小區(qū)域控制測量

小區(qū)域控制測量第一頁，共八十一頁，2022年，8月28日第二頁，共八十一頁，2022年，8月28日第三頁，共八十一頁，2022年，8月28日第四頁，共八十一頁，2022年，8月28日圖根鋼尺量距導(dǎo)線測量的技術(shù)要求第五頁，共八十一頁，2022年，8月28日城市水準(zhǔn)測量主要技術(shù)要求第六頁，共八十一頁，2022年，8月28日二、平面控制網(wǎng)的定向、定位與坐標(biāo)正反算平面控制網(wǎng)的必要起算數(shù)據(jù)：一條邊的坐標(biāo)方位角：控制網(wǎng)的方向一個點的平面坐標(biāo)：控制網(wǎng)的位置1、坐標(biāo)正算第七頁，共八十一頁，2022年，8月28日2、坐標(biāo)反算第八頁，共八十一頁，2022年，8月28日三、導(dǎo)線測量1、導(dǎo)線測量概述導(dǎo)線、導(dǎo)線點、左角、右角導(dǎo)線測量：依次測定各導(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)線點的坐標(biāo)的測量工作。經(jīng)緯儀導(dǎo)線電磁波測距導(dǎo)線。

地物分布較復(fù)雜的建筑區(qū)、視線障礙較多的隱蔽區(qū)和帶狀地區(qū)，多采用導(dǎo)線測量的方法。

第九頁，共八十一頁，2022年，8月28日2、導(dǎo)線形式

1）閉合導(dǎo)線：三個檢核條件2）附合導(dǎo)線：三個檢核條件3）支導(dǎo)線：無檢核條件，圖根導(dǎo)線使用第十頁，共八十一頁，2022年，8月28日2、導(dǎo)線測量的外業(yè)工作

1)踏勘選點臨時性：木樁永久性：混凝土樁或石樁

第十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日編號、點之記2)量邊：往返測3)測角：一測回第十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日3、導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)計算（閉合）

目的:計算各導(dǎo)線點的坐標(biāo)數(shù)字取位：角值至秒，邊長及坐標(biāo)至毫米(mm)(1)準(zhǔn)備工作:全面檢查導(dǎo)線測量外業(yè)記錄，數(shù)據(jù)是否齊全，有無記錯、算錯，成果是否符合精度要求，起算數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。然后繪制導(dǎo)線略圖，把各項數(shù)據(jù)注于圖上相應(yīng)位置

第十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日(2)角度閉合差的計算與調(diào)整

調(diào)整原則：與閉合差反符號，平均分配到各觀測角中

第十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日(3)推算各邊的坐標(biāo)方位角

若坐標(biāo)方位角的推導(dǎo)

＞180°，則應(yīng)減180°；

＜180°，則應(yīng)加180°。

第十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日（4）坐標(biāo)增量的計算及其閉合差的調(diào)整

ａ)坐標(biāo)增量的計算ｂ)坐標(biāo)增量閉合差的計算與調(diào)整導(dǎo)線全長閉合差為：第十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日第十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日導(dǎo)線全長相對誤差為：

1/2000

坐標(biāo)增量改正數(shù)計算：“反符號，按邊長成正比例分配”各點坐標(biāo)推算：（△x12+V12）（△y12+V12）第十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計算表

第十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日使用excel進(jìn)行閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計算表第二十頁，共八十一頁，2022年，8月28日4、附合導(dǎo)線坐標(biāo)計算第二十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日三、角度交會

前方交會第二十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日側(cè)方、后方第二十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日四、三、四等水準(zhǔn)測量

1、三、四等水準(zhǔn)測量的測站技術(shù)要求2、觀測順序一站觀測順序：后視水準(zhǔn)尺黑面，讀取上中下絲讀數(shù)前視水準(zhǔn)尺黑面，讀取上中下絲讀數(shù)前視水準(zhǔn)尺紅面，讀取中絲讀數(shù)后視水準(zhǔn)尺紅面，讀取中絲讀數(shù)后前前后第二十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日第二十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日五、三角高程測量

hAB=D*tanα+ｉ－ｖ300m球氣差hAB=D*tanα+ｉ－ｖ+f往返測第二十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日第二十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日六、GPS定位原理及應(yīng)用簡介

