坐標(biāo)增量閉合差 若K1/2000（圖根級），則將fx、fy以相反符號，按邊長成正 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=328.74mA1484318A12341122224970300105170610146241233006第38頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五115.10100.09108.3294.3867.85A1234XA=536.27mYA=328.74mA1484318A12341122224970300105170

19、6101462412330066.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，來依次計(jì)算各 導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo) 第39頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五 360 00 00=3600036426.801432111107654321 y Y 坐 標(biāo)坐 標(biāo) 增 量邊長(m)坐 標(biāo)方位角 改正后的角度 觀測角 點(diǎn)號102 48 09 -9-9-9-9 93 57 45 84 23 27 78 51 15102 48 00 78 51 06 84 23 18 93 57 3638 15 00115 27 00216 35 54312 12 36 38 15 00112.01

20、 87.58137.7189.50 +87.96500.00 250.37 +69.34+3+2+4+2-1-1 0-1 +79.08 -82.10 -66.29 -37.64-110.56 +60.13200.00 139.85 200.00287.99569.33 648.41 566.30 500.00(1)填表(3)計(jì)算改正后角度及推方位角(7)計(jì)算各點(diǎn)坐標(biāo)例1閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算實(shí)例+0.11-0.03Y87.9969.33-37.6279.08-110.52-82.1160.15-66.300089 計(jì) 算 值改正后2第40頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五K

21、= = D1400012000例2：閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算表點(diǎn)號轉(zhuǎn)折角 (右) 改正后轉(zhuǎn)折角 方向角 邊 長 D(米) 坐 標(biāo)增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐標(biāo)(米) X Y點(diǎn)號A1234A1 97 03 00105 17 06101 46 24123 30 06112 22 24+12+12 +12+12+1248 43 18 131 40 06 206 22 48 284 36 12 341 05 54 48 43 18 485.47 +0.09 -0.08x = +0.09y =0.08= x + y =0.120 539 59 00理=5400000= 測理=60容=605 =8

22、9 540 00 0097 03 12105 17 18101 46 36123 30 18112 22 36115.10 100.09 108.32 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-

23、21.880 0第41頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五草圖水平角 水平距離 連測角 方位角 坐標(biāo)正式圖各點(diǎn)的坐標(biāo)或?qū)Ь€方位角 各導(dǎo)線的水平距離注意：第42頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五例題3：閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算表-見附表例題4：p95表7-5第43頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五（三）附合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算 說明：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 若觀測角為左角，則將f反符號平均分配到各觀測角上； 若觀測角為右角，則將f同符號平均分配到各觀測角上。（1）計(jì)算方位角閉合差

24、：方法1第44頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五方法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f反符號平均分配到各觀測角右角：左角：將fx、 fy反符號平均分配到各坐標(biāo)增量上第45頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五例題5：附合導(dǎo)線的計(jì)算124.08164.10208.5394.18147.44ABCDXB=1230.88YB= 673.45XC=1845.69YC=1039.9843171241600180133617822301934400181130020454301803248B1234CAB567CD8

25、(1)繪制計(jì)算草圖,在表內(nèi)填寫已知數(shù)據(jù)和觀測數(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)第46頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五圖表：附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算表點(diǎn)號轉(zhuǎn)折角 (右) 改正后轉(zhuǎn)折角 方位角 邊 長 D(米) 坐 標(biāo)增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐標(biāo)(米) X Y點(diǎn)號AB5678CD180 13 36178 22 30193 44 00181 13 00204 54 30180 32 48124.08164.10208.53 94.18 147.44B5678C1230.88673.451

26、845.691039.98+8+8+8+8+8+8180 13 44178 22 38193 44 08181 13 08204 54 38180 32 561119 01 1243 17 12 4 16 00 43 03 28 44 40 50 30 56 42 29 43 34 4 48 56 +90.66+116.68+178.85+81.79+146.92+84.71+115.39+46.70+107.23+12.38738.33+614.90+366.41+614.81+366.53x = +0.09y =0.12= x + y =0.150K = = D1490012000-2-2

27、-2-1-2+2+3+3+2+2-12+9+90.64+116.66+178.83+81.78+146.90+84.73+115.42+107.26+46.72+12.40+614.81+366.531321.521438.181617.011698.79758.18873.60980.861027.581119 00 24理=11190112= 測理= - 48容=606 =98第47頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五注：導(dǎo)線測量的外業(yè)工作： 選點(diǎn)并做好標(biāo)識： 測轉(zhuǎn)折角： 測導(dǎo)線水平邊長： 連測或測起始方位角： 記錄表及草圖的繪制：第48頁，共112頁，2022年，5

