控制測量（工程測量）

項(xiàng)目六控

制

測

量

測量工作的原則：“從整體到局部，先控制后碎部”。在測區(qū)內(nèi)，按測量任務(wù)所要求的精度，測定一系列點(diǎn)的平面位置（坐標(biāo)）和高程，建立起測量控制網(wǎng)，作為各種測量的依據(jù)，這種測量工作稱為控制測量。控制測量的基本任務(wù)是在地面上建立控制網(wǎng)，即提供一些地面點(diǎn)的精確可靠的坐標(biāo)和高程。任務(wù)一控制測量概述

控制網(wǎng)分為平面控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)兩類。測定控制點(diǎn)的平面位置工作，稱為平面控制測量；測定控制點(diǎn)的高程工作，稱為高程控制測量。平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)可以單獨(dú)布設(shè)，也可以布設(shè)成平面和高程同時(shí)具備的三維控制網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)的布設(shè)形式，取決于測區(qū)的情況、要求的測量精度和采用的儀器等。一、平面控制測量（一）國家基本控制網(wǎng)（二）城市控制網(wǎng)（三）圖根控制測量一、平面控制測量常規(guī)的平面控制測量常用以下兩種方法：（一）三角測量三角測量是在地面上選擇一系列具有控制作用的控制點(diǎn)，組成互相連接的三角形且擴(kuò)展成網(wǎng)狀，稱為三角網(wǎng)。在控制點(diǎn)上，用精密儀器將三角形的三個(gè)內(nèi)角測定出來，并測定其中一條邊長，然后根據(jù)三角公式解算出各點(diǎn)的坐標(biāo)。用三角測量方法確定的平面控制點(diǎn)，稱為三角點(diǎn)。一、平面控制測量（一）三角測量在全國范圍內(nèi)建立的三角網(wǎng)，稱為國家平面控制網(wǎng)。按控制次序和施測精度分為一、二、三、四等四個(gè)等級(jí)。一等精度最高，低一級(jí)控制網(wǎng)是在高一級(jí)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立的。布設(shè)原則是從高級(jí)到低級(jí)，逐級(jí)加密布網(wǎng)。一、平面控制測量（二）導(dǎo)線測量由相鄰控制點(diǎn)連接而構(gòu)成的折線圖形，稱為導(dǎo)線；組成導(dǎo)線的這些控制點(diǎn)稱為導(dǎo)線點(diǎn)；兩相鄰導(dǎo)線點(diǎn)的連線叫導(dǎo)線邊；兩相鄰兩邊之間的水平夾角稱為轉(zhuǎn)角。選定一系列相互通視的點(diǎn)(導(dǎo)線點(diǎn))，將相鄰點(diǎn)連接成折線形式(導(dǎo)線)，依次測定各折線邊(導(dǎo)線邊)的長度和相鄰邊之間的夾角(轉(zhuǎn)角)，若已知第一點(diǎn)的坐標(biāo)和第一邊的坐標(biāo)方位角后，就能利用所觀測的邊、角，推算各點(diǎn)的坐標(biāo)，這個(gè)過程稱為導(dǎo)線測量。二、高程控制測量高程控制測量就是建立高程控制網(wǎng)，測定各控制點(diǎn)的高程H。我國已在全國范圍內(nèi)建立了一個(gè)統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，國家高程控制網(wǎng)是用精密水準(zhǔn)測量方法建立的，所以又稱國家水準(zhǔn)網(wǎng)。國家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)也是采用從整體到局部，由高級(jí)到低級(jí)，分級(jí)布設(shè)逐級(jí)控制的原則。國家水準(zhǔn)網(wǎng)分為一、二、三、四，四個(gè)等級(jí)。低一級(jí)的控制網(wǎng)在高一級(jí)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立。二、高程控制測量1．一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)的建立一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)是國家高程控制的基礎(chǔ)，一般沿鐵路、公路或河流布設(shè)成閉合或附合的形式，用精密水準(zhǔn)測量的方法測定其高程。2．三、四等水準(zhǔn)網(wǎng)的建立三、四等水準(zhǔn)路線加密于一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)內(nèi)，作為地形測量和工程測量的高程控制，可布設(shè)成閉合或附合的形式。項(xiàng)目六控

