矿山测量学第七章小地区控制测量
小地区控制测量7课件
不应超过2个。
S12
B
SB1 1
2
AB
B
1
(XB,YB)
1
A
A、B为已知点,1、2为新建导线点。
已知数据: AB,XB,YB
观测数据:导线转折角B ,1
导线各边长SB1。
二、导线测量的外业工作
1.踏勘选点及建立标志:在现场选定控制点位置, 建立标志。 2.量边 :测量各导线边(新边)的距离。 3.测角 :观测导线各转折角和连接角测量。 4.连测:观测导线连接角和连接边。
+614.90
+614.81+366.53 +366.41
+614.81
+366.53
理=1119º01'12" f= 测-理=-48 " f容=±40 6 =±98 "
XAB AB
1
DAB
A
0
B
y
(3)根据ΔXAB、ΔYAB的正负号判断αAB所在的象限。
三、导线坐标计算中的基本公式
3.坐标反算——根据两个已知点的坐标反算 边长和方位角
1
四、附合导线坐标计算
导线测量内业计算的目的就是在处理观测误差的 基础上,计算各导线点的坐标。
注意:导线内业计算之前,应全面检查导线外业
CD
D
(1)计算角度闭合差:
12
3
1
2
C
4 C
f CD测 CD 已 知
测
一般公式:
C D 测 A B n * 1 8 0 测
n为包括连接角在内的转折角的 个数。
B1 AB 180 B 12 B1 1 8 0 1 23 12 1 8 0 2 314 2 3 1 8 0 3 4C 34 1 8 0 4
7 小地区控制测量
国家平面控制网的布设原则:由高级到低级、由整体到局 部。 国家平面控制网按精度分为一、二、三、四等,逐级加密。 一等精度最高,沿经纬线布设。 通视条件不好地区,三、四等三角网也可用相应的精密导 线代替。 国家平面控制网纵横锁系布网方案和全面布网方案
国家级平面控制各级三角测量的精度要求和边长规定
等级 一 二 三 平均边长 一般情况下20-25km 特殊情况下15-45km 一般情况下13km 一般情况下8km 测角中误差 0.7 1.0 1.8 三角形最大闭合差 2.5 3.5 7.0 起始边相对误差 1:350000 1:350000 1:150000
由于坐标增量闭合差的存在, 使得导线点1出发后不是闭合 到出发点1,而是闭合到点1。 由此产生了导线全长闭合差:
f f x2 f y2
导线测量的精度以导线全长相对闭合差K表示:
K
l l
f
f
1
经纬仪导线测量的精度要求:一般地区不大于1/2000, 量距困难地区不大于1/1000。 当相对闭合差超过容许范围,应检查计算是否有误以 及外业成果。如果计算无误,则应到实地重测可以部 分或全部重测。
实例:逆时针编号,前进方向测左角
f 540 0 01 540 0 1
f 容 40 5 89 1 29
f f容
1 v i 0.2 n 5 v i f f
编号 1 观测角值 85051.2 改正后角值 85051.0
7.2 经纬仪导线测量
随着电磁波测距和计算机技术的发展,用导线测量方 法建立平面控制网得到广泛应用 优点:布设灵活,适用于平原和人口密集地区。
7.2.1导线布设形式
闭合导线
附合导线
工程测量7小地区控制测量
DJ6仪器一个测回(图根),对于一、二、 三级导线分别测4、3、2个测回
4. 连测
观测连接角和连接边,如无高级点,应用罗盘
仪测定起始边的磁方位角
要做好导线测量的外业记录,并要妥善保存原始记录!
