07小区域控制测量

测量学Surveying第七章小区域控制测量工程测量——小区域控制测量17:102目的与要求了解平面及高程控制网的等级和布设方法；熟悉三角高程测量三、四等水准测量及成果整理；掌握导线测量的外业及内业工作。工程测量——小区域控制测量17:1037.1控制测量概述测量工作遵循原则•在测量学学论中指出：从整体到局部，先控制后碎部•先建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量和测设。工程测量——小区域控制测量17:1047.1控制测量概述•按控制网的范围可分为：•国家控制网•范围：在全国范围内建立的控制网；•用途：用于全国各种比例尺测图的基本控制，并为确定地球形状和大小提供研究资料；•城市控制网•范围：在国家控制网的基础上，根据城市大小布设的不同等级的控制网•用途：用于城市建设、地形测量等；•小区域控制网•范围：小于10km2的范围内建立的控制网；•用途：直接用于工程建设。工程测量——小区域控制测量17:1057.1控制测量概述•按功能分为：•平面控制网•高程控制网•平面控制测量•测定控制点平面位置(x，y)的工作称为平面控制测量。•高程控制测量•测定控制点高程（H）的工作称为高程控制测量。工程测量——小区域控制测量17:1067.1.1平面控制网国家级平面控制网•国家平面控制网是在全国范围内建立的控制网。•布设形式•三角网、导线网•建立方法•三角网测量、导线测量工程测量——小区域控制测量17:1077.1.1平面控制网•三角测量•观测所有三角形的内角，并至少测量其中一条边长，作为起算边。•这种三角形的顶点称为三角点，构成的网形称为三角网，这种控制测量称为三角测量。工程测量——小区域控制测量17:1087.1.1平面控制网•建立国家平面控制网，主要采用三角测量的方法。•它是全国各种比例尺测图的基本控制网，并为确定地球的形状和大小提供研究资料。•国家控制网是用精密测量仪器和方法依照施测精度按一、二、三、四等四个等级建立的，逐级控制。•一等三角锁布置在全国范围内，沿经纬线布设，是国家平面控制网的骨干；•二等三角网布设于一等三角锁环内，是国家平面控制网的全面基础；•三、四等三角网为二等三角网的进一步加密。工程测量——小区域控制测量17:1097.1.1平面控制网工程测量——小区域控制测量17:10107.1.1平面控制网•在某些局部地区，采用三角测量有困难时，也可布设同级导线，其中一二等导线测量又称为精密导线测量。工程测量——小区域控制测量17:10117.1.1平面控制网•导线测量（TraverseSurvey）•设站点连成的折线称为导线，设站点称为导线点。•在地面上选定一系列点连成折线，在点上设置测站，然后采用测边、测角方式来测定这些点的水平位置的方法。•导线测量是建立国家大地控制网的一种方法，也是工程测量中建立控制点的常用方法。工程测量——小区域控制测量17:10127.1.1平面控制网•种类•闭合导线•附合导线•支导线•按国家大地网的精度要求实施的导线测量，称为精密导线测量，其导线应闭合成环或布设在高级控制点之间以增加检核条件。•导线上每隔一定距离测定天文经纬度和方位角，以控制方位误差。工程测量——小区域控制测量17:10137.1.1平面控制网•优点•导线测量布设灵活，推进迅速，受地形限制小，边长精度分布均匀。如在交通不便、气候恶劣地区，采用导线测量法布设大地控制网是有利的。•不足•导线测量控制面积小、检核条件少，方位传算误差大。工程测量——小区域控制测量17:10147.1.1平面控制网城市控制测量•在城市或厂矿等地区，一般应在上述国家控制点的基础上，根据测区的大小、城市规划和施工测量的要求，布设不同等级的城市平面控制网，以供地形测图和施工放样使用。•城市平面控制网一般可分为二、三、四等三角网及一、二级小三角网或一、二、三级导线。然后再布设图根小三角网或图根导线。•直接供地形测图使用的控制点，称为图根控制点，简称图根点。