控制測(cè)量概念.ppt

1、第七章 小地區(qū)控制測(cè)量,7.1 控制測(cè)量概述 7.2 導(dǎo)線測(cè)量 7.3 高程控制測(cè)量,重難點(diǎn)：,1、導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算。 2、三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算。,控制測(cè)量工作的基本原則,在測(cè)量的布局上：由整體到局部； 在測(cè)量的次序上：先控制后細(xì)部； 在測(cè)量的精度上：從高級(jí)到低級(jí)。,控制測(cè)量與細(xì)部測(cè)量,控制測(cè)量：為了保證測(cè)量成果既在精度上符合統(tǒng)一要求，又能互相銜接，在進(jìn)行一個(gè)測(cè)區(qū)的測(cè)量時(shí)，必須在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)選取若干具有控制意義的點(diǎn)，用較嚴(yán)密的方法和較精密的儀器測(cè)定其平面位置和高程，作為進(jìn)一步測(cè)量和施工放樣的框架和依據(jù)，以保證測(cè)區(qū)的整體精度。 細(xì)部測(cè)量：以控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，以比較低的精度施測(cè)其周圍的局部地形細(xì)

2、部或放樣需要點(diǎn)的工作。,控制測(cè)量為建立測(cè)量控制網(wǎng)而進(jìn) 行的測(cè)量工作 。 控制點(diǎn)具有準(zhǔn)確可靠坐標(biāo)（X，Y，H） 的基準(zhǔn)點(diǎn)。 控制網(wǎng) 由控制點(diǎn)按一定規(guī)律構(gòu)成的 幾何圖形。 作用：可控制全局； 為減少誤差積累； 可分組進(jìn)行作業(yè)。,控制測(cè)量的原則： 1、分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制； （由高級(jí)到低級(jí)） 2、要有足夠的精度； 3、要有足夠的密度； 4、要有統(tǒng)一的規(guī)格。,控制測(cè)量包括平面控制測(cè)量、 高程控制測(cè)量。,一、平面控制測(cè)量,確定控制點(diǎn)平面位置(X、Y)的工作。,國(guó)家平面控制網(wǎng),城市平面控制網(wǎng),小地區(qū)平面控制網(wǎng),常規(guī)方法：三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量 平面控制網(wǎng)：,1、國(guó)家平面控制網(wǎng) 首先建立一等天文大地鎖網(wǎng)，在全國(guó)范

3、圍內(nèi)大致沿經(jīng)線和緯線方向布設(shè)格網(wǎng)形式，格網(wǎng)間距約200km。在格網(wǎng)中用二等網(wǎng)填充，再用三、四等網(wǎng)逐步進(jìn)行加密。 2、城市平面控制網(wǎng) 在國(guó)家網(wǎng)的控制下，城市平面控制網(wǎng)分為二、三、四等（按城鎮(zhèn)面積的大小從其中某一等開始布設(shè)）、一、二級(jí)小三角網(wǎng)、小三邊網(wǎng)，或一、二、三等導(dǎo)線網(wǎng)，最后再布設(shè)直接為測(cè)繪大比例尺地形圖等用的圖根控制網(wǎng)。 3、小地區(qū)平面控制網(wǎng) 在城市平面控制網(wǎng)的控制下，以某一級(jí)的小三角網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)為基礎(chǔ)，建立首級(jí)控制網(wǎng)和圖根控制網(wǎng)。,國(guó)家控制網(wǎng) 一等三角鎖,200Km,200Km,國(guó)家控制網(wǎng) 二等三角網(wǎng) （縱橫鎖系布網(wǎng)方案）,國(guó)家控制網(wǎng) 二等三角網(wǎng) （全面布網(wǎng)方案）,城市平面控制網(wǎng)： 二、三、

4、四等網(wǎng)。 一、二級(jí)小三角網(wǎng)、小三邊網(wǎng)。 一、二、三級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)。 圖根控制網(wǎng)。,城市導(dǎo)線網(wǎng),小地區(qū)范圍：面積在15km以內(nèi)。 為大比例尺測(cè)圖和工程建設(shè)而建立的 平面控制網(wǎng)。 一般采用小三角網(wǎng)或相應(yīng)等級(jí)的 導(dǎo)線網(wǎng)。,包括：首級(jí)控制網(wǎng)、圖根控制網(wǎng),二、高程控制測(cè)量,布設(shè)原則：由高級(jí)到低、從整體到局部。 國(guó)家高程控制網(wǎng)：一、二、三、四等。 城市高程控制網(wǎng)：二、三、四等。 小地區(qū)高程控制網(wǎng)：三、四等及圖根水準(zhǔn)。,各級(jí)高程控制網(wǎng)均采用水準(zhǔn)測(cè)量、 高山地區(qū)可采用三角高程測(cè)量。,國(guó)家高程控制網(wǎng),導(dǎo)線測(cè)區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)連成直線而 構(gòu)成的連續(xù)折線。,導(dǎo)線邊,導(dǎo)線測(cè)量在地面上按一定要求選定一 系列的點(diǎn)依相鄰次序連成折線

