第七章 控制測(cè)量

第7章控制測(cè)量

§7.1控制測(cè)量概述測(cè)量并計(jì)算控制點(diǎn)x，y，H坐標(biāo)——控制測(cè)量。測(cè)量并計(jì)算控制點(diǎn)x，y坐標(biāo)——平面控制測(cè)量。測(cè)量并計(jì)算控制點(diǎn)H坐標(biāo)——高程控制測(cè)量。由高級(jí)→低級(jí)，按一、二、三、四等布設(shè)。1平面控制測(cè)量國(guó)家平面控制網(wǎng)主要用三角測(cè)量法布設(shè)，西部困難地區(qū)采用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量法。一等三角鎖沿經(jīng)、緯線(xiàn)布設(shè)成縱橫交叉的三角鎖系，鎖長(zhǎng)200～250km，構(gòu)成120個(gè)鎖環(huán)；一等三角鎖由近于等邊的三角形組成，邊長(zhǎng)為20～30km。二等三角測(cè)量有兩種布網(wǎng)形式，一是由縱橫交叉的兩條二等基本鎖將一等鎖環(huán)劃分成4個(gè)大致相等的部分，這4個(gè)空白部分用二等補(bǔ)充網(wǎng)填充，稱(chēng)縱橫鎖系布網(wǎng)方案；二是在一等鎖環(huán)內(nèi)布設(shè)全面二等三角網(wǎng)的全面布網(wǎng)方案。二等基本鎖邊長(zhǎng)20～25km，二等網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)13km。一等鎖兩端和二等網(wǎng)中間，測(cè)定起算邊長(zhǎng)、天文經(jīng)緯度和方位角。國(guó)家一、二等網(wǎng)合稱(chēng)為天文大地網(wǎng)，我國(guó)天文大地網(wǎng)于1951年開(kāi)始布設(shè)，1961年基本完成，1975年修補(bǔ)測(cè)工作全部結(jié)束。三、四等三角網(wǎng)為在二等三角網(wǎng)內(nèi)進(jìn)一步加密。青藏高原導(dǎo)線(xiàn)城市或廠礦地區(qū)，應(yīng)在國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)測(cè)區(qū)的大小、城市規(guī)劃或施工測(cè)量的要求，布設(shè)不同等級(jí)的城市平面控制網(wǎng)，供地形測(cè)圖和測(cè)設(shè)建、構(gòu)筑物時(shí)使用。建立城市平面控制網(wǎng)可采用GPS測(cè)量、三角測(cè)量、各種形式邊角組合測(cè)量和導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量方法。(2)高程控制測(cè)量高程控制測(cè)量方法有水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。在全國(guó)領(lǐng)土范圍內(nèi)，由一系列按國(guó)家統(tǒng)一規(guī)范測(cè)定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)，水準(zhǔn)點(diǎn)上設(shè)有固定標(biāo)志，以便長(zhǎng)期保存。國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)按逐級(jí)控制、分級(jí)布設(shè)的原則分為一、二、三、四等，一、二等水準(zhǔn)測(cè)量稱(chēng)為精密水準(zhǔn)測(cè)量。一等水準(zhǔn)是國(guó)家高程控制的骨干，沿地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定和坡度平緩的交通線(xiàn)布滿(mǎn)全國(guó)，構(gòu)成網(wǎng)狀。二等水準(zhǔn)是國(guó)家高程控制網(wǎng)的全面基礎(chǔ)，一般沿鐵路、公路和河流布設(shè)。二等水準(zhǔn)環(huán)線(xiàn)布設(shè)在一等水準(zhǔn)環(huán)內(nèi)。（3）平面控制網(wǎng)的坐標(biāo)推算