测定图根点位置的工作，称为图根控制测量。•图根点的密度(包括高级点)，取决于测图比例尺和地物、地貌的复杂程度。工程测量——小区域控制测量17:10157.1.1平面控制网城市三角网及图根三角网的主要技术要求等级测角中误差″三角形最大闭合差″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±601：1万1工程测量——小区域控制测量17:10167.1.1平面控制网城市导线及图根导线的主要技术要求nnnn等级测角中误差″方向角闭合差″附合导线长度km平均边长km测距中误差mm全长相对中误差一级±5±103.6300±151：10000二级±8±162.4200±151：7000三级±12±241.5100±151：5000图根±20±601：2000工程测量——小区域控制测量17:10177.1.1平面控制网•首级控制的选择应根据城市或厂矿的规模。•中小城市一般以四等网作为首级控制网。•面积在15km2以内的小城镇，可用小三角网或一级导线网作为首级控制。•面积在0.5km2以下的测区，图根控制网可作为首级控制。•厂区可布设建筑方格网。工程测量——小区域控制测量17:10187.1.2高程控制网建立方法•建立高程控制网的主要方法是水准测量。•在山区也可采用三角高程测量的方法来建立高程控制网。•此法不受地形起伏的影响，工作速度快，但其精度较水准测量低。按控制范围分类•国家高程控制网、城市高程控制网以及小区域高程控制网。工程测量——小区域控制测量17:10197.1.2高程控制网国家高程控制网•建立方法•精密水准测量•分级•国家水准测量分为一、二、三、四等，逐级布设。•一、二等水准测量是用高精度水准仪和精密水准测量方法进行施测，其成果作为全国范围的高程控制之用。•三、四等水准测量除用于国家高程控制网的加密外，在小地区用作建立首级高程控制网。工程测量——小区域控制测量17:10207.1.2高程控制网城市高程控制网•为了城市建设的需要进行的高程控制测量称为城市水准测量。•建立方法•采用二、三、四等水准测量及直接为测地形图用的图根水准测量。工程测量——小区域控制测量17:10217.1.2高程控制网小区域高程控制网•建立方法•分级建立•以国家或城市的水准点为基础，在整个测区建立三、四等水准网，再以三、四等水准点为基础，测定图根点的高程。•对于山区，可采用三角高程测量的方法建立高程控制网。•高程控制点的布置要求•水准点间的距离，一般地区为2～3km，城市建筑区为1～2km，工业区小于1km。•一个测区至少设立三个水准点，用于检核。工程测量——小区域控制测量17:10227.1.2平面控制网•卫星大地测量（SatelliteGeodeticSurveying）•利用人造地球卫星进行地面点定位以及测定地球形状、大小和地球重力场的工作。•目前常用的是GPS（全球定位系统NavigationsystemTimingandRangingGlobalPositioningSystem）卫星定位。•在A、B、C、D控制点上，同时接收GPS卫星S1、S2、S3、S4…发射的无线电信号，从而确定地面点位，称为GPS控制测量。工程测量——小区域控制测量17:10237小区域控制测量本章主要研究内容•讨论小地区(10km2以下)控制网建立的有关问题。•将分别介绍用导线测量建立小地区平面控制网的方法，用三、四等水淮测量和三角高程测量建立小地区高程控制网的方法。工程测量——小区域控制测量17:10247.2导线测量知识点回顾•高程测量（水准测量）•角度测量（测回法、方向观测法或称全圆观测法）•距离测量（钢尺量距、视距测距和电磁波测距）•直线定向以及直线定向的方法工程测量——小区域控制测量17:10257.2导线测量•直线方位角间的关系•真方位角（A）与磁方位角（Am）•真方位角（A）与坐标方位角（α）•磁方位角（Am）与坐标方位角（α）•坐标方位角（α）与象限角（R）•直线方位角推算方法•分左角和右角，按照公式计算。