任務(wù)3.2.1 平面坐標(biāo)正反算

建筑工程測(cè)量技術(shù)四川水利水電技師學(xué)院項(xiàng)目3.2平面控制網(wǎng)的建立主要任務(wù)任務(wù)3.2.1平面坐標(biāo)正反算任務(wù)3.2.2全站儀導(dǎo)線測(cè)量測(cè)量工作的基本原則先整體,后局部;先控制,后碎部地形測(cè)量的步驟控制測(cè)量碎部測(cè)量引言測(cè)量工作步驟地形測(cè)繪控制測(cè)量

碎部測(cè)量

平面控制測(cè)量

高程控制測(cè)量平面控制測(cè)量及其任務(wù)

控制測(cè)量:

在測(cè)區(qū)內(nèi)首先選定少數(shù)的點(diǎn),使之組成一系列的幾何圖形,采用精密儀器和嚴(yán)密的方法,把它們的平面位置和高差確定下來(lái),然后再根據(jù)它們測(cè)定其他地面點(diǎn)。由測(cè)量工作“從整體到局部，先控制后碎部”的原則可知，地形測(cè)量必須先進(jìn)行控制測(cè)量。一.控制測(cè)量的任務(wù)是建立測(cè)量控制網(wǎng)

控制網(wǎng)是由位于地面的一系列控制點(diǎn)構(gòu)成的，控制點(diǎn)的空間位置是通過(guò)已知點(diǎn)的坐標(biāo)以及控制點(diǎn)之間的邊長(zhǎng)（或空間基線）、方向（角度）或（和）高差等觀測(cè)量確定的。二.控制測(cè)量的作用和分類控制測(cè)量的分類

按性質(zhì)分：平面控制測(cè)量；高程控制測(cè)量

按精度分：1，2，3，4等和一，二，三級(jí)等

按方法分：天文測(cè)量，三角測(cè)量，導(dǎo)線測(cè)量，衛(wèi)星定位測(cè)量等

按其范圍和用途分:全球控制網(wǎng)、國(guó)家控制網(wǎng)和工程控制網(wǎng)

控制網(wǎng)的分類和作用：全球控制網(wǎng)

全球控制網(wǎng)是由國(guó)際組織在全球范圍建立的大地測(cè)量參考框架。主要用于確定、研究地球的形狀、大小及其運(yùn)動(dòng)變化，確定和研究地球的板塊運(yùn)動(dòng)等?？刂凭W(wǎng)的分類和作用：國(guó)家控制網(wǎng)

國(guó)家控制網(wǎng)由各國(guó)測(cè)繪部門建立的區(qū)域性大地測(cè)量參考框架。國(guó)家控制網(wǎng)的主要作用是：提供全國(guó)范圍內(nèi)的統(tǒng)一地理坐標(biāo)系統(tǒng)：保證國(guó)家基本圖的測(cè)繪和更新；滿足大比例尺圖測(cè)圖的精度要求。為精密地確定地面點(diǎn)的位置提供已知點(diǎn)，及其在特定坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，如以地球參考橢球面為基準(zhǔn)面的大地坐標(biāo)或高斯平面坐標(biāo)，以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面的高程。

為了控制測(cè)量誤差積累，國(guó)家控制網(wǎng)采用逐級(jí)方式布設(shè)。其特點(diǎn)是控制面積大，控制點(diǎn)間距離較長(zhǎng)，點(diǎn)位的選擇主要考慮點(diǎn)的密度、穩(wěn)定性和布網(wǎng)是否有利等。一等三角鎖沿經(jīng)線和緯線布設(shè)成縱橫交叉的三角鎖系，鎖長(zhǎng)200～250公里，構(gòu)成許多鎖環(huán)。一等三角鎖內(nèi)由近于等邊的三角形組成，邊長(zhǎng)為20～30公里。

國(guó)家一等三角鎖二等三角測(cè)量有兩種布網(wǎng)形式1、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，稱縱橫鎖系布網(wǎng)方案。2、在一等鎖環(huán)內(nèi)布設(shè)全面二等三角網(wǎng)，稱全面布網(wǎng)方案。二等基本鎖的邊長(zhǎng)為20～25公里，二等網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)為13公里。