新布設(shè)的平面控制網(wǎng)，需要已知一條邊的方位角確定控制網(wǎng)的方向——定向，需要已知一個(gè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)確定控制網(wǎng)的位置——定位。（1）（2）坐標(biāo)正、反算§7.2導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量(1)導(dǎo)線(xiàn)的布設(shè)將相鄰控制點(diǎn)連成直線(xiàn)構(gòu)成的折線(xiàn)——導(dǎo)線(xiàn)。控制點(diǎn)稱(chēng)為導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)。導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量——依次測(cè)定導(dǎo)線(xiàn)邊的水平距離與兩相鄰導(dǎo)線(xiàn)邊的水平夾角，根據(jù)起算數(shù)據(jù)，推算各邊的方位角，求出導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的平面坐標(biāo)。水平角用經(jīng)緯儀測(cè)量，邊長(zhǎng)用光電測(cè)距儀或鋼尺丈量，也可使用全站儀測(cè)量水平角與邊長(zhǎng)。建立小地區(qū)平面控制網(wǎng)的常用方法。適應(yīng)于地物分布復(fù)雜的建筑區(qū)，視線(xiàn)障礙多的隱蔽區(qū)和帶狀區(qū)。布設(shè)形式有閉合導(dǎo)線(xiàn)、附合導(dǎo)線(xiàn)和支導(dǎo)線(xiàn)。導(dǎo)線(xiàn)的布設(shè)形式1)閉合導(dǎo)線(xiàn)起訖于同一已知點(diǎn)的導(dǎo)線(xiàn)。從已知高級(jí)控制點(diǎn)A，已知方向AB出發(fā)，經(jīng)過(guò)1，2，3，4點(diǎn)，返回到起點(diǎn)A，形成閉合多邊形。3個(gè)檢核條件——1個(gè)多邊形內(nèi)角和條件，2個(gè)坐標(biāo)增量條件。2)附合導(dǎo)線(xiàn)布設(shè)在兩個(gè)已知點(diǎn)之間的導(dǎo)線(xiàn)。從一高級(jí)控制點(diǎn)B和已知方向AB出發(fā)，經(jīng)過(guò)5，6，7，8點(diǎn)，附合到另一已知高級(jí)點(diǎn)C和已知方向CD。3個(gè)檢核條件——1個(gè)坐標(biāo)方位角條件，2個(gè)坐標(biāo)增量條件3)支導(dǎo)線(xiàn)由一已知點(diǎn)C和一已知邊的方向CD出發(fā)，延伸出去的導(dǎo)線(xiàn)C，9，10。支導(dǎo)線(xiàn)只有必要的起算數(shù)據(jù)，沒(méi)有檢核條件，只限于圖根導(dǎo)線(xiàn)使用，支導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)數(shù)一般不應(yīng)超過(guò)3個(gè)。(2)導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)踏勘選點(diǎn)、建立標(biāo)志、測(cè)角與量邊。1)踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志收集測(cè)區(qū)原有地形圖與高一等級(jí)控制點(diǎn)的成果資料，在地形圖上初步設(shè)計(jì)導(dǎo)線(xiàn)布設(shè)路線(xiàn)，按設(shè)計(jì)方案到實(shí)地踏勘選點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)踏勘選點(diǎn)注意事項(xiàng)：①相鄰導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)間通視良好，便于角度測(cè)量和距離測(cè)量。②點(diǎn)位選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)并便于保存之處。③點(diǎn)位視野開(kāi)闊，便于測(cè)繪周?chē)匚锖偷孛?。④?dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定，最長(zhǎng)不應(yīng)超過(guò)平均邊長(zhǎng)的兩倍，相鄰邊長(zhǎng)懸殊不應(yīng)太大。⑤導(dǎo)線(xiàn)均勻分布在測(cè)區(qū)，便于控制整個(gè)測(cè)區(qū)。導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)位埋設(shè)泥土地面，點(diǎn)位上打木樁，樁頂釘小釘——臨時(shí)性標(biāo)志碎石或?yàn)r青路面，頂上鑿十字紋的大鐵釘代替木樁。混凝土場(chǎng)地或路面，鋼鑿鑿十字紋，涂紅油漆。需長(zhǎng)期保存導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)，埋設(shè)混凝土導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)標(biāo)石。導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)應(yīng)分等級(jí)統(tǒng)一編號(hào)，便于測(cè)量資料統(tǒng)一管理。為便于觀測(cè)時(shí)尋找，在點(diǎn)位附近房角或電線(xiàn)桿等明顯地物上用紅油漆標(biāo)明指示導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的位置。為每個(gè)導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)繪制點(diǎn)之記注記地名、路名、導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)編號(hào)及導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)距離鄰近明顯地物點(diǎn)的距離。2)導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)測(cè)量圖根導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)——用檢定過(guò)的鋼尺丈量或檢定過(guò)的光電測(cè)距儀測(cè)量。鋼尺量距宜采用雙次丈量法，較差的相對(duì)誤差應(yīng)不大于1/3000。鋼尺的尺長(zhǎng)改正數(shù)大于1/10000時(shí)，應(yīng)加尺長(zhǎng)改正；量距時(shí)，平均尺溫與檢定時(shí)溫度相差大于±10℃時(shí)，應(yīng)進(jìn)行溫度改正；尺面傾斜大于1.5%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行傾斜改正。