2020/2/25
7-2 导线测量
导线测量的内业计算 A
基本思想:极坐标法求坐标增量
xP xB xBP yP yB yBP
P
α1
γ1 γ2
β1 α2
B
β2
C
特点:只需在未知点上设站,不用到达已知点。但存在
危险圆。
2020/2/25
前方交会法 侧方交会法 后方交会法
7-4 角度交会测量
P
A
α1
γ1
ε
γ2
D
β1 α2
B
β2
C
检核:向四个已知点进行观测,测出水平角与检验角ε
2020/2/25
前方交会法 侧方交会法 后方交会法
A A
CC
2020/2/25
B B
7-4 角度交会测量
计算:物理重心公式
Xp
PA xA PB xB PC PA PB PC
xC
yp
PA
yA PB yB PC PA PB PC
Yp YatgYbtg(Xa Xb)tgtg tgtg
2020/2/25
7-4 角度交会测量
前方交会法 侧方交会法
作业方式:在一个已知点A
和未知点P上安置仪器,观测 水平角∠A和∠P。
A
α
P
γ
β
B
特点:适用于有一个已知点不容易到达或设站、但未知
第七章 小地区控制测量
国家高程控制网:一、二、三、四等。
城市高程控制网:二、三、四等。 小地区高程控制网:三、四等及图根水准。
各级高程控制网均采用水准测量、高山地区可采用三角高程测量。
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国家高程控制网
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我国一等水准 网由289条路线 组成,其中284 条路线构成100 个闭合环,共 计埋设各类标 石近2万余座。 全国一等水准 网布设略图如 图所示。
附合导线
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三、经纬仪导线测量外业
导线测量的外业工作包括:踏勘选点、测角、量边和起始 方位角的测定。
(一)踏勘选点及建立标志
图上初选——实地定点 —— 埋设标志
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导线点的选择及注意问题
相邻点要通视、视野开阔、方便碎部测 量、密度均匀(相邻边长比小于三倍)、 土质坚硬、方便测角量边、能长期保存。
如果导线全长相对闭合差满足 K K ,则可以按 允
反符号与边长成正比的原则,对坐标增量闭合差进行调整。
坐标增量改正数为:
fx li Vxi l V f y l i yi l
坐标增量满足的条件:
Vx f x V y f y
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(三)、坐标增量的计算
坐标正算
已知A点的坐标及AB的边长及方位角,计算B点的坐标。
A、B两点的坐标增量为:
x
∆yAB
x AB xB x A S AB cos AB y AB yB y A S AB sin AB
B点的坐标为:
xB ∆xAB αAB xA
土木工程测量-第七章 小地区控制测量
工程测量学
6 小地区控制测量 §7.2 平面控制 测 量 7.2.2 导线测量外业工作
⑵ 外业测量 ②角度测量 用测回法施测导线左角(位于导线前进方向左侧的角)或右角(位 于导线前进方向右侧的角)。 一般在附合导线中,测量导线左角,在闭合导线中均测内角。 若闭合导线按反时针方向编号,则其左角就是内角。不同等级的导 线的测角精度要求见表6-2。 图根导线,一般用DJ6级光学经纬仪测一个测回。若盘左、盘右 测得角值的较差不超过40″,则取其平均值。 测角时,为便于瞄准,可用大垂球、测钎、觇标。
6 小地区控制测量 §7.2 平面控制 测 量 7.2.2 导线测量外业工作
⑴踏勘选点及建立标志 选点前,应调查搜集测区已有地形图和高一级的控制点的成果 资料,把控制点展绘在地形图上,然后在地形图上拟定导线的布设 方案,最后到野外去踏勘,实地核对、修改、落实点位和建立标志 。如果测区没有地形图资料,则需详细踏勘现场,根据已知控制点 的分布、测区地形条件及测图和施工需要等具体情况,合理地选定 导线点的位置。
