长安大学《测量学》第七章 控制测量

第七章控制测量长安大学公路学院1§7-1概述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。1§7-1概述一、控制测量1、目的与作用建立测区统一的控制基准控制误差的积累便于开展细部测量工作2、有关名词小地区（小区域）：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：具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。控制网：由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。控制测量：为建立控制网所进行的测量工作。1§7-1概述一、控制测量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1§7-1概述二、国家控制网平面：国家平面控制网由一、二、三、四等三角网组成。高程：国家高程控制网是由一、二、三、四等水准网组成。国家控制网的特点：高级点逐级控制低级点。二等三角网一等三角网1§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量平面控制测量方法：GPS测量、导线测量、三角测量或三边测量的方法。平面控制测量精度要求表7-2测量等级最弱相邻点边长相对中误差测量等级最弱相邻点边长相对中误差二等1/100000一级1/20000三等1/70000二级1/10000四等1/350001§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量平面控制测量等级选用表7-3高架桥、路线控制测量多跨桥梁总长L(m)单跨桥梁Lx(m)隧道贯通长度LG(m)测量等级—L≥3000LK≥500LG≥6000二等—2000≤L300≤LK＜5003000≤LG＜6000三等高架桥1000≤L＜2000150≤LK＜3001000≤LG＜3000四等高速、一级公路L＜1000LK＜150LG＜1000一级二、三、四级公路———二级1§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量1．平面控制测量的技术要求测量等级平均边长（km）测量等级平均边长（km）二等3.0一级0.5三等2.0二级0.3四等1.0相邻点间平均边长参照值表7-4GPS测量的主要技术要求测量等级固定误差（mm）比例误码差系数b（mm/km）二等≤5≤1三等≤5≤2四等≤5≤3一级≤10≤3二级≤10≤51§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量1．平面控制测量的技术要求n5导线测量的主要技术要求表7-6测量等级附（闭）合导线长度（km）边数每边测距中误差（mm）单位权中误差（″）导线全长相对闭合差方位角闭合差（″）三等≤18≤9≤±14≤±1.8≤1/52000四等≤12≤12≤±10≤±2.5≤1/35000一级≤6≤12≤±14≤±5.0≤1/17000二级≤3.6≤12≤±11≤±8.0≤1/11000n6.3n10n161§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量1．平面控制测量的技术要求三角测量的主要技术要求表7-7测量等级测角中误差（″）起始边边长相对中误差三角形闭合差（″）测回数DJ1DJ2DJ6二等≤±1.0≤1/250000≤3.5≥12__三等≤±1.8≤1/150000≤7.0≥6≥9_四等≤±2.5≤1/100000≤9.0≥4≥6_一级≤±5.0≤1/40000≤15.0_≥3≥4二级≤±10.0≤1/20000≤30.0_≥1≥31§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量1．平面控制测量的技术要求三边测量的主要技术要求表7-8测量等级测距中误差(m)测距相对中误差二等≤±9.0≤1/330000三等≤±14.0≤1/140000四等≤±10.0≤1/100000一级≤±14.0≤1/35000二级≤±11.0≤1/250001§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量1．平面控制测量的技术要求图根导线测量的主要技术要求表7-9边长测定方法测图比例尺导线全长(m)平均边长(m)测回数测角中误差(″)方位角闭合差(″)导线最大相对闭合差光电测距1:500≤75075≥1≤±20≤1/40001:1000≤15001501:2000≤3000300钢尺量距1:500≤50050≥1≤±20≤1/20001:1000≤1000851:2000≤2000180n40n401§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量2.平面控制测量的观测技术要求GPS观测的主要技术要求表7-10测量等级项目二等三等四等一级二级卫星高度角(。)≥15≥15≥15≥15≥15时段长度静态（min）≥240≥90≥60≥45≥40快速静态（min）—≥30≥20≥15≥10平均重复设站数(次/每点)≥4≥2≥1.6≥1.4≥1.2同时观测有效卫星数(个)≥4≥4≥4≥4≥4数据采样率(s)≤30≤30≤30≤30≤30GDOP≤6≤6≤6≤6≤61§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量2.平面控制测量的观测技术要求水平角观测的主要技术要求表7-11112122626DJDJDJDJDJDJDJDJDJ测量等级经纬仪型号光学测微器两次重合读数差（″）半测回归零差（″）同一测回中2C较差（″）同一方向各测回间较差（″）测回数二等≤1≤6≤9≤6≥12三等≤1≤6≤9≤6≥6≤3≤8≤13≤9≥10四等≤1≤6≤9≤6≥4≤3≤8≤13≤9≥6一级—≤12≤18≤12≥2—≤24—≤24≥4二级—≤12≤18≤12≥1—≤24—≤24≥31§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量2.