制

測

量

一、導(dǎo)線測量外業(yè)觀測導(dǎo)線測量具有布設(shè)靈活，適合于通視條件較差的隱蔽地區(qū)，控制測量主要以控制網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)，加密控制點(diǎn)為主。（一）導(dǎo)線的布設(shè)形式1．閉合導(dǎo)線：自某一已知點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過若干點(diǎn)的連續(xù)折線仍回至原來一點(diǎn)，形成一個(gè)閉合多邊形。2．附合導(dǎo)線：自某一高級(jí)控制點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過若干點(diǎn)的連續(xù)折線附合到另一個(gè)高一級(jí)的控一點(diǎn)上的導(dǎo)線。3．支導(dǎo)線：從已知水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過若干點(diǎn)，既不附合到另一水準(zhǔn)點(diǎn)，也不閉合到原水準(zhǔn)點(diǎn)。支導(dǎo)線支出點(diǎn)的個(gè)數(shù)不能超過2個(gè)。任務(wù)二導(dǎo)線測量——閉合導(dǎo)線

閉合導(dǎo)線附合導(dǎo)線支導(dǎo)線導(dǎo)線的主要技術(shù)要求等級(jí)測圖比例尺導(dǎo)線長度（m）平均邊長（m）往返丈量較差相對(duì)誤差測角中誤差″導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差測回?cái)?shù)角度閉合差（″）DJ2DJ6一級(jí)25002501/20000±51/1000024二級(jí)18001801/15000±81/700013三級(jí)12001201/10000±121/500012圖根1:500500751/3000±201/200011:100010001101:20002000180（二）導(dǎo)線測量的外業(yè)工作包括踏勘、選點(diǎn)、埋設(shè)標(biāo)志、測角、測邊、定向。（1）踏勘：了解測區(qū)范圍,地形及控制點(diǎn)情況,以便確定導(dǎo)線的形式和布置方案（2）選點(diǎn)：原則：1）導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)均勻分布在測區(qū)內(nèi)，邊長視測圖比例尺而定（可參考下表而定），相鄰邊的長度不宜相差過大，以免測角時(shí)帶來較大的誤差。2）為便于測角、相鄰導(dǎo)線點(diǎn)間必須通視良好。3）為便于測地形，導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)選在地勢高、視野開闊的地方；4）導(dǎo)線點(diǎn)不易被破壞，土質(zhì)堅(jiān)實(shí)，便于安置儀器的地方。（二）導(dǎo)線測量的外業(yè)工作（2）選點(diǎn)：原則：圖根導(dǎo)線邊長測圖比例尺邊長（m）平均邊長（m）1:50040-50751:100080-2501101:2000100-300180（二）導(dǎo)線測量的外業(yè)工作（3）埋設(shè)標(biāo)志：1）木樁，如下圖（a)2）混凝土標(biāo)石,如下圖（b)為了便于尋找，應(yīng)量出導(dǎo)線點(diǎn)與附近明顯地物的距離，繪出草圖，注明尺寸，該圖稱為“點(diǎn)之記”。如下圖（c）木樁泥土地大鐵釘沙石路、瀝青、磚石縫鑿刻水泥地、巖石紅油漆標(biāo)志油漆不易剝落處臨時(shí)性標(biāo)志圖（二）導(dǎo)線測量的外業(yè)工作（4）測角可測左角，也可測右角，閉合導(dǎo)線測內(nèi)角。導(dǎo)線的等級(jí)不同，使用儀器類型不同，那么，測回?cái)?shù)也不同。（5）測邊測定導(dǎo)線邊邊長可采用鋼尺量距，用經(jīng)過檢定的鋼尺直接丈量各相鄰導(dǎo)線點(diǎn)之間的水平距離，往返丈量的相對(duì)中誤差一般不得超過1/2000，在特殊困難地區(qū)也不得超過1/1000。（6）定向1）與國家控制點(diǎn)連測推求。2）羅盤儀測磁方位。二、導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)計(jì)算導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算的目的：就是根據(jù)已知的起始數(shù)據(jù)和外業(yè)觀測成果，通過誤差調(diào)整，計(jì)算出各導(dǎo)線點(diǎn)的平面坐標(biāo)。在導(dǎo)線計(jì)算之前一定要對(duì)外業(yè)觀測數(shù)據(jù)作一次全面地檢查和整理，查看有無遺漏、記錯(cuò)或算錯(cuò)的地方，各限差是否滿足要求，如有超限情況，應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)測。計(jì)算時(shí)應(yīng)繪制導(dǎo)線略圖，整理已知數(shù)據(jù)。閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算步驟：（1）填入數(shù)據(jù)（準(zhǔn)備工作）（2）角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整（3）根據(jù)改正后的角值和已知方位角推算導(dǎo)線邊的方位角值（4）坐標(biāo)增量計(jì)算及坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算及分配（5）導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算（1）數(shù)據(jù)填表（2）角度閉合差的計(jì)算多邊形內(nèi)角和：∑β理=（n-2）180ofβ=∑β測-∑β理=∑β測

