第5章 平面控制测量

为满足地形图测绘需要而建立的控制网。 为满足地形图测绘需要而建立的控制网。 根据测图比例尺不同，测图控制点的密度也有要求， 根据测图比例尺不同，测图控制点的密度也有要求，进而 需在国家控制网或城市控制网上加密控制点建立图根控制 网。一般布设成图根小三角、导线、交会定点等。 一般布设成图根小三角、导线、交会定点等。
城市导线网
3、工程控制网
NT04
NT1 0 NT0 2
NT08
NT06
为各类工程施工建设 和安全监测等布设的控制 网。 网形和精度： 网形和精度：根据需 要布设控制网， 要布设控制网，精度要求 也不一样。 也不一样。
NT07 NT03 NT01 NT05
NT09
南京三桥平面控制网
4、图根控制网
SZ2S
Z X2ST06SZ 4ST18S ST12S
图 水 水 跨 测
例 准 准 跨 测 点 水 线 水 准 水 线 三 角 高 程
碧 碧 水 准 点
城市水准网主要技术要求
等级 二等 三等 四等 等外 每公里高 差中误差 (mm) ± 2 ± 6 ±10 ±20 附合路线长 度 (km) 400 45 15 8 水准仪 级别 DS1 DS3 DS3 DS10 测段往返测 高差不符值 (mm) ±4 ±12 ±20 附合路线或 环线闭合差 (mm) ± 4 ±12
一、方位角
方位角：从标准方向顺时针至某一直线的水平角， 方位角：从标准方向顺时针至某一直线的水平角， 其取值范围为0 360° 其取值范围为0° -360°。
N
标 准 方 向
αAB
B
A
1. 标准方向
1）真北方向 过地球表面某点子午线的切线方向的北端， 过地球表面某点子午线的切线方向的北端，称为该 点的真北方向。 点的真北方向。
控制网：由若干控制点相连接所构成的几何图形。 控制网：由若干控制点相连接所构成的几何图形。
控制测量：为了确定控制点的平面位置和高程所进行的测量。 控制测量：为了确定控制点的平面位置和高程所进行的测量。
控制测量的原则： 控制测量的原则： 分级布网、逐级控制（由高级到低级）； 分级布网、逐级控制（由高级到低级）； 要有足够的精度； 要有足够的精度； 要有足够的检核条件。 要有足够的检核条件。
N N
β
α
A
B
α ≠β
而直线上任何点的坐标北方向都平行于坐标纵轴方向，因此， 而直线上任何点的坐标北方向都平行于坐标纵轴方向，因此， 测量中以坐标纵轴方向(X)作为标准方向。 (X)作为标准方向 测量中以坐标纵轴方向(X)作为标准方向。
6. 正反坐标方位角
坐标方位角：由坐标北方向开始顺时针至某直线的水平角。 坐标方位角：由坐标北方向开始顺时针至某直线的水平角。
o 高斯平面直角坐标系
y
2. 标准方向之间的关系
磁偏角δ 真北方向与磁北方向之间的夹角。 磁偏角δ—真北方向与磁北方向之间的夹角。 子午线收敛角γ 真北方向与坐标北方向之间的夹角。 子午线收敛角γ—真北方向与坐标北方向之间的夹角。 当磁北方向或坐标北方向偏于真北方向东侧时， 当磁北方向或坐标北方向偏于真北方向东侧时， δ 和γ为正；偏于西侧时，δ和γ为负。 为正；偏于西侧时， 为负。
第五章 小区域控制测量
小区域控制测量
• 5-1 控制网概述 • 5-2 导线测量 • 5-3 交会定点
§5-1 控制网概述
一、控制网的定义与分类
（一）控制网的定义 控制点：具有准确可靠坐标（X,Y,H）的基准点。 控制点：具有准确可靠坐标（X,Y,H）的基准点。 作用：为测图或工程建设建立统一的平面和高程基准。 作用：为测图或工程建设建立统一的平面和高程基准。
2、导线网 将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线称为导线。 将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线称为导线。导 线相连而构成的控制网称为导线网。 线相连而构成的控制网称为导线网。
导线网
（二）平面控制网的等级 1、国家平面控制网
在全国范围内建立的平面控制网，称为国家平面控制网。 在全国范围内建立的平面控制网，称为国家平面控制网。 国家平面控制网分为一、 国家平面控制网分为一、二、三、四等四个等级。其中， 四等四个等级。其中， 一等精度最高， 一等精度最高，低一级控制网是在高一级控制网的基础上 建立的。 建立的。
β2 左 α12
1 2
α23
β2 右 α21
3
通用公式： （ ） 通用公式：αi（i+1）= α（i-1）i ±βi±180° ° ） 左角：βi前取“+” 左角： 前取“ 右角：βi前取“-” 右角： 前取“ 180°前的符号与βi相反 °前的符号与 0°≦αi（i+1） ≦ 360° ° ° （ ）
思考
在一平面直角坐标系中,要完全确定一个 在一平面直角坐标系中 要完全确定一个 三角形的形状和位置,需要知道那些量 三角形的形状和位置 需要知道那些量? 需要知道那些量
