第六章小地区控制测量1.pptx

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1、2、有关名词小地区（小区域）小地区（小区域）(block,region)(block,region)：不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。范围。控制点控制点(control point)(control point)：具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。控制网控制网(control network)(control network)：由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。控制测量控制测量(control survey)(control survey)：为建立控

2、制网所进行的测量工作。为建立控制网所进行的测量工作。第1页/共68页3、控制测量分类按内容分：平面控制测量：测定各平面控制点的坐标平面控制测量：测定各平面控制点的坐标X X、Y Y。高程控制测量：测定各高程控制点的高程高程控制测量：测定各高程控制点的高程H H。按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、二级、三一等、二等、三等、四等；一级、二级、三级级按方法分：天文测量、常规测量天文测量、常规测量(三角测量、导线测量、三角测量、导线测量、水准测量水准测量)、卫星定位测量、卫星定位测量按区域分：国家控制测量、城市控制测量、小区域工程国家控制测量、城市控制测量、小区域工程控制测量控制测量第2页/共6

3、8页遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则，测量工作须先建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量或测设。控制网分为平面控制网和高程控制网。测定控制点平面位置的工作，称为平面控制测量；测定控制点高程的工作，称为高程控制测量。第3页/共68页二、国家控制网 平面：国家平面控制网由一、二、三、四等三角网(triangulation network)组成。高程：国家高程控制网是由一、二、三、四等水准网(leveling network)组成。国家控制网的特点：高级点逐级控制低级点。第4页/共68页图形1：国家一、二等平面控制网布置形式一等三角网二等三角网第5页/共68页三角测量第6页/共68页三角测量

4、标志第7页/共68页第8页/共68页第9页/共68页第10页/共68页2.一 等 三 角 锁 二等 连 续 网1)A级GPS网为国家平面控制网的基础各级GPD控制网布置形式第11页/共68页2.一 等 三 角 锁 二等 连 续 网)B、C级GPS网作为国家平面控制网的加密或城市首级控制网第12页/共68页第13页/共68页第14页/共68页第15页/共68页三、小区域（15km2以内）控制测量小区域平面控制：国家国家或或城市控制点城市控制点首级控制首级控制图根控制。图根控制。小区域高程控制：国家国家或或城市水准点城市水准点三、四等水准三、四等水准图根点高程。图根点高程。第16页/共68页1.平

5、 面 控 制测 量 的 等 级关 系 常规(传统)平面控制测量的等级关系城市平面控制网的等级关系三角(三边)网城市导线控制范围二等三等三等四等四等一级小三角一级导线二级小三角二级导线三级导线城市基本控制小地区首级控制图根控制图根导线图根三角第17页/共68页第18页/共68页6.2 导 线(traverse)测量 一、定义及分类1导线的定义：将测区内相邻控制点（导线点）(traverse point)连成直线而构成的折线图形。2适用范围：主要用于带状地区(如：公路、铁路和水利)、隐蔽地区、城建区、地下工程等控制点的测量。第19页/共68页二、导线布设形式 1闭合导线(closed traver

6、se)多用于面积较宽阔的独立地区。多用于面积较宽阔的独立地区。2附合导线(connecting traverse)多用于带状地区及公路、铁路、水利等工程的勘测与施工。多用于带状地区及公路、铁路、水利等工程的勘测与施工。3支导线(open traverse)支导线的点数不宜超过支导线的点数不宜超过2 2个，仅作补点使用。个，仅作补点使用。还有导线网，其多用于测区情况较复杂地区。还有导线网，其多用于测区情况较复杂地区。第20页/共68页第21页/共68页 导线的组合形式 第22页/共68页第23页/共68页第24页/共68页三三.直直角 坐 标角 坐 标与 极 坐与 极 坐标 换 算标 换 算直角