-（n-2）180on為閉合導(dǎo)線多邊形邊數(shù)fβ允應(yīng)符合規(guī)范中閉合差的相關(guān)要求如fβ≤fβ允角度觀測符合要求，可進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算。fβ>fβ允不符合要求，需重測。前提：fβ≤fβ允角度觀測符合要求角度閉合差的調(diào)整分配原則：相反符號(hào)，平均分配。角度閉合差改正數(shù)：vi=-fβ/n改正后的角值應(yīng)為（n-2）180o（3）根據(jù)改正后的角值和已知方位角推算導(dǎo)線邊的坐標(biāo)方位角值β為左角取正號(hào)，

β為右角取負(fù)號(hào)。

（4）坐標(biāo)增量計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算及分配坐標(biāo)增量閉合差:坐標(biāo)增量閉合差的限差：導(dǎo)線全長閉合差導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差圖根導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差K≤k允=1/2000。坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算及分配坐標(biāo)增量的調(diào)整原則：將坐標(biāo)增量閉合差以相反符號(hào)，按邊長成正比分配。改正后的坐標(biāo)增量：

（5）導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算例：閉合導(dǎo)線的坐標(biāo)計(jì)算，已知N為北方向，1點(diǎn)坐標(biāo)為x1=500.00m，y1=500.00m，邊12的方位角為335o24′00″，各內(nèi)角及邊長見下面導(dǎo)線略圖。

263.40m201.60m231.40m200.40m241.00m1234N5

點(diǎn)號(hào)觀測角（左角）改正數(shù)改正角坐標(biāo)方位角距離m增量計(jì)算值改正后增量坐標(biāo)值點(diǎn)號(hào)?x/m?y/m?x/m?y/mx/my/m1234=2+3567891011121311223344551122∑輔助計(jì)算

點(diǎn)號(hào)觀測角（左角）改正數(shù)改正角坐標(biāo)方位角距離m增量計(jì)算值改正后增量坐標(biāo)值點(diǎn)號(hào)?x/m?y/m?x/m?y/mx/my/m1234=2+3567891011121311223344551122∑輔助計(jì)算項(xiàng)目六控