三角网测量可分为三角测量、三边测量和边角测量。 三角网测量可分为三角测量、三边测量和边角测量。 三角测量
三角测量观测各个三角形的内角和少数边长（称为基线） 三角测量观测各个三角形的内角和少数边长（称为基线） 三边测量观测所有三角形边长和少数用于确定方位的角度。 三边测量观测所有三角形边长和少数用于确定方位的角度。 边角测量则是在三角测量中加测一些边长或在三边测量中加 测一些角度或观测三角网中的所有角度和边长。 测一些角度或观测三角网中的所有角度和边长。
三角网：同时向各个方向扩展而构成网状。 三角网：同时向各个方向扩展而构成网状。三角网的优点 是点位分布均匀，各点之间相互牵制；缺点是扩展较慢。 是点位分布均匀，各点之间相互牵制；缺点是扩展较慢。
三角网
三角锁：向某一方向推进而构成锁状。它具有扩展迅速， 三角锁：向某一方向推进而构成锁状。它具有扩展迅速， 能通过适当选择推进方向避开困难地区的优点。 能通过适当选择推进方向避开困难地区的优点。
βB β1
αΑΒ A
B (XB,YB) D51 5
β0
β2 β5 D45 β4 β3
D23
3 3
D34
R
R R
L L
L L ±20 L L
±40
L
注：R为测段的长度；L为附合路线的长度，均以km为单位。 为测段的长度； 为附合路线的长度，均以km为单位。 km为单位
§5-2 导线测量
导线：测区内相邻控制点（导线点）连成直线（导线边） 导线：测区内相邻控制点（导线点）连成直线（导线边）而构 成的折线。 成的折线。 转折角：相邻两条导线边构成的水平角。 转折角：相邻两条导线边构成的水平角。 导线测量：依次测定各条导线边的长度和转折角， 导线测量：依次测定各条导线边的长度和转折角，再根据起算 数据推算各条边的坐标方位角，从而求出各个导线点的坐标。 数据推算各条边的坐标方位角，从而求出各个导线点的坐标。
二、单导线的布置形式
1.闭合导线 1.闭合导线
A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点（其坐标待求）。 为已知点， 为新建导线点（其坐标待求）。 已知数据： 已知数据：αAB，XB，YB 观测数据：连接角β 观测数据：连接角βB； 导线转折角β ……,β 导线转折角β0，β1，……,β5； 导线各边长DB1 D12，……，D51。 DB1， 导线各边长DB1，D12，……，D51。 1 D12 2 2 DB1
连接角 转折角
已知方位 已知点 导线边
特点：布设灵活，数据处理简单。 特点：布设灵活，数据处理简单。 用途：主要用于图根测量及公路、铁路等带状地区、 用途：主要用于图根测量及公路、铁路等带状地区、隐蔽 图根测量及公路 地区、城建区、地下工程等控制点的测量。 地区、城建区、地下工程等控制点的测量。 导线布设的形式：闭合导线、附合导线和支导线。 导线布设的形式：闭合导线、附合导线和支导线。
国 家 高 程 控 制 网
STBM-1 ST11S ST13S STBM-3
SZ1S Z X1
ST15S
STBM-5
N
Z X3
ST03S
ST01S
ST05S
苏 通 大 桥 高 程 控 制 网
STBMS-2
S Z S 1 -1
主 5#墩 S Z S 5 -1 主 6#墩 SZS8
ST04S
ST02S
（二）控制网分类
1、平面控制网 用于平面控制的控制网称为 平面控制网。 平面控制网。 测定控制点平面位置(x,y) 测定控制点平面位置(x,y) 的工作称为平面控制测量。 的工作称为平面控制测量。
2、高程控制网 用于高程控制的控制网称为高程控制网。 用于高程控制的控制网称为高程控制网。 测定控制点高程(H)的工作称为高程控制测量。 测定控制点高程(H)的工作称为高程控制测量。 (H)的工作称为高程控制测量
P
2）磁北方向 过地球表面某点磁子午线的切线方向的北端， 过地球表面某点磁子午线的切线方向的北端， 称为该点的磁北方向, 称为该点的磁北方向,即磁针在地球磁场的作用下 自由静止时北极端所指的方向。 自由静止时北极端所指的方向。
3）坐标北方向 ） 方向。 高斯平面直角坐标系的坐标纵轴 X 方向。
x
200Km
国家控制网—— 一等三角锁 国家控制网
国家控制网—二等三角网 国家控制网 二等三角网
2、城市控制网
根据城市规模在国家不同等级的基本控制网的基础上发 展而来。大城市以国家二、三等网作为首级控制， 展而来。大城市以国家二、三等网作为首级控制，中小 城市以三、四等网作为首级控制。 城市以三、四等网作为首级控制。 精度等级： 精度等级：二、三、四等和一、二级小三角，或一、二 四等和一、二级小三角，或一、 、三级导线网。 三级导线网。 与国家网比较：边长较短，形状类似。 与国家网比较：边长较短，形状类似。
二、平面控制网