28、月20日，1點(diǎn)47分，星期五導(dǎo)線測量的業(yè)內(nèi)工作：繪制計(jì)算草圖： 修正轉(zhuǎn)折角：角度閉合差計(jì)算 閉合差的判斷 閉合差的分配 改正后的轉(zhuǎn)折角 導(dǎo)線邊的坐標(biāo)角的計(jì)算： 導(dǎo)線邊坐標(biāo)增量計(jì)算： 坐標(biāo)閉合差計(jì)算 導(dǎo)線閉合差計(jì)算 導(dǎo)線相對閉合差計(jì)算及判斷 坐標(biāo)閉合差分配 坐標(biāo)增量計(jì)算 坐標(biāo)計(jì)算： 繪制測量結(jié)果圖： 第49頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五6.3 經(jīng)緯儀交會法定位一、概述當(dāng)進(jìn)行平面控制測量時(shí)，如果導(dǎo)線點(diǎn)或小三角點(diǎn)的密度不能 滿足測圖或工程需要時(shí)，還可采用經(jīng)緯儀交會法 -進(jìn)行單點(diǎn)或兩點(diǎn)加密。經(jīng)緯儀交會法分：前方交會、側(cè)方交會和后方交會三種如圖：圖a）前方交會，它是在兩個已知

29、點(diǎn)AB上安置經(jīng)緯儀測出水平角,從 而算得 P點(diǎn)的平面坐標(biāo)；圖b）側(cè)方交會，是在被測點(diǎn)P上和一個已知點(diǎn)（例如點(diǎn)A）上安置經(jīng) 緯儀，測出水平角,從而推算得P點(diǎn)的平面坐標(biāo)；圖C）后方交會，它是在被測點(diǎn)P上安置經(jīng)緯儀，照準(zhǔn)三個已知點(diǎn)，測出水 平角，從而推算得P點(diǎn)的平面坐標(biāo)第50頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五ABPABPACPB(3)后方交會(2)側(cè)方交會(1)前方交會第51頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五二、公式推導(dǎo)常用的前方交會的計(jì)算公式:第52頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五(a) 按已知坐標(biāo)反算邊長和方位角(b)推算

30、AP和BP坐標(biāo)方位角和邊長第53頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五(c)計(jì)算 P 點(diǎn)坐標(biāo)注意 ：用上述公式時(shí)，A，B，P三個點(diǎn)的點(diǎn)號 必須按逆時(shí)針次序排列。ABP第54頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五 待定點(diǎn)P位置最好在三個已知點(diǎn)連成的三角形的重心附近。待定點(diǎn)P觀測已知點(diǎn)的夾角應(yīng)不小于30，不大于120。 待定點(diǎn)P若位于三個已知點(diǎn)A、B、C組成的圓周上，則無解；若待定點(diǎn)P在此圓附近，則求得待定點(diǎn)坐標(biāo)精度很低，此圓稱危險(xiǎn)圓。待定點(diǎn)離危險(xiǎn)圓的距離不得小于危險(xiǎn)圓的半徑的1/5。注意后方交會法：第55頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，

31、星期五注意：極坐標(biāo)法 在右圖中，在已知點(diǎn)A上測出水平角a和水平距離DAP，在B點(diǎn)上測出水平角b和水平距離DBP，則 由A點(diǎn)計(jì)算P點(diǎn)坐標(biāo)： 求得P點(diǎn)兩組坐標(biāo)差在限差之內(nèi)，取平均值作為最后的結(jié)果 -光電測距儀或全站儀用極坐標(biāo)法觀測法求點(diǎn)的坐標(biāo)極方便。由B點(diǎn)計(jì)算P點(diǎn)坐標(biāo)：第56頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五6.4 小區(qū)域高程控制測量 一、三 、四等水準(zhǔn)測量(leveling surveying)(自學(xué))（一）適用：平坦地區(qū)的高程控制測量（二）精度技術(shù)要求： 表一：三、四等水準(zhǔn)測量測站技術(shù)要求 等 級視線長度(m)前、后視 距離差(m)前、后視距離累積差(m)紅、黑面讀 數(shù)

32、 差(mm)紅、黑面高差之差(mm)三 等 65 3 6 2 3四 等 80 5 10 3 5第57頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五表二：三、四等水準(zhǔn)測量主要技術(shù)要求等級 每公里高 附合路 水準(zhǔn)儀 往返測高 附合路線或 差中誤差 線長度 級別 差不符值 環(huán)線閉合差 (mm) (km) (mm) (mm)三等 6 45 S1或S3 12R 12L或4 n四等 10 15 S1或S3 20R 20L或6n注：R為測段的長度；L為附合路線的長度，均以km為單位第58頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五（三）施測方法(1)使用DS3水準(zhǔn)儀，紅黑雙面水準(zhǔn)尺