一等鎖的兩端和二等網(wǎng)的中間，都要測(cè)定起算邊長(zhǎng)、天文經(jīng)緯度和方位角。所以國(guó)家一、二等網(wǎng)合稱為天文大地網(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，全網(wǎng)約有5萬(wàn)個(gè)大地點(diǎn)。國(guó)家二等三角鎖控制網(wǎng)的分類和作用：工程控制網(wǎng)

工程控制網(wǎng)是工程項(xiàng)目的空間位置參考框架，是針對(duì)某項(xiàng)具體工程建設(shè)測(cè)圖、施工或管理的需要，在一定區(qū)域內(nèi)布設(shè)的平面和高程控制網(wǎng)。由工程建設(shè)單位或委托其它測(cè)繪單位建立。

工程控制網(wǎng)的分類、作用和建網(wǎng)步驟1.分類

按用途分：測(cè)圖控制網(wǎng)、施工（測(cè)量）控制網(wǎng)、變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)、安裝（測(cè)量）控制網(wǎng)；

按網(wǎng)點(diǎn)性質(zhì)分：一維網(wǎng)（或稱水準(zhǔn)網(wǎng)、高程網(wǎng)）、二維網(wǎng)（或稱平面網(wǎng)）、三維網(wǎng)；

按網(wǎng)形分：三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、混合網(wǎng)、方格網(wǎng)；

按施測(cè)方法劃分：測(cè)角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、GPS網(wǎng)；

按其他標(biāo)準(zhǔn)劃分：首級(jí)網(wǎng)、加密網(wǎng)、特殊網(wǎng)、專用網(wǎng)（如隧道控制網(wǎng)、建筑方格網(wǎng)、橋梁控制網(wǎng)等）。

工程控制網(wǎng)的分類、作用和建網(wǎng)步驟2.作用工程控制網(wǎng)的作用是為工程建設(shè)提供工程范圍內(nèi)統(tǒng)一的參考框架，為各項(xiàng)測(cè)量工作提供位置基準(zhǔn)，滿足工程建設(shè)不同階段對(duì)測(cè)繪在質(zhì)量（精度、可靠性）、進(jìn)度（速度）和費(fèi)用等方面的要求。工程控制網(wǎng)也具有控制全局、提供基準(zhǔn)和控制測(cè)量誤差積累的作用。工程控制網(wǎng)與國(guó)家控制網(wǎng)既有密切聯(lián)系，又有許多不同的特點(diǎn)。

工程控制網(wǎng)的分類、作用和建網(wǎng)步驟3.建網(wǎng)步驟

工程控制網(wǎng)的布設(shè)也遵循國(guó)家控制網(wǎng)建立的一些基本原理，如要有坐標(biāo)系和基準(zhǔn)，要構(gòu)成網(wǎng)，采用逐級(jí)布設(shè)方式等。根據(jù)工程的精度要求進(jìn)行網(wǎng)的布設(shè)，建網(wǎng)步驟主要是：1）確定控制網(wǎng)的等級(jí)；2）確定布網(wǎng)形式；3）確定測(cè)量?jī)x器和操作規(guī)程（國(guó)家或行業(yè)規(guī)范）；4）在圖上選點(diǎn)構(gòu)網(wǎng)，到實(shí)地踏勘；5）埋設(shè)標(biāo)石、標(biāo)志；6）外業(yè)觀測(cè)；7）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理；8）提交成果。三角測(cè)量觀測(cè)所有三角形的內(nèi)角及測(cè)量1~2條必要的邊長(zhǎng)之后，根據(jù)起始邊的已知坐標(biāo)方位角和起始點(diǎn)的坐標(biāo)，即可求出所有三角點(diǎn)的坐標(biāo)。三角測(cè)量的特點(diǎn)：主要是測(cè)角工作，而測(cè)距工作極少，甚至可以沒(méi)有。它適用于山區(qū)或丘陵地區(qū)的平面控制。

應(yīng)用GNSS衛(wèi)星定位技術(shù)建立的控制網(wǎng)稱為GNSS控制網(wǎng)

平面工程控制網(wǎng)常采用的測(cè)量方式有：三角測(cè)量，導(dǎo)線測(cè)量，衛(wèi)星定位測(cè)量等工程平面控制測(cè)量與平面控制網(wǎng)導(dǎo)線是由若干條直線連成的折線，每條直線叫導(dǎo)線邊，相鄰兩直線之間的水平角叫做轉(zhuǎn)折角。測(cè)定了轉(zhuǎn)折角和導(dǎo)線邊長(zhǎng)之后，即可根據(jù)已知坐標(biāo)方位角和已知坐標(biāo)算出各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。GNSS網(wǎng)三角網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng)城市平面控制網(wǎng)

