工程测量第九章地面模拟法测图

测量学实用教程
第二部分 提高篇
第九章 地面模拟法测图
第九章 地面模拟法测图
内容提要： §9.1 控制测量 §9.2 碎部测量 §9.3 地形图绘制 §9.4 地形图测绘的内容与取舍
测图工作遵循“从整体到局部”，“先控 制后碎部”，“由高级到低级”的原则和 程序。
即先从整体上进行高精度的控制测量，然 后再到局部根据控制点进行一般精度的碎 部测量，并依据《地形图图式》规定的符 号，按一定比例尺绘制成地形图。
（4）水准网应尽可能布设成环形网或结点网，个别 情况下亦可布设成附合路线。水准点间的距离：一般 地区为2～4km；城市建筑区和工业区为1～2km。
（5）应与国家水准点进行联测，以求得高程系统的 统一。
（6）注意测区已有水准测量成果的利用。
根据上述要求，首先应在图上初步拟定水准网 的布设方案，再到实地选定水准路线和水准点位置。 在实地选线和选点时，除了要考虑上述要求外，还 应注意使水准路线避开土质松软地段，确定水准点 位置时，应考虑到水准标石埋设后点位的稳固安全， 并能长期保存，便于施测。
是加密控制网，满足测图和工程 建设的需要，采用插网或插点方法布 设，也可以越级布网。
三等网平均边长：8km
四等网平均边长：2-6km
国家三角锁、网的布设规格与精度要求
等级 一等网
平均边长 测角中误 三角形最大 最弱边相对
（km）
差(″)
闭合差″
中误差
20-25 ±0.7
±2.5 1:150000
故：控制测量就是在测区内，依照测量规范和 实地情况，布设控制点，组成控制网，并按 照精度要求，测量控制点位置的工作。
3、控制测量分类
按内容分：
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；一级、二级、
三级
按方法分：天文测量、常规测量(三角测量、导线测
S05 ≤60
≤0.7
≤4 N1/2
2、城市控制网
在国家可控制网的基础上，建立相应精 度的二、三、四等三角网和二、三、四 等水准网。作为城市基本建设的测量基 准，也可以作为国家网的加密。
其精度要求与国家网相对应，只是控制 边的距离短于国家网的控制距离。
目前，许多城市也利用GPS定位技术， 建立了相应的城市GPS控制网。
所谓图根网指的是直接服务于碎部测量的 控制网。
4、控制测量的布测原则
尽量利用已有的控制测量成果，要注意点 位的保护程度、精度等级是否符合要求；
测区面积较大时，应当分级布网，逐级加 密，按照相应等级的精度要求进行测量；
平面控制网与高程控制网的布设范围应相 适应；
严格按照控制测量规范，实施控制测量工 作；
国家水准网的布设采用由高级到低级、从整 体到局部逐级控制、逐级加密的原则。
国家水准网分4个等级布设，一、二等水准测 量路线是国家的精密高程控制网。一等水准测量 路线构成的一等水准网是国家高程控制网的骨干， 同时也是研究地壳和地面垂直运动以及有关科学 问题的主要依据，每隔15--20年沿相同的路线重 复观测一次。构成一等水准网的环线周长根据不 同地形的地区，一般在1 000--2000km之间。在一 等水准环内布设的二等水准网是国家高程控制的 全面基础，其环线周长根据不同地形的地区在 500--750km之间。一、二等水准测量统称为精密 水准测量。
控制误差的积累。 作为进行各种碎部测量的基准。
2、控制测量的含义
控制测量(control survey)：为建立控制网所 进行的测量工作。
控制点(control point)：具有精确可靠平面坐 标或高程的测量基准点。
控制网(control network)：由控制点分布和测 量方法决定所组成的几何图形。
图上设计应遵循以下原则： （1）水准路线应尽量沿坡度小的道路布设，以减弱
前后视折光误差的影响。尽量避免跨越河流、湖泊、 沼泽等障碍物。
（2）水准路线若与高压输电线或地下电缆平行，则 应使水准路线在输电线或电缆50m以外布设，以避免 电磁场对水准测量的影响。
（3）布设首级高程控制网时，应考虑到便于进一步 加密。
国家平面控制网（三角锁、网）的布设 方案：
一等三角锁
是国家大地控制网的骨干，主要作用是 控制二等以下各级三角测量，并为研究地球 形状和大小提供资料。
尽可能沿经纬线方向布设成纵横锁，且 交叉构成网状图形。
平均边长：20-25km
二等三角锁、网
是国家三角网的全面基础，同时又是地 形测图的基本控制。
方案一：先在一等锁环内沿经纬线纵横交叉 布设二等基本锁，再在其控制下布设平均边 长约为13km的二等补充网。 方案二：以连续三角网的形式布设在一等锁 环内，四周与一等锁衔接。 平均边长：13km（10-18） 全国需布设6万个
