第6章小區(qū)域常規(guī)平面控制測(cè)量6.1國(guó)家控制網(wǎng)及圖根控制網(wǎng)的概念6.2導(dǎo)線測(cè)量6.3小三角測(cè)量6.4交會(huì)法定點(diǎn)[本章提要]小區(qū)域平面控制網(wǎng)，可根據(jù)測(cè)區(qū)面積的大小分級(jí)建立測(cè)區(qū)首級(jí)控制和圖根控制。直接用于測(cè)圖的控制點(diǎn)稱為圖根控制測(cè)量，簡(jiǎn)稱圖根點(diǎn)。測(cè)定圖根點(diǎn)位置的工作，稱為圖根控制測(cè)量。圖根控制測(cè)量可直接在三角點(diǎn)或高級(jí)控制點(diǎn)的控制下，布設(shè)圖根小三角或圖根導(dǎo)線，此為一級(jí)圖根點(diǎn)。若測(cè)區(qū)面積較大，利用一級(jí)圖根點(diǎn)再發(fā)展的圖根點(diǎn)，稱為二級(jí)圖根點(diǎn)。本章介紹利用導(dǎo)線測(cè)量、三角測(cè)量、交會(huì)定點(diǎn)測(cè)量等方式建立測(cè)區(qū)首級(jí)平面控制和圖根平面控制。[教學(xué)要求]1.掌握平面控制測(cè)量的基本概念；2.掌握平面控制測(cè)量坐標(biāo)正算的方法；3.掌握導(dǎo)線測(cè)量外業(yè)布點(diǎn)、外業(yè)觀測(cè)及內(nèi)業(yè)計(jì)算方法；4.了解三角測(cè)量外業(yè)布點(diǎn)、外業(yè)觀測(cè)及內(nèi)業(yè)計(jì)算方法；5.掌握交會(huì)定點(diǎn)測(cè)量外業(yè)布點(diǎn)、外業(yè)觀測(cè)及內(nèi)業(yè)計(jì)算方法。6.1國(guó)家控制網(wǎng)及圖根控制網(wǎng)的概念

1.相關(guān)概念控制網(wǎng)：在測(cè)區(qū)內(nèi)選定一些對(duì)整體具有控制作用的點(diǎn)，稱為控制點(diǎn)。由控制點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的幾何圖形稱為控制網(wǎng)?？刂茰y(cè)量(controlsurvey)：控制測(cè)量包括平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量，稱測(cè)定點(diǎn)位的(x,y)坐標(biāo)為平面控制測(cè)量，測(cè)定點(diǎn)位的H坐標(biāo)為高程控制測(cè)量。2.控制網(wǎng)的分類

作用：是全國(guó)各種比例尺測(cè)圖的基本控制，也為研究地球的形狀和大小，了解地殼水平形變和垂直形變的大小及趨勢(shì)，為地震預(yù)測(cè)提供形變信息等服務(wù)。3.控制測(cè)量的方法平面控制測(cè)量(horizontalcontrolnetwork)高程控制測(cè)量常規(guī)幾何方法：三角測(cè)量(triangulation)

；導(dǎo)線測(cè)量(traversesurvey)

；交會(huì)定點(diǎn)。衛(wèi)星測(cè)量方法：GNSS方法等。常規(guī)幾何方法：水準(zhǔn)測(cè)量；三角高程測(cè)量。衛(wèi)星測(cè)量方法：GNSS高程測(cè)量4.控制網(wǎng)的級(jí)別和技術(shù)要求國(guó)家控制網(wǎng):城市控制網(wǎng):小地區(qū)控制網(wǎng):圖根控制網(wǎng):GPS測(cè)量；一、二、三、四等三角；精密導(dǎo)線；一、二、三、四等水準(zhǔn)GPS測(cè)量；二、三、四等三角；一、二級(jí)小三角；一、二、三級(jí)導(dǎo)線；二、三、四等水準(zhǔn)首級(jí)控制：GPS測(cè)量；一、二級(jí)小三角；一、二級(jí)導(dǎo)線圖根控制三角網(wǎng)水準(zhǔn)網(wǎng)