制

測

量

一、附合導(dǎo)線計(jì)算與閉合導(dǎo)線的差異（1）角度閉合差的計(jì)算閉合導(dǎo)線:fβ=∑β測-∑β理

=∑β測-（n-2）180on為多邊形邊長個(gè)數(shù)附合導(dǎo)線:fβ=∑β測-∑β理

=∑β測-(α終

-α始)±n180on為折角個(gè)數(shù)（2）坐標(biāo)增量閉合差閉合導(dǎo)線：fx=∑Δx測

fy=∑Δy測

附合導(dǎo)線：fx=∑Δx測

-∑Δx理

=∑Δx測

-（x終-x始）

fy=∑Δy測

-∑Δy理

=∑Δy測

-（y終-

y始）任務(wù)三導(dǎo)線測量——附和導(dǎo)線

二、幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：（1）閉合差的分配

要反號(hào)配置，角度閉合差平均分配，坐標(biāo)增量閉合差按邊長成正比分配。（2）注意限差要求

fβ≤fβ允，

k≤k允（3）注意檢核坐標(biāo)方位角是否閉合改正后的坐標(biāo)增量三、附合導(dǎo)線的計(jì)算D4231CA如圖：以右轉(zhuǎn)折角為例計(jì)算。一般公式：同理：以左角計(jì)算+）B（1）計(jì)算角度閉合差：（各級(jí)導(dǎo)線的限差見規(guī)范）檢核：（2）閉合差分配（計(jì)算角度改正數(shù)）：式中：n—包括連接角在內(nèi)的導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角數(shù)（3）計(jì)算改正后的角度β改：計(jì)算檢核條件：（4）推算各邊的坐標(biāo)方位角α：（用改正后的β改）計(jì)算出的，否則，需重算。（5）計(jì)算坐標(biāo)增量ΔX、ΔY：（6）計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差：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：導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差：（7）分配閉合差：檢核條件：（8）計(jì)算改正后的坐標(biāo)增量：檢核條件：（9）計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)值：

依次計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)，最后推算出的終點(diǎn)C的坐標(biāo)，應(yīng)和C點(diǎn)已知坐標(biāo)相同。項(xiàng)目六控

制

測

量

一、交會(huì)測量

是地形控制測量的一種輔助方法，為地形控制測量所常用。

按測量方式分為測角交會(huì)和測距交會(huì)兩種方式。測角交會(huì)又分為前方交會(huì)、側(cè)方交會(huì)和后方交會(huì)；距離交會(huì)又分為距離輻射和距離交會(huì)兩種形式。任務(wù)四交會(huì)法測量（a）前方交會(huì)（b）側(cè)方交會(huì)（c）后方交會(huì)測角交會(huì)測量（d）距離輻射法（e）距離交會(huì)法距離交會(huì)測量在選用交會(huì)法時(shí)，必須注意交會(huì)角不應(yīng)小于30°或大于150°，交會(huì)角是指待定點(diǎn)至兩相鄰已知點(diǎn)方向的夾角。交會(huì)定點(diǎn)外業(yè)工作與導(dǎo)線測量外業(yè)類同。二、前方交會(huì)如圖所示，在ΔABP中，已知A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)（xA，yA）和（xB，yB）。在兩已知點(diǎn)設(shè)站，測得A、B兩點(diǎn)的夾角為α和β，通過解三角形計(jì)算P點(diǎn)坐標(biāo)（xP，yP），這個(gè)測量過程就是前方交會(huì)。前方交會(huì)二、前方交會(huì)設(shè)AP邊的邊長為DAP，方位角為αAP，通過坐標(biāo)正算公式即可求得P點(diǎn)的坐標(biāo)，即而代入上式則得前方交會(huì)二、前方交會(huì)又因前方交會(huì)代入下式得二、前方交會(huì)根據(jù)正弦定理，得前方交會(huì)則得二、前方交會(huì)整理簡化得前方交會(huì)則應(yīng)用上式計(jì)算坐標(biāo)時(shí)，必須注意實(shí)測圖形的編號(hào)與推導(dǎo)公式的編號(hào)要一致。二、前方交會(huì)為了檢核外業(yè)觀測數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)誤，可通過增加多余觀測的方法進(jìn)行，這樣不但能檢核觀測數(shù)據(jù)有無錯(cuò)誤，同時(shí)還可以提高P點(diǎn)的精度。測量規(guī)范規(guī)定，當(dāng)布設(shè)前方交