5、， 并測(cè)量各線段的邊長(zhǎng)和轉(zhuǎn)折角， 再根據(jù)起始數(shù)據(jù)確定各點(diǎn)平面位 置的測(cè)量方法。,主要用于帶狀地區(qū)、隱蔽地區(qū)、城建區(qū)、 地下工程、公路、鐵路等控制點(diǎn)的測(cè)量。,一、導(dǎo)線的布設(shè)形式,導(dǎo)線的布設(shè)形式：,附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、支導(dǎo)線。,A,B,1,D,C,2,3,A,B,1,2,3,4,5,附合導(dǎo)線,閉合導(dǎo)線,B,A,1,2,支導(dǎo)線,1、閉合導(dǎo)線 閉合導(dǎo)線本身存在著嚴(yán)密的幾何條件，具有檢核作用。 多用于面積較曠闊的獨(dú)立地區(qū)。,2、附合導(dǎo)線 附合導(dǎo)線本身具有檢核作用。 多用于帶狀地區(qū)、公路、鐵路、水利等工程的勘測(cè)與施工。,3、支導(dǎo)線 支導(dǎo)線只具有必要的起始數(shù)據(jù)，缺少對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)，只限于在圖根導(dǎo)線和地下工

6、程導(dǎo)線中使用。 支導(dǎo)線的點(diǎn)數(shù)不宜超過(guò)2個(gè)，僅作補(bǔ)點(diǎn)使用。,二、導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)工作 包括選點(diǎn)、埋設(shè)標(biāo)志樁、量邊、測(cè)角以及導(dǎo)線的連測(cè)。 1、選點(diǎn)及埋標(biāo) 收集地形圖、高程控制點(diǎn)的成果資料將控制點(diǎn)展繪在地形圖上在地形圖上擬定導(dǎo)線布設(shè)方案野外踏勘建立標(biāo)志,混凝土樁（永久性）,木樁（臨時(shí)性）,點(diǎn)之記,2.量邊,光電測(cè)距（測(cè)距儀、全站儀）、鋼尺量距,當(dāng)導(dǎo)線跨越河流或其它障礙時(shí)，,可采用作輔助點(diǎn)間接求距離法。,改正內(nèi)角,再計(jì)算FG邊的邊長(zhǎng)：,時(shí),3.測(cè)角,一般采用J6經(jīng)緯儀測(cè)回法測(cè)量，兩個(gè)以上方向 組成的角也可用方向法。,導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角有左角和右角之分。,N,B,A,3,2,1,5,4,4、連接測(cè)量 導(dǎo)線與高級(jí)控

7、制點(diǎn)進(jìn)行連接，已取得坐標(biāo)和坐標(biāo)方位角的起算數(shù)據(jù)，稱為連接測(cè)量。 如圖，A、B為已知點(diǎn)，15為新布設(shè)的導(dǎo)線點(diǎn)，連接測(cè)量就是觀測(cè)連接角 、 和連接邊DB1。,4,三、 導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算,思路：,由水平角觀測(cè)值，計(jì)算方位角； 由方位角、邊長(zhǎng)D，計(jì)算坐標(biāo) 增量X 、 Y； 由坐標(biāo)增量X 、 Y，計(jì)算X、Y。,（計(jì)算前認(rèn)真檢查外業(yè)記錄，滿足規(guī)范 限差要求后，才能進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算）,（一）幾個(gè)基本的公式：,1、 坐標(biāo)正算（由、D，求 X、Y）,已知A（ ）， ， 求B點(diǎn)坐標(biāo) 。,注：計(jì)算出的 AB ，應(yīng)根據(jù)X 、 Y的正負(fù)， 判斷其所在的象限。,2、 坐標(biāo)反算（由X、Y，求、D， ）,已知A（ ）、B（ ）