7、坐标与极坐标的换算 D12121 12 2Xy0X12Y122.已知两点的极坐标关系，求它 们的直角坐标关系(坐标正算坐标正算)：X12=D12cos12 Y12=D12sin12(7-2-3)3.已知两点的直角 坐标关系，求它 们的极坐标关系 (坐标反算坐标反算)：(7-2-5)(7-2-6)1.在坐标系中表示两个点的关系：极坐标表示：D12，12；直角坐标表示：X12，Y12 (X12=X2-X1，Y12=Y2-Y1)第25页/共68页四.导 线 计 算的 基 本 公 式导线计算的基本公式1.推算各边方向角：2.计算各边坐标增量 X=Dcos Y=Dsin3.推算各点坐标 X前=X后+X

8、Y前=Y后+Y三个基本公式：如图，A、B为已知导线点，1、2、3.为新建导线点。观测了导线转折角B、1、2.观测了导线各边长DB、D1、D2.计算1、2、3.的坐标：D1D2D3AB123123(,)(X1,Y1)22(X2,Y2)12122333(X3,Y3)第26页/共68页计算：根据XAB、YAB的正负号判断AB所在的象限。第27页/共68页 三、导线测量的外业工作1踏勘选点及建立标志：在现场选定控制点位置，建立标志。2量边：测量各导线边（新边）的距离。3测角：观测导线各转折角。4连测：观测导线连接角和连接边。第28页/共68页一.导 线 的 布置 形 式（一）踏勘选点及建立标志选点时应

9、注意下列各点：相邻导线点之间通视良好，便于角度和距离测量；点位选于适于安置仪器、视野广宽和便于保存之处；点位分布均匀，便于控制整个测区，进行细部测量。绘制控制点的“点之记”第29页/共68页一.导 线 的 布置 形 式（二）导线边长测量 导线边长一般用电磁波测距仪或全站仪观测，同时观测垂直角将斜距化为平距。图根导线的边长也可以用经过检定的钢卷尺往返或两次丈量（三）导线转折角测量 导线的转折角是在导线点上由相邻两导线边构成的水平角。(导线的转折角分为左角和右角，在导线前进方向左侧的水平角称为左角，在右侧的称右角。)第30页/共68页三.导 线 测 量 的内 业 计 算四.导线测量的内业计算目的：

10、计算各导线点的坐标。要求：评定导线测量的精度，合理分配测量误差。第31页/共68页1.1.闭 合 导 线(一)闭合导线AB12345B012345DB1D12D23D34D45D51(XB,YB)闭合导线图已知数据：AB，XB，YB A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。观测数据：连接角B；导线转折角0，1，5；导线各边长DB1，D12，D51。第32页/共68页第33页/共68页闭合导线坐标计算（1）角度闭合差(angleclosingerror)的计算及调整,若符合 容许限则进行闭合 差的调整。（2）坐标方位角的推算:（3）坐标增量(incrementofcoordinate)计

11、算:（4）坐标增量闭合差的计算和调整:导线全长闭合差：图根导线测量规定容许相对闭合差 K1/2000，第34页/共68页(5)计算控制点坐标值：(6)坐标反算：第35页/共68页第36页/共68页点号转折角(右)改正后转折角 方向角 边 长 D(米)坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米)X Y点号A1234A19703001051706101462412330061122224+12+12+12+12+12484318485.47+0.09-0.085395900理=5400000f=测-理=-60f容=605=1345400000970312105171810146361

12、23301811222361234A536.27536.27328.74328.74A闭合导线坐标计算第37页/共68页闭 合 导 线 坐 标闭 合 导 线 坐 标计 算 表计 算 表点号转折角(右)改正后转折角 方向角 边 长 D(米)坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米)X Y点号A1234A19703001051706101462412330061122224+12+12+12+12+12484318131400620622482843612341055448431854000009703121051718101463612330181122236115.10100.

