测量课件5

1讲题:控制测量概述及导线外业内容提要:第六章：小区域控制测量§6.1概述§6.2导线测量2第六章：小区域控制测量§6.1概述一、控制测量(controlsurvey)1、目的与作用为测图或工程建设的测区建立统一的平面控制网(horizontalcontrolnetwork)和高程控制网(verticalcontrolnetwork)。控制误差的积累。作为进行各种细部测量的基准32、有关名词小地区（小区域）(block,region)：不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。控制点(controlpoint)：具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。控制网(controlnetwork)：由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。控制测量(controlsurvey)：为建立控制网所进行的测量工作。43、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X、Y。高程控制测量：测定各高程控制点的高程H。按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、二级、三级按方法分：天文测量、常规测量(三角测量、导线测量、水准测量)、卫星定位测量按区域分：国家控制测量、城市控制测量、小区域工程控制测量5二、国家控制网平面：国家平面控制网由一、二、三、四等三角网(triangulationnetwork)组成。高程：国家高程控制网是由一、二、三、四等水准网(levelingnetwork)组成。国家控制网的特点：高级点逐级控制低级点。6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78三、小区域（15km2以内）控制测量小区域平面控制：国家城市控制点——首级控制——图根控制。小区域高程控制：国家或城市水准点——三、四等水准——图根点高程。9§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）(traversepoint)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。10二、导线布设形式1．闭合导线(closedtraverse)多用于面积较宽阔的独立地区。2．附合导线(connectingtraverse)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(opentraverse)支导线的点数不宜超过2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。11图形：导线的布设形式附合导线闭合导线支导线单结点导线（导线网）12三、导线的外业1．踏勘选点及建立标志a.踏勘：了解测区范围,地形及控制点情况,以便确定导线的形式和布置方案。b.选点i.原则：①便于导线本身测量；②便于地形测量ii.注意事项①为便于测角，相邻导线点间必须通视良好；②为便于测距，应考虑各种测距方法；③为便于测地形，导线点应选在地势高、视野开阔的地方；13④导线边大致相同，50mS400m⑤导线点不易被破坏。c.埋设标志i.木桩ii.混凝土标石2．测角可测左角，也可测右角，闭合导线测内角精度要求见表3．测边钢尺、测距仪（气象、倾斜改正）、横基尺、视距法等4．测定方向a.与国家控制点连测推求；b.独立导线，用天文观测或陀螺经纬仪法；c.罗盘测磁方位14附合导线外业:已知数据：AB,XB,YB；CD,XC,YC。点1、2、3、4为新建导线点。DB1D12D23D34D4CAB1234CD观测数据：连接角B、C；导线转折角1,2,3,4；导线各边长DB1，D12，……，D4C。ABCD(XB,YB)(XC,YC)BC1234附合导线图15四．导线的内业计算——计算各导线点的坐标（一）几个基本公式1、坐标方位角(gridbearing)的推算注意：若计算出的方位角360°，则减去360°；若为负值，则加上360°。180左后前180右后前或：16β1β2β3XABCDEαAB17例题:方位角的推算1234595°130°65°128°122°1530°12345已知：α15=300，各观测角β如图，求各边坐标方位角α23、α34、α45、α51。解：α12=α15＋1=125°α23=α12＋β2±1800=670α34=α23＋β3±1800=150α45=2600α51=2100α12=125°（检查）182、坐标正算公式由A、B两点边长DAB和坐标方位角αAB，计算坐标增量。见图有：DABABABXy0XABYAB其中，ΔXAB=XB-XAΔYAB=YB-YAXAB=DABcosABYAB=DABsinAB193、坐标反算公式由A、B两点坐标来计算αAB、DABDABABABXy0XABYABABABABABABABxytgyxD22αAB的具体计算方法如下：ABABABAByyyxxx（1）计算：20（2）计算：（3）根据ΔXAB、ΔYAB的正负号判断αAB所在的象限。ABABABxyarctg锐ΔxABΔyAB象限位置αAB＞0≥0第一象限=αAB锐＜0≥0第二象限=180°－αAB锐＞0＜0第三象限=180°＋αAB锐＞0＜0第四象限=360°－αAB锐＝0＞0=90°＝0＜0=270°21（三）闭合导线平差计算步骤1、绘制计算草图，在图上填写已知数据和观测数据。