1、第 七章 控制測(cè)量,主要內(nèi)容,控制測(cè)量概述,導(dǎo)線測(cè)量,導(dǎo)線測(cè)量的粗差診斷與誤差分析,三角高程測(cè)量,交會(huì)控制測(cè)量,一、什么是控制測(cè)量 問(wèn)題1、根據(jù)誤差傳播理論，對(duì)于一個(gè)大區(qū)域的測(cè)量工作，如何保障測(cè)量的精度？（誤差積累） 問(wèn)題2、如何對(duì)一個(gè)區(qū)域進(jìn)行整體精度控制呢？,第一節(jié) 控制測(cè)量概述,先整體后局部,先控制測(cè)量后碎部測(cè)量,第一節(jié) 控制測(cè)量概述,一、什么是控制測(cè)量 1、控制點(diǎn)：在測(cè)量中對(duì)該點(diǎn)周?chē)膮^(qū)域起統(tǒng)一及精度控制作用的點(diǎn)。平面控制點(diǎn)、高程控制點(diǎn)），由控制點(diǎn)組成的點(diǎn)網(wǎng)稱(chēng)為控制網(wǎng)。,第一節(jié) 控制測(cè)量概述,一、什么是控制測(cè)量 2、控制測(cè)量概念 從已知的控制點(diǎn)開(kāi)始，按相應(yīng)的方法與要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和計(jì)算，

2、最后獲得其他控制點(diǎn)的相關(guān)空間位置成果。 3、控制測(cè)量的分類(lèi) 大地控制測(cè)量、工程控制測(cè)量、圖根控制測(cè)量 平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量,第一節(jié) 控制測(cè)量概述,一、什么是控制測(cè)量 4、控制測(cè)量的目的 1）把各個(gè)測(cè)量區(qū)域并接成一個(gè)整體，傳遞點(diǎn)的坐標(biāo)及高程。 2）限制測(cè)量誤差的積累，保證必要的測(cè)量精度。 5、控制測(cè)量的原則 從整體到局部，由高級(jí)到低級(jí)。,第一節(jié) 控制測(cè)量概述,二、平面控制測(cè)量 1、常用方法 三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、GPS測(cè)量、交會(huì)測(cè)量、天文大地測(cè)量。 2、國(guó)家平面控制網(wǎng) （1）一等三角鎖：全國(guó)平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)，精度最高。 （2）二等三角網(wǎng)：充填一等三角鎖，成為全國(guó)平面控制網(wǎng)的骨干。,國(guó)家一等三

3、角鎖,國(guó)家二等三角網(wǎng),第一節(jié) 控制測(cè)量概述,二、平面控制測(cè)量 2、國(guó)家平面控制網(wǎng) （3）三等、四等三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)：根據(jù)測(cè)區(qū)的需要，在二等、三角網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密。,二、平面控制測(cè)量 3、城市平面控制網(wǎng) 為城市規(guī)劃和建設(shè)而建立的平面控制網(wǎng)。一、二級(jí)小三角網(wǎng)、小三邊網(wǎng)， 一、二、三級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)等。 4、工程控制網(wǎng) 為大、中型工程建設(shè)而建立的平面控制網(wǎng)。 5、小區(qū)域平面控制網(wǎng) 為滿足小區(qū)域（15km2）測(cè)圖和施工所需而建立的平面控制網(wǎng)。 6、圖根控制網(wǎng) 直接可以用于測(cè)圖的控制點(diǎn)，組成圖根控制網(wǎng)的控制點(diǎn)稱(chēng)為圖根控制點(diǎn)，簡(jiǎn)稱(chēng)圖根點(diǎn) 。,第一節(jié) 控制測(cè)量概述,三、控制測(cè)量的工作程序 1、資料收集 2、選點(diǎn)、踏