第二十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日1、GPS的定義及歷史1）定義

全球定位系統(tǒng)GPS（GlobalPositioningSystem）,是一種可以授時和測距的空間交會定點的導(dǎo)航系統(tǒng),可向全球用戶提供連續(xù)、實時、高精度的三維位置，三維速度和時間信息。

第二十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日2）GPS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，天基電子導(dǎo)航應(yīng)運(yùn)而生1958年12月開始設(shè)計NNSS(NavyNavigationSatelliteSystem)–TRANSIT，即子午衛(wèi)星系統(tǒng)。1964年1月該系統(tǒng)正式運(yùn)行。1967年7月系統(tǒng)解密以供民用。衛(wèi)星：6顆極地軌道軌道高度：1100km信號頻率：400MHz、150MHz絕對定位精度：1m相對定位精度：0.1m~0.5m定位原理：多普勒定位存在問題：衛(wèi)星少，無法實現(xiàn)實時定位；軌道低，難以精密定軌；頻率低，難以消除電離層影響。1973年12月，美國國防部（DOD）批準(zhǔn)研制GPS。1978年2月22日，第1顆GPS試驗衛(wèi)星發(fā)射成功。1989年2月14日，第1顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功。

第三十頁，共八十一頁，2022年，8月28日1991年，在海灣戰(zhàn)爭中，GPS首次大規(guī)模用于實戰(zhàn)。1993年，IGS成立。1995年7月17日，GPS達(dá)到FOC–完全運(yùn)行能力（FullOperationalCapability）。1999年1月25日，美國副總統(tǒng)戈爾宣布，將斥資40億美圓，進(jìn)行GPS現(xiàn)代化。2000年1月1日，Y2K問題。2000年5月1日，美國總統(tǒng)克林頓宣布，GPS停止實施SA。（實際停止實施SA是5月2日）經(jīng)歷20年，耗資300億美元，是繼阿波羅登月計劃和航天飛機(jī)計劃之后的第三項龐大空間計劃。第三十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日2、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。第三十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日空間部分24顆衛(wèi)星（21+3）6個軌道平面55o軌道傾角20200km軌道高度（地面高度）12小時（恒星時）軌道周期5個多小時出現(xiàn)在地平線以上（每顆星）第三十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日1）空間部分

由21顆工作衛(wèi)星

和3顆備用衛(wèi)星。

GPS衛(wèi)星圖片1第三十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日GPS衛(wèi)星圖片2第三十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日第三十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日2）地面控制部分。Coloradosprings55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajalein1個主控站:Coloradosprings(科羅拉多.斯平士)。3個注入站:Ascencion(阿森松群島)、DiegoGarcia(迭哥伽西亞)、kwajalein(卡瓦加蘭)。5個監(jiān)控站：以上主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)。第三十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日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。第三十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日圖片：導(dǎo)航型GPS機(jī)手持型GPS機(jī)車載型GPS機(jī)第三十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日大地型GPS接收機(jī)單頻機(jī)雙頻機(jī)第四十頁，共八十一頁，2022年，8月28日3、GPS特點：

1）定位精度高應(yīng)用實踐已經(jīng)證明，GPS相對定位精度在50KM以內(nèi)可達(dá)10-6，100-500KM可達(dá)10-7，1000KM可達(dá)10-9。在300-1500m工程精密定位中，1小時以上觀測的解其平面其平面位置誤差小于1mm。

2）觀測時間短隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善，軟件的不斷更新，目前，20KM以內(nèi)相對靜態(tài)定位，僅需15-20分鐘；快速靜態(tài)相對定位測量時，當(dāng)每個流動站與基準(zhǔn)站相距在15KM以內(nèi)時，流動站觀測時間只需1-2分鐘，然后可隨時定位，每站觀測只需幾秒鐘。

