7小区域控制.ppt

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1、Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础数数 字字 测测 图图 原原 理理 与与 方方 法法Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础l 控制点与控制网控制点与控制网 控制网：由控制点组成的几何图形，称为控制网控制网：由控制点组成的几何图形，称为控制网l 控制测量：在测区内，对控制网进行布设、观测、计控制测量：在测区内，对控制网进行布设、观测、计算、等确定控制点位置的工作，称为控制测量。算、等确定控制点位置的工作，称为控制测量。控制全局，起骨架作用控制全局，起骨架作用限制误差的传递和积累限制误差的传递和积累l 作作用用平面控制测量平面控

2、制测量高程控制测量高程控制测量l分类分类控制测量概述控制测量概述第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础l 导线测量导线测量(traversingtraversing)；l 三角测量三角测量(三角网、

3、三边网和边角网三角网、三边网和边角网)triangulation,trilateration,triangulaterationtriangulation,trilateration,triangulateration)；l 交会测量交会测量(intersectionintersection)；l 天文测量，天文测量，GPS测量等。测量等。1 1、导线测量、导线测量一、建立平面控制网的方法一、建立平面控制网的方法第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础2 2、三角测量、三角测量(a)三角锁(b)三角网一、建立平面控制网的方法

4、一、建立平面控制网的方法第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础3 3、交会测量、交会测量(a)(a)前方交会前方交会(d)(d)后方交会后方交会(b)(b)侧方交会侧方交会(c)(c)单三角形单三角形一、建立平面控制网的方法一、建立平面控制网的方法第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础4 4、天文测量：、天文测量：通过观测天体（如恒星、太阳）确定地面点的通过观测天体（如恒星、太阳）确定地面点的 天文经度、天文纬度和该点至相邻点的方位角。天文经度、天文纬

5、度和该点至相邻点的方位角。5 5、GPSGPS测量：测量：以分布在空中的多个以分布在空中的多个GPSGPS卫星为观测目标来确定卫星为观测目标来确定 地面点的三维坐标的定位方法。地面点的三维坐标的定位方法。一、建立平面控制网的方法一、建立平面控制网的方法第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础 沿沿经、纬线经、纬线方向的三角锁构成，各级的基础，方向的三角锁构成，各级的基础，为骨干网，用于研究地球形状和大小。为骨干网，用于研究地球形状和大小。一等三角锁内的三角网，三、四等网的基础。一等三角锁内的三角网，三、四等网的基础。在一、二

6、等网的基础上加密。用于工程。在一、二等网的基础上加密。用于工程。二、平面控制测量概述二、平面控制测量概述1 1、国家控制网的概念、国家控制网的概念一等一等：二等二等：三、四等三、四等：l 控制网的等级控制网的等级l 布设原则：布设原则：从整体到局部，由高级到低级，分级布设，逐级控制。从整体到局部，由高级到低级，分级布设，逐级控制。第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础2 2、地形平面控制网、地形平面控制网 基础：基础：国家平面控制网国家平面控制网 等级：等级：三、四等网下可加密一、二级小三角，三、四等网下可加密一、二级小三

7、角，或加密一、二、三级导线网。或加密一、二、三级导线网。3 3、小区域控制网、小区域控制网 施测四等以下的平面控制测量。施测四等以下的平面控制测量。小于小于10km2的范围内建立控的范围内建立控 制网；制网；水准面可视为水准面可视为水平面水平面；采用采用平面直角坐标系平面直角坐标系计算坐标。计算坐标。二、平面控制测量概述二、平面控制测量概述第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础v三角网及图根三角的主要技术要求三角网及图根三角的主要技术要求图图根根等等级级测角中测角中误差误差三角形三角形最大闭最大闭合差合差()()平均平均边

8、长边长(km)(km)起始边起始边相对相对 中中 误误 差差最弱最弱边相边相对中对中误差误差测测 回回 数数DJDJD1D1DJ2DJ2DJ3DJ3二二等等1.01.03.53.59 91:301:30万万1 1：1212万万1 12 2三三等等1.81.87.07.05 5首级首级1 1：2020万万1 1：8 8万万6 69 9四四等等2.52.59.09.02 2首级首级1 1：1212万万1:4.1:4.5 5万万4 46 6一一级级5515151 11 1：4 4万万1 1：2 2万万2 26 6二二级级101030300.50.51 1：2 2万万1 1：1 1万万1 12 220