一等三角鎖沿經(jīng)線和緯線布設(shè)成縱橫交叉的三角鎖系，鎖長(zhǎng)200～250公里，構(gòu)成許多鎖環(huán)。一等三角鎖內(nèi)由近于等邊的三角形組成，邊長(zhǎng)為20～30公里。二等三角測(cè)量有兩種布網(wǎng)形式，一種是由縱橫交叉的兩條二等基本鎖將一等鎖環(huán)劃分成4個(gè)大致相等的部分，這4個(gè)空白部分用二等補(bǔ)充網(wǎng)填充，稱縱橫鎖系布網(wǎng)方案；另一種是在一等鎖環(huán)內(nèi)布設(shè)全面二等三角網(wǎng)(triangulationnetwork)，稱全面布網(wǎng)方案。

二等基本鎖的邊長(zhǎng)為20～25公里，二等網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)為13公里。一等鎖的兩端和二等網(wǎng)的中間，都要測(cè)定起算邊長(zhǎng)、天文經(jīng)緯度和方位角。國(guó)家一、二等網(wǎng)合稱為天文大地網(wǎng)(astro-geodeticnetwork)。我國(guó)天文大地網(wǎng)于1951年開始布設(shè)，1961年基本完成，1975年修補(bǔ)測(cè)工作全部結(jié)束，全網(wǎng)約有5萬個(gè)大地點(diǎn)。三、四等三角網(wǎng)為在二等三角網(wǎng)內(nèi)的進(jìn)一步加密。6.2導(dǎo)線測(cè)量1.有關(guān)概念導(dǎo)線：將相鄰控制點(diǎn)連成直線而構(gòu)成的折線稱為導(dǎo)線(traverse)。導(dǎo)線點(diǎn)：構(gòu)成導(dǎo)線的控制點(diǎn)稱為導(dǎo)線點(diǎn)(traversepoint)。＊適用情況：是建立小地區(qū)平面控制網(wǎng)常用的一種方法，在地物分布比較復(fù)雜的建筑區(qū)，視線障礙較多的隱蔽區(qū)和帶狀地區(qū)，多采用導(dǎo)線測(cè)量方法。導(dǎo)線測(cè)量(traversesurvey)：是依次測(cè)定導(dǎo)線邊的水平距離和兩相鄰導(dǎo)線邊的水平夾角，然后根據(jù)起算數(shù)據(jù)，推算各邊的坐標(biāo)方位角，最后求出導(dǎo)線點(diǎn)的平面坐標(biāo)。2.導(dǎo)線的布設(shè)形式附合導(dǎo)線支導(dǎo)線閉合導(dǎo)線3214ABCDAB12345小區(qū)域和圖根導(dǎo)線測(cè)量的技術(shù)要求等級(jí)測(cè)

圖比例尺導(dǎo)線長(zhǎng)度(m)平均邊長(zhǎng)(m)測(cè)距相對(duì)

中誤差測(cè)

角

中誤差(″)導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)中誤差測(cè)

回

數(shù)角度閉合差(″)DJ2DJ6一級(jí)40005001/30000±51/1500024

±

二級(jí)24002501/14000±81/1000013

±

三級(jí)12001001/7000±121/500012

±

圖根1：500500751/2000±201/20001±(光電)±(鋼尺)1：100010001101：200020001803.導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)工作踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志現(xiàn)場(chǎng)踏勘選點(diǎn)時(shí)，應(yīng)注意下列事項(xiàng)：①相鄰導(dǎo)線點(diǎn)間應(yīng)通視良好，以便于角度測(cè)量和距離測(cè)量。如采用鋼尺量距丈量導(dǎo)線邊長(zhǎng)，則沿線地勢(shì)應(yīng)較平坦，沒有障礙物。②點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)并便于保存之處。③在點(diǎn)位上，視野應(yīng)開闊，便于測(cè)繪周圍的地物和地貌。④導(dǎo)線邊長(zhǎng)應(yīng)參照表6-1的規(guī)定，最長(zhǎng)不超過平均邊長(zhǎng)的2倍，相鄰邊長(zhǎng)盡量不使其長(zhǎng)短相差懸殊。⑤導(dǎo)線應(yīng)均勻分布在測(cè)區(qū)，便于控制整個(gè)測(cè)區(qū)。

