第六章小地區(qū)控制測(cè)量第六章小地區(qū)控制測(cè)量小地區(qū)控制測(cè)量小地區(qū)控制測(cè)量學(xué)習(xí)要點(diǎn)控制測(cè)量概述平面控制網(wǎng)的定位和定向?qū)Ь€(xiàn)測(cè)量與導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算目的與作用為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的平面和高程控制網(wǎng)控制誤差的積累作為進(jìn)行各種細(xì)部測(cè)量的基準(zhǔn)一、控制測(cè)量的意義和方法(一)控制測(cè)量的意義測(cè)量過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差，因此必須采取正確的測(cè)量程序和方法，即遵循“由高級(jí)到低級(jí)，由整體到局部，先控制后碎部”的原則進(jìn)行測(cè)量作業(yè)，以防止誤差的積累并加快測(cè)量作業(yè)的速度。6-1概述一、控制測(cè)量的意義和方法（一）控制測(cè)量的意義由于控制點(diǎn)數(shù)量少，并且使用較精密的儀器和方法測(cè)定，所以易于保證較高的精度。而碎部點(diǎn)測(cè)量的精度雖較控制點(diǎn)低，但由于各碎部點(diǎn)是根據(jù)較高精度的控制點(diǎn)測(cè)定的，它們之間是獨(dú)立的，因此誤差不會(huì)積累，其精度也可保證。6-1概述(二)控制測(cè)量的方法高程控制測(cè)量——測(cè)定高程控制點(diǎn)的高程測(cè)量方法采用水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量；平面控制測(cè)量——測(cè)定平面控制點(diǎn)的平面位置測(cè)量方法主要采用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量和三角測(cè)量。高程控制網(wǎng)和平面控制網(wǎng)一般是獨(dú)立布設(shè)的，但它們的點(diǎn)也可以共用，即一個(gè)點(diǎn)既可以是高程控制點(diǎn)，同時(shí)也可以是平面控制點(diǎn)?？刂茰y(cè)量也可以用GPS儀器進(jìn)行觀(guān)測(cè)。6-1概述國(guó)家控制網(wǎng)的概念為了統(tǒng)一全國(guó)各地區(qū)的測(cè)量工作，必須進(jìn)行全國(guó)性的控制測(cè)量，以建立國(guó)家控制網(wǎng)，供整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)規(guī)劃和國(guó)防建設(shè)等使用。國(guó)家控制網(wǎng)分平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。國(guó)家平面控制網(wǎng)按其精度可分為一、二、三、四等四個(gè)等級(jí)。6-1概述控制測(cè)量分類(lèi)按方法分：天文測(cè)量、常規(guī)測(cè)量(三角測(cè)量、導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量)、衛(wèi)星定位測(cè)量按內(nèi)容分：平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量按精度分：一等、二等、三等、四等；一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)名詞小地區(qū)：不必考慮地球曲率對(duì)水平角和水平距離影響的范圍?？刂泣c(diǎn)：具有精確可靠平面坐標(biāo)參數(shù)或高程參數(shù)的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)。控制網(wǎng)：由控制點(diǎn)分布和測(cè)量方法決定所組成的圖形或路線(xiàn)?？刂茰y(cè)量：為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測(cè)量工作。平面控制測(cè)量建立平面控制網(wǎng)，測(cè)定各平面控制點(diǎn)的坐標(biāo)X、Y。平面控制測(cè)量等級(jí)關(guān)系：布置形式：分一等、二等、三等、四等，前一等作為以后各等的控制基準(zhǔn)，逐級(jí)控制(由整體到局部，由高級(jí)到低級(jí))。小地區(qū)內(nèi)布置一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和圖根控制。