小地區(qū)控制測量

小地區(qū)控制測量第1頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第六章小地區(qū)控制測量

6.1控制測量概述一、概念控制點(diǎn)：測區(qū)內(nèi)具有控制意義的點(diǎn)?？刂凭W(wǎng)：由控制點(diǎn)所形成的幾何圖形。控制測量：對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行布設(shè)、觀測、計(jì)算等工作。碎部測量：對(duì)圖根點(diǎn)的測量工作。第2頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月二.控制測量的意義

建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系；控制誤差的積累；多個(gè)作業(yè)組分開作業(yè),加快測量進(jìn)程。三.控制測量的分類

按性質(zhì)分：平面控制測量、高程控制測量；按精度分:1，2，3，4等；按方法分:三角測量、導(dǎo)線測量、

交會(huì)測量、衛(wèi)星定位測量等。第3頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月四.國家控制網(wǎng)國家控制網(wǎng):

測區(qū)為全國性的控制測量。平面控制網(wǎng):三角網(wǎng)(鎖)

、GPS測量。一等:沿經(jīng)緯度布設(shè),邊長>25km;二、三、四等:加密網(wǎng),邊長在13km、8km、4km左右高程控制網(wǎng):水準(zhǔn)路線一、二等:沿交通路線布設(shè)成網(wǎng)狀。三、四等:加密布設(shè)成附和或閉合路線。第4頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月5

第5頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月6

第6頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月7

第7頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月8

第8頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月五.小地區(qū)控制測量圖根控制測量:

直接提供測圖之用。高程:

四等及等外水準(zhǔn)或三角高程測量。平面:

三角網(wǎng)測量、導(dǎo)線測量、交會(huì)測量。三角網(wǎng)：各三角形連成網(wǎng)狀或鎖狀導(dǎo)線：每兩點(diǎn)的直線連接起來形成折線交會(huì)：前方、側(cè)方、后方交會(huì)第9頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月六、控制測量的一般作業(yè)步驟技術(shù)設(shè)計(jì)：精度指標(biāo)確定、控制網(wǎng)設(shè)計(jì)根據(jù)測區(qū)大小、地形地物分布、測區(qū)已有的控制點(diǎn)數(shù)及測量用途等來確定。實(shí)地選點(diǎn)：設(shè)計(jì)和實(shí)際相互照應(yīng)標(biāo)石埋設(shè)：高級(jí)和普通野外觀測：測角、測邊、測高差內(nèi)業(yè)計(jì)算：高級(jí)：嚴(yán)密平差低級(jí)：近似平差第10頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2導(dǎo)線測量一.導(dǎo)線布設(shè)形式

單一導(dǎo)線:閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線、支導(dǎo)線。

導(dǎo)線網(wǎng):自由導(dǎo)線網(wǎng)、附和導(dǎo)線網(wǎng)。

區(qū)別:單一導(dǎo)線不具有結(jié)點(diǎn)；導(dǎo)線網(wǎng)具有結(jié)點(diǎn)(單結(jié)點(diǎn)\多結(jié)點(diǎn))第11頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月12

單一導(dǎo)線

1、附合導(dǎo)線

2、閉合導(dǎo)線

3、支導(dǎo)線第12頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月αABABx’αEFEFx’αABABx’αCDABx’CDEF2431ba

閉合導(dǎo)線示意圖

附合導(dǎo)線示意圖支導(dǎo)線示意圖第13頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月導(dǎo)線網(wǎng)

1、附合導(dǎo)線網(wǎng)

2、自由導(dǎo)線網(wǎng)

第14頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月二.導(dǎo)線測量外業(yè)

選點(diǎn):視野開闊,通視,平坦,邊長合適,安全

測角:測回法測左角，站站檢核

量邊:往返測(鋼尺);對(duì)向觀測(測距儀)

高程測量:水準(zhǔn)\三角高程

測定連接角:由已知邊計(jì)算起始方位角第15頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月導(dǎo)線記錄表格測站目標(biāo)

盤位讀數(shù)

角值

平均角值距離測量備注CA左a1β1b1-a1(β1+β2)

2C--A略圖Bb1A右a2β2b2-a2C--BBb2第16頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月三、導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)計(jì)算

起算數(shù)據(jù)：已知點(diǎn)坐標(biāo)、已知邊坐標(biāo)方位角觀測數(shù)據(jù)：水平角、豎直角、邊長、高差計(jì)算數(shù)據(jù)：未知點(diǎn)的坐標(biāo)內(nèi)業(yè)計(jì)算：嚴(yán)密平差

近似平差第17頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月四、近似平差的計(jì)算步驟1、坐標(biāo)方位角閉合差??的計(jì)算與配賦。2、計(jì)算起始邊方位角（坐標(biāo)反算），并推算各邊的坐標(biāo)方位角α。3、坐標(biāo)增量的計(jì)算△x,△y。4、坐標(biāo)閉合差?x,?y的計(jì)算及調(diào)整。5、導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)x,y計(jì)算。第18頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月起始邊坐標(biāo)方位角計(jì)算aDK1K2XY