9、206060不不 大大 于于 测测图图 最最 大大 视视距距1.71.7倍倍1 1：1 1万万1第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础v城市导线测量主要技术指标城市导线测量主要技术指标等级导线长度km平均边长km测角中误差 测距中误差mm测回数方位角闭合差导线全长相对闭合差DJ1DJ2DJ6三等1531.518812-3n1/60000四等101.62.51846-5n1/40000一级3.60.3515-2410n1/14000二级2.40.2815-1316n1/10000三级1.50.121215-1224n1/60

10、00图根1.80.15-1240n1/4000注：注：n 为测站数为测站数第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础一、导线测量概述一、导线测量概述1 1、导线、导线(traversetraverse)将将测测区区内内相相邻邻控控制制点点用用直直线线连连接接所所构构成成的的折折线线称称称称为为为为导线导线导线导线。2 2、导线点，导线边、导线点，导线边(traversetraverse pointpoint,traversetraverse lineline)构成导线的各点称导线点，折线边称为导线边。构成导线的各点称导线点，折

11、线边称为导线边。第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础一、导线测量概述（续）一、导线测量概述（续）3 3、导线测量、导线测量(traversingtraversing)测测定定各各转转角角、各各边边，根根据据起起算算数数据据和和一一定定的的几几何何关系推出各点的坐标。关系推出各点的坐标。4 4、导线类型、导线类型(按使用仪器和量边工具不同化分按使用仪器和量边工具不同化分)钢尺量距导线，视距导线，电磁波测距导线。钢尺量距导线，视距导线，电磁波测距导线。第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of G

12、eomatics测测绘绘学学基基础础5 5、导线的布设形式、导线的布设形式 附合导线、闭合导线、支导线、导线网等形式附合导线、闭合导线、支导线、导线网等形式(1)(1)附合导线附合导线一、导线测量概述（续）一、导线测量概述（续）第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础(2)(2)闭合导线闭合导线一、导线测量概述（续）一、导线测量概述（续）第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础(3)(3)支导线支导线一、导线测量概述（续）一、导线测量概述（续）第第 七七

13、章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础(4)(4)导线网导线网(a)(a)单结点导线网单结点导线网(b)(b)多结点导线网多结点导线网一、导线测量概述（续）一、导线测量概述（续）第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础5 5、导线测量原理、导线测量原理l 坐标正算确定导线点坐标正算确定导线点l 坐标反算确定直线坐标反算确定直线BN理论方位角理论方位角一、导线测量概述（续）一、导线测量概述（续）第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of G

14、eomatics测测绘绘学学基基础础外业工作步骤：外业工作步骤：(1)(1)选点选点(2)(2)埋石埋石 (3)(3)量边量边(4)(4)测角测角二、导线测量外业工作二、导线测量外业工作 l通视，适合测角量边；通视，适合测角量边；l土质坚实，易于设站；土质坚实，易于设站；l视野开阔，便于测绘；视野开阔，便于测绘；l边长相近，避免相邻边长悬殊；边长相近，避免相邻边长悬殊；l点数适当，密度均匀。点数适当，密度均匀。第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础外业工作步骤：外业工作步骤：(1)(1)选点选点(2)(2)埋石埋石 临时标

15、记、永久标记、点之记。临时标记、永久标记、点之记。(3)(3)量边量边 (4)(4)测角测角 二、导线测量外业工作二、导线测量外业工作 第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础外业工作步骤外业工作步骤：(1)(1)选点选点(2)(2)埋石埋石 (3)(3)量边量边 (4)(4)测角测角 二、导线测量外业工作二、导线测量外业工作 v图根导线：图根导线：l使用检定过钢尺；使用检定过钢尺；不进行尺长、温度和倾斜三项改正情况：不进行尺长、温度和倾斜三项改正情况：尺长改正数尺长改正数尺长尺长1/11/1万；万；与标准温差与标准温差10