一等三角鎖；二等全面三角網(wǎng)；邊角網(wǎng)和導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)；各級(jí)GPS控制網(wǎng)三角鎖、三角網(wǎng)(三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng))、導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)、交會(huì)定點(diǎn)，等。國(guó)家控制網(wǎng)的概念傳統(tǒng)各級(jí)平面控制網(wǎng)布置形式1)一等三角鎖為國(guó)家平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)國(guó)家控制網(wǎng)的概念一等三角鎖沿經(jīng)、緯線(xiàn)布設(shè)成縱橫交叉的三角鎖系，鎖長(zhǎng)200～250km，構(gòu)成120個(gè)鎖環(huán)；一等三角鎖由近于等邊的三角形組成，邊長(zhǎng)為20～30km。國(guó)家控制網(wǎng)的概念國(guó)家控制網(wǎng)的概念國(guó)家控制網(wǎng)的概念2）二等連續(xù)網(wǎng)充填一等三角鎖成為國(guó)家平面控制網(wǎng)的骨干。二等基本鎖邊長(zhǎng)20～25km，二等網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)13km。三、四等三角網(wǎng)為在二等三角網(wǎng)內(nèi)進(jìn)一步加密。國(guó)家高程控制網(wǎng)我國(guó)的高程系統(tǒng)是以1956年由青島驗(yàn)潮站測(cè)出的“黃海平均海水面”作為起算高程的基準(zhǔn)面，并在青島市內(nèi)觀(guān)象山設(shè)置了水準(zhǔn)原點(diǎn)，該點(diǎn)的高程為72.289m。80年代初又重新測(cè)定水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.260m。全國(guó)性高程控制測(cè)量是從青島原點(diǎn)出發(fā)，用精密的水準(zhǔn)測(cè)量方法國(guó)家高程控制網(wǎng)的建立，也是按照“由高級(jí)到低級(jí)、由整體到局部”的原則進(jìn)行的。按其精度的不同也分為一、二、三、四等四個(gè)等級(jí)。6-1概述小地區(qū)控制測(cè)量小地區(qū)控制測(cè)量常規(guī)(傳統(tǒng))平面控制測(cè)量的等級(jí)關(guān)系城市平面控制網(wǎng)的等級(jí)關(guān)系三角(三邊)網(wǎng)城市導(dǎo)線(xiàn)控制范圍二等三等三等四等四等一級(jí)小三角一級(jí)導(dǎo)線(xiàn)二級(jí)小三角二級(jí)導(dǎo)線(xiàn)三級(jí)導(dǎo)線(xiàn)城市基本控制小地區(qū)首級(jí)控制圖根控制圖根導(dǎo)線(xiàn)圖根三角三角網(wǎng)或三邊網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)小地區(qū)控制測(cè)量由于全國(guó)性控制點(diǎn)的密度比較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足大比例尺地形測(cè)圖和工程建設(shè)測(cè)量的需要，為此還必須進(jìn)行小地區(qū)控制測(cè)量(圖根控制測(cè)量)。目的進(jìn)一步加密精度低一級(jí)而有足夠數(shù)量的控制點(diǎn)，以直接供測(cè)圖之用。6-1概述小地區(qū)控制測(cè)量小地區(qū)控制網(wǎng)，也有高程控制網(wǎng)和平面控制網(wǎng)。高程控制采用四等及等外水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量的方法進(jìn)行。平面控制采用經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、經(jīng)緯儀交會(huì)法和小三角測(cè)量等方法進(jìn)行。導(dǎo)線(xiàn)布置的一般形式交會(huì)定點(diǎn)前方交會(huì)后方交會(huì)附合導(dǎo)線(xiàn)閉合導(dǎo)線(xiàn)支導(dǎo)線(xiàn)單結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線(xiàn)小地區(qū)控制測(cè)量小地區(qū)控制測(cè)量6-2