起始邊方位角計(jì)算：坐標(biāo)正、反算：反算：根據(jù)兩個(gè)已知點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算它們連線的坐標(biāo)方位角和長度。

已知：K1(x1,y1)，K2(x2,y2)待求：坐標(biāo)方位角α，距離D第19頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月20

正算：

已知：K1(x1,y1)，坐標(biāo)方位角α，距離D待求：K2(x2,y2)

即aDK1K2XY第20頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月導(dǎo)線邊坐標(biāo)方位角推算：已知αAB，水平角?，求αBC。?為左角：

αBC=αAB+?-180°?為右角：

αBC=αAB–?+180°ABCαABαBC?第21頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月22

五、導(dǎo)線計(jì)算1、支導(dǎo)線計(jì)算—連續(xù)的極坐標(biāo)法b0a0a1a2a3a4(4)(3)(2)(1)(0)第22頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月2、附合導(dǎo)線的計(jì)算附合導(dǎo)線分類：無連接角：假設(shè)第一邊方位角,按支導(dǎo)線計(jì)算。僅有一個(gè)連接角：先按支導(dǎo)線計(jì)算,產(chǎn)生?x,

?y,按邊長成正比改正坐標(biāo)增量。具有兩個(gè)連接角：第23頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月

具有兩個(gè)連接角的附合導(dǎo)線計(jì)算（1）坐標(biāo)方位角閉合差的計(jì)算與調(diào)整由起始坐標(biāo)方位角推算各邊的坐標(biāo)方位角，最后附合到已知邊坐標(biāo)方位角，兩者產(chǎn)生坐標(biāo)方位角閉合差??。平均分配到各角，?分左、右角，n為測角數(shù)。??=α末測-α末理（2）計(jì)算分配后的各水平角（3）坐標(biāo)方位角的推算根據(jù)調(diào)整過的水平角按左角或右角推算各邊坐標(biāo)方位角。

第24頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）坐標(biāo)增量計(jì)算（5）坐標(biāo)增量閉合差計(jì)算與分配

?x=∑△x測－∑△x理

?y=∑△y測－∑△y理k=?/∑D<K按邊長成正比反號(hào)分配到各點(diǎn)。（6）坐標(biāo)計(jì)算第25頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月3、閉合導(dǎo)線的計(jì)算（1）坐標(biāo)方位角閉合差計(jì)算及調(diào)整

??=Σ?測-Σ?理=Σ?測-（n-2）×180°

按反號(hào)平均分配給每個(gè)觀測角例中：Σ?測=539°59′00″，

Σ?理=540°00′00″

則：??=-60″，每個(gè)角分配+12″

計(jì)算分配（改正）后的水平角、各邊的坐標(biāo)方位角。第26頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月27

第27頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月28

第28頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）坐標(biāo)增量計(jì)算△x=Dcosα,△y=DsinαD為水平距離，α為坐標(biāo)方位角1，2點(diǎn)之間的坐標(biāo)增量：△x=230.20cos484318=151.87△y=230.20sin484318=173.00第29頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）坐標(biāo)增量閉合差?x,?y計(jì)算及調(diào)整?x=∑△x測-∑△x理=∑△x測?y=∑△y測-∑△y理=∑△y測

k=?/∑D<K按邊長成正比反號(hào)分配到各點(diǎn)。（4）導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算第30頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月6.4交會(huì)測量和小三角測量交會(huì)測量：在已知點(diǎn)或未知點(diǎn)上設(shè)站，分別測得方向或距離，而后通過三角計(jì)算得出待定點(diǎn)的坐標(biāo)。分類：前方交會(huì)：兩已知點(diǎn)上觀測水平角；后方交會(huì)：待定點(diǎn)上觀測三個(gè)以上方向水平角；側(cè)方交會(huì)：已知點(diǎn)、待定點(diǎn)各測一站；測邊交會(huì)：測量三角形的三邊；自由設(shè)站：待定點(diǎn)上設(shè)站，觀測多個(gè)方向及距離。第31頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月32

一、前方交會(huì)法

PBAD0D1D2在已知點(diǎn)A、B上設(shè)站，測得α、?角,計(jì)算P點(diǎn)坐標(biāo)。1、坐標(biāo)反算AB邊長及方位角YX2、由正弦定理計(jì)算邊長第32頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月33

PBAD0D1D23、由方位角和邊長計(jì)算坐標(biāo)

注意：交會(huì)角一般應(yīng)大于30°并小于150°第33頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月34

第34頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月

前方交會(huì)計(jì)算表格點(diǎn)名觀測角值角之余切縱坐標(biāo)橫坐標(biāo)PxP1yP1Aα1cotα1xAyAB?1cot?1xByBPxP2yP2Bα2cotα2xByBC?2cot?2xCyC求e,其限差可按不大于兩倍測圖比例尺精度來規(guī)定第35頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月36