16、C10C；尺面倾斜尺面倾斜1.5%;1.5%;l支导线：往返测量支导线：往返测量,较差较差1/3000;1/3000;l应用光电测距量边时，要观测竖角。应用光电测距量边时，要观测竖角。v一、二、三级导线：一、二、三级导线：l精密钢尺量边精密钢尺量边第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础外业工作步骤：外业工作步骤：(1)(1)选点选点(2)(2)埋石埋石(3)(3)量边量边 (4)(4)测角测角 二、导线测量外业工作二、导线测量外业工作 第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatic

17、s测测绘绘学学基基础础l三联脚架法三联脚架法二、导线测量外业工作二、导线测量外业工作 第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础 通过导线测量的外业工作获得水平角、距离通过导线测量的外业工作获得水平角、距离以后，如果角度、距离都符合限差要求，才可进以后，如果角度、距离都符合限差要求，才可进 行导线内业计算。行导线内业计算。三、导线测量内业工作三、导线测量内业工作第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础XYABCXACABAC AB ACAC+ABAB AC

18、AB 三、导线测量内业工作三、导线测量内业工作1 1、导线内业计算公式、导线内业计算公式l 角度传递公式角度传递公式第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础X213X左左232123 21左左23 12180+左左23 12180 右右三、导线测量内业工作三、导线测量内业工作12第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础已知：已知：XA，YA，SAB，a aAB求：求：XB，YBXB=XA+SAB cos a aABYB=YA+SAB sin a aABl坐

19、标正算坐标正算 ABXBYBXAYAD DYABa aABXYD DXABSAB三、导线测量内业工作三、导线测量内业工作第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础l坐标反算坐标反算 根据两点的坐标求两点间的距离根据两点的坐标求两点间的距离S S和坐标方位角和坐标方位角的过程的过程根据象限角计算坐标方位角根据象限角计算坐标方位角三、导线测量内业工作三、导线测量内业工作第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量XAB=XB-XAYAB=YB-YA象限角象限角Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础2 2

20、、导线测量内业计算步骤导线测量内业计算步骤(1)绘制导线图，将观测数据、起算数据填入表中；绘制导线图，将观测数据、起算数据填入表中；(2)推算坐标方位角；推算坐标方位角；(3)计算角度闭合差计算角度闭合差 与改正数与改正数 ；(4)计算坐标增量闭合差计算坐标增量闭合差 及全长相对闭合差及全长相对闭合差 ；(5)计算坐标改正数计算坐标改正数 ；(6)计算各导线点坐标计算各导线点坐标 。三、导线测量内业工作三、导线测量内业工作第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础23nPPPBNMASSS12n12n+1nBNBN边方位角：边

21、方位角：三、导线测量内业工作三、导线测量内业工作第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础l 方位角闭合差：方位角闭合差：l 角度的改正数：角度的改正数：方位角闭合差方位角闭合差方位角闭合差方位角闭合差是是是是衡量角度观测质量的指标之一衡量角度观测质量的指标之一 三、导线测量内业工作三、导线测量内业工作第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础城市导线测量主要技术指标城市导线测量主要技术指标等级导线长度km平均边长km测角中误差 测距中误差mm测回数方位角闭合

22、差导线全长相对闭合差DJ1DJ2DJ6三等1531.518812-3n1/60000四等101.62.51846-5n1/40000一级3.60.3515-2410n1/14000二级2.40.2815-1316n1/10000三级1.50.121215-1224n1/6000图根1.80.15-1240n1/4000注：注：n 为测站数为测站数第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础l 坐标闭合差及改正数坐标闭合差及改正数(i=1,2n)(i=2,3n+1)32nPPPBNMASSS12n12n+1n三、导线测量内业工作三

23、、导线测量内业工作第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础l 坐标闭合差：坐标闭合差：l 导线的全长闭合差：导线的全长闭合差：l 导线全长相对闭合差导线全长相对闭合差：三、导线测量内业工作三、导线测量内业工作第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础城市导线测量主要技术指标城市导线测量主要技术指标等级导线长度km平均边长km测角中误差 测距中误差mm测回数方位角闭合差导线全长相对闭合差DJ1DJ2DJ6三等1531.518812-3n1/60000四等101