33、施測(2)限差要求(三、四等水準(zhǔn)測量限差)(3)觀測程序?yàn)椋汉?黑) 前(黑) 前(紅) 后(紅) - 一般一對尺子交替使用 (4)讀數(shù)：黑面“三絲法”（上、下、中絲）讀數(shù) 紅面讀中絲第59頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五 后視(黑面) 上絲讀數(shù)，下絲讀數(shù)，中絲讀數(shù) 前視(黑面) 上絲讀數(shù)，下絲讀數(shù)，中絲讀數(shù) 前視(紅面) 中絲讀數(shù) 后視(紅面) 中絲讀數(shù)后視尺前視尺第60頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五(5)計(jì)算與記錄格式（見表） 1）視距=100|上絲-下絲|2）前后視距差di =后視距-前視距 di要求: 等3m, 等5m3）視距差累積

34、值di=前站的視距差累積值 di-1 +本站的前后視距差di di要求: 等6m, 等10m4）黑紅面讀數(shù)差=黑面中絲+K-紅面中絲。 （K= 4787mm或4687mm） 要求: 等2mm, 等3mm第61頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五5）黑面高差h黑=黑面后視中絲-黑面前視中絲6）紅面高差h紅=紅面后視中絲-紅面前視中絲7）黑紅面高差之差=h黑-（h紅0.100m） 要求: 等3mm, 等5mm8）高差中數(shù)= h黑+（h紅0.100m）/29）水準(zhǔn)路線總長L=后視距+前視距 或采用雙儀高法測量高程第62頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五測

35、站編號點(diǎn)號后尺下絲前尺下絲方向及尺號中絲水準(zhǔn)尺讀數(shù)K+黑-紅平均高差上絲上絲后視距離前視距離黑色面紅色面前后視距差累計(jì)差12(1) (2) (9) (11)(4) (5) (10) (12) 后 前后-前后01前02后-前后02前01后-前(3) (6) (15)(8) (7) (16)(14) (13) (17)1.5871.2131.4000.7550.3790.5675.2556.18737.437.6-0.2-0.2-10+0.833+0.932+1+0.83252.1111.7371.9242.1861.8111.9986.7866.61137.4 37.5-0.1-0.3-10-0

36、.074-0.175+1-0.0745A轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)2三、四等水準(zhǔn)測量觀測手簿第63頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五 視距部分： 后視距離(9)(1)(2) 前視距離(10)(4)(5) 前、后視距差(11)(9)(10) 前、后視距累積差(12)本站(11)十前站(12)高差部分： 黑面所測高差(15)(3)(6) 紅面所測高差(16)(8)(7) 前視尺黑紅面讀數(shù)差(13)(6)+K1(7) 后視尺黑紅面讀數(shù)差(14)(3)+K2(8) 后尺與前尺讀數(shù)差之差(17)=(14)(13) 應(yīng)等于黑紅面所測 高差之差，即 (17)(15)(16)0.1如下表測站的計(jì)算與檢

37、核第64頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五紅黑雙面水準(zhǔn)尺一對雙面水準(zhǔn)尺，紅面起點(diǎn)一根為4.687m，另一根為4.787m。第65頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五(1)計(jì)算檢核(2)測站檢核：黑、紅面高差之差的計(jì)算(3)路線檢核：水準(zhǔn)路線閉合差的計(jì)算（五）水準(zhǔn)測量的檢核第66頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五二、三角高程測量(trigonometric leveling) （一）適用 地形起伏大的地區(qū)進(jìn)行高程控制 電磁波三角高程的精度可以達(dá)到四等水準(zhǔn)的要求。（二）原理 B點(diǎn)的高程：第67頁，共112頁，2022年，5月20

38、日，1點(diǎn)47分，星期五三角測量高程的技術(shù)要求第68頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五注意：當(dāng)兩點(diǎn)距離較大（大于300m）時(shí) 1)加球氣差改正數(shù)： 2)可采用對向觀測后取平均的方法，抵消球氣差的影高 （三）觀測與計(jì)算 測豎直角 量儀器高 量覘標(biāo)高（棱鏡高） 其技術(shù)要求，見各種規(guī)范 即球差為正，氣差為負(fù)第69頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五6.5 全站儀功能介紹（自學(xué)） 一、全站儀(total station)的發(fā)展 optical theodoliteelectronic theodoliteSteel tape EDM第70頁，共112頁，20