4、勘 3、技術(shù)設(shè)計(jì) 4、建立標(biāo)志 5、野外觀測(cè) 6、平差計(jì)算與數(shù)據(jù)整理 7、編寫(xiě)技術(shù)總結(jié)報(bào)告,第二節(jié) 導(dǎo)線測(cè)量,一、概念 采用全站儀測(cè)量控制點(diǎn)的水平角、平距，進(jìn)而計(jì)算出控制點(diǎn)（導(dǎo)線點(diǎn)）的坐標(biāo)。 二、導(dǎo)線的布設(shè)形式 1、附合導(dǎo)線 起始于一個(gè)已知控制點(diǎn)，而終止于另外一個(gè)已知控制點(diǎn)。,第二節(jié) 導(dǎo)線測(cè)量,二、導(dǎo)線的布設(shè)形式 1、附合導(dǎo)線 a、雙定向附合導(dǎo)線：兩端已知點(diǎn)均有已知方向（一般兩端各有2個(gè)已知點(diǎn)）。 b、單定向附合導(dǎo)線：僅有一端已知點(diǎn)有已知方向（一端有2個(gè)已知點(diǎn)，另一端只有1個(gè)已知點(diǎn)）。 c、無(wú)定向附合導(dǎo)線：兩端均無(wú)已知方向（兩端各有1個(gè)已知點(diǎn)）。,第二節(jié) 導(dǎo)線測(cè)量,二、導(dǎo)線的布設(shè)形式 2、閉合

5、導(dǎo)線 由已知的一組控制點(diǎn)出發(fā)（2個(gè)控制點(diǎn)），經(jīng)過(guò)測(cè)量各未知導(dǎo)線點(diǎn)后，再回到該組控制點(diǎn)（可以是A點(diǎn)、也可以是B點(diǎn)）,第二節(jié) 導(dǎo)線測(cè)量,二、導(dǎo)線的布設(shè)形式 3、支導(dǎo)線 從一組另控制點(diǎn)出發(fā)，既不附合到另一組控制點(diǎn)，也不回到原來(lái)的起始點(diǎn)。支導(dǎo)線沒(méi)有檢核條件，一般只容許支12個(gè)點(diǎn)。,第二節(jié) 導(dǎo)線測(cè)量,二、導(dǎo)線的布設(shè)形式 4、導(dǎo)線網(wǎng) 由一系列導(dǎo)線通過(guò)接點(diǎn)組成的網(wǎng)。,第二節(jié) 導(dǎo)線測(cè)量,三、導(dǎo)線的外業(yè)觀測(cè) 1、選點(diǎn)、埋石 根據(jù)規(guī)范和使用的要求以及測(cè)區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行選點(diǎn)。選點(diǎn)時(shí)注意考慮因素： 1）控制點(diǎn)分布均勻，導(dǎo)線邊長(zhǎng)除滿足規(guī)范要求外，相鄰邊長(zhǎng)不大于1：3，以避免測(cè)角時(shí)因望遠(yuǎn)鏡頻繁調(diào)焦而造成的誤差。 2）相鄰

6、導(dǎo)線點(diǎn)相互通視。,第二節(jié) 導(dǎo)線測(cè)量,三、導(dǎo)線的外業(yè)觀測(cè) 1、選點(diǎn)、埋石 3）導(dǎo)線點(diǎn)周?chē)曇伴_(kāi)闊，方便后期各項(xiàng)測(cè)量。 4）導(dǎo)線點(diǎn)點(diǎn)位土質(zhì)堅(jiān)實(shí)。 2、野外觀測(cè) 水平角觀測(cè)、距離觀測(cè) 3、內(nèi)業(yè)計(jì)算 根據(jù)已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)或已知邊長(zhǎng)與方位角、觀測(cè)角值和觀測(cè)邊長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算。,第三節(jié) 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算,一、附合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算 （一）具有兩個(gè)連接角的附合導(dǎo)線 1、角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整 a、由已知坐標(biāo)反算公式計(jì)算出兩端點(diǎn)的坐標(biāo)方位角AB、CD 。,第三節(jié) 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算,一、附合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算 （一）具有兩個(gè)連接角的附合導(dǎo)線 1、角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整 b、由坐標(biāo)方位角AB和水平角1、2、3n 推算出CD的方位角