•坐标的推算•坐标正算和坐标反算工程测量——小区域控制测量17:10267.2.1导线的布设形式导线•将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线，称为导线。•这些控制点，称为导线点。•相邻导线点之间的距离称为导线边，相邻导线边之间的水平角称为转折角。•导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值；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。工程测量——小区域控制测量17:10277.2.1导线的布设形式•导线测量方法•用经纬仪测量转折角，用钢尺测定边长的导线，称为经纬仪导线；•若用光电测距仪测定导线边长，则称为电磁波测距导线。•导线等级•用导线测量方法建立小地区平面控制网，通常分为一级导线、二级导线、三级导线和图根导线等几个等级。工程测量——小区域控制测量17:10287.2.1导线的布设形式闭合导线•从一个已知点和已知方向出发，经过若干导线点，最后又回到起点形成一个闭合多边形。•由于具有严格的检核条件，通常作为首级控制。AB1234工程测量——小区域控制测量17:1029附合导线•从一个已知点和已知方向出发，经过若干点后附合到另一已知点和已知方向。•同样具有检核条件，用于控制网加密。7.2.1导线的布设形式AB1CD23工程测量——小区域控制测量17:10307.2.1导线的布设形式支导线•由一已知点和已知方向出发，既不回到原始起点又不附合到另一已知点上。•自身缺乏检核条件，导线边不得超过四条，仅适用于图根控制加密。•导线按精度可分为一、二、三级导线和图根导线，主要技术指标列于表7-4中。AB123工程测量——小区域控制测量17:10317.2.2导线测量的外业•导线测量的外业工作包括：选点、测边、测角和连测，后三项统称为外业测量。选点•搜集相关资料，确定导线布设方案•选点前，应调查搜集测区已有地形图和高一级的控制点的成果资料，把控制点展绘在地形图上，然后在地形图上拟定导线的布设方案，最后到野外去踏勘，实地核对、修改、落实点位和建立标志。•如果测区没有地形图资料，则需详细踏勘现场，根据已知控制点的分布、测区地形条件及测图和施工需要等具体情况，合理地选定导线点的位置。工程测量——小区域控制测量17:10327.2.2导线测量的外业•实地选点时应注意以下几点：1.相邻点间通视良好，地势较平坦，便于测角和量距。2.点位应选在土质坚实处，便于保存标志和安置仪器。3.视野开阔，便于施测碎部。4.导线各边的长度应大致相等，除特殊情形外，应不大于350m，也不宜小于50m。5.导线点应有足够的密度，分布较均匀，便于控制整个测区。工程测量——小区域控制测量17:10337.2.2导线测量的外业•导线点选定后应做好标识•永久性导线点需埋设混凝土桩或石桩，桩顶刻“+”。•导线点应统一编号。•绘制点之记。工程测量——小区域控制测量17:10347.2.2导线测量的外业测边•导线边长可用光电测距仪或全站仪测定，测量时要同时观测竖直角，供倾斜改正之用。•若用钢尺丈量，钢尺必须经过检定。•对于一、二、三级导线，应按钢尺量距的精密方法进行丈量；对于图根导线，用一般方法往返丈量或同一方向丈量两次；•当尺长改正数大于1/10000时，应加尺长改正；量距时平均尺温与检定时温度相差10℃时，应进行温度改正；尺面倾斜大于1.5％时，应进行倾斜改正；•取其往返丈量的平均值作为成果，并要求其相对误差不大于1/3000。，特殊困难地区允许放宽到1/1000。工程测量——小区域控制测量17:1035测角•用测回法施测导线左角或右角。•一般在附合导线中，测量导线左角，在闭合导线中均测内角。•若闭合导线按逆时针方向编号，则其左角就是内角。•图根导线，一般用DJ6级光学经