若導(dǎo)線點(diǎn)需要長(zhǎng)期保存，則可以參照?qǐng)D埋設(shè)混凝土導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)石。導(dǎo)線點(diǎn)在地形圖上的表示符號(hào)見圖，圖中的2.0表示符號(hào)正方形的長(zhǎng)寬為2mm，1.6表示符號(hào)圓的直徑為1.6mm。

導(dǎo)線點(diǎn)位選定后，在泥土地面上，要在點(diǎn)位上打一木樁，樁頂釘上一小釘，作為臨時(shí)性標(biāo)志；在碎石或?yàn)r青路面上，可以用頂上鑿有十字紋的大鐵釘代替木樁；在混凝土場(chǎng)地或路面上，可以用鋼鑿鑿一十字紋，再涂上紅油漆使標(biāo)志明顯。

導(dǎo)線點(diǎn)埋設(shè)后，為便于觀測(cè)時(shí)尋找。可以在點(diǎn)位附近房角或電線桿等明顯地物上用紅油漆標(biāo)明指示導(dǎo)線點(diǎn)的位置。應(yīng)為每一個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)繪制一張點(diǎn)之記(descriptionofstation)。導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角(traverseangle)是指在導(dǎo)線點(diǎn)上由相鄰導(dǎo)線邊構(gòu)成的水平角。導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角以導(dǎo)線點(diǎn)序號(hào)前進(jìn)方向分為左角和右角。對(duì)附合導(dǎo)線和支導(dǎo)線測(cè)左角或右角均可，為防止出錯(cuò)全線應(yīng)盡可能一致。對(duì)閉合導(dǎo)線，應(yīng)測(cè)閉合多邊形的內(nèi)角。測(cè)角連測(cè)量邊圖根導(dǎo)線邊長(zhǎng)可以使用檢定過的鋼尺丈量或檢定過的光電測(cè)距儀測(cè)量。導(dǎo)線連測(cè)的目的在于把已知點(diǎn)的坐標(biāo)傳遞到導(dǎo)線上來，使導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)與已知點(diǎn)的坐標(biāo)形成統(tǒng)一系統(tǒng)。準(zhǔn)備工作4.導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)工作閉合導(dǎo)線的坐標(biāo)計(jì)算

角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整圖根導(dǎo)線：調(diào)整原則：反符號(hào)、平均分配

坐標(biāo)方位角的推算角度改正數(shù)計(jì)算：

坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算與調(diào)整導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差坐標(biāo)增量閉合差改正數(shù)的計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差分配原則：反符號(hào)、按邊長(zhǎng)成正比分配導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算閉合導(dǎo)線的坐標(biāo)計(jì)算附合導(dǎo)線的坐標(biāo)計(jì)算角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整分配原則：左角時(shí)反符號(hào)平均分配；右角時(shí)同符號(hào)

平均分配坐標(biāo)方位角的推算圖根導(dǎo)線：

坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算與調(diào)整分配原則：反符號(hào)、按邊長(zhǎng)成正比分配導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算圖根導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差允許誤差：6.3小三角測(cè)量1.

有關(guān)概念三角點(diǎn)小三角測(cè)量適用于山區(qū)或丘陵地區(qū)的平面控制2.小三角網(wǎng)的布設(shè)形式大地四邊形三角鎖中點(diǎn)多邊形線形鎖小三角測(cè)量的等級(jí)及技術(shù)要求

選點(diǎn)4.小三角測(cè)量的外業(yè)工作

選點(diǎn)前應(yīng)搜集測(cè)區(qū)內(nèi)已有的地形圖和控制測(cè)量資料，在地形圖上初步擬定布設(shè)方案，然后到實(shí)地對(duì)照、修改，最后確定點(diǎn)位。如果測(cè)區(qū)沒有可利用的地形圖，則須到野外詳細(xì)踏勘，綜合比較，最后選定點(diǎn)位。選點(diǎn)時(shí)既應(yīng)考慮到各級(jí)小三角測(cè)量的技術(shù)要求，又要考慮到測(cè)圖和用圖方面的要求，一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）三角形應(yīng)接近等邊三角形，困難地區(qū)三角形內(nèi)角也不應(yīng)大于120°或小于30°；（2）三角形的邊長(zhǎng)應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定；（3）三角點(diǎn)應(yīng)選在地勢(shì)較高，視野開闊，便于測(cè)圖和加密的地方，選在便于觀測(cè)和保存點(diǎn)位的地方，三角點(diǎn)間應(yīng)通視良好；（4）基線應(yīng)選在地勢(shì)平坦而無障礙便于量距的地方，小三角網(wǎng)的起始邊最好能采用測(cè)距儀直接丈量。使用測(cè)距儀時(shí)還應(yīng)避開發(fā)熱體和強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾。

