第六章 小地区控制测量.

面向21世纪多媒体课程教材MultimediaTextbookSeriesfor21stCentury测量学研制栾乔林董强王联春策划刘侨志王芳前言本课件是在众多测量学文字教材的基础上，结合我校多年来教学实践及野外测量经验研制而成。以文本、动画、语音、图象、图形和视频为基本素材，借助多媒体工具，提供全新的教学手段，内容充实、文字流畅。本课件分为测量基础篇和地籍测量篇。适用于土地资源管理、农业资源与环境、园林、园艺、农学、草业科学以及城市规划、工程管理、土木工程、水电工程等专业。由于作者水平有限，错误在所难免，恳请批评指正。课程目录五、测量误差的基本知识一、绪论二、水准测量三、经纬仪与角度测量四、距离测量与直线定向测量学基础十、施工测量九、地形图的识读与应用八、大比例尺地形图测绘七、GPS技术与应用六、小地区控制测量第六章小地区控制测量一、控制测量概述四、小三角测量二、导线测量的外业工作三、导线测量的内业工作五、高程控制测量课程目录本章目录学习提示了解控制测量的概念重点掌握：导线测量的外业工作导线测量的内业工作高程控制测量的内、外业工作掌握概念：平面控制测量、高程控制测量、三角锁、闭合导线、附合导线、支导线、首级控制、加密控制、三角点、导线点、三角高程测量原理小地区控制测量课程目录本章目录一、控制测量概述平面控制测量简介高程控制测量简介小地区控制测量课程目录本章目录平面控制测量简介平面控制测量测定控制点平面位置（x，y）的工作。建立方法三角测量三角锁、三角网、三边网、边角网导线测量闭合导线、附合导线、支导线GPS测量控制点更新、加密，控制网改造小地区控制测量课程目录本章目录国家平面控制网概况一等三角锁二等三角网三、四等三角网小地区控制测量一、二级小三角测量导线网首级控制网图根控制网平面控制测量简介小地区控制测量课程目录本章目录高程控制测量简介高程控制测量测定控制点高程（H）的工作。建立方法一等水准测量二等水准测量三等水准测量四等水准测量小地区控制测量课程目录本章目录高程控制测量简介国家高程控制网概况分为四个等级一等水准网二等水准网三等水准网四等水准网小地区控制测量三、四等水准测量小地区控制测量课程目录本章目录二、导线测量的外业工作导线布设形式导线点的选择和标定角度测量距离测量起始边定向小地区控制测量课程目录本章目录导线布设形式导线将测区内控制点连接成折线图形，称为导线，其转折点称为导线点。分类经纬仪导线经纬仪电磁波测距导线小地区控制测量课程目录本章目录导线布设形式主要技术要求小地区控制测量课程目录本章目录导线布设形式布设形式闭合导线附合导线支导线小地区控制测量课程目录本章目录闭合导线由某一控制点出发，经过一系列的控制点后，又回到原来的控制点上，形成一个闭合多边形，称为闭合导线。小地区控制测量课程目录本章目录附合导线由某一高级控制点出发，经过一系列的控制点后，附合到另一个高级控制点上，称为附合导线。小地区控制测量课程目录本章目录支导线由一已知控制点出发，经过一系列的控制点后，既不附合到另一已知点上，又不回到原来的控制点上的导线，称为闭合导线。小地区控制测量课程目录本章目录导线点的选择和标定导线点的选择在已有地形图上研究布网方案及控制点的位置实地踏勘，检查图上选择的控制点的位置是否符合实地情况，并最终确定控制点的位置小地区控制测量课程目录本章目录导线点的选择和标定选点时的注意事项导线点应均匀分布整个测区导线点应具有控制意义，便于碎部测图相邻导线点间应通视，相邻导线边长相差不宜过大导线点应选在便于测角和量距的地方小地区控制测量课程目录本章目录导线点的选择和标定导线点的埋设永久性导线点临时性导线点小地区控制测量课程目录本章目录角度测量观测导线点的转折角，一般观测左角，即前进方向的左侧或闭合导线的内角小地区控制测量课程目录本章目录距离测量光电测距仪观测钢尺丈量精密量距方法例：图根导线距离丈量相对中