2、角度闭合差(angleclosingerror)的计算与调整。A1234XA=536.27mYA=328.74mA148°43′18″A112°22′24″197°03′00″2105°17′06″3101°46′24″4123°30′06″（1）计算角度闭合差：=测-理=测-(n-2)180°=539°59′00″－540°=―60″（2）计算限差：8954040nf允22（4）计算改正后新的角值：Viiˆ183012312063012336461011224461011817105120617105120397120003973622112122422112ˆ4321AAV（3）若在限差内，则平均分配原则，计算改正数：12560(）nfVA1234XA=536.27mYA=328.74mA148°43′18″Aˆ112°22′36″197°03′12″2105°17′18″101°46′36″3123°30′18″4234、按坐标正算公式，计算各边坐标增量。3、按新的角值，推算各边坐标方位角。180右后前5、坐标增量闭合差(closingerrorincoordinationincrement)计算与调整XAB=DABcosABYAB=DABsinAB0640131180120397-1843481801A11248222062312362843454053414150m.861843sin4810.115sinDy93m.751843cos4810.115cosDxA1A1A1A1A1A124（1）计算坐标增量闭合差：导线全长相对闭合差(relativelengthclosingerroroftraverse):导线全长闭合差:08.009.0测理测测理测yyyfxxxfyx12.022yxfff200014032147.48512.0DfKA1234XA=536.27mYA=328.74mA148°43′18″Aˆ112°22′36″197°03′12″2105°17′18″101°46′36″3123°30′18″425（2）分配坐标增量闭合差。若K1/2000（图根级），则将fx、fy以相反符号，按边长成正比分配到各坐标增量上去。并计算改正后的坐标增量。iyyiixxiDDfVDDfVyiixiiVxyVxxˆˆA1234XA=536.27mYA=328.74mA148°43′18″Aˆ112°22′36″197°03′12″2105°17′18″101°46′36″3123°30′18″4266、坐标计算根据起始点的已知坐标和经改正的新的坐标增量，来依次计算各导线点的坐标。12121212ˆˆyyyxxxA1234XA=536.27mYA=328.74mA148°43′18″Aˆ112°22′36″197°03′12″2105°17′18″101°46′36″3123°30′18″4271314006206224828436123410554484318A1234A19703001051706101462412330061122224A536.27536.27328.74328.74A415.26490.05441.94350.62K==fdD1400012000例题：闭合导线坐标计算表点号改正后转折角°′″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)XY点号转折角(右)°′″+12+12+12+12+12484318485.47+0.09-0.08539590054000009703121051718101463612330181122236115.10100.09108.3294.3867.58+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+1612.18545.62448.56472.341234+75.91-66.56-97.06+23.78+63.93+86.52+74.79-48.11-91.32-21.8800)m(12.008.009.0fff222y2xd28例题：用EXCEL程序进行闭合导线计算29（四）附合导线平差计算说明：与闭合导线基本相同，以下是两者的不同点:1、角度闭合差的分配与调整（2）满足精度要求，若观测角为左角，则将fα反符号平均分配到各观测角上；若观测角为右角，则将fα同符号平均分配到各观测角上。（1）计算方位角闭合差：终已知终计算f方法1：30方法2(*)：（1）计算角度闭合差：2、坐标增量闭合差的计算)()(始终测理测始终测理测yyyyyfxxxxxfyx（2）满足精度要求，将fβ反符号平均分配到各观测角上。180180)()(nn终始右理右理始终右角：180180)()(nn始终左理左理始终左角：理测f其中，理的计算公式如下：31例题：附合导线的计算B1234CAB567CD8(1)绘制计算草图,在表内填写已知数据和观测数据(2)角度闭合差的计算与调整(3)各边方向角的推算(4)坐标增量闭合差的计算与调整(5)推算各点坐标。180°13′36″178°22′30″193°44′00″181°13′00″204°54′30″180°32′48″AB43°17′12″CD4°16′00″XB=1230.88YB=673.45XC=1845.69YC=1039.9832图表：附合导线坐标计算表点号转折角(右)°′″改正后转折角°′″方位角°′″边长D(米)坐标增量(米)XY改正后增量(米)XY坐标(米)XY点号AB5678CD1801336178