13、09108.3294.3867.58612.18545.62448.56472.34415.26490.05441.94350.621234A536.27536.27328.74328.74A闭合导线坐标计算5395900理=5400000f=测-理=-60f容=605=134第38页/共68页闭 合 导 线 坐 标闭 合 导 线 坐 标计 算 表计 算 表点号转折角(右)改正后转折角 方向角 边 长 D(米)坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米)X Y点号A1234A19703001051706101462412330061122224+12+12+12+12+12484

14、318131400620622482843612341055448431854000009703121051718101463612330181122236115.10100.09108.3294.3867.58+75.93-66.54-97.04+23.80+63.94+86.50+74.77-48.13-91.33-21.891234A536.27536.27328.74328.74A闭合导线坐标计算5395900理=5400000f=测-理=-60f容=605=134第39页/共68页T=fD1400012000闭 合 导 线 坐 标闭 合 导 线 坐 标计 算 表计 算 表点号转折角(

15、右)改正后转折角 方向角 边 长 D(米)坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米)X Y点号A1234A19703001051706101462412330061122224+12+12+12+12+124843181314006206224828436123410554484318485.47+0.09-0.0854000009703121051718101463612330181122236115.10100.09108.3294.3867.58+75.93-66.54-97.04+23.80+63.94+86.50+74.77-48.13-91.33-21.89-2-2

16、-2-2-1+2+2+2+1+1612.18545.62448.56472.34415.26490.05441.94350.621234A536.27536.27328.74328.74A闭合导线坐标计算5395900理=5400000f=测-理=-60f容=605=134fx=+0.09fy=-0.08f=fx+fy=0.120第40页/共68页T=fD1400012000闭 合 导 线 坐 标闭 合 导 线 坐 标计 算 表计 算 表点号转折角(右)改正后转折角 方向角 边 长 D(米)坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米)X Y点号A1234A197030010517

17、06101462412330061122224+12+12+12+12+124843181314006206224828436123410554484318485.47+0.09-0.0854000009703121051718101463612330181122236115.10100.09108.3294.3867.58+75.93-66.54-97.04+23.80+63.94+86.50+74.77-48.13-91.33-21.89-2-2-2-2-1+2+2+2+1+1A536.27536.27328.74328.74A闭合导线坐标计算+75.91-66.56-97.06+23.7

18、8+63.93+86.52+74.79-48.11-91.32-21.88005395900理=5400000f=测-理=-60f容=605=134fx=+0.09fy=-0.08f=fx+fy=0.120第41页/共68页T=fD1400012000闭 合 导 线 坐 标 计 算 表闭 合 导 线 坐 标 计 算 表点号转折角(右)改正后转折角 方向角 边 长 D(米)坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米)X Y点号A1234A19703001051706101462412330061122224+12+12+12+12+1248431813140062062248284

19、36123410554484318485.47+0.09-0.08fx=+0.09fy=-0.08f=fx+fy=0.12054000009703121051718101463612330181122236115.10100.09108.3294.3867.58+75.93-66.54-97.04+23.80+63.94+86.50+74.77-48.13-91.33-21.89-2-2-2-2-1+2+2+2+1+1612.18545.62448.56472.34415.26490.05441.94350.621234A536.27536.27328.74328.74A闭合导线坐标计算+75

20、.91-66.56-97.06+23.78+63.93+86.52+74.79-48.11-91.32-21.88005395900理=5400000f=测-理=-60f容=605=134第42页/共68页第43页/共68页第44页/共68页附 合 导 线计 算 步 骤(2)各边方向角的推算；(4)推算各点坐标。(1)角度闭合差的计算与调整；满足图形条件：精度要求：(3)坐标增量闭合差的计算与调整；坐标增量闭合差的计算与调整；满足纵横坐标条件：精度要求：124.08164.10208.5394.18147.44AB567CDABCDXB=1230.88YB=673.45XC=1845.69YC

21、=1039.9843 17 12 4 16 00 180 13 36 178 22 30 193 44 00 181 13 00 204 54 30 180 32 48 B1234C8第45页/共68页附 合 导 线附 合 导 线坐 标 计 算坐 标 计 算表表点号转折角(右)改正后转折角 方向角 边 长 D(米)坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米)X Y点号AB5678CD180133617822301934400181130020454301803248124.08164.10208.5394.18147.44B5678C1230.88673.451845.69 10