误差平原地区1/3000山区1/2000小地区控制测量课程目录本章目录起始边定向独立导线罗盘仪测定起始边的磁方位角与国家控制点联测的导线测量连接角小地区控制测量课程目录本章目录三、导线测量的内业计算闭合导线坐标计算附合导线坐标计算无定向边导线坐标计算小地区控制测量课程目录本章目录小地区控制测量课程目录本章目录小地区控制测量课程目录本章目录三、导线测量的内业计算闭合导线坐标计算角度闭合差的计算与调整导线方位角的计算坐标增量的计算导线点的坐标计算小地区控制测量课程目录本章目录角度闭合差的计算n边形闭合导线内角和的理论值∑β理＝（n-2）×180°实际内角和∑β测，由于存在观测误差，不等于理论值，产生角度闭合差fβ＝∑β测-∑β理＝∑β测-（n-2）×180°小地区控制测量课程目录本章目录角度闭合差的调整各等级导线，角度闭合差允许值不相同图根导线fβ允＝±40″nn为角的个数若角度闭合差小于允许值，成果合格，可将闭合差反号平均分配到各观测角中Vi＝-fβ/n若角度闭合差大于允许值，成果不合格，应检查记录，分析原因，进行有目的的返工小地区控制测量课程目录本章目录坐标方位角的计算αABαAcβαAc＝αAB+βαAc＝αBA+180°+β路线方向B-A-C，β为左角北方向BCAβαABαAcα前＝α后+180°＋β左(－β右)α:0°~360°小地区控制测量课程目录本章目录坐标增量的计算坐标增量计算公式△x=D·cosα△y=D·sinαYXB△yA△xαABD小地区控制测量课程目录本章目录坐标增量的理论值∑△x=0∑△y=0小地区控制测量课程目录本章目录坐标增量闭合差的计算坐标增量闭合差fx=∑△xfy=∑△y导线全长闭合差f=(fx2+fy2)1/2K=f/∑D=1/∑D/f图根导线K1/2000小地区控制测量课程目录本章目录坐标增量闭合差的调整若坐标增量闭合差大于允许值，说明测角或量边存在粗差，应检查记录，分析原因，或重测若坐标增量闭合差小于允许值，则可将闭合差反号按边长成正比平均分配到各坐标增量中Vxi＝-fx/∑D×DiVyi＝-fy/∑D×Di计算检查∑Vx＝-fx∑Vy＝-fy∑△x′＝0∑△y′＝0小地区控制测量课程目录本章目录导线点坐标计算坐标增量计算公式xi+1=xi+△xi,i+1yi+1=yi+△yi,i+1计算检核x始=x计y始=y计YXi+1△yi△x小地区控制测量课程目录本章目录闭合导线坐标计算表小地区控制测量课程目录本章目录三、导线测量的内业计算闭合导线坐标计算附合导线坐标计算坐标正反算角度闭合差的计算坐标增量闭合差的计算小地区控制测量课程目录本章目录坐标正反算坐标正算根据已知点的坐标，由已知边长和坐标方位角来推算待定点的坐标，称为坐标正算坐标反算已知相邻两点的坐标，反求边长和坐标方位角，称为坐标反算小地区控制测量课程目录本章目录坐标正反算ABABABABABxxyyartgxyartg22ABABAByxDYX△y+△x+0°＜αAB＜90°△y+△x-△y-△x-△y-△x+90°＜αAB＜180°180°＜αAB＜270°270°＜αAB＜360°小地区控制测量课程目录本章目录角度闭合差的计算若导线转折角无误差，则由起始边方位角与角度观测值计算终边方位角，应与已知的终边方位角相等，若不相等，其差值为角度闭合差fβ＝αCD计算–αCD已知＝∑β测+n×180°-(αCD-αAB)小地区控制测量课程目录本章目录角度闭合差的调整若转折角为左角时，可将闭合差反号平均分配到各观测角中Vi＝-fβ/n若转折角为右角时，可将闭合差同号平均分配到各观测角中Vi＝+fβ/n小地区控制测量课程目录本章目录坐标方位角的计算αABαAcβαAc＝αAB+βαAc＝αBA+180°+β路线方向B-A-C，β为左角北方向BCAβαABαAcα前＝α后+180°＋β左(－β右)α:0°~360°小地区控制测量课