3）測站間無須通視

4）可提供三維坐標(biāo)經(jīng)典大地測量將平面與高程采用不同方法分別施測。GPS可同時精確測定測站點的三維坐標(biāo)。目前GPS水準(zhǔn)可滿足四等水準(zhǔn)測量的精度。第四十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日5）操作簡便隨著GPS接收機(jī)不斷改進(jìn)，自動化程度越來越高，有的已達(dá)“傻瓜化”的程度；接收機(jī)的體積越來越小，重量越來越輕，極大地減輕測量工作者的工作緊張程度和勞動強(qiáng)度。使野外工作變得輕松愉快。6）全天候作業(yè)目前GPS觀測可在一天24小時內(nèi)的任何時間進(jìn)行,不受陰天黑夜、起霧刮風(fēng)、下雨下雪等氣候的影響。7）功能多、應(yīng)用廣

GPS系統(tǒng)不僅可用于測量、導(dǎo)航，還可用于測速、測時。測速的精度可達(dá)0。1M/S，測時的精度可達(dá)幾十毫微秒。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。第四十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日4、GPS技術(shù)應(yīng)用

1）GPS在大地控制測量中的應(yīng)用

GPS定位技術(shù)以其精度高、速度快、費(fèi)用省、操作簡便等優(yōu)良特性被廣泛應(yīng)用于大地控制測量中。時至今日，可以說GPS定位技術(shù)已完全取代了用常規(guī)測角、測距手段建立大地控制網(wǎng)。我們一般將應(yīng)用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)建立的控制網(wǎng)叫GPS網(wǎng)。歸納起來大致可以將GPS網(wǎng)分為兩大類：一類是全球或全國性的高精度GPS網(wǎng)，這類GPS網(wǎng)中相鄰點的距離在數(shù)千公里至上萬公里，其主要任務(wù)是做為全球高精度坐標(biāo)框架或全國高精度坐標(biāo)框架，為全球性地球動力學(xué)和空間科學(xué)方面的科學(xué)研究工作服務(wù)，或用以研究地區(qū)性的板塊運(yùn)動或地殼形變規(guī)律等問題。另一類是區(qū)域性的GPS網(wǎng)，包括城市或礦區(qū)GPS網(wǎng)，GPS工程網(wǎng)等，這類網(wǎng)中的相鄰點間的距離為幾公里至幾十公里，其主要任務(wù)是直接為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)第四十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日用常規(guī)的測圖方法（如用經(jīng)緯儀、測距儀等）通常是先布設(shè)控制網(wǎng)點，這種控制網(wǎng)一般是在國家高等級控制網(wǎng)點的基礎(chǔ)上加密次級控制網(wǎng)點。最后依據(jù)加密的控制點和圖根控制點，測定地物點和地形點在圖上的位置并按照一定的規(guī)律和符號繪制成平面圖。

GPS新技術(shù)的出現(xiàn)，可以高精度并快速地測定各級控制點的坐標(biāo)。特別是應(yīng)用RTK新技術(shù)，甚至可以不布設(shè)各級控制點，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點，便可以高精度并快速地測定界址點、地形點、地物點的坐標(biāo)，利用測圖軟件可以在野外一次測繪成電子地圖，然后通過計算機(jī)和繪圖儀、打印機(jī)輸出各種比例尺的圖件。應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行定位時要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實時地把觀測數(shù)據(jù)（如偽距或相位觀測值）及已知數(shù)據(jù)（如基準(zhǔn)站點坐標(biāo)）實時傳輸給流動站GPS接收機(jī)，流動站快速求解整周模糊度，在觀測到四顆衛(wèi)星后，可以實時地求解出厘米級的流動站動態(tài)位置。這比GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)定位需要事后進(jìn)行處理來說，其定位效率會大大提高。故RTK技術(shù)一出現(xiàn)，其在測量中的應(yīng)用立刻受到人們的重視和青睞。2）GPS在地形、地籍及房地產(chǎn)測量中的應(yīng)用第四十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日第四十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日第四十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日第四十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日3）GPS在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用林業(yè)管理方面的應(yīng)用旅游及野外考察中的應(yīng)用第四十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日第四十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日第五十頁，共八十一頁，2022年，8月28日第五十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日5、GLONASS系統(tǒng)