角度測(cè)量

基線丈量

起始邊定向觀測(cè)前應(yīng)檢校好儀器。觀測(cè)一般采用方向觀測(cè)法?；€是計(jì)算三角形邊長(zhǎng)的起算數(shù)據(jù)，要求保證必要的精度。

與高級(jí)網(wǎng)聯(lián)測(cè)的小三角網(wǎng)，可根據(jù)高級(jí)點(diǎn)的坐標(biāo)，用坐標(biāo)反算得出高級(jí)點(diǎn)間的坐標(biāo)方位角和所測(cè)的連接角，推算出起始邊的坐標(biāo)方位角。對(duì)于獨(dú)立的小三角網(wǎng)，可直接測(cè)定起始邊的真方位角或磁方位角進(jìn)行定向。三角鎖的近似平差

角度閉合差的計(jì)算和調(diào)整a1c1b1a2c2b2a3c3b3a4c4b4ABCDEFD0D1D2Dn5.小三角測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算

基線閉合差的計(jì)算和調(diào)整基線條件閉合差

邊長(zhǎng)及坐標(biāo)的計(jì)算三角形角號(hào)角度觀測(cè)值(°′″)第一次改

正(″)第一次改正后

角

度(°′″)sin

sin

ctg

ctg

第二次改

正(″)第二次改正后

角

度邊

長(zhǎng)(m)Ⅰ604427560636630900-1-1-16044265606356308590.872420.89219+0.56024+0.50624+2-2604428560635630857527.853502.252539.8121800003-318000001800000Ⅱ464426635135692408-3-3-34644236351326924050.728250.93607+0.94104+0.37585+2-2464425635132692403665.420693.8491800009-918000001800000Ⅲ1021934391319382700+3+2+210219373913213827020.976950.62184-0.21853+1.25940+2-21021939391321382700449.099441.6401795953+718000001800000Ⅳ610026483144702744+2+2+26100284831467027460.874690.94242+0.55413+0.35485+2-2610030483146702744378.327475.8371795954+618000001800000∑0.542920.48943+1.83688+2.49634輔助計(jì)算表6-6三角鎖邊長(zhǎng)計(jì)算表三角點(diǎn)轉(zhuǎn)

折

角（左

角）(°′″)

方位角

(°′″)邊

長(zhǎng)(m)坐

標(biāo)

增

量(m)坐

標(biāo)(m)三角點(diǎn)xyA1255400527.853-309.52+427.581000.001000.00AB1253038690.481427058B712438665.420+212.12+630.70D1562530902.602058.28D475008378.327+253.96+280.42F6100301156.562338.70F2885038475.837+153.69-450.33251888.37E2594203449.099-80.29-441.86C16303001229.961446.51C2424503502.252-229.96-446.51A6308571000.001000.00A1255400BB7200000+0.000.00表6-7三角鎖坐標(biāo)計(jì)算6.4交會(huì)定點(diǎn)測(cè)量交會(huì)定點(diǎn)(intersectionlocation)是通過測(cè)量交會(huì)點(diǎn)與周邊已知坐標(biāo)點(diǎn)所構(gòu)成的三角形，來計(jì)算交會(huì)點(diǎn)的平面坐標(biāo)，它是加密小地區(qū)平面控制點(diǎn)的方法之一。按儀器安放的位置及交會(huì)的圖形，交會(huì)定點(diǎn)可以分成：前方交會(huì)(forwardintersection)側(cè)方交會(huì)(sideintersection)后方交會(huì)(resection)；按觀測(cè)值類型，交會(huì)定點(diǎn)可以分