D1D2D0e1e2K2K1Pe336

D1D2D0e1e2K2K1Pe3二、側(cè)方交會(huì)法在一個(gè)已知點(diǎn)處和待定點(diǎn)p處設(shè)站，測得水平角e1和e2，求P點(diǎn)坐標(biāo)。1、求第三角e3

e3=180-e1-e2

2、再按前方交會(huì)法計(jì)算P點(diǎn)的坐標(biāo)。第36頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月三、后方交會(huì)法已知A,B,C三點(diǎn)坐標(biāo)。在未知點(diǎn)P點(diǎn)安置儀器。觀測,，求XP,YP。1、由三點(diǎn)坐標(biāo)反算邊長及方位角。即D0,D1,∠ABC，

αAB,αBC2、求得∠PAB,∠PCB。3、按側(cè)方交會(huì)計(jì)算。

PBAD0D1C第37頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月∠PAB+∠PCB=360-(∠ABC++)(1)由正弦定理：PB/sin∠PAB=D0/sinPB/sin∠PCB=D1/sin

D0sin∠PAB/sin=D1sin∠PCB/sin(2)由上兩式可求得兩角。

PBAD0D1C第38頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月后方交會(huì)危險(xiǎn)圓分析分別由P,A,B和P,C,B形成兩個(gè)外接圓。相交于P，B兩點(diǎn)。B已知，則P點(diǎn)唯一確定。如果四點(diǎn)共圓，則P點(diǎn)不能唯一確定。XP,YP無解

PBAD0D1C第39頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月40

D1D2D0e四、測邊交會(huì)（距離交會(huì)法）已知:A(Xa,Ya),B(Xb,Yb)

觀測值：兩個(gè)已知點(diǎn)到待定點(diǎn)P的距離D1和D2，計(jì)算待定點(diǎn)坐標(biāo)的方法如下：

1、求角度e,由余弦定理得

2、由角度e推算AP邊方位角3、由方位角和邊長按極坐標(biāo)法計(jì)算P點(diǎn)的坐標(biāo)ABP第40頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月五、小三角測量平面控制測量方法:導(dǎo)線；交會(huì)法；小三角；小三角網(wǎng):邊長在200---500米之間。主要通過測角來計(jì)算點(diǎn)的坐標(biāo)。第41頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月6.5GPS技術(shù)及應(yīng)用GPS:GlobalPositioningSystem全球定位系統(tǒng)，是平面控制測量的精密方法。優(yōu)勢:全天候、高精度、定位快、點(diǎn)靈活、操作方便一.概述建立:

美國國防部73年發(fā)展:原理與可行性驗(yàn)證階段(74-78)

研制與試驗(yàn)(79-87)

發(fā)展與完成(88-93)第42頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，簡稱GPS）是以人造衛(wèi)星組網(wǎng)為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。利用設(shè)置在地面或運(yùn)動(dòng)載體上的專用接收機(jī)，接收衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號(hào)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位。第43頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月44

第44頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月二.GPS系統(tǒng)的組成空間部分:GPS星座地面控制:地面監(jiān)控---主控站、監(jiān)測站、注入站用戶設(shè)備:信號(hào)接收機(jī)GPS星座：24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道上在運(yùn)行，保證在地球上的一點(diǎn)至少能同時(shí)觀測到4顆衛(wèi)星。第45頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月空間部分：24顆工作衛(wèi)星均勻分布在二萬公里高的六個(gè)軌道平面上，每個(gè)軌道面四顆，運(yùn)行周期為12小時(shí)。工作衛(wèi)星以L1=1575.42兆赫和L2=1227.6兆赫兩種頻率發(fā)送導(dǎo)航信號(hào)。地面控制系統(tǒng)由一個(gè)主控站、四個(gè)監(jiān)控站和三個(gè)注入站組成，任務(wù)是保證衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的質(zhì)量。用戶的接收裝置由天線、接收機(jī)、計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)處理軟件等組成。第46頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月GPD圖示

空間衛(wèi)星座24顆衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)衛(wèi)星軌道、時(shí)間數(shù)據(jù)及輔助資料信息

用戶設(shè)備接收設(shè)備接收衛(wèi)星信號(hào)

地面監(jiān)控中央控制系統(tǒng)時(shí)間同步跟蹤衛(wèi)星定位第47頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月GPS衛(wèi)星接收機(jī)種類很多，根據(jù)型號(hào)分為測地型、全站型、定時(shí)型、手持型、集成型；根據(jù)用途分為車載式、船載式、機(jī)載式、星載式、彈載式。

第48頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月三、定位原理---空間距離后方交會(huì)

每個(gè)衛(wèi)星的瞬時(shí)坐標(biāo)可根據(jù)接收到的衛(wèi)星信號(hào)求得。衛(wèi)星點(diǎn)到接收機(jī)的距離用衛(wèi)星發(fā)射的測距碼信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速求得。接收站衛(wèi)星1衛(wèi)星2衛(wèi)星3L1L2L3第49頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月四、GPS定位測量的特點(diǎn)相鄰測站之間不必通視，布網(wǎng)靈活；定位精度高，差分距離相對(duì)誤差約為110ppm；全天候觀測，不受天氣影響；觀測、記錄、計(jì)算高度自動(dòng)化；實(shí)時(shí)定位的優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用