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、四等三角网
量、水准测量)、卫星定位测量
按区域分：国家控制测量、城市控制测量、小区域
控制测量、图根控制测量
对于建筑工程而言，一般进行的控制测量 属于小区域级的和图根控制测量。
图根控制测量实际是高等级控制测量的加 密，主要是建立测图所需要的控制网。
所谓小地区（小区域）(block, region)指 的是不必考虑地球曲率对测量水平角和水 平距离影响的范围。
目前已逐渐被GPS定位测量所替代，三边测 量、边角测量主要用于特殊工程的控制测 量，在城市建筑物密度大或狭长测区，都 不便于应用上述方法的，主要用导线测量 的方法。
导线测量的含义
导线测量是平面控制测量的一种方法； 导线测量所测量的因素是水平角和水平距
墙上水准标志如右下图所示，一般嵌设在地基 已经稳固的永久性建筑物的基础部分，水准测量时， 水准标尺安放在标志的突分。
埋设水准标石时，一定要将底部及周围的泥土 夯实，标石埋设后，应绘制点之记，并办理托管手 续。
精密水准测量：一等水准网，二等水准网 基本规定： • 前后视距差应小于1m,累积差应小于3m； • 相邻测站上，奇站按“后前前后”观测，偶站按 “前后后前”观测； • 同一测段的水准路线上测站数目设为偶数； • 每一测段都要往、返测； • 一测段的往返测应在不同气象条件下进行。
精密水准测量：一等水准网，二等水准网
等 级
仪器 视距 类型 /m
前后 视距 差/m
视距 基辅分 基辅分 累积 划读数 划读数 差/m 差/mm 差/mm
往返测高 差不符值
/mm
一 S05 ≤35 ≤ 0.5 ≤ 1.5 ≤0.3 ≤0.5 ≤2 N1/2
二
S1
≤50 ≤ 1.0
≤ 3.0
≤ 0.5
两级图根 一级图根点：直接由高级控制点发展的 图根点 二级图根点：由一级图根点再发展的图 根点
有关的规范规定： 首级网等级与测区面积的配置关系 平面控制的加密层次 测站点至碎部点的视距长度规定 图根点的必要密度：
N = (0.38/R2) *A
高程控制网的加密
在国家或城市高程控制网的基础上，采 用图根水准（四等或等外）或三角高程 测量的方法进行加密。
国家水准点标石的制作材料、规格和埋设要求， 在《国家一、二等水准测量规范》（以下简称水准 规范）中都有具体的规定和说明。
关于工程测量中常用的普通水准标石是由 柱石和盘石两部分组成，如左下图所示，标石 可用混凝土浇制或用天然岩石制成。水准标石 上面嵌设有铜材或不锈钢金属标志，如右下图 所示。
首级水准路线上的结点应埋设基本水准标石，基 本水准标石及其埋设如左下图所示。
只有这样才既能减少误差的积累，使得整 个测区的精度比较均匀，又能把测量人员 分成若干小组，在多个控制点上同时进行 测图，加快测量进度，保证图幅拼接。
§9.1 控制测量
一、控制测量(control survey)
1、目的与作用
为测图或工程建设的测区建立统一的平面 控制网(horizontal control network)和高程 控制网(vertical control network)。
城市和工程建设高程控制网一般按水准测量方法
来建立。

为了统一水准测量规格，考虑到城市和工程
建设的特点，城市测量和工程测量技术规范规定：水
准测量依次分为二、三、四等3个等级。首级高程控
制网，一般要求布设成闭合环形，加密时可布设成附
合路线和结点图形。各等级水准测量的精度和国家水
准测量相应等级的精度一致。
二等网
13 ±1.0
±3.5 1:150000
三等网
8 ±1.8
±7.0 1:80000
四等网
2-6 ±2.5
±9.0 1:40000
国家精密导线网 一等精密导线网 二等精密导线网 三、四等精密导线
国家GPS网 A级、B级、C级、D级等
国家高程控制网的布国家水准网的布测。国家水准网是全国范围内 施测各种比例尺地形图和各类工程建设的高程控 制基础，并为地球科学研究提供精确的高程资料， 如研究地壳垂直形变的规律，各海洋平均海水面 的高程变化，以及其他有关地质和地貌的研究等。
四等以上控制点，要埋设永久标志，图根 点可埋设临时标志。
二、控制网
1、国家控制网
平面：国家平面控制网由一、二、三、四等三 角网(triangulation network)组成。
高程：国家高程控制网是由一、二、三、四等 水准网(leveling network)组成。
国家控制网的特点：高级点逐级控制低级点。
城市和工程建设水准测量是各种大比例尺测图、
城市工程测量和城市地面沉降观测的高程控制基础，
又是工程建设施工放样和监测工程建筑物垂直形变的
依据。