Peng06-小区域控制

2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜制作《测量学》赵建三王唤良主编贺跃光唐平英副主编中国电力出版社2008年6月高等学校教材2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜2本章中心内容点位类型：控制点、地形点（碎部点）第2、3、4章内容解决了测量1个点位的问题地形图、施工图：由若干个点构成，为控制误差需要遵循测量工作基本原则1.布局：由整体到局部2.精度：由高级到低级3.次序：先控制后碎部所以需要先解决测量控制点位的问题本章：解决测定小区域（普通测量学）的多个控制点位的平面坐标问题2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜3第六章小区域控制测量1.概述2.导线测量3.小三角测量4.交会定点坐标换带计算5.三角高程测量6.全站仪三维导线测量7.全球定位系统（GPS）在控制测量中的应用2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜4概述控制网：测区内若干个控制点（关键点）所构成的几何图形平面控制网：平面位置控制点所组成的控制网高程控制网：高程控制点所组成的控制网控制测量：确定控制点位置（坐标）的测量工作使得所有控制点成为已知点平面控制测量：确定控制点平面位置（坐标）的测量工作高程控制测量：确定控制点高程的测量工作2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜5国家控制网国家控制网：在全国范围内，按统一的方案建立的控制网规格统一测量精密误差处理：最小二乘法、严密处理等级划分国家平面控制网：一、二、三、四等国家高程控制网：一、二、三、四等2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜6国家平面控制网三角控制测量等级标准导线：在布设三角网困难地区布设，相同等级等级基本要求三角形边长km一三角锁环，三角锁单锁段长200~250km，两端基线长＞5km，纵横锁段相交处布设天文点20~25二一等网锁环内的全面网状加密13±三二等网的网状加密，是地形与工程测量的基础一般为8四2~62020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜7国家平面控制网举例2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜8国家高程控制网高程控制网主要是精密水准网等级基本要求长度（km）一全国范围纵横网环状1000~2000二一等水准环内的全面网状加密500~750三二等水准网的网状加密多成附合路线、互相交叉，形成闭合环是地形、工程测量等的基础附合≤200环线≤300四≤80km2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜9国家高程控制网举例2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜10城市三角网、图根三角网主要技术要求等级测角中误差三角闭合差平均边长km起始边相对中误差最弱边相对中误差测回数DJ1DJ2DJ6二等±1.0±3.591:30万1:12万12三等±1.8±7.05首级1:20万1:8万69四等±2.5±9.02首级1:12万1:4.5万46一级±5±1511:4万1:2万26二级±10±300.51:2万1:1万12图根±20±60≤1.7最大视距1:1万12020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜11城市导线、图根导线主要技术要求等级测角中误差方位角闭合差附合导线长度km平均边长m测距中误差mm全长相对中误差三等±1.5±3√n153,000±181:60,000四等±2.5±5√n101,600±181:40,000一级±5±10√n3.6300±151:14,000二级±8±16√n2.4200±151:10,000三级±12±24√n1.5120±151:6,000图根±20±40√n1:2,0002020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜12钢尺量距导线主要技术要求等级测图比例尺附合导线长m平均边长m往返相对误差测角中误差导线相对闭合差测回数方位角闭合差DJ2DJ6一级2,5002501/20,000±51/10,00024±10√n二级1,8001801/15,000±81/7,00013±16√n三级1,2001201/10,000±121/5,00012±24√n图根1:2,0002,0001801/3,000±201/2,0001±40√n1:1,0001,0001101:500500752020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜13城市水准测量、图根水准测量主要技术要求等级公里中误差mm附合路线长km仪器型号水准尺观测数闭合差限差mm平地山地二等±2DS1因瓦往返±4√L三等±645DS3双面±12√L±4√n四等±1015DS3双面单程±20√L±6√n图根±105DS10±40√L±12√n2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜14小区域控制网小区域控制网：在小区域内建立的测量控制网小区域平面控制网小区域高程控制网等级：首级控制、图根控制小区域控制测量：确定小区域控制点位置（坐标）的测量工作联测：尽可能地将高级国家或城市控制点作为小区域控制网的起算和校核数据独立控制网：无法建立联测的小区域控制网专用控制网：为工程建设/特殊需要而建立的控制网高等级公路：应与国家/城市控制网联测2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜15首级控制、图根控制测量地形测图的图根点密度测图比例尺1:5001:10001:20001:5000图幅尺寸（cm2）50×5050×5050×5040×40控制点数目8121530首级控制：地形图测图的最高精度控制网中小城市：一般为四等网小城镇：≤15km2，一级网（小三角/导线）小范围：≤0.5km2，图根控制网图根控制点（根点）：直接供地形测图使用的控制点图根控制测量：确定图根点位置（坐标）的测量工作2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜16导线导线：将测区内相邻控制点用直线连接所构成的折线图形导线点：构成导线的控制点导线边：相邻控制点的连线，导线的折线边导线控制测量：确定各导线点坐标的平面控制测量工作适用于城市建筑区，隐蔽区，带状地区控制测量2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜17导线布设2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜18导线测量目的导线测量目的：测算各导线点的坐标1.测量：导线边长度、转折角2.计算a.坐标方位角已知：起算方位角、转折角检核：精度（角度闭合差及其容许值）调整：平差b.