7、CD 。,第三節(jié) 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算,A,B,1,2,x,x,B1,AB,0,BA,前進(jìn)方向,x,34,2,1B,1,左,右,（b）坐標(biāo)方位角的推算,例題,例1：圖中的AB=1432638”，各觀測(cè)角值如圖所示，試推算各未知邊的坐標(biāo)方位角。,BA=AB+180=3232638”如取-180則會(huì)小于0 B1=BA+2601324”=2234002” 結(jié)果須減360 1B=B1-180=434002” 如取+180則會(huì)大于360 12=1B+3334235”=172237”結(jié)果須減360 21=12+180=1972237”如取-180則會(huì)小于0 23=21+1074827”=3051104”,課堂練

8、習(xí),第三節(jié) 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算,一、附合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算 （一）具有兩個(gè)連接角的附合導(dǎo)線 1、角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整 c 、計(jì)算角度閉合差 d 、計(jì)算改正數(shù) 當(dāng)觀測(cè)角為右角時(shí)，改正數(shù)為正。,第三節(jié) 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算,1、角度閉合差的計(jì)算與調(diào)整 e 、分配方位角閉合差 由于各轉(zhuǎn)折角都是按等精度觀測(cè)，所以要將角閉合差f 平均分配到每個(gè)觀測(cè)角度上（包括連接角）。 f、根據(jù)改正后的角值，重新計(jì)算各邊改正后的方位角值。最后算得的CD與CD完全相等，作為檢核。,第三節(jié) 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算,一、附合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算 （一）具有兩個(gè)連接角的附合導(dǎo)線 2、坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算與調(diào)整 a、由坐標(biāo)正算公式根據(jù)改正后的方位角和邊長(zhǎng)

9、計(jì)算各邊的坐標(biāo)增量,第三節(jié) 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算,2、坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算與調(diào)整 b、計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差和導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差 k需滿足規(guī)范要求,第三節(jié) 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算,c、計(jì)算坐標(biāo)增量改正數(shù) 導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差滿足規(guī)范要求的情況下，將fx、fy按坐標(biāo)增量分配(不按邊長(zhǎng)分配)成比例分配到各坐標(biāo)增量中。最后根據(jù)增量改正數(shù)，重新計(jì)算各邊的坐標(biāo)增量。 d、根據(jù)各邊的改正后的坐標(biāo)增量計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo),例題,下圖為某二級(jí)導(dǎo)線測(cè)量示意圖。已知四個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)見(jiàn)表7-1，觀測(cè)出的6個(gè)角值和5條邊長(zhǎng)亦見(jiàn)表7-1，現(xiàn)要求按近似平差的方法進(jìn)行導(dǎo)線計(jì)算，求出各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。,第三節(jié) 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算,一、附合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算

10、 （二）具有一個(gè)連接角的附合導(dǎo)線 1、不存在方位角閉合差，直接由起算方位角和觀測(cè)角計(jì)算各邊方位角 2、進(jìn)行坐標(biāo)閉合差調(diào)整，最后推算各未知點(diǎn)的坐標(biāo)。 與2個(gè)連接角的附合導(dǎo)線的計(jì)算相比，除了無(wú)需進(jìn)行角度平差改正之外，其余計(jì)算步驟完全相同。,課堂練習(xí)1：附合導(dǎo)線計(jì)算,1119 01 12,附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算,如圖，A、B、C、D是已知點(diǎn)，外業(yè)觀測(cè)資料為導(dǎo) 線邊距離和各轉(zhuǎn)折角見(jiàn)圖中標(biāo)注。,205 36 48,290 40 54,202 47 08,167 21 56,175 31 25,214 09 33,1256 07 44,-13,-13,-13,-13,-13,-12,-77,205 36 35,