8、,求 。,3、 由水平角觀測(cè)值,計(jì)算坐標(biāo)方位角,注意： 計(jì)算中，若前360，減360； 若前0，加360。,例題:方位角的推算,1,2,3,4,5,95,130,65,128,122,12,30,1,2,3,4,5,已知：12=30，各觀測(cè)角如圖，求各邊坐標(biāo)方位角23、34、45、51。,解： 23= 12-2+180=80 34= 23-3+180=195 45=247 51=305 12=30（檢查）,1、角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整,（1）計(jì)算角度閉合差：,（2）計(jì)算限差：,（二）閉合導(dǎo)線的計(jì)算,（各級(jí)導(dǎo)線的限差見規(guī)范）,（3）若在限差內(nèi)，則將角度閉合差按“反其符號(hào)、平均分配”的原則，計(jì)算改正

9、數(shù)：,（4）計(jì)算改正后新的角值：,檢核條件：,2、按新的角值，推算各邊坐標(biāo)方位角。 3、按坐標(biāo)正算公式，計(jì)算各邊坐標(biāo)增量。,4、坐標(biāo)增量閉合差計(jì)算與調(diào)整,（1）計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差：,（2）導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差:,（3）導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差 （T越小，導(dǎo)線測(cè)量的精度越高）,（4）分配坐標(biāo)增量閉合差,若T1/2000（圖根級(jí)），則將坐標(biāo)增量閉合差fx、fy按“反其符號(hào)，按邊長(zhǎng)為比例分配”的原則，分配到各坐標(biāo)增量上去。并計(jì)算改正后的坐標(biāo)增量。,閉合導(dǎo)線改正后坐標(biāo)增量的代數(shù)和應(yīng)分別等于零。,5、坐標(biāo)的計(jì)算 根據(jù)起始點(diǎn)的已知坐標(biāo)和經(jīng)過(guò)改正的新的坐標(biāo)增量，來(lái)依次計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。,注：閉合導(dǎo)線從已知點(diǎn)A開始，依

10、次推算1、2、3、4點(diǎn)的坐標(biāo)，最后推算回到A點(diǎn)，應(yīng)與原來(lái)的已知數(shù)值相同，作為推算正確性的檢驗(yàn)。,輔助計(jì)算,點(diǎn)號(hào),觀測(cè)角 （左角） ,改 正 數(shù) ,改正后左角 ,1,2,3,4,坐標(biāo) 方位角 ,距離 D m,點(diǎn)號(hào),1,2,3,4,坐標(biāo)增量計(jì)算值,改正后坐標(biāo)增量,坐標(biāo)值,x m,y m,x m,y m,x m,y m,1,2,1,2,閉 合 導(dǎo) 線 坐 標(biāo) 計(jì) 算 表,107 48 30,89 36 30,89 33 50,53 18 43,125 30 00,73 00 20,+13,+13,+12,+12,+50,359 59 10,107 48 43,73 00 32,89 34 02,89

11、 36 43,360 00 00,125 30 00,306 19 15,215 53 17,105.22,80.18,129.34,78.16,392.90,-0.02 -61.10,-0.02 +47.90,-0.03 +76.61,-0.02 -63.32,+0.02 +85.66,+0.02 +64.30,+0.02 -104.21,+0.01 -45.82,+0.09,-0.07,+64.32,+47.88,+76.58,-104.19,-45.81,-63.34,-61.12,+85.68,0.00,0.00,585.68,545.81,563.34,438.88,650.00,4

12、86.76,500.00,500.00,500.00,500.00,（三）附合導(dǎo)線的計(jì)算,如圖，A、B、C、D是已知點(diǎn)，起始邊的 方位角 和終止邊的方位角 為已知。外業(yè)觀測(cè)資料為導(dǎo)線邊距離和各轉(zhuǎn)折角。,B,1、計(jì)算角度閉合差：,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,即：,（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)算改正后的角度改：,計(jì)算檢核條件：,4、推算各邊的坐標(biāo)方位角： （用改正后的改）,計(jì)算出的 ， 否則，需重算。,（5）計(jì)算坐標(biāo)增量X、Y：,（6）計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差：,由于 的存在，

13、使導(dǎo)線不能和CD連接，存 在導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差 ：,導(dǎo)線全長(zhǎng)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。,如圖，A、B、C、D是已知點(diǎn)，外業(yè)觀測(cè)資料為導(dǎo) 線邊距離和各轉(zhuǎn)折角見圖中標(biāo)注。,205 36 48,290 40 54,202 47 08,167 21 56,175 31 25,214 09 33,1256 07 44,-13,-13,-13,-13,-13,-12,-77,205 36 35,290 40 42,202 46 55,167 21

