第06章小地区控制测量.

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2019/12/20控制测量1第六章小地区控制测量本章要求:1、掌握方位角的定义与计算2、掌握导线测量的基本概念及其计算的方法步骤3、了解三角高程测量的计算公式和观测步骤2019/12/20控制测量26.1控制测量概述一、控制测量概念:控制点:具有控制意义的点子。控制网:由控制点组成的图形。控制测量:求控制点的坐标而进行的工作。平面控制测量:x、y高程控制测量:H2019/12/20控制测量3二、全国控制测量概念在全国范围内建立的控制网,称为国家控制网,或大地网。精度:一、二、三、四等2019/12/20控制测量4平面控制:三角测量测量基准和坐标系统的建立:建国初建立“一九五四年北京坐标系”,采用了苏联1942年克拉索夫斯基椭球作参考椭球(已废弃);1980年国家大地坐标系,陕西省泾阳县永乐镇某点为坐标原点;最新的2000年国家GPS大地坐标系统。2019/12/20控制测量5大地原点:2019/12/20控制测量6一、二等三角锁网分布图2019/12/20控制测量7测量人员在西藏高原作业2019/12/20控制测量8测量人员在南极长城站进行控制测量2019/12/20控制测量9用登高标进行三角测量2019/12/20控制测量10在西藏拉萨测绘2019/12/20控制测量11在黄果树瀑布前观测2019/12/20控制测量12在塔里木盆地沙漠中作业2019/12/20控制测量13高程控制:精密水准测量高程系统的建立:1956年黄海高程系统:1957年确定了青岛验潮站为中国基本验潮站,并以该站1950至1956年7年的潮汐资料推求的平均海面作为中国高程系统的起算基准面,以此为零联测至青岛水准原点网。根据1955年5月的测量结果,经1957年的严密平差,推算出青岛观象山的水准原点的高程为72.289米。1985年国家高程基准:1953年—1979年验潮资料推算,水准原点高程为72.260m(1987年启用)2019/12/20控制测量142019/12/20控制测量15一等水准网分布图2019/12/20控制测量16三、小地区控制测量在小范围(10km2以下)内建立的控制网2019/12/20控制测量171、平面控制:等级:一、二、三级、图根方法:小三角、导线2019/12/20控制测量18图根导线测量的主要技术要求导线长度(m)全长相对闭误差边长测角中误差()DJ6测回数方位角闭合差()一般首级控制一般首级控制1.0M1:20001.5测图最大视距±30±201n60n40注:1、M为测图比例尺的分母。2、隐蔽或施测困难地区导线相对闭合差可放宽,但不应大于1:1000。2019/12/20控制测量19图根控制点的密度取决于测图比例尺和地物、地貌的复杂程度,困难地区、山区,点数可适当增加。一般地区解析图根点的密度测图比例尺图幅尺寸(cm)解析控制点(个)1:50050×5081:100050×50121:200050×50151:500040×40302019/12/20控制测量202、高程控制等级:二、三、四、五等、图根水准网方法:水准测量,三角高程测量2019/12/20控制测量21仪器类型每km高差中误差(mm)附合路线长度(km)视线长度(m)观测次数往返较差、附合或环线闭合差(mm)与已知点联测附合或闭合路线平地山地DS3±205100往返各一次往一次L40n12图根水准测量的主要技术要求2019/12/20控制测量226.2直线定向一、标准方向的种类二、表示直线方向的方法三、几种方位角之间的关系(不讲)四、正、反坐标方位角五、坐标方位角的推算六、象限角七、用罗盘仪测定磁方位角定义:确定直线与标准方向之间的水平角度。2019/12/20控制测量23一、标准方向的种类1、真子午线方向:过地面某点的真子午线的切线方向;天文测量,指向北极星的方向为近似方向。2、磁子午线方向磁针在地球磁场的作用下,自由静止时其轴线所指的方向;罗盘仪测定。3、坐标纵轴方向每一带的中央子午线方向。2019/12/20控制测量24二、表示直线方向的方法方位角:由直线起点的标准方向北端起,顺时针量到某直线的水平角度——该直线的方位角。范围:0~3601S34O2NON为真子午线方向——真方位角AON为磁子午线方向——磁方位角AmON为坐标纵轴方向——坐标方位角O2O1O4O32019/12/20控制测量25四、正、反坐标方位角12=211801122212019/12/20控制测量26五、坐标方位角的推算12=A1+180-1A12312233A12A13A123A123AA1A112233A12=A1+1左-180右角:左角:前0,前+360前360,前-360前=后+左-180前=后+180-右3A=23+180-323=12+180-2A12019/12/20控制测量27六、象限角定义:某直线与X轴北南方向所夹的锐角(从0°至90°),再冠以象限符号称为该直线的象限角R。1234ⅠⅣⅡⅢxyRA4ARA1RA2RA3A1A2A3A4NSEW象限角与坐标方位角的关系象限象限角与坐标方位角的关系ⅠⅡⅢⅣ(NE)(SE)(SW)(NW)=R=180°-R=180°+R=360°-R2019/12/20控制测量28七、用罗盘仪测定磁方位角磁针、刻度盘、瞄准设备1、构造:2)刻度盘:铝或铜制圆环逆时针方向注记0~360最小刻划1或30',10有一注记3)瞄准设备:望远镜。1)磁针:人造磁铁,指示磁子午线方向2019/12/20控制测量292、用罗盘仪测定直线的磁方位角1)直线起点安置罗盘仪:对中、整平;2)旋松螺旋,放下磁针;3)瞄准另一点,待磁针静止,北端所指读数即为磁方位角。