經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量一、導(dǎo)線(xiàn)布設(shè)形式1閉合導(dǎo)線(xiàn)2附合導(dǎo)線(xiàn)3支導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)布設(shè)形式βA

β1

β3

β2

βC

BA123DCBA1342β0

βA

β1

β2

β3

β4

βA

β1

β2

BA123導(dǎo)線(xiàn)布設(shè)形式支導(dǎo)線(xiàn)一般不超過(guò)三條邊往返測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)布設(shè)形式附合導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)布設(shè)形式閉合導(dǎo)線(xiàn)6-2經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)必須的三個(gè)起算元素：一個(gè)已知點(diǎn)的坐標(biāo)x、y和已知方位角aAB；觀(guān)測(cè)元素：轉(zhuǎn)角β和邊長(zhǎng)D；推算元素：待定點(diǎn)坐標(biāo)。經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)(一)踏勘選點(diǎn)(二)測(cè)角(三)量邊(四)起始邊方位角的測(cè)定(五)導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量記錄經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)1、便于測(cè)繪地形視野開(kāi)闊的高地2、便于測(cè)角相臨點(diǎn)彼此通視3、便于量邊平坦路面(一)踏勘選點(diǎn)選點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意下列各點(diǎn)：相鄰導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)之間通視良好，便于角度和距離測(cè)量；

點(diǎn)位選于適于安置儀器、視野廣寬和便于保存之處；點(diǎn)位分布均勻，便于控制整個(gè)測(cè)區(qū)，進(jìn)行細(xì)部測(cè)量。繪制控制點(diǎn)的“點(diǎn)之記”

（一）踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)4、邊長(zhǎng)適宜邊長(zhǎng)大致相等避免長(zhǎng)短邊相連(一)踏勘選點(diǎn)經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)5、保證安全儀器和人員安全長(zhǎng)期保存統(tǒng)一編號(hào)繪制草圖(一)踏勘選點(diǎn)經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)(二)測(cè)角經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)導(dǎo)線(xiàn)的轉(zhuǎn)折角分為左角和右角，在前進(jìn)方向左側(cè)的水平角稱(chēng)為左角，在右側(cè)的水平角稱(chēng)為右角。(二)測(cè)角左角右角經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)圖根導(dǎo)線(xiàn)的轉(zhuǎn)折角一般用DJ６級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀測(cè)一個(gè)測(cè)回，兩個(gè)半測(cè)回之間的觀(guān)測(cè)值的差數(shù)，不得超過(guò)40″。測(cè)角由已知點(diǎn)開(kāi)始，沿導(dǎo)線(xiàn)前進(jìn)方向逐點(diǎn)觀(guān)測(cè)，一般觀(guān)測(cè)左角。(二)測(cè)角經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)觀(guān)測(cè)左角經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)使用檢驗(yàn)過(guò)的30m或50m鋼尺進(jìn)行丈量，各邊長(zhǎng)應(yīng)往返各丈量一次往返測(cè)量的較差率，一般地區(qū)應(yīng)不大于1/2000，在量距困難地區(qū)應(yīng)不大于1/1000。如果較差率沒(méi)有超限，則取往返測(cè)量成果的平均值。如果丈量的是斜距，還應(yīng)換算為水平距離。導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)也可用激光測(cè)距儀測(cè)定。(三)量邊經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)與高級(jí)已知點(diǎn)連接的導(dǎo)線(xiàn)，因有已知邊方位角，只需觀(guān)測(cè)連接角便可以推算各邊的方位角，然后推算各點(diǎn)的坐標(biāo)。對(duì)于不與高級(jí)已知點(diǎn)相連接的閉合導(dǎo)線(xiàn)，則可用羅盤(pán)儀測(cè)定一條起始邊的磁方位角，便可推算其他各邊的方位角，并推算各點(diǎn)的坐標(biāo)。(四)起始邊方位角的測(cè)定經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)——連接角經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)觀(guān)測(cè)前應(yīng)嚴(yán)格安置儀器，對(duì)中整平，觀(guān)測(cè)過(guò)程中應(yīng)注意照準(zhǔn)部長(zhǎng)水準(zhǔn)器氣泡偏移情況。經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè)讀數(shù)時(shí)要仔細(xì)果斷，記錄時(shí)要唱記，以防聽(tīng)錯(cuò)、記錯(cuò)。(五)導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量記錄6-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算的目的是求得各導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo)，并根據(jù)求得的各點(diǎn)坐標(biāo)精確地繪制導(dǎo)線(xiàn)圖。6-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算分為以下五個(gè)步驟進(jìn)行：①角度閉合差的計(jì)算和調(diào)整；②坐標(biāo)方位角的推算；③坐標(biāo)增量的計(jì)算；④增量閉合差的計(jì)算和調(diào)整；⑤坐標(biāo)計(jì)算。閉合導(dǎo)線(xiàn)的計(jì)算(一)角度閉合差的計(jì)算和調(diào)整反號(hào)平均分配湊整多余部分修正給大角6-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算(二)坐標(biāo)方位角的推算坐標(biāo)方位角的定義，它是從坐標(biāo)軸北端開(kāi)始順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至某邊的水平角。因此有相同端點(diǎn)的兩條邊，右側(cè)邊的坐標(biāo)方位角就等于左側(cè)邊的坐標(biāo)方位角加上兩邊之間的夾角。同一條邊的正反方位角相差180°。小地區(qū)控制測(cè)量小地區(qū)控制測(cè)量6-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算16-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)前一邊的方位角=后一邊的方位角–180°+導(dǎo)線(xiàn)左角6-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算坐標(biāo)增量6-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算(三)坐標(biāo)增量的計(jì)算1計(jì)算坐標(biāo)增量的公式6-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算坐標(biāo)增量的計(jì)算2坐標(biāo)增量的正負(fù)號(hào)6-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算(四)坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算及其調(diào)整閉合導(dǎo)線(xiàn)的縱橫坐標(biāo)增量的代數(shù)和，理論上應(yīng)分別等于零。但是，由于測(cè)角、量邊有誤差，雖然已經(jīng)過(guò)角度閉合差的調(diào)整，但還有微小殘存誤差，而且還有量邊誤差的存在。因此，由開(kāi)始點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)各點(diǎn)坐標(biāo)增量的計(jì)算，其縱橫坐標(biāo)增量的總和∑Δx測(cè)、∑Δy測(cè)都不等于零。坐標(biāo)增量閉合差理論上：角度閉合差經(jīng)過(guò)調(diào)整后，但還有微小殘差量邊誤差存在坐標(biāo)增量閉合差坐標(biāo)增量閉合差導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差K6-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的精度要求：在一般地區(qū)不低于1/2000，量距困難地區(qū)不低于1/1000?！獙?dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)超限處理若導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差超過(guò)容許范圍：檢查計(jì)算有無(wú)錯(cuò)誤檢查外業(yè)成果現(xiàn)場(chǎng)重測(cè)坐標(biāo)增量閉合差分配原則按坐標(biāo)增量閉合差與邊長(zhǎng)成正比反號(hào)分配——