22、39.9843171241600附合导线坐标计算第46页/共68页附 合 导 线附 合 导 线坐 标 计 算坐 标 计 算表表点号转折角(右)改正后转折角 方向角 边 长 D(米)坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米)X Y点号AB5678CD180133617822301934400181130020454301803248124.08164.10208.5394.18147.44B5678C1230.88673.451845.69 1039.98+8+8+8+8+8+8180134417822381934408181130820454381803256111901124

23、317124160043032844405030564229433444856附合导线坐标计算11190024理=11190112f=测-理=-48f容=147第47页/共68页附 合 导 线附 合 导 线坐 标 计 算坐 标 计 算表表点号转折角(右)改正后转折角 方向角 边 长 D(米)坐 标增量(米)X Y改 正 后增量(米)X Y坐标(米)X Y点号AB5678CD180133617822301934400181130020454301803248124.08164.10208.5394.18147.44B5678C1230.88673.451845.69 1039.98+8+8+8+

24、8+8+8180134417822381934408181130820454381803256111901124317124160043032844405030564229433444856+90.66+116.68+178.85+81.79+146.92+84.71+115.39+46.70+107.23+12.38738.33+614.90+366.41T=fD1490012000-2-2-2-1-2+2+3+3+2+2+90.64+116.66+178.83+81.78+146.90+84.73+115.42+107.26+46.72+12.40+614.81+366.531321.52

25、1438.181617.011698.79758.18873.60980.861027.58附合导线坐标计算11190024理=11190112f=测-理=-48f容=147fx=+0.09fy=-0.12f=fx+fy=0.150第48页/共68页3.3.支 导 线 计 算支 导 线 计 算(一)支导线计算 AB12AB(XB,YB)B1DB1D12 支导线没有多余观测值,因此不会产生闭合差,从而 无须进行任何改正。由于支导线没有多余观测值,因此没有检核条件，无 法检验观测值的差错，施测与计算时必须十分小心。已知数据：AB,XB,YB 或 XA,YA,XB,YBA、B为已知边，点1、2为新建

26、支导线点。观测数据：转折角B,1；边长DB1，D12。第49页/共68页支 导 线 的 计 算 步骤支导线的计算步骤支导线的计算步骤例已知例已知x x a a=664.20 m,=664.20 m,y y a a=213.30 m ,=213.30 m ,x x b b=864.22 m,=864.22 m,y y b b=413.35 m;=413.35 m;AB12AB(XB,YB)12D1D2准备工作测得测得1 1=21200=21200 10,D10,D1 1=297.26 m,=297.26 m,2 2=1621530,=1621530,D D2 2=187.82 m =187.82

27、 m ；求；求1 1、2 2、点的坐标、点的坐标 第50页/共68页支 导 线 的 计 算 步骤支导线的计算步骤支导线的计算步骤例已知例已知x x a a=664.20 m,=664.20 m,y y a a=213.30 m ,=213.30 m ,x x b b=864.22 m,=864.22 m,y y b b=413.35 m;=413.35 m;准备工作测得测得1 1=21200=21200 1010,D D1 1=297.26 m,=297.26 m,2 2=1621530,=1621530,D D2 2=187.82 m =187.82 m ；求；求1 1、2 2、点的坐标、点

28、的坐标 (1).推算各边方向角前=后+(左)-180 AB12AB(XB,YB)12D1D2第51页/共68页支 导 线 的 计 算 步骤支导线的计算步骤支导线的计算步骤例已知例已知x x a a=664.20 m,=664.20 m,y y a a=213.30 m ,=213.30 m ,x x b b=864.22 m,=864.22 m,y y b b=413.35 m;=413.35 m;AB12AB(XB,YB)12D1D2测得测得1 1=21200=21200 10,D10,D1 1=297.26 m,=297.26 m,2 2=1621530,=1621530,D D2 2=1