GLONASS是GLObalNAvigationSatelliteSystem(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))的字頭縮寫，是前蘇聯(lián)從80年代初開始建設(shè)的與美國GPS系統(tǒng)相類似的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，也由衛(wèi)星星座、地面監(jiān)測控制站和用戶設(shè)備三部分組成。現(xiàn)在由俄羅斯空間局管理。

GLONASS系統(tǒng)的衛(wèi)星星座由24顆衛(wèi)星組成，均勻分布在3個近圓形的軌道平面上，每個軌道面8顆衛(wèi)星，軌道高度19100公里，運(yùn)行周期11小時15分，軌道傾角64.8°。

與美國的GPS系統(tǒng)不同的是GLONASS系統(tǒng)采用頻分多址(FDMA)方式，根據(jù)載波頻率來區(qū)分不同衛(wèi)星（GPS是碼分多址（CDMA），根據(jù)調(diào)制碼來區(qū)分衛(wèi)星）。每顆GLONASS衛(wèi)星發(fā)播的兩種載波的頻率分別為L1=1,602+0.5625k(MHz)和L2=1,246+0.4375k(MHz)，其中k=1～24為每顆衛(wèi)星的頻率編號。所有GPS衛(wèi)星的載波的頻率是相同，均為L1=1575.42MHz和L2=1227.6MHz。

GLONASS衛(wèi)星的載波上也調(diào)制了兩種偽隨機(jī)噪聲碼：S碼和P碼。

GLONASS系統(tǒng)從理論上有24顆衛(wèi)星，但由于衛(wèi)星使用壽命和資金緊張等問題，實際上目前只有8顆。

GLONASS系統(tǒng)單點定位精度水平方向為16m，垂直方向為25m。

第五十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日6、伽俐略系統(tǒng)GALELIO系統(tǒng)組成：①衛(wèi)星星座：由3個獨(dú)立的圓形軌道，30顆GNSS衛(wèi)星組成（27顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星）。衛(wèi)星的軌道傾角i=56°；衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期T=14h23m14S恒星時；軌道高度H=23616km。②地面系統(tǒng)：在歐洲建立2個控制中心；在全球構(gòu)建監(jiān)控網(wǎng)。③定位原理：與GPS相同。④定位精度：導(dǎo)航定位精度比目前任何系統(tǒng)都高。計劃實施：①1994年開始進(jìn)入方案論證階段；②2003年開始發(fā)射兩顆試驗衛(wèi)星進(jìn)入試驗階段；③2008年整個伽利略（GNSS）系統(tǒng)建成并投入使用；第五十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日7、北斗一號第五十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日第五十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日第五十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日第五十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日第五十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日第五十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日第六十頁，共八十一頁，2022年，8月28日8、GPS定位方法分類

（1）絕對/單點定位(pointpositioning)——確定觀測點在WGS-84系中的坐標(biāo)，即絕對位置。（2）相對定位(relativepositioning)——確定觀測點在國家或地方獨(dú)立坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，即相對位置。

第六十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日9、GPS定位原理第六十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日我們必定在以R1為半徑的球面的某個點上R1第六十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日2個球面相交成一個圓弧點位被限制在一曲線上R1R2第六十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日3個球面相交成一個點3個距離段可以確定緯度，經(jīng)度，和高程點的空間位置被確定R1R2R3第六十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日第六十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日把衛(wèi)星視為已知的控制點，在已知其瞬間坐標(biāo)下，以GPS衛(wèi)星和用戶接受機(jī)天線之間的距離為觀測量，進(jìn)行空間距離交會，從而確定地面接受機(jī)的位置。第六十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日1）偽距測量原理偽距：衛(wèi)星發(fā)射的測距碼信號到達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時間乘以光速所得到的量測距離。D=c·△t第六十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日2）載波相位測量第六十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日第七十頁，共八十一頁，2022年，8月28日第七十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日3）影響GPS測量的誤差因素

大氣層的影響多路徑效應(yīng)衛(wèi)星軌道誤差衛(wèi)星鐘差地球自轉(zhuǎn)相對論效應(yīng)已知點坐標(biāo)偏差天線相位中心第七十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日第七十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日10、GPS的后處理測量方法

1）靜態(tài)測量(staticsurveying)（1）方法：將幾臺