6 小地区控制测量 §7.2 平面控制 测 量 7.3.2 导线测量外业工作
⑴踏勘选点及建立标志 临时性标志、永久性标志,沿导线走向顺序编号,绘制导线略 图;点之记(图6-13)。
第七章小地区控制测量74前方交会法
第七章 小地区控制测量
7.3小三角测量 7.3.1小三角测量的布设形式
小三角网图形结构的形式很多。常 用的基本图形有:两端有基线的单三角 锁、中点多边形、大地四边形、线形三 角锁等。
第七章 小地区控制测量
7.1 控制测量概述 7.1.1国家控制网
在全国范围内建 立的控制网,称为国 家控制网。它是用精 密的仪器、精密的方 法、严格的数据处理, 按一、二、三、四等 四个等级,由高级向 低级逐级建立的(如 图7—1)。
第七章 小地区控制测量
7.1 控制测量概述 7.1.2小地区控制网
第七章 小地区控制测量
7.2 导线测量 7.2.4导线测量的内业计算
导线测量内业计算方法有: (一)闭合导线的内业计算
2.坐标方位角的推算 3.坐标增量的计算与坐标增量闭 合差的调整 4.坐标计算 (二)附合导线的内业计算 2.坐标方位角的推算 3.坐标增量闭合差的计算
第七章 小地区控制测量
7.3小三角测量
第七章 小地区控制测量
7.3小三角测量 7.3.2小三角测量的等级及技术要求
小三角测量根据测区面积的大小、 精度要求的不同可分为一级、二级和 图根小三角。其主要技术要求列于表 7—4中。
第七章 小地区控制测量
7.3小三角测量 7.3.3小三角测量的外业工作
小三角测量的外业工作包括:踏 勘选点、基线测量、角度观测及起始 边的方位角测量等内容。现分述如下:
sin
(7—39)
式中 180-( )
第七章 小地区控制测量
控制测量 小地区控制测量[知识荟萃]
导线全长相对闭合差衡量导线的精度,即 :
K fD
1
1 ≤1/2000
D D / f D N
一般要求,K值不应超过1/2000,困难地区不应
超过1/1000。
行业重点
44
(2)分配坐标增量闭合差。
若K<1/2000(图根级),则将fx、fy以相反符号,按边
长成正比分配到各坐标增量上去。并计算改正后的坐标增
附合导线角度闭合差、坐标增量闭合差的调整方法和其
他计算均与闭合导线相同。行业重点
53
附和导线坐标增量示意图
行业重点
54
➢导线全长闭合差 f D :
fD
f
2 x
f
2 y
➢导线全长相对闭合差 K (relative length closing error of traverse):
导线全长相对闭合差衡量导线的精度,即 :
第六章
小地区控 制测量
行业重点
1
教学目的:
通过本章的学习,让学生掌握 小地区控制测量的方法。了解 三角高程测量的基本知识。
实验内容:
导线测量
行业重点
2
重点、难点:
❖坐标正反算 ❖坐标方位角及其推算 ❖导线测量内业计算
行业重点
3
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)。
※控制误差的积累。
※作为进行各种细部测量的基准
行业重点
4
测量工作必须遵循“从整体到局部,先控制后 碎部”的原则。
测量学 小地区控制测量
环境与资源学院环境与资源学院第一节控制测量概述一、控制测量的意义作用:1 控制误差积累2 便于分块测量和事后的拼接目的:为地形图测绘和各种工程测量提供控制基础和起算基准实质:测定具有较高精度的平面坐标和高程的点位原则:从高级到低级,由整体到局部,逐级控制,逐级加密,满足国家和行业测量规范环境与资源学院地形测绘控制测量碎部测量平面控制测量高程控制测量测量工作步骤环境与资源学院相关名词小地区(小区域):不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。
控制点:具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。
控制网:由控制点分布和测量方法所决定组成的图形(或由控制点组成的几何图形)控制测量:对控制网进行布设、观测、计算,确定控制点位置的工作碎部测量:测定地物、地貌特征点位置的测量工作。
