测量学--6小区域控制测量

水平距离测量的总结一、量距工具量具：钢尺、皮尺、因瓦尺辅助工具：测仟、花杆、垂球、弹簧秤、温度计二、钢尺量距直线定线：目估法；经纬仪法一般量距法（整尺法）：平坦倾斜精密量距法（串尺法）：定线—量距---测桩高---整理（尺长，温度、倾斜）钢尺检定和尺长方程式钢尺量距注意事项：三、视距测量：原理测量：水平：水平距离倾斜：水平距离和高程差测量误差四、电磁波测距概况原理：脉冲测距法和相位差测距法五、直线定向标准方向直线方向表示：方位角：真子午线；测子午线；坐标纵轴方位角相互关系：方位角，磁偏角，收敛角范围：0~360,顺象限角：顺、逆；0~90直线方位角确定：测左或右直线水平角推算直线方位角：前=后+水平夹角+180六、罗盘仪-----测量磁方位角七、陀螺仪，陀螺经纬仪---真子午角测量（惯性测量）复习：1距离测量的方法有那些2如何进行钢尺测量距离（普通、精密）3采用视距测量的方法（水平距离、高程）4直线方向的表示有那几种及相互转换5如何进行直线定向（直线的坐标角确定）第六章小区域控制测量主要内容：1.控制测量概述2.导线测量3.经纬仪交会法定位4.高程控制测量5.全站仪简介、§6.1控制测量概述一、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测量标准控制误差的积累作为进行各种细部测量的基准平面控制网(horizontalcontrolnetwork)高程控制网(verticalcontrolnetwork)2.有关概念小地区（小区域）(block,region)(小于10Km2)：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整体控制，即最高一级控制网能控制整个测区。例如，国家控制网用一等锁环控制整个国土；对于区域网，最高一级控制网必须能控制整个测区。全面加密，就是指在最高一级控制网下布置全面网加密，例如国家控制网的一等锁环内用二等全面三角网加密；分片加密，就是急用部分先加密，不一定全面布网。高级到低级逐级控制就是用精度高一级控制网去控制精度低一级控制网，控制层级数主要取决于测区的大小、碎部测量的精度要求、工程规模及其精度要求。工程控制网：为各类工程建设而布设的测量控制网。分为：测图控制网、施工控制网和变形监测网。小区域控制网：面积为10-15km2以内的小地区范围，为大比例尺测图和某项工程建设而建立的控制网图根控制测量：直接用于地形图测图而布设的控制点-----图根控制点，又称图根点。测定图根点平面位置和高程的工作---图根控制测量图根控制可用一级或两级控制，首级控制用什么方法，应根据城市与厂矿的规模而定3.控制测量分类按功能分：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、首级、图根（三角测量）一级、二级、三级、首级、图根（导线测量）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按区域大小分：国家控制测量城市控制测量、小区域工程控制测量二、国家、城市控制网国家控制网平面：国家平面控制网由一、二、三、四等三角网和导线网(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。注：国家控制网的特点：高级点逐级控制低级点城市控制网平面：城市平面控制网由二、三、四等三角网和一、二、三小三角网；一、二、三导线网高程：城市高程控制网是由二、三、四等水准一、二、三小三角网；一、二、三导线网图形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三、小区域（10-15km2以内）控制测量平面：国家、城市控制点----首级控制----一二级图根控制高程：国家高程控制测量---一、二、三、四等城市高程控制测量----二、三、四级小区域高程控制测量---三、四级、图根注意：水准点的间隔距离：一般地区2-3km，城市建筑区1-2km工业区小于1km一个测区至少设立三个水准点三角形网三角锁φ线形锁导线网321DCBA单一导线等外320DS4012nL10大比例尺§6.2导线(traverse)测量一、定义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二、导线布设形式1．闭合导线(closedtraverse)-----用于首级控制-----多用于面积较宽阔的独立地区2．附合导线(connectingtraverse)----用于加密控制-------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)----用于图根控制加密--------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）等级测图比例尺附合导线长度(m)平均边长(m)往返丈量较差相对误差测角中误差(秒)导线全长相对闭合差测回数方位角闭合差（秒）DJ2DJ6一级25002501/2000±51/100024±10二级18001801/1500±81/700013±16三级12001201/1000±121/500012±24图根1:500500751/3000±201/20001±601:100010001101:20002000180注意：导线按精度分一、二、三级导线和图根导线nnnn三、导线测量的外业工作1．