11、290 40 42,202 46 55,167 21 43,175 31 12,214 09 20,1256 06 25,236 44 28,211 07 53,100 27 11,77 40 16,90 18 33,94 47 21,60 38 01,125.36,98.71,114.63,116.44,156.25,641.44,+0.04 -107.31,+0.03 -17.92,+0.04 +30.88,+0.03 -0.63,+0.05 -13.05,-108.03,-0.02 -64.81,-0.02 +97.12,-0.02 +141.29,-0.02 +116.44,-0.03

12、 +155.70,+445.74,-107.27,-17.89,+30.92,-0.60,-13.00,-64.83,+97.10,+141.27,+116.42,+155.67,+445.63,1536.86,837.54,1429.59,772.71,1411.70,869.81,1442.62,1011.08,1442.02,1127.50,1429.02,1283.17,-107.84,第三節(jié) 導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算,二、閉合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算 1、角度閉合差計(jì)算 f=i -（n-2）180（i為內(nèi)角，假如為外角，用附合導(dǎo)線角度閉合差計(jì)算公式） 2、其他計(jì)算與附合導(dǎo) 線計(jì)算方法相同。,閉合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)

13、計(jì)算練習(xí)1,719 59 36,1152.805,653.195,閉合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算練習(xí)1,1152.805,653.195,719 59 36,720 00 00,1152.805,653.195,閉合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算練習(xí)1,1152.805,653.195,73 28 33,97 42 34,4 19 07,275 27 57,248 44 36,181 56 47,第四節(jié) 導(dǎo)向測(cè)量的粗差診斷與誤差分析,一、角度觀測(cè)粗差診斷 1、排除法 從導(dǎo)線兩端按支導(dǎo)線方法計(jì)算出各點(diǎn)坐標(biāo)，若發(fā)現(xiàn)4號(hào)點(diǎn)的坐標(biāo)非常接近，則診斷認(rèn)為該點(diǎn)為測(cè)角錯(cuò)誤的點(diǎn)。,第四節(jié) 導(dǎo)向測(cè)量的粗差診斷與誤差分析,一、角度觀測(cè)粗差診斷 2

14、、垂直平分線法 從已知點(diǎn)開(kāi)始按支導(dǎo)線方法順時(shí)針或逆時(shí)針計(jì)算出各點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算出的起始點(diǎn)與原點(diǎn)不重合，連接兩點(diǎn)做垂直平分線，與垂直平分線非常接近的點(diǎn)為測(cè)角錯(cuò)誤的點(diǎn)。,第四節(jié) 導(dǎo)向測(cè)量的粗差診斷與誤差分析,二、邊長(zhǎng)測(cè)量粗差診斷 1、用經(jīng)過(guò)角度閉合差分配之后的觀測(cè)角值和未經(jīng)平差且包含有邊長(zhǎng)錯(cuò)誤的邊長(zhǎng)觀測(cè)值，按支導(dǎo)線計(jì)算（或繪圖）的方法，沿逆時(shí)針?lè)较蚧蝽槙r(shí)針?lè)较蚓桑?jì)算（或繪圖）出自起始控制點(diǎn)M開(kāi)始，循環(huán)一周又到M點(diǎn)結(jié)束的沿途各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)，如圖中假定計(jì)算或繪圖的結(jié)果為M-1-2-3-4-5-M。 2、由于有測(cè)邊粗差的存在，最后的M與M必然不在同一點(diǎn)，產(chǎn)生點(diǎn)位粗差MM。計(jì)算MM的坐標(biāo)方位角MM。,第四節(jié)