程目录本章目录坐标增量的计算坐标增量计算公式△x=D·cosα△y=D·sinαYXB△yA△xαABD小地区控制测量课程目录本章目录坐标增量的理论值∑△x理=xC-xB∑△y理=yC-yB小地区控制测量课程目录本章目录坐标增量闭合差的计算坐标增量闭合差fx=∑△x测-(xC–xB)fy=∑△y测-(yC–yB)导线全长闭合差f=(fx2+fy2)1/2K=f/∑D=1/∑D/f图根导线K1/2000小地区控制测量课程目录本章目录坐标增量闭合差的调整若坐标增量闭合差大于允许值，说明测角或量边存在粗差，应检查记录，分析原因，或重测若坐标增量闭合差小于允许值，则可将闭合差反号按边长成正比平均分配到各坐标增量中Vxi＝-fx/∑D×DiVyi＝-fy/∑D×Di计算检查∑Vx＝-fx∑Vy＝-fy∑△x′＝(xC–xB)∑△y′＝(yC–yB)小地区控制测量课程目录本章目录导线点坐标计算坐标增量计算公式xi+1=xi+△xi,i+1yi+1=yi+△yi,i+1计算检核x终计算=x终已知y终计算=y终已知YXi+1△yi△x小地区控制测量课程目录本章目录附合导线坐标计算表小地区控制测量课程目录本章目录三、导线测量的内业计算闭合导线坐标计算附合导线坐标计算无定向边导线坐标计算外业测量工作内业计算工作小地区控制测量课程目录本章目录无定向边导线在不通视的两已知控制点间布设导线，由于附近没有其它已知控制点，所以无定向小地区控制测量课程目录本章目录外业测量工作踏勘选点与实地埋标角度测量工作方法与其它导线相同角度测量精度要求比同等级导线高一个等级或者采用左、右角同时观测距离测量小地区控制测量课程目录本章目录内业计算工作根据AB′的坐标，计算其方位角αAB′β0＝αAB－αAB′根据导线内业计算方法重新计算各点的坐标假定β0＝0则αA1＝αAB，推算各边方位角计算各边坐标增量，并推算出B′点坐标小地区控制测量课程目录本章目录四、小三角测量小三角测量概述小三角测量的外业工作小三角测量的内业计算小地区控制测量课程目录本章目录小三角测量概述三角测量是建立平面控制网的一种主要方法小三角测量是在国家控制网基础上再进一步加密，在小面积、小范围内布设边长较短的三角锁（或网）小三角锁（或网）按技术要求楞划分为一级、二级和图根小三角锁（或网）其特点是量距工作量小，适合于不便量距的丘陵和山区等视线开阔地带布设小地区控制测量课程目录本章目录小三角测量概述小三角锁（或网）的主要技术要求小地区控制测量课程目录本章目录四、小三角测量小三角测量概述小三角测量的外业工作布设形式踏勘选点、埋桩基线丈量角度测量起始边定向小地区控制测量课程目录本章目录布设形式单三角锁单基线小三角锁双基线小三角锁适用于带状地形控制小地区控制测量课程目录本章目录布设形式中心多边形适合于已知控制点少，视线开阔的方形或圆形地区的地形控制小地区控制测量课程目录本章目录布设形式大地四边形适合于具有轴线的工程场地布设，如建筑工程、桥梁工程、大坝工程等小地区控制测量课程目录本章目录布设形式线形三角锁布设在两个已知控制点间的小三角锁适合于带状地区地形控制小地区控制测量课程目录本章目录踏勘选点、埋桩小三角点的选择收集测区的小比例尺地形图和控制测量资料在已有地形图上研究布网方案，大致确定首级控制和图根三角点的位置实地踏勘、核对、修改布设方案，并最终确定基线和控制点的位置小地区控制测量课程目录本章目录踏勘选点、埋桩选点时的注意事项基线应选在地势平坦地方，便于距离测量相邻控制点间应通视，相邻边的边长相差不宜过大各三角形的内角应控制在30°~120°之间，特殊困难地区也不应小于25°控制点应均匀分布整个测区，便于碎部测图小地区控制测量课程目录本章目录踏勘选点、埋桩三角点的埋设永久性三角点石桩、混凝土桩临时性三角点木桩小地区控制测量课程目录本章目录基线丈量光电测距仪观测钢尺丈量精密量距方法基线测量精度应满足各等级