14、 43,175 31 12,214 09 20,1256 06 25,236 44 28,211 07 53,100 27 11,77 40 16,90 18 33,94 47 21,60 38 01,125.36,98.76,144.63,116.44,156.25,641.44,+0.04 -107.31,+0.03 -17.92,+0.04 +30.88,+0.03 -0.63,+0.05 -13.05,-108.03,-0.02 -64.81,-0.02 +97.12,-0.02 +141.29,-0.02 +116.44,-0.03 +155.70,+445.74,-107.27,-

15、17.89,+30.92,-0.60,-13.00,-64.83,+97.10,+141.27,+116.42,+155.67,+445.63,1536.86,837.54,1429.59,772.71,1411.70,869.81,1442.62,1011.08,1442.02,1127.50,1429.02,1283.17,-107.84,按 得152.265, 再按 和 。此時(shí)該 鍵功能是“D.MSD”）,得結(jié)果152.1554 （ ）。,計(jì)算器的使用,a.角度加減計(jì)算,例:求 的值。,輸入26.4536后按 , 接著按 , 在輸入125.3018 后按 ;,DEG,+,DEG,2ndF

16、,=,DEG,b.坐標(biāo)正算,按 ,再按 ,顯示 數(shù)值61.52（約數(shù)，xAB）, 再按 ,顯示數(shù)值109.23（約數(shù)，yAB ）。,輸入邊長(zhǎng)125.36后按 , 接著輸入方位角60.3648， 再按 和 ;,例：已知 ,求 。,a,DEG,b,2ndF,b,b,c.坐標(biāo)反算,按 ,再按 , 顯示 數(shù)值83.04 （約數(shù)，DAB）；,輸入xAB的值45.68后按 , 接著輸入yAB的值69.35,再 按 b ;,例：已知 求 、 。,a,2ndF,a,再按 顯示數(shù)值56.6275906, 接著按 和 （此 時(shí)該鍵功能“D.MSD”），屏幕 顯示56.373932（即563739）,b,2ndF,

17、DEG,對(duì)所得角值的處理原則是： 若顯示值0，則該值即為 所求的AB 。 若顯示值0，則該值加上 360后，才是所求的AB。,小地區(qū)高程控制測(cè)量一般采用三、四等水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。,一、三、四等水準(zhǔn)測(cè)量,用于國(guó)家高程控制網(wǎng)加密、建立小地區(qū)首級(jí)高程控制。,（一） 三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)和記錄方法,雙面尺法,后視黑面，讀取下、上、中絲讀數(shù)，記入（1）（2）（3）中； 前視黑面，讀取下、上、中絲讀數(shù)，記入（4）（5）（6）中； 前視紅面，讀取中絲讀數(shù)，記入（7）； 后視紅面，讀取中絲讀數(shù)，記入（8）。,黑面尺,紅面尺,（二）測(cè)站計(jì)算和檢核,視距計(jì)算 前、后視距差：三等水準(zhǔn)測(cè)量，不得超 過(guò)3m，四

18、等水準(zhǔn)測(cè)量，不得超過(guò)5m。 前、后視距累積差：三等水準(zhǔn)測(cè)量，不得 超過(guò)6m，四等水準(zhǔn)測(cè)量，不得超過(guò)10m。,計(jì)算黑面、紅面的高差 三等水準(zhǔn)測(cè)量，不得超過(guò)3mm，四等水準(zhǔn)測(cè)量，不得超過(guò)5mm。 計(jì)算平均高差,同一水準(zhǔn)尺紅、黑面中絲讀數(shù)的檢核 同一水準(zhǔn)尺紅、黑面中絲讀數(shù)之差，應(yīng)等于該尺紅、黑面的常數(shù)差K(4.687或4.787)， 三等水準(zhǔn)測(cè)量，不得超過(guò)2mm，四等水準(zhǔn)測(cè)量，不得超過(guò)3mm。,測(cè)站編號(hào),點(diǎn)號(hào),后尺,前尺,上絲,下絲,上絲,下絲,后視距,前視距,視距差d(m),d(m),方向及尺號(hào),水準(zhǔn)尺讀數(shù) （ m）,黑面,紅面,K+黑-紅,平均高差 （m）,備注,K為尺常數(shù)： K5=4.787,三、四等水準(zhǔn)測(cè)量記錄（雙面尺法）,（1）,（4）,（2）,（5）,（9）,（10）,（11）,（12）,后,前,后-前,（3）,（6）,（8）,（7）,（15）,（16）,（14）,（13）,（17）,（18