环境与资源学院二、控制测量概述(一)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、小区域工程控制测量环境与资源学院(二)国家控制网平面控制测量:其布设形式有三角测量、精密导线测量、GPS网高程控制测量:水准测量和三角高程测量国家控制网的特点:高级点逐级控制低级点。
国家控制网:在全国范围内建立的控制网。
它是全国各种比例尺测图的基本控制,也是研究地球的形状和大小,了解地壳水平形变和垂直形变的大小及趋势,为地震预测提供形变信息等服务。
利用精密测量仪器和方法按照相关测量规范测得。
环境与资源学院(1)三角测量各三角形向某一个方向延伸推进而连成锁状,称三角锁三角形向各方向扩展而连成网状,称为三角网按精度不同全国性平面控制网分为一、二、三、四等。
观测所有三角形的内角,并至少测量其中一条边长,作为起算边。
这种三角形的顶点称为三角点,并进行这种控制测量称为三角测量。
测量学 第七章 小地区控制测量
第七章小地区控制测量§7.1 控制测量概述在测区范围内选定若干具有控制意义的点,组成控制网,用比较精确的方法测出其平面位置与高程,这项工作称为控制测量。
控制测量分为平面控制测量、高程控制测量和三维控制测量。
控制网根据精度不同,划分成不同的等级。
在小范围内(一般面积在15km2以下)建立的控制网,称为小地区控制网。
一、平面控制测量平面控制的方法有三角测量、导线测量、三边测量、边角测量和GPS测量。
1. 国家基本控制网在全国范围内建立的控制网为国家控制网,它是各种比例尺测图和工程建设的基本控制,也是研究地球形状和大小的依据。
采用一、二、三和四等三角测量方法。
在特殊困难地区可用精密导线测量方法布设。
随着GPS技术的不断发展,我国也布设了GPS控制网。
2. 工程控制网为工程建设布设的控制网称为工程控制网。
国家控制网建立后,为满足各种工程建设的需要,又逐级建立工程控制网。
主要采用三角测量、导线测量、三边测量和GPS测量的方法。
工程控制网也可以分级布设。
3. 图根控制为测图的需要而进行的最基础的控制测量称为图根控制测量,图根控制测量所建立的直接用于测图的控制点称为图根控制点,简称图根点。
图根控制是直接为地形测图而建立的,是在高级控制点间加密的。
主要采用图根导线测量、全站仪极坐标法、边角交会和GPS测量等方法。
二、高程控制测量1. 国家水准测量分为一、二、三、四等水准网。
2. 工程高程控制测量工程测量的高程控制分为二、三、四、五等水准测量。
也可采用电磁波测距三角高程测量或GPS测量。
3. 图根高程控制测量图根高程控制,可采用图根水准,电磁波测距三角高程测量等。
§7.2 导线测量导线测量——在地面上按一定的要求选定一系列点,将相邻点连成一系列折线,测出各折线边长和转折角、连接角,根据起始数据,推算出各点的平面坐标。
导线测量适应于带状地区及通视条件较差的城镇建筑区、隐蔽区。
一、导线的布设形式1.闭合导线从一高级边AB(或高级点B)开始,经过一系列导线点,最后仍回到起始点B。
测量学 7章小区域控制测量(1)
7.2 导线测量
• 二.导线测量外业 • 1. 踏勘选点 • (1).沿交通线、点间通视、平坦 • (2).点位适宜保存、适宜安置仪器 • (3).点位视野宽广、有利碎部测量和加密 • (4).边长适宜、避免短边到长边 • (5).够点数、密度均匀 • 点之记
10
9.3m
5.6m
8.1m
2
4
3
4 -△Y34 2 △Y23
△X34
3
△X23
O
Y
ΔxAB=DAB·cosα ΣΔx理=0
ΔyAB=DAB·sinα ΣΔy理=0
21
X
4
fy
fx
1′ fD
3
1
2
O
Y
fx= ΣΔx测 fy=ΣΔy测
导线全长闭合差fD=(fx2+fY2)½
22
点号 1 2 3 4 1 2
水平角 改正数 改正后水平角
•
相近的为错误边
•
fD
32