15、 導(dǎo)向測(cè)量的粗差診斷與誤差分析,二、邊長(zhǎng)測(cè)量粗差診斷 3、注意觀察與查找，如果哪條導(dǎo)線邊的方位角與相近，則該條邊為測(cè)邊錯(cuò)誤的邊。,第五節(jié) 交會(huì)控制測(cè)量,一、前方交會(huì) 1、概念 在已知控制點(diǎn)上設(shè)站，觀測(cè)水平角，根據(jù)已知點(diǎn)坐標(biāo)和觀測(cè)角值，計(jì)算待定點(diǎn)坐標(biāo)的一種控制測(cè)量方法。,第五節(jié) 交會(huì)控制測(cè)量,一、前方交會(huì) 2、計(jì)算公式,第五節(jié) 交會(huì)控制測(cè)量,一、前方交會(huì) 3、質(zhì)量精度保證 交會(huì)角一般為30150。 4、優(yōu)缺點(diǎn) 野外測(cè)量工作量較大，優(yōu)點(diǎn)主要是不必在未知點(diǎn)擺設(shè)測(cè)站便可獲得較高的精度，因此前方交會(huì)主要用于高精度的工程放樣。,第五節(jié) 交會(huì)控制測(cè)量,二、側(cè)方交會(huì) 在一個(gè)已知控制點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)上設(shè)站，觀測(cè)水平角

16、，根據(jù)已知點(diǎn)坐標(biāo)和觀測(cè)角值，計(jì)算待定點(diǎn)坐標(biāo)的一種控制測(cè)量方法。,第五節(jié) 交會(huì)控制測(cè)量,三、后方交會(huì) 1、概念 僅在待定點(diǎn)設(shè)站，向三個(gè)已知控制點(diǎn)觀測(cè)兩個(gè)水平夾角、，從而計(jì)算出待定點(diǎn)的坐標(biāo)。,第五節(jié) 交會(huì)控制測(cè)量,三、后方交會(huì) 2、計(jì)算公式,第五節(jié) 交會(huì)控制測(cè)量,三、后方交會(huì) 3、后方交會(huì)危險(xiǎn)圓 如果在這個(gè)圓周上選取了待定點(diǎn)擺站觀測(cè)，無(wú)論點(diǎn)位選在這個(gè)圓周的任何位置，例如P1點(diǎn)、P2點(diǎn)、P3點(diǎn)等等，觀測(cè)的兩個(gè)角度、均相同，亦即計(jì)算出的未知點(diǎn)的坐標(biāo)也相同，但這在實(shí)際上是不可能的，是一件危險(xiǎn)的事情，所以稱(chēng)這個(gè)外接圓就是危險(xiǎn)圓。 實(shí)際工作中要求測(cè)站點(diǎn)要偏離危險(xiǎn)圓的圓周一定距離，一般要偏離圓周R/5的距離。

17、,第六節(jié) 三角高程測(cè)量,一、基本原理,A、B兩點(diǎn)間的高差：,若用測(cè)距儀測(cè)得斜距：,對(duì)向觀測(cè)（高差符號(hào)相反） 直覘 A-B、反覘 B-A,如果兩點(diǎn)間的距離大于300米，就要考慮地球曲率和大氣折光的影響。即兩差改正f：,考慮兩差改正的三角高程計(jì)算公式：,由A點(diǎn)向B點(diǎn)觀測(cè)稱(chēng)為直覘觀測(cè)，為提高精度，可由B點(diǎn)向A點(diǎn)觀測(cè)稱(chēng)為反覘觀測(cè)，直、反覘觀測(cè)取平均，兩差改正抵消。 由于正反覘觀測(cè)的高差符號(hào)相反，所以最后的高差是取絕對(duì)值的平均值，符號(hào)以正覘為準(zhǔn)。,三角高程測(cè)量的觀測(cè)與計(jì)算如下： 1）安置儀器，量?jī)x高i以及標(biāo)桿或棱鏡高度v,讀到cm或mm。 2）用測(cè)回法觀測(cè)豎直角1-3個(gè)測(cè)回，較差滿足表6.13要求，取其平均值。 3）計(jì)算高差和高程。采用對(duì)向觀測(cè)時(shí)，若滿足要求則取其平均值。 4）采用全站