39、22年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五二、全站儀（total station）構(gòu)造簡介徠卡TPS700系列卓越中文全站儀拓普康GTS 332W 全站儀索佳10系列全站儀第71頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五尼康DTM801 系列全站儀賓得全站儀PTS V2南方NTS 202 205全站儀第72頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五第73頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五三、全站儀的功能介紹 1角度測量(angle observation)（1）功能：測水平角（horizontal angle）豎直角(vertical ang

40、le)（2）方法：與經(jīng)緯儀相同。若要測出水平角AOB，則：aobAOB第74頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五當(dāng)精度要求不高時(shí)只需半測回瞄準(zhǔn)A點(diǎn)置零（0SET）瞄準(zhǔn)B點(diǎn)，記下水平度盤HR的大小aobAOB第75頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五當(dāng)精度要求高時(shí)：可用測回法步驟同用經(jīng)緯儀操作，配置度盤時(shí)，可以用“置盤”（H SET）AaobBO第76頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五2距離測量(distance measuring)PSM、PPM設(shè)置測距、坐標(biāo)、放樣前1）棱鏡常數(shù)（PSM）的設(shè)置。一般： PRISM=0（原配棱

41、鏡），-30mm（國產(chǎn)棱鏡）2）大氣改正數(shù)（PPM）（乘常數(shù)）設(shè)置。 輸入測量時(shí)的氣溫（TEMP）、氣壓（PRESS）， 或經(jīng)計(jì)算后，輸入PPM的值第77頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五（1）功能：可測量平距、高差和斜距（全站儀 鏡點(diǎn)至棱鏡鏡點(diǎn)間高差及斜距）（2）方法： 照準(zhǔn)棱鏡點(diǎn)，按MEAS全站儀(total station)反光棱鏡(reflector)S=ct/2第78頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五3坐標(biāo)測量(coordinate measuring) （1）功能： 測出目標(biāo)點(diǎn)的(X,Y,H)（2）原理 1)平面坐標(biāo)（X，Y）測量原理

42、 第79頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五2）高程（Z）測量原理 第80頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五（3）方法后視點(diǎn)測站點(diǎn)待測量點(diǎn)1) 輸入測站X，Y，H，儀器高i，棱鏡高t。2) 瞄準(zhǔn)后，將水平度盤讀數(shù)設(shè)置為測站至后視點(diǎn)的坐標(biāo)方位角3) 瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡點(diǎn)，按MEAS（測量）鍵第81頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五4.點(diǎn)位放樣 (Layout)（1）功能： 根據(jù)設(shè)計(jì)的待放樣點(diǎn)P及已知點(diǎn)的坐標(biāo)，在實(shí)地標(biāo)出P點(diǎn)的平面位置及填挖高度XY后視點(diǎn)測站點(diǎn)待放樣點(diǎn)P第82頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五（

43、2）原理 1）先在待放樣點(diǎn)的大致位置立棱鏡對其進(jìn)行觀測， 測出當(dāng)前棱鏡位置的坐標(biāo)XY后視點(diǎn)測站點(diǎn)待放樣點(diǎn)P位置當(dāng)前棱鏡位置第83頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五 2）將當(dāng)前坐標(biāo)與放樣點(diǎn)的坐標(biāo)相比較，計(jì)算出其差值。距離差 值dD和角度差dHR或縱向差值X和橫向差值YXY后視點(diǎn)測站點(diǎn)當(dāng)前棱鏡位置待放樣點(diǎn)PdDdHR第84頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五 3）根據(jù)顯示的dD、dHR或X、Y， 逐漸找到放樣點(diǎn)的位置XY后視點(diǎn)測站點(diǎn)當(dāng)前棱鏡位置待放樣點(diǎn)PdDdHRdHR=000000”dHD=0 m第85頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47

44、分，星期五5程序測量 （1）數(shù)據(jù)采集（2）坐標(biāo)放樣（3）對邊測量、懸高測量、面積測量、導(dǎo)線測量、后方交 會等（4）數(shù)據(jù)存儲管理。包括數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù) 文件的操作（改名、刪除、查閱） 第86頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五四、拓普康全站儀的使用 TOPCON全站儀放樣點(diǎn)位的方法 以下介紹的是少量零星點(diǎn)的坐標(biāo)放樣方法： 1.按MENU進(jìn)入主菜單測量模式2.按LAYOUT進(jìn)入放樣程序，再按SKP略過選擇文件3.按OOC.PT（F1），再按NEZ，輸入測站O點(diǎn)的坐標(biāo)（x0,y0,H0）；并在INS.HT一欄，輸入儀器高第87頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，