• 7.6 三.四水准测量 • 一. 三、四等水准测量的技术要求 • 可在一.二等下布置或独立,沿交通线, • 点间距离2-4公里,一测区内至少三点. • 四等水准测量技术要求: • 全长≤15KM、视线长≤80M、双面尺、 • DS3 . 视线高≥0.2M、前后视距差≤5M、 • 前后视距累积差≤10M • 红 黑 面 读 数 差 ≤3mm 、 红 黑 面 高 差 之 差
89 33 47 +16 72 59 47 +16 107 49 02 +16 89 36 20 +16
89 34 03 73 00 03 107 49 18 89 36 36
坐标方位角 144 36 00 54 10 03 307 10 06 234 59 24 144 36 00
chap07小区域控制测量
组成的角也可用方向法。 导线转折角有左角和右角之分。
当与高级控制点连测时,需进行连接测量。
N
2
A
1
BA
DA1
A1Bຫໍສະໝຸດ 53 4三、 导线测量的内业计算 思路:
①由水平角观测值β,计算方位角α; ②由方位角α、边长D,计算坐标
增量ΔX 、 ΔY; ③由坐标增量ΔX 、 ΔY,计算X、Y。
(计算前认真检查外业记录,满足规范 限差要求后,才能进行内业计算)
xB xA
xAB AB DAB A
O yA
yB
y
(2) 坐标反算(由X、Y,求α、D, )
已知A(xA, yA )、B( xB , yB )
x
求 DAB , AB 。
y AB
B
AB
arctan yAB xAB
xAB AB DAB
xB
arctan yB yA
A
xA
xB xA
DAB (xB xA)2 ( yB yA)2
5 4 2 10 n 1/10000
二级 1.8
180
8 3 1 16 n 1/7000
三级 1.2
120
12 2 1 24 n 1/5000
≤1.5
图根 ≤1.0M 测图最 20 1 ┄ 60 n
大视距
注:表中n为测站数,M为测图比例尺的分母
1/2000
二、 导线测量的外业工作
1.踏勘选点及建立标志
第七章 小地区控制测量
§7.1 §7.2 §7.3 §7.4 §7.5 §7.6
控制测量概述 导线测量 小三角测量 交会定点 高程控制测量 GPS控制测量简介
控制测量—为建立测量控制网而进 行的测量工作 。
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第一节 概 述
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)。
≤ 24 n 12
1;500
500
75
图根 1:1 000 1 000 110
1:2 000 2 000 180
≤1/2 000
1 ≤ 60 n
2、光电测距导线的主要技术要求
等级
测图 比例尺
附合导 线长度
/m
平均 边长 /m
测距 中误差 /mm
测角 中误差
/″
导线全长 相对
闭合差
测回数 DJ2 DJ6
A
1
3
B
2
D C
此形式多用于带状地区作测图控制,广 泛地用于公路、铁路、管线,河道等工程的 勘测与施工。
3、支导线
A
1
2
B
多用于补点使用,支导线的点数不宜 超过两个。
三、经纬仪导线的主要技术要求
1、经纬仪导线的主要技术要求
等级
测图 比例尺
附合导 线长度
/m
平均 边长 /m
往返丈量差 相对误差
测角 中误差
/″
导线全长相 对
闭合差
测回数 DJ2 DJ6
方位角 闭合差
/″
一级
2 500
250 ≤1/20 000
≤±5
≤1/10 000 2 4
≤ 10 n
二级
1 800 180 ≤1/15 000 ≤±8
≤1/7 000
1
3 ≤ 16 n
三级
1 200
120 ≤1/10 000 ≤±12
≤1/5 000
x xB
∆yAB B
∆xAB
αAB
xA A
O
yA
y yB
坐标增量计算示意
2、坐标反算
坐标反算,就是根据直线两个端点的已知坐标,计 算直线的边长和坐标方位角的工作。
如图所示,若A、B为两已知点,其坐标分别为(XA, YA)和(XB,YB),根据三角函数,可以得出直线的边长和 坐标方位角计算公式:
tg YAB YB YA
国家一、二等平面控制网布置形式
一等三角网
二等三角网
国家水准网