0Am2019/12/20控制测量306.3坐标正算与坐标反算一、坐标正算(极坐标化为直角坐标)=Dcos12=Dsin12x1yx1x2y1Dx122y2y12x12=x2-x1y12=y2-y112坐标增量正、负号的规律象限方位角xyⅠ0°—90°++Ⅱ90°—180°-+Ⅲ180°—270°--Ⅳ270°—360°+-2019/12/20控制测量31二、坐标反算(直角坐标化为极坐标)21221212yxD121212arctanxy2019/12/20控制测量326.4导线测量一、导线布设形式二、导线测量的外业工作三、导线测量的内业计算2019/12/20控制测量33一、导线布设形式1.闭合导线2.附合导线3.支导线导线:将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线;导线点:导线控制点;导线测量:测定各导线边的长度和转折角,根据起算数据,推算各边的坐标方位角,从而求出各导线点的坐标。方法:经纬仪导线,电磁波测距导线2019/12/20控制测量341、闭合导线A1234BB1234求:1、2、3、4点坐标已知:AB,xB,yB观测:各内角、各连接边2019/12/20控制测量352、附合导线已知:AB,xB,yBCD,xC,yCAB123CD观测:左角或右角、各连接边求:1、2、3点坐标2019/12/20控制测量363、支导线已知:AB,xB,yB观测:左角或右角、各连接边AB12求:1、2点坐标2019/12/20控制测量37二、导线测量的外业工作1、踏勘选点及建立标志主要工作:搜集资料,图上选点,实地踏勘。(1)便于测角、量距:相邻点通视,地势平坦;2019/12/20控制测量38(2)便于保存和安置仪器:土质坚实处2019/12/20控制测量39(3)便于测图:视野开阔2019/12/20控制测量40(4)边长适宜:50mD350m(5)密度足够,分布均匀标志:打木桩,桩顶钉小钉,或埋混凝土桩;点位要统一编号;绘出周围略图——点之记。2019/12/20控制测量412、量边钢尺往返丈量,相对较差1/30003、测角:左角或右角,用J6级经纬仪测一测回,半测回较差40“,导线闭合差±60”n;4、连接测量:测连接边、连接角若附近无高级控制点,则应用罗盘仪测导线起始边的磁方位角,并假定起始点的坐标2019/12/20控制测量42三、导线测量的内业计算注意事项:检查外业及起算数据绘略图内业计算中数字取位的要求:四等以下的小三角及导线,角:秒,边长及坐标:mm图根三角锁及导线,角:秒,边长及坐标:cm2019/12/20控制测量43导线测量的内业计算步骤:准备工作:填写起算数据和观测数据;角度闭合差的计算与调整;推算坐标方位角;坐标增量的计算及其闭合差的调整;计算各导线点的坐标。2019/12/20控制测量441、闭合导线坐标计算:1)准备工作:填表:将起算数据和观测数据填入闭合导线坐标计算表中。22连A3131214412=1A-连y1A1A=arctan——x1A2019/12/20控制测量45闭合导线坐标计算表1234121074830730020893350893630105.2280.18129.3478.1612530001253000500.00500.00500.00500.0012点号观测角(左角)°'改正数改正角°'坐标方位角°'距离D(m)增量计算值改正后增量坐标值点号x(m)y(m)x(m)y(m)x(m)y(m)总和3595910+503600000392.90+0.09-0.070.000.00+13+12+12+13107484373003289340289364353184330619152155317-61.10+85.66-61.12+47.88+76.58-63.34+85.68+64.32-104.19-45.81438.88486.76563.34585.68650.00545.81341辅助计算2331412124fD=fx2+fy2=0.11mk容=1/2000K=0.11/392.90=1/3500fy=y测=-0.07fx=x测=+0.09f容=±60n=±120理=360°00'00测=359°59'10-2+2+2+1+2-2-3-2--45.82-63.32-104.21+76.61+64.30+47.90f=-502019/12/20控制测量46f容=±60n=±604=±120f=测-理=测-(n-2)×180º=-502)角度闭合差的计算与调整理=(n-2)×180ºi改=理=360ºi改=i测+vivi=-f-fvi=——n(凑整)(检核)2019/12/20控制测量473)推算坐标方位角前=后+左-180º前=后-右+180º如:前360º,则前-360º前0º,则前+360º1223344112检核2019/12/20控制测量484)坐标增量的计算及其闭合差的调整(1)坐标增量的计算:x12=Dcos12y12=Dsin12x1yx1x2y1Dx122y2y12x2=x1+x12y2=y1+y12122019/12/20控制测量491'fDfD=fx2+fy2=0.11mx理=0y理=0fx=x测-x理=x测=+0.09mfy=y测-y理=y测=-0.07m导线全长闭合差:K容=1/2000Y2134XfxfD11K=——=———=——DD/fD3500导线全长相对闭合差:fy(2)坐标增量闭合差的计算与调整:4)坐标增量的计算及其闭合差的调整2019/12/20控制测量50vx=-fxvy=-fyxi改=xi测+vxiyi改=yi测+vyixi改=xi理=0yi改=yi理=04)坐标增量

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