應(yīng)用GNSS衛(wèi)星定位技術(shù)建立城市平面控制網(wǎng)已相當(dāng)普遍。

在城市地區(qū)為滿足大比例尺測(cè)圖和城市建設(shè)施工的需要，布設(shè)城市平面控制網(wǎng)。

城市平面控制網(wǎng)在國(guó)家控制網(wǎng)的控制下布設(shè)，按城市范圍大小布設(shè)不同等級(jí)的平面控制網(wǎng)，分為二、三、四等三角網(wǎng)，一、二級(jí)及圖根小三角網(wǎng)或三、四等，一、二、三級(jí)和圖根導(dǎo)線網(wǎng)。

城市三角測(cè)量和導(dǎo)線測(cè)量的主要技術(shù)要求如表3.2.1、表3.2.2所示。表3.2.1

城市三角測(cè)量的主要技術(shù)要求

等級(jí)二等三等四等一級(jí)小三角二級(jí)小三角圖根平均邊長(zhǎng)/km測(cè)角中誤差/″起始邊相對(duì)中誤差最弱邊邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差測(cè)回?cái)?shù)三角形最大閉合差/″DJ1DJ2DJ69±11/30萬(wàn)1/12萬(wàn)12——±3.55±1.8首級(jí)1/20萬(wàn)1/8萬(wàn)69—±72±2.5首級(jí)1/20萬(wàn)?.5萬(wàn)46—±91±5?萬(wàn)?萬(wàn)—26±150.5±10?萬(wàn)1/1萬(wàn)—12±30最大視距的1.7倍±201/1萬(wàn)

±60注：①當(dāng)最大測(cè)圖比例尺為1：1000時(shí)，一二級(jí)小三角邊長(zhǎng)可適當(dāng)放長(zhǎng)，但最長(zhǎng)不大于表中規(guī)定的2倍。②圖根小三角方位角閉合差為±，n為測(cè)站數(shù)

表3.2.2城市導(dǎo)線測(cè)量的主要技術(shù)要求

12等級(jí)導(dǎo)線長(zhǎng)度/km平均邊長(zhǎng)/km測(cè)角中誤差/″測(cè)距中誤差（mm）測(cè)回?cái)?shù)方位角閉合差/″導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差DJ1DJ2DJ6三等153±1.5±188—1/6萬(wàn)四等101.6±2.5±1846—?萬(wàn)一級(jí)3.60.3±5±15—241/1.4萬(wàn)二級(jí)2.40.2±8±15—131/1萬(wàn)三級(jí)1.50.12±12±15—121/6千圖根

±30

?千三、控制測(cè)量的等級(jí)控制測(cè)量的等級(jí)國(guó)家等級(jí)平面控制網(wǎng)分一、二、三、四等城市與工程控制網(wǎng)城市控制網(wǎng)以國(guó)家三、四等網(wǎng)為基礎(chǔ)發(fā)展而得。工程控制網(wǎng)分為：測(cè)圖控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)和變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)。圖根控制網(wǎng)直接為測(cè)圖而建立的控制網(wǎng)，其控制點(diǎn)簡(jiǎn)稱圖根點(diǎn)控制測(cè)量施測(cè)過(guò)程控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)編寫工作大綱踏勘選點(diǎn)、埋石野外觀測(cè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)總結(jié)任務(wù)3.2.1

平面坐標(biāo)正反算1.坐標(biāo)方位角測(cè)量工作中，常采用坐標(biāo)方位角表示直線的方向，如圖從直線起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方向北端起，順時(shí)針?lè)较蛄恐猎撝本€的水平夾角，稱為該直線的方位角，通常用α表示，

取值范圍為0°～

360°。直線有兩個(gè)方向，設(shè)從A到B的方向?yàn)檎较?，則從B到A的方向?yàn)榉捶较颍鄳?yīng)的直線AB的方位角αAB稱為正方位角，直線BA的方位角αBA稱為反方位角。從圖中可以看出αAB

與αBA存在下述關(guān)系：

αBA=αAB

±180°2.坐標(biāo)正算Ox(N)y(E)A

A(XA,YA)B

αAB

XB

=？,YB

=？

解：已知：A點(diǎn)的坐標(biāo)XA=100.000m,YA=