第二节 导线布设形式及技术要求
一、导线的概念 导线 — 测区内相邻控制点连成直线而构成 的折线。 要求:相邻点通视良好
二、导线的布设形式
1、 闭合导线:
A 此形式多用于
面积宽阔的独立地
区做测图控制。
1
1 B B
2 2
4
3
4
3
2、附合导线
控制误差的积累和传播 作为进行各种碎部测量的基准
第一节 概 述
2. 小地区(小区域):不必考虑地球曲率对水平角和水平距离
影响的范围。
3.控制网(由控制点分布和测量方法决定所组成的图形) 控制点:(具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点)
在测区范围内选择若干有控制意义的点。 控制网:控制点按一定的规律和要求构成的网状几
二、导线边长测量
导线边长可用钢尺直接丈量,或用光电测距仪直接 测定。
用钢尺丈量时,选用检定过的30m或50m的钢尺,导 线边长应往返丈量各一次 。相对误差不超过1/2000。
三、转折角测量
导线转折角的测量一般采用测回法观测。在附合导线 中一般测左角;在闭合导线中,一般测内角;对于支导线, 应分别观测左、右角。一般用DJ6经纬仪测一测回,当盘 左、盘右两半测回角值的较差不超过±40″时,取其平均值。
分为一、二、三、四等四个等级,布设形式有三角 锁、精密导线、插点等形式。 2、城市及工程控制网
为城市规划、建筑设计及施工放样等目的而建立的 控制网称为城市或工程控制网。 3、小地区控制网
在小范围内建立的控制网称为小地区控制网。对于 小测区(面积<15KM2) ,应视测区面积的大小分级建立 测区首级控制和图根控制。
四、联测
与高级控制点连测,获得起始边的坐标方位角和起始 点的坐标。
第四节 导线测量内业计算
一、坐标计算原理:
1、坐标正算:根据直线的边长、坐标方位角和一个端点的坐 标,计算另一个端点的坐标的工作。
如图所示,设直线AB的边长DAB和一个端点A的坐标XA、 YA为已知,则直线另一个端点B的坐标为:
XB=XA+ΔXAB YB=YA +ΔYAB ΔXAB、ΔYAB称为坐标增量,也就是直线两端点A、B的 坐标值之差。 坐标增量的计算公式为: ΔXAB=DA B ·cosα A B ΔYAB=DA B ·sin α A B
≤±12 ≤1/6 000 1 2 ≤ 24 n
≤1/4 000
1 ≤ 40 n
第三节 导线测量的外业工作
内容: 一、踏勘选点及建立标志 二、测量导线边长 三、测量转折角 四、联测
一、踏勘选点及建立标志
首先应根据测量的目的、测区的大小以及测图比例尺来确定导线 的导线,然后再到测区内踏勘,根据测区的地形条件确定导线的布设 形式。最好是结合已有的可利用的测量成果综合考虑布点方案。
方位角 闭合差
/″
一级
3 600 300
≤±15
≤±5 ≤1/14 000 2 4 ≤ 10 n
二级
2 400 200
≤±15
≤±8 ≤1/10 000 1 3 ≤ 16 n
三级
1 500 120
1;500 900
80
图根 1:1 000 1 800 150
1:2 000 3 000 250
≤±15
导线点位选定后,要用标志将点位在地面上标定下来。一般的图 根点常用木桩、铁钉等标志标定点位。点位标定后,应进行点的统一 编号,并且应绘制点之记略图,以便于寻找点位。
选点原则:
(1)相邻点间应相互通视良好,地势平坦,便于测角和量 距。
(2)点位应选在土质坚实,便于安置仪器和保存标志的地 方。
(3)导线点应选在视野开阔的地方,便于碎部测量。 (4)导线边长应大致相等,其平均边长应符合要求。 (5)导线点应有足够的密度,分布均匀,便于控制整个测 区。
何图形。 控制网分为ຫໍສະໝຸດ 面控制网和高程控制网。4.控制测量(为建立控制网所进行的测量工作。 ) 控制测量:测定控制点位置的工作。 平面控制测量:测定控制点平面位置(x、y)的工作。 高程控制测量:测定控制点高程(H)的工作。
二、控制网的种类
控制网有国家控制网、城市控制网和小地区控制网等。 1、国家基本控制网
X AB
XB XA
AB
tg 1 YAB X AB
tg 1 YB YA XB XA
D AB