的改正數(shù)——

的改正數(shù)坐標(biāo)增量閉合差分配6-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算6-3經(jīng)緯儀導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算計(jì)算時(shí)，改正數(shù)和最后改正值均可取到厘米為止。由于數(shù)字湊整的原因，有可能還存在微小的不符值，此時(shí)應(yīng)將此微小的不符值分配在長(zhǎng)邊的Δx、Δy上，使改正數(shù)總和等于符號(hào)相反的坐標(biāo)增量閉合差。坐標(biāo)的計(jì)算起算點(diǎn)的已知坐標(biāo)改正后的坐標(biāo)增量經(jīng)緯儀附合導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算(一)角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整(二)坐標(biāo)方位角的推算(三)坐標(biāo)增量的計(jì)算(四)坐標(biāo)增量閉合差的分配(五)坐標(biāo)的計(jì)算(一)角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整-1(一)角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整-1(一)角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整反號(hào)平均分配(二)坐標(biāo)方位角的推算起始邊坐標(biāo)方位角調(diào)整后的導(dǎo)線(xiàn)左角導(dǎo)線(xiàn)前一邊的方位角=后一邊的方位角–180°+調(diào)整后的導(dǎo)線(xiàn)左角(三)坐標(biāo)增量的計(jì)算采用計(jì)算后的方位角推算(四)坐標(biāo)