24、.62.51846-5n1/40000一级3.60.3515-2410n1/14000二级2.40.2815-1316n1/10000三级1.50.121215-1224n1/6000图根1.80.15-1240n1/4000注：注：n 为测站数为测站数第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础l 坐标改正数：坐标改正数：l 改正后各点坐标：改正后各点坐标：三、导线测量内业工作三、导线测量内业工作第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础点点点点 名名名名观测

25、角观测角观测角观测角 方位角方位角方位角方位角边边边边 长长长长 x xi ix xi i y yi iy yi iMA123BN 80 04 52 247 27 32 91 12 43 255 03 51 219 58 55281.457269.974315.345392.121160 35 42154 23 451258.897+02+02+02+02+02 -0.003 -0.003 -0.004 -0.004 60 40 36128 08 1039 20 55114 24 48 137.840 -166.718 243.857 -162.070 245.394 212.347199.9

26、40 357.060 +0.002 +0.002 +0.002 +0.003 52.9091014.741f=10fx =0.009fy =+0.014MP1AP2P3BNK=1/756403 845 804.92138 465 741.2243 845 638.2053 845 882.06438 465 953.56838 466 153.5043 845 667.0793 845 719.99738 465 495.83338 466 510.5603 846 360.32638 465 251.6343 844 979.61838 466 865.356(i=1,2n)Fundamen

27、tals of Geomatics测测绘绘学学基基础础l 一等三角锁一等三角锁一等三角形网中三角锁的平均长度约一等三角形网中三角锁的平均长度约200200公里公里二、平面控制测量概述二、平面控制测量概述第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础l 二等三角网二等三角网二二等等网网三三角角形形平平均均边边长长约约1 13 3公公里里 二、平面控制测量概述二、平面控制测量概述第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础l 三、四等三角网三、四等三角网 三等网平均边长

28、三等网平均边长8公里，四等网平均边长公里，四等网平均边长26公里公里(a)(a)插网法插网法(b)(b)插点法插点法二、平面控制测量概述二、平面控制测量概述第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础7.3高程控制测量高程控制测量一、一、高程控制测量概述高程控制测量概述二二、水准测量路线的布设、水准测量路线的布设三三、水准测量的观测、水准测量的观测四、四、三角高程测量三角高程测量第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础一、高程控制测量概述1、高程测量的方法、高

29、程测量的方法 水准测量：主要方法水准测量：主要方法 三角高程测量：地势起伏大、精度较低时用。三角高程测量：地势起伏大、精度较低时用。2、国家水准网、国家水准网定义定义：在全国范围内采用水准测量方法建立的高程控：在全国范围内采用水准测量方法建立的高程控制网，称为制网，称为国家水准国家水准网网。等级与用途等级与用途：一、二等一、二等 为精密水准；高程控制基础，用于研究为精密水准；高程控制基础，用于研究地球形状大小、海洋平均海水面的变化等。地球形状大小、海洋平均海水面的变化等。三、四等水准直接为地形测图和工程建设提供高三、四等水准直接为地形测图和工程建设提供高程控制点。程控制点。第第 七七 章章 控

30、控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础一、高程控制测量概述(续)3、城市高程控制测量、城市高程控制测量城市高程网是为城市建设服务的，在国家水准测量的基础城市高程网是为城市建设服务的，在国家水准测量的基础上，城市测量规程结合城市特点，作出了具体规定，供上，城市测量规程结合城市特点，作出了具体规定，供测绘单位执行。测绘单位执行。等等 级级每公里高差中数中误差每公里高差中数中误差/mm附和路线附和路线长度长度/km测段往返侧测段往返侧高差不

31、符值高差不符值/mm附和路线附和路线H或或环线闭合差环线闭合差/mm偶然中误差偶然中误差 权中误差权中误差 二二 1 1 2 2 400 4 4 4 4 三三 3 3 6 6 45 12 12 12 12 四四 5 5 10 10 15 20 20 20 20 图根图根 10 10 20 20 8 40 40Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础一、高程控制测量概述(续)3、小区域高程控制测量、小区域高程控制测量当测区面积小于当测区面积小于10平方公里时视为小区域。在小区域平方公里时视为小区域。在小区域范围内建立高程控制网时，应根据测区面积大小和范围内建立高程控