45、星期五4.按BACKSIGHT（F2），再按NE/AZ，輸入后視點(diǎn)A的坐標(biāo)（xA, yA）；若不知A點(diǎn)坐標(biāo)而已知坐標(biāo)方位角，則可再按AZ，在HR項(xiàng)輸入的值。瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，按YES5.按LAYOUT（F3）：輸入待放樣點(diǎn)B的坐標(biāo)（xB,yB,HB）及測桿單棱鏡的鏡高后，按ANGLE（F1）。使用水平制動和水平微動螺旋，使顯示的dHR=0，即找到了OB方向，指揮持測桿單棱鏡者移動位置，使棱鏡位于OB方向上 第88頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五6.按DIST，進(jìn)行測量，根據(jù)顯示的dHD來指揮持棱鏡者沿OB方向移動，若dHD為正，則向O點(diǎn)方向移動；反之若dHD為負(fù)，則向遠(yuǎn)處移動

46、，直至dHD=0時(shí)，立棱鏡點(diǎn)即為B點(diǎn)的平面位置。其所顯示的dZ值即為立棱鏡點(diǎn)處的填挖高度，正為挖，負(fù)為填7.按NEXT放樣下一個點(diǎn)C第89頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五6.6 GPS定位原理及應(yīng)用簡介一、GPS的定義及歷史1定義 全球定位系統(tǒng)GPS（Global Positioning System）,是一種可以授時(shí)和測距的空間交會定點(diǎn)的導(dǎo)航系統(tǒng),可向全球用戶提供連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置，三維速度和時(shí)間信息 第90頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五2GPS的產(chǎn)生與發(fā)展由TRANSIT到GPS 1957年10月第一顆人造地球衛(wèi)星上天，天基電

47、子導(dǎo)航應(yīng)運(yùn) 而生利用多普勒頻移原理1964年建成子午衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) (TRANSIT)美國從1973年開始籌建全球定位系統(tǒng)，1994年投入使用 經(jīng)歷20年，耗資300億美元，是繼阿波羅登月計(jì)劃和航 天飛機(jī)計(jì)劃之后的第三項(xiàng)龐大空間計(jì)劃 第91頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五二、GPS的組成 GPS定位系統(tǒng)由GPS衛(wèi)星空間部分、地面控制部分和用戶GPS接 收機(jī)三部分組成 第92頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五1.空間部分（衛(wèi)星星座）由21顆工作衛(wèi)星 和3顆備用衛(wèi)星平均位置： 在相對地球赤道面傾角55 六個近似圓形軌道上； 每個軌道上分布4顆衛(wèi)星

48、； 每兩個軌道面精度上相隔 60度 地球上任意位置任意時(shí)刻 至少能觀察到4顆衛(wèi)星 最多11顆衛(wèi)星GPS衛(wèi)星圖片1第93頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五GPS衛(wèi)星圖片2第94頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五2.地面控制部分Colorado springs55HawaiiAscencionDiego Garciakwajalein1個主控站:Colorado springs(美國科羅拉的死普林斯)3個注入站:Ascencion(難大西洋的阿森松群島)、 Diego Garcia(印度洋的迭哥伽西亞)、 kwajalein(南太平洋的卡瓦加蘭)5個

49、監(jiān)控站：主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)第95頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五3.用戶接收機(jī)部分GPS接收機(jī)的基本類型分導(dǎo)航型和大地型大地型接收機(jī)又分單頻型和雙頻型第96頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五圖片：導(dǎo)航型GPS機(jī)手持型GPS機(jī)車載型GPS機(jī)第97頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五圖片：大地型GPS接收機(jī)單頻機(jī)雙頻機(jī)第98頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五三、GPS定位方法分類 （1）絕對/單點(diǎn)定位(point positioning) 確定觀測點(diǎn)在WGS-84系中的坐標(biāo)，即絕對位置（2）相對定位(relative positioning) 確定觀測點(diǎn)在國家或地方獨(dú)立坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，即相 對位置 第99頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五四、GPS的后處理測量方法 1靜態(tài)測量(static surveying) （1）方法： 將幾臺GPS接收機(jī)安置在基線端點(diǎn)上，保持固定不動，同步觀測4顆以上衛(wèi)星?？捎^測數(shù)個時(shí)段，每時(shí)段觀測十幾分鐘至1小時(shí)左右。最后將觀測數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)軟件解算得各點(diǎn)坐標(biāo)第100頁，共112頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)47分，星期五（2）用途 是精度最高的作業(yè)模式。 主要用于大地測量、控制測量