3)導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)折角測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)折角——在導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)上由相鄰導(dǎo)線(xiàn)邊構(gòu)成的水平角。導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)折角分為左角和右角，導(dǎo)線(xiàn)前進(jìn)方向左側(cè)的水平角稱(chēng)為左角，右側(cè)的水平角稱(chēng)為右角。若觀測(cè)無(wú)誤差，在同一個(gè)導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)測(cè)得的左角與右角之和應(yīng)等于360°。圖根導(dǎo)線(xiàn)的轉(zhuǎn)折角用DJ6級(jí)經(jīng)緯儀測(cè)回法觀測(cè)二測(cè)回。

(3)閉合導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算計(jì)算各導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo)。計(jì)算前，應(yīng)檢查導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的外業(yè)記錄：數(shù)據(jù)是否齊全，有無(wú)遺漏、記錯(cuò)或算錯(cuò)，成果是否符合規(guī)范要求。檢查無(wú)誤后，繪制導(dǎo)線(xiàn)略圖，將已知數(shù)據(jù)和觀測(cè)成果標(biāo)注于圖上。閉合導(dǎo)線(xiàn)數(shù)據(jù)40

單導(dǎo)線(xiàn)中粗差判斷的技巧（一）設(shè)導(dǎo)線(xiàn)中只有一個(gè)角值是錯(cuò)的，則從兩端的已知點(diǎn)出發(fā)計(jì)算待定點(diǎn)坐標(biāo)（用角度的實(shí)際觀測(cè)值），在抵達(dá)該點(diǎn)之前不受這個(gè)錯(cuò)誤角值的影響。過(guò)該點(diǎn)之后才出錯(cuò)。所以，當(dāng)分別從兩端的已知點(diǎn)出發(fā)計(jì)算兩套待定點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，如果大部分點(diǎn)的兩套坐標(biāo)不相等，而只有一點(diǎn)的兩套坐標(biāo)相等，則該點(diǎn)的角度觀測(cè)值多半有錯(cuò)。41

單導(dǎo)線(xiàn)中粗差判斷的技巧（二）如果導(dǎo)線(xiàn)閉合差的方位角與某條導(dǎo)線(xiàn)邊的方位角很近（即閉合差方向與該邊近似平行），閉合差的值又很大，則這條導(dǎo)線(xiàn)邊的距離觀測(cè)值多半含有粗錯(cuò)?！?.3交會(huì)測(cè)量測(cè)量交會(huì)點(diǎn)與周邊已知坐標(biāo)點(diǎn)構(gòu)成三角形的水平角，計(jì)算交會(huì)點(diǎn)的平面坐標(biāo)，是加密平面控制點(diǎn)的方法之一。前方交會(huì)、側(cè)方交會(huì)、后方交會(huì)。(1)前方交會(huì)在已知坐標(biāo)點(diǎn)A，B安置經(jīng)緯儀向待定點(diǎn)觀測(cè)水平角，交會(huì)角γ為30°~120°之間，最好近于90°。P點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算公式——余切公式

適合于計(jì)算器編程計(jì)算

(2)側(cè)方交會(huì)已知點(diǎn)A點(diǎn),待定點(diǎn)P安置經(jīng)緯儀，觀測(cè)水平角α,γ,檢查角θ。先算出β=180°－(α＋γ)按余切公式計(jì)算點(diǎn)坐標(biāo)。用A，C，P三點(diǎn)坐標(biāo)反算AC、AP邊方位角，與檢查角θ比較(3)后方交會(huì)在待定點(diǎn)P安置經(jīng)緯儀，觀測(cè)水平角α,β,γ和檢查角θ危險(xiǎn)圓——不在一直線(xiàn)上3個(gè)已知點(diǎn)A，B，C構(gòu)成的圓。P點(diǎn)位于危險(xiǎn)圓上時(shí)，無(wú)法確定。選P點(diǎn)時(shí)，應(yīng)避免使P點(diǎn)位于危險(xiǎn)圓上。待定點(diǎn)P的坐標(biāo)式中的系數(shù)值§7.5高程控制測(cè)量一。水準(zhǔn)測(cè)量路線(xiàn)的布設(shè)單一路線(xiàn)：附和水