平面控制测量的观测技术要求光电测距仪的选用表7-12测距仪精度等级公里测距中误差（mm）适用的平面控制测量等级I级≤±5二、三、四等，一、二级II级≤±10三、四等，一、二级III级≤±20一、二级，图根DmDmDmDm1§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量2.平面控制测量的观测技术要求光电测距的主要技术要求表7-13测量等级观测次数每边测回数一测回读数间较差（mm）单程各测回较差（mm）往返较差往返往返二等≥1≥1≥4≥4≤5≤7三等≥1≥1≥3≥3≤5≤7四等≥1≥1≥2≥2≤7≤10一级≥1—≥2—≤7≤10二级≥1—≥1—≤12≤17)(2Dba1§7-2控制测量的等级与技术要求一、平面控制测量2.平面控制测量的观测技术要求普通钢尺丈量距离的主要技术要求表7-14定线偏差（mm）尺段往返高差之差(cm)最小读数(mm)三组读数之差(mm)同段尺长差(mm)外业手簿计算取值(mm)尺长各项改正高差≤5≤11≤3≤41111§7-2控制测量的等级与技术要求二、高程控制测量高程控制测量的技术要求表7-15测量等级每公里高差中数中误差（mm）附合或环线水准路线长度(km)偶然中误差全中误差路线、隧道桥梁二等±1±2600100三等±3±66010四等±5±10254五等±8±16101.6MWM1§7-2控制测量的等级与技术要求二、高程控制测量高程控制测量等级选用表7-16高架桥、路线控制测量多跨桥梁总长L（m）单跨桥梁LK（m）隧道贯通长度LG（m）测量等级—L≥3000LK≥500LG≥5000二等—1000≤L＜30001000≤LK＜5001000≤LG＜5000三等高架桥，高速、一级公路L＜1000LK＜150LG＜3000四等二、三、四级公路———五等1§7-2控制测量的等级与技术要求二、高程控制测量1.高程控制测量的主要技术要求l12水准测量的主要技术要求表7-17测量等级往返较差、附合或环线闭合差（mm）检测已测测段高差之差（mm）平原、微丘重丘、山岭二等三等或四等或五等l4l20l30l4l5.3l0.6l45l15l25iL6iL20iL30iL401§7-2控制测量的等级与技术要求二、高程控制测量1.高程控制测量的主要技术要求D30光电测距三角高程测量的主要技术要求表7-18D60D20测量等级测回内同向观测高差较差（mm）同向测回间高差较差（mm）对向观测高差较差（mm）附合或环线闭合差（mm）四等五等D8D8D10D15D401§7-2控制测量的等级与技术要求二、高程控制测量2.高程控制测量的观测技术要求水准测量观测的主要技术要求表7-19测量等级仪器类型水准尺类型视线长（m）前后视较差（m）前后视累积差（m）视线离地面最低高度（m）基铺（黑红）面读数差（mm)基铺（黑红）面高差较差（mm）二等DS05铟瓦≤50≤1≤3≥0.3≤0.4≤0.6三等DS1铟瓦≤100≤3≤6≥0.3≤1.0≤1.5DS2双面≤75≤2.0≤3.0四等DS3双面≤100≤5≤10≥0.2≤3.0≤5.0五等DS3单面≤100≤10———≤7.01§7-2控制测量的等级与技术要求二、高程控制测量2.高程控制测量的观测技术要求光电测距三角高程测量观测的主要技术要求表7-20测量等级仪器测距边测回数边长（m）垂直角测回数（中丝法）指标差较差（″）垂直角较差（″）四等DJ2往返均≥2≤600≥4≤5≤5五等DJ2≥2≤600≥2≤10≤101§7-2控制测量的等级与技术要求二、高程控制测量2.高程控制测量的观测技术要求图根水准测量的主要技术要求表7-21每公里观测高差全中误差(mm)水准路线长度(km)视线长度(m)观测次数往返较差、附合或环线闭合差（mm）附合路线或环线支线长度附合或闭合路线支线或与已知点联测平原、微丘重丘、山岭≤±20≤6≤3≤100往一次往返各一次L40n121§7-2控制测量的等级与技术要求二、高程控制测量2.高程控制测量的观测技术要求图根三角高程测量的主要技术要求表7-22D60D40每公里观测高差全中误差（mm）最大边长(m)垂直角测回数指标差较差垂直较差(″)对向观测高差较差（mm）附合或环线闭合差（mm）≤±20600中丝法≥2测回≤251§7-3导线测量将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线图形，称为导线。构成导线的控制点，称为导线点，折线边称为导线边导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角；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。一、导线测量的布设形式l．闭合导线2．附合导线3．支导线1§7-3导线测量一、导线测量的布设形式1．闭合导线多用于面积较宽阔的独立地区。A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。已知数据：，XB，YB观测数据：连接角B；导线转折角0，1，5；导线各边长SB1，S12，……，S51。AB12345B012345(XB,YB)SB1S12S23S34S45S511§7-3导线测量一、导线测量的布设形式2.附合导线多用于带状地区及公路、铁路、水利等工程的勘测与施工。AB、CD为已知边，点1、2、3、4为新建导线点。已知数据：AB,XB,YB；CD,XC,YC。观测数据：连接角B、C；导线转折角1,2,3,4；导线各边长SB1，S12，……，S4C。SB1S12S23S34S4CAB1234CDBC1234ABCD(XB,YB)(XC,YC)1§7-3导线测量一、导线测量的布设形式3.支导线支导线的点数不宜超过2个，仅作补点使用。A、B为已知边，点1、2为新建支导线点。已知数据：AB,XB,YB观测数据：转折角B,1边长SB1，S12AB12SB1S12B1AB(XB,YB)1§7-3导线测量二、导线测量的外业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