坐标已知：起算点、导线边长、坐标方位角检核：精度（坐标闭合差及其容许值）调整：平差2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜19导线测量技术指标等级导线长度km平均导线边长m测角中误差测回数角度闭合差相对闭合差DJ6DJ2一级4500542±10√n1/15,000二级2.4250831±16√n1/10,000三级1.21001221±24√n1/5,000图根≤1.0M≤1.5最大视距201—±40√n1/2,000注：n为测站数，M为测图比例尺分母÷1,000。2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜20导线测量的外业1.选点2.量边3.测角4.联测2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜211、选点a.收集相关资料，拟定导线方案b.野外踏勘、核对、修改、确定点位c.建立标志钉木桩、小钉埋设标石绘制点位略图2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜221、选点要求a.通视良好：便于测角、量距（地势平坦）b.土质坚实：便于保存标志、安置仪器（控制点稳定）c.视野开阔：便于地形（碎部）测量（加密控制点尽量少）d.大致边长相等：一般为50~350m（符合规范要求）e.导线点均匀分布：有足够的密度（误差均匀分布）2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜232、量边钢尺量距：图根控制网为1/2,000电磁波测距仪（全站仪）量距，导线边长的m容＝±10mm2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜242、量边导线过河、跨越障碍等间接距离测量三角形正弦定理FG＝b×sinα／sinγ三角形接近等边内角和闭合差≤602020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜253、测角转折角β：测量导线上相邻导线边的水平角左角β左：所测的转折角位于导线前进方向的左侧右角β右：所测的转折角位于导线前进方向的右侧闭合导线测内角：逆时针方向前进时，为左角三联脚架法测角：减少对中误差和目标偏心差2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜264、联测联测到高级控制点目的：起算、检核测量：连接角、连接边没有高级控制点可连时起算方位角：磁方位角起算坐标：假定坐标2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜27导线测量的内业成果整理根据测量成果进行室内成果计算工作1.导线边坐标方位角a.起始、终止坐标方位角：由已知点坐标反算b.检核：计算角度闭合差，与容限值比较c.平差：精度符合要求则将闭合差平摊到整条导线上d.坐标方位角：由转折角依次推算2.导线点坐标a.坐标：从起始点依次计算b.检核：计算坐标闭合差，与容限值比较c.平差：精度符合要求则将闭合差平摊到整条导线上2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜28坐标方位角由转折角推算转折角是右角时：β右＝α21－α23α23＝(α12±180º)－β右α23＝α12－β右±180º转折角是左角时：β左＝α23－α21α23＝(α12±180º)＋β左α23＝α12＋β左±180º设想：坐标方位角分布如水平度盘刻划线，且指北方向读数始终为0方位角：方向读数转折角：水平角2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜29坐标方位角、坐标正、反算坐标增量xAB＝xB－xAyAB＝yB－yA坐标正算：根据已知点A坐标、已知边长和坐标方位角计算未知点坐标坐标反算：由两个已知点的坐标反算坐标方位角和边长2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜30方位角反算坐标增量符号象限角坐标方位角ΔxAB＞0,ΔyAB＞0NERABαAB=RABΔxAB＜0,ΔyAB＞0SERABαAB=180º﹣RABΔxAB＜0,ΔyAB＜0SWRABαAB=180º+RABΔxAB＜0,ΔyAB＜0NWRABαAB=360º﹣RAB2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜31闭合导线坐标计算步骤计算步骤1.角度闭合差：计算与调整2.坐标方位角：各边依次推算3.坐标增量：各边依次计算4.坐标增量闭合差：计算、调整5.坐标：由起始点依次计算闭合差计算通用公式f？＝测量闭合值－理论闭合值2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜32闭合导线角度闭合差（图根）2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜33闭合导线坐标闭合差（图根）2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜34闭合导线坐标计算实例（图根）2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜35附合导线坐标计算步骤1.角度闭合差：计算与调整2.坐标方位角：各边依次推算3.坐标增量：各边依次计算4.坐标增量闭合差：计算、调整5.坐标：由起始点依次计算2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜36附合导线角度闭合差（图根）2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜37附合导线坐标闭合差（图根）2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜38附合导线坐标计算实例（图根）2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜39平面控制点的加密方法导线测量小三角测量交会定点2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜40交会定点交会定点：利用待定点与控制点构成的三角形关系，通过测量三角形内角、边，计算待定点平面坐标的测量工作a、前方交会d、测边交会b、侧方交会e、测边角后方交会c、后方交会2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜41a、前方交会前方交会：待定点位于测量视线的前方的测角定点方法计算依据：正弦定理检核：利用3个已知控制点，构成2个测量三角形2次测算待定点位的间距取平均值：若检核通过则2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜42a、前方交会公式推导α的选取P点视线为起始方向已知基线为终止方向2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜43a、前方