29、87.82 m =187.82 m ；求；求1 1、2 2、点的坐标、点的坐标 (2)计算各边坐标增量 X=Dcos Y=Dsin第52页/共68页支 导 线 的 计 算 步骤支导线的计算步骤支导线的计算步骤例已知例已知x x a a=664.200 m=664.200 m,y,y a a=213.300 m ,=213.300 m ,x x b b=864.220 m,=864.220 m,y y b b=413.350 m;=413.350 m;AB12AB(XB,YB)12D1D2测得测得1 1=21200=21200 10,D10,D1 1=297.26 m,=297.26 m,2 2

30、=1621530,=1621530,D D2 2=187.82 m =187.82 m ；求；求1 1、2 2、点的坐标、点的坐标 (3)推算各点坐标 X前=X后+X Y前=Y后+Y第53页/共68页五、导线测量错误的查找方法 l一个角度测错的查找方法 当分别从两端的已知点出发计算两套待定点坐标时，如果大部分点的两套坐标不相等，而只有一点的两套坐标相等，则该点的角度观测值多半有错。2 2一条边长测错的查找方法角度闭合差超限导线相对闭合差(relativelengthclosingerroroftraverse)超限如果导线闭合差的方位角与某条导线边的如果导线闭合差的方位角与某条导线边的方位角很

31、近（即闭合差方向与该边近似平方位角很近（即闭合差方向与该边近似平行），闭合差的值又很大，则这条导线边行），闭合差的值又很大，则这条导线边的距离观测值多半含有粗错。的距离观测值多半含有粗错。第54页/共68页#交 会 定 点的 计 算六、交会定点的计算加密个别控制点的方法一一.前方交会的计算前方交会的计算ABP已知点：A(XA,YA)、B(XB,YB)待定点：P观测数据：、,(=180-)第55页/共68页已知:A(Xa,Ya),B(Xb,Yb)观测值：两个已知点处的水平角和。求:P点的坐标XP,Yp,方法一：先求距离D1，D2PBA然后再按极坐标法计算P点的坐标DD1 1DD2 2DD0 0一

32、、角度前方交会法一、角度前方交会法第56页/共68页计算坐标方位角：PBA计算坐标要注意：和角是顺时针还是逆时针编号。DD1 1DD2 2第57页/共68页前 方 交 会 的计 算 公 式直接计算待定点坐标的公式：直接计算待定点坐标的公式：余切公式正切公式ABP第58页/共68页角度前方交会法一、计算公式二、计算实例 第59页/共68页二、距离交会法已知:A(Xa,Ya),B(Xb,Yb)观测值：两个已知点到待定点P的距离D1和D2，计算待定点坐标的方法如下：方法一：先求角度BA再按极坐标法计算P点的坐标PD1D2D0第60页/共68页 b(D1)D0ABPa(D2)三、边角交会法测量两条边长

33、,b(D1),a(D2)一个角度;产生一个条件 再按边长或角交会法计算边长或角交会法计算第61页/共68页二二.后 方 交后 方 交会 计 算会 计 算四.后方交会计算在待定点P观测三个已知点的水平方向值Ra、Rb、Rc(用以计算夹角、)，计算待定点P的坐标。BCAP(XB,YB)(XC,YC)(XA,YA)第62页/共68页后 方 交 会的 图 形 编号后方交会的图形ABCPPAPCPB匀质三角形的重心非匀质三角形的重心第63页/共68页后 方 交 会 计 算重 心 公 式后方交会计算方法之一重心公式：RaRbRcA、B、C由A、B、C坐标反算得。ABCP第64页/共68页后 方 交 会的 图 形 编号后方交会的图形编号(三种情况)ABCPABCPABCP第65页/共68页二二.后 方 交后 方 交会 计 算会 计 算当A、B、C、P处于共圆(也称危险圆)时，无法确定P点坐标。BCAP第66页/共68页CBA1 12 2p2P1危险圆分析如图：四点公圆因为 1=2=A,1=2=B,=360-C所以PA=,PB=,PC=XP,YP无解 四点接近圆时，精度较低ABC第67页/共68页1感谢您的观看！第68页/共68页