32、制网时，应根据测区面积大小和工程要求，采用分级建立的方法。工程要求，采用分级建立的方法。以国家或城市等级水准点为基础；以国家或城市等级水准点为基础；三等或三等以下分级布网或水准路线。三等或三等以下分级布网或水准路线。Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础二、水准测量路线的布设二、水准测量路线的布设形式形式(classification)闭合路线（闭合路线（closed）：）：起、终点为同一个已知点；起、终点为同一个已知点；附合路线（附合路线（connecting）：）：起、终点各为一个已知点；起、终点各为一个已知点；水准支线（水准支线（spur）：）：起点为一个

33、已知点，终点不是已知点；起点为一个已知点，终点不是已知点；水准网（水准网（level net）：）：若干条水准路线构成的网状路线。若干条水准路线构成的网状路线。Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础三、水准测量的观测三、水准测量的观测原则：一、二等水准测量要执行国家水原则：一、二等水准测量要执行国家水准测量规范，三、四等以下一般执行准测量规范，三、四等以下一般执行行业规范。行业规范。各等级均可选用符合要求的光学水准仪、各等级均可选用符合要求的光学水准仪、电子水准仪。电子水准仪。Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础四、三角高程测量

34、四、三角高程测量1、三角高程测量的基本原理、三角高程测量的基本原理A AS SB Bi ih hv v（图（图 2 2）DtanDtanD Di ih hv vDtanDtanD DS SFundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础2、三角高程测量的基本公式、三角高程测量的基本公式 单向观测计算高差的基本公式单向观测计算高差的基本公式考虑地球曲率与大气折光的影响考虑地球曲率与大气折光的影响 式中，式中，为竖角，为竖角，i i为仪器高，为仪器高，v v为觇标高或棱镜高，均由外业为觇标高或棱镜高，均由外业实测得到。实测得到。S S0 0 为水平距离，可由观测的边长为水平距

35、离，可由观测的边长与竖角算出。与竖角算出。C C为球气差改正系数，通常取为球气差改正系数，通常取 ,R ,R为地球半径取为地球半径取6370km。双向观测可消除大部分球气差影响。Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础2、三角高程测量的基本公式（续）、三角高程测量的基本公式（续）球气差的改正值球气差的改正值 S C S C S C S C 390 0.01 1292 0.11 1785 0.21 2169 0.31 551 0.02 675 0.03 779 0.04 871 0.05 954 0.06 1030 0.07 1102 0.08 1168 0.09

36、1232 0.10 1742 0.20 2134 0.30 2464 0.40Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础3、三角高程测量的应用、三角高程测量的应用l目前应用较多的是光电测距三角高程目前应用较多的是光电测距三角高程,在测量导在测量导线的同时，将竖角也进行了观测，既能算得平线的同时，将竖角也进行了观测，既能算得平面坐标，又可计算高程。面坐标，又可计算高程。在水准测量困难地区可以代替三四等水准，在水准测量困难地区可以代替三四等水准，要求一定由高一等级的水准点控制下，要按相要求一定由高一等级的水准点控制下，要按相应等级的三角高程技术要求实施。应等级的三角高程

37、技术要求实施。Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础作业题作业题与复习思考题与复习思考题1、术语解释、术语解释控制测量、导线、附和导线、闭合导线控制测量、导线、附和导线、闭合导线2、平面上一直线、平面上一直线AB，起点，起点A的坐标为：的坐标为：AB距离距离S=225.850m,AB坐标方位角坐标方位角,求求B点坐标点坐标 。（）3、已知直线、已知直线A、B两点的坐标为两点的坐标为 第第 七七 章章 控控 制制 测测 量量Fundamentals of Geomatics测测绘绘学学基基础础4 4、按下图所示的已知方位角、观测的转折角和各边的水、按下图所示的已知方位角、观测的转折角和各边的水平边长及已知点坐标进行导线计算平边长及已知点坐标进行导线计算ABMN12382.178 m77.272 m89.643 m79.807 m已知点坐标：已知点坐标：XB=640.93m YB=1068.44m,XM=589.97m YM=1307.87m,