踏勘选点及建立标志2．测水平角---转折角(左角、右角)、连接角3.量水平边长4.连测或测起始方位角1．踏勘选点首先调查收集测区已有的地形图和控制点的成果资料，然后在地形图上拟定导线的布设方案，最后到野外进行实地踏勘核对、修改，选定点位并建立标志选定点位时，应注意以下几点：l）相邻点间要通视。对于钢尺量距导线，相邻点间还要地势较平坦，以便于丈量边长。2）点位应选在土质较坚实的地方，且要考虑便于保存点的标志和安置仪器。3）点的周围视野要开阔，便于碎部测量或加密4）导线各边的长度应按规定尽量接近于平均边长。5）导线点的数量要足够，密度要均匀，以便控制整个测区。建立标志2.测角导线转折角有：以导线为界沿前进方向左侧的角称为左角沿前进方向右侧的角称为右角在附合导线中，一般测量其左角；在闭合导线中，一般均测其内角4.连测导线连测指的是新布设的导线与高级控制点的连接测量，以取得新布设导线的起算数据：起始点的坐标起始边的方位角3.测边测距仪、钢尺测定导线边长的水平距离（往返测量）如：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1234导线点顺时针排列右角左角导线点逆时针排列431212BBA高级点1连接角DB1连接边左角四、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：例题:方位角的推算123459513065128122123012345已知：α12=300，各观测角β如图，求各边坐标方位角α23、α34、α45、α51。解：α23=α12-β2+1800=800α34=α23-β3+1800=1950α45=2470α51=3050α12=300（检查）2.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DABABABXy0XABYAB其中，ΔXAB=XB-XAΔYAB=YB-YAXAB=DABcosABYAB=DABsinAB3.坐标反算公式（直角坐标换算极坐标）由A、B两点坐标来----计算αAB、DAB22ABABABABABABDxyytgxDABABABXy0XABYAB如已知A、B两点坐标，则αAB的具体计算方法如下：（2）ABBAABBAxxxyyy（1）ABABAByarctgx锐（3）根据ΔXAB、ΔYAB的正负号------判断αAB所在的象限ⅠⅡⅢⅣΔxΔyΔxΔyΔxΔyΔxΔyXY（二）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.转折角的计算与调整A1234XA=536.27mYA=328.74mA1484318A12341122224970300105170610146241233006(1）计算角度闭合差：=测-理=测-(n-2)180（2）计算限差：60fn允（3）若在限差内，则平均分配原则计算改正数：fVnA1234XA=536.27mYA=328.74mA1484318A12341122224970300105170610146241233006ˆiiV（4）计算改正后新的角度值3.按新的角值，推算各边坐标方位角或4.按坐标正算公式，计算各边坐标增量180后左前180后右前XAB=DABcosABYAB=DABsinABA1234XA=536.27mYA=328.74mA1484318A12341122224970300105170610146241233006（1）计算坐标增量闭合差：导线全长相对闭合差：导线全长闭合差:22xyfffXXXDfK/1xyfxxxfyyy理测测理测测5.坐标增量闭合差(closingerrorincoordinationincrement)计算与调整（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。A1234XA=536.27mYA=328.74mA1484318A12341122224970300105170610146241233006iyyiixxiDDfVDDfVˆˆixiiyixxVyyVA1234XA=536.27mYA=328.74mA1484318A123411222249703001051706101462412330066.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3600000∑β=360°00′36″426.801432111107654321yχΔYΔχ坐标坐标增量边长(m)坐标方位角°′″改正后的角度°′″观测角°′″点号1024809-9-9-9-99357458423277851151024800785106842318935736381500115270021635543121236381500112.0187.58137.7189.50+87.96500.00250.37+69.34+3+2+4+2-1-10-1+79.08-82.10-66.29-37.6