《土木工程测量》第7章教案

《城市测量规范》将城市水准测量分为二、三、四等。 城市首级高程控制网不应低于三等水准， 视测区需要，各等级高程控制网均可作为首级高程控制，光电测距三角高程测量可代替四等 水准测量。 二、三、四等及图根水准测量的主要技术要求列于表7-7。


§7.2平面控制网的定向、定位与坐标正反算


(2) 高程控制测量 高 程 控 制 测 量 的 方 法 主 要 有 ： 水 准 测 量 (leveling) ， 三 角 高 程 测 量 (trigonometric leveling)。 在全国领土范围内，由一系列按国家统一规范测定高程的水准点构成的网称为国家水 准网。 水准点上设有固定标志，以便长期保存 国家水准网按逐级控制、分级布设的原则 分为一、二、三、四等，其中一、二等水准测量称为精密水准测量(precise leveling)。 一等水准是国家高程控制的骨干，沿地质构造稳定和坡度平缓的交通线布满全国，构 成网状。 一等水准路线全长为93000多km，包括100个闭合环，环的周长为800~1500km。 二等水准是国家高程控制网的全面基础，一般沿铁路、公路和河流布设。 二等水准环线布设在一等水准环内，每个环的周长为300~700km，全长为137000多km， 包括822个闭合环。 沿一、二等水准路线还要进行重力测量，提供重力改正数据。 一、二等水准环线要定期复测，检查水准点的高程变化供研究地壳垂直运动用。 三、四等水准直接为测制地形图和各项工程建设用。三等环不超过300km；四等水准 一般布设为附合在高等级水准点上的附合路线，其长度不超过80km。 全国各地地面点的高程， 不论是高山、平原及江河湖面的高程都是根据国家水准网统一传算的。 图7-2为广东省(含现在的海南省)的一、二等水准路线略图。



上述各等级的平面控制网， 根据城市或测区的规模均可作为首级网。 首级网下用次级网加密时，视条件许可，可以越级布网。 直接供地形测图使用的控制点，称为图根控制点(mapping control point)， 图根导线测量的技术要求见表7-5~表7-6。







第7章 小地区控制测量

§7.1 控制测量概述 测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。 “整体” 指控制测量(control survey) 含义为：控制测量应按由高等级到低等级逐级加密进行，直至最低等级的图根 控制测量(mapping control survey) 在图根控制点上安置仪器进行测定和测设工作。 控制测量包括平面控制测量和高程控制测量 测定点位的(x,y)坐标为平面控制测量 测定点位的H坐标为高程控制测量 在全国范围内建立的控制网，称为国家控制网(National Control Network)。 它是全国各种比例尺测图的基本控制 也为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。 国家控制网是用精密测量仪器和方法依照 《国家三角测量和精密导线测量规范》、《全球定位系统(GPS)测量规范》 《国家一、二等水准测量规范》及《国家三、四等水准测量规范》 按一、二、三、四等四个等级、由高级到低级逐级加密点位建立的。
新布设的平面控制网，至少需要一条边的坐标方位角才可确定控制网的方向，称定向 至少需要已知一个点的平面坐标才可以确定控制网的位置，称定位。 (1) 地面任意两点间的坐标增量与坐标方位角的关系 1) 由边长的坐标方位角和水平距离计算坐标增量







(1) 平面控制测量 国家平面控制网是采用逐级控制、分级布设的原则 分一、二、三、四等方法建立起来的。 主要由三角测量(triangulation)法布设， 在西部困难地区采用导线测量(traverse survey)法。 一等三角锁沿经线和纬线布设成纵横交叉的三角锁系，锁长200～250km，构成许多 锁环。 一等三角锁内由近于等边的三角形组成，边长为20～30km。 二等三角测量有两种布网形式， 一种是由纵横交叉的两条二等基本锁将一等锁环划分成4个大致相等的部分，这4个 空白部分用二等补充网填充，称纵横锁系布网方案 另一种是在一等锁环内布设全面二等三角网(triangulation network)，称全面布网方案。 二等基本锁的边长为20～25km，二等网的平均边长为13km。 一等锁的两端和二等网的中间，都要测定起算边长、天文经纬度和方位角。 国家一、二等网合称为天文大地网(astro-geodetic network)。 我国天文大地网于1951年开始布设，1961年基本完成，1975年修补测工作全部结束， 全网约有5万个大地点。 三、四等三角网为在二等三角网内的进一步加密。 图7-1为广东省(含现在的海南省)的一等三角锁(triangulation chain)和二等三角基本锁 的布设略图。

城市或厂矿等地区，一般应在上述国家等级控制点的基础上， 根据测区的大小、城市规划或施工测量的要求， 布设不同等级的城市平面控制网，以供地形测图和测设建、构筑物时使用。 建立城市平面控制网可采用GPS测量、三角测量、边角组合测量和导线测量方法。 平面控制测量方法的选择应因地制宜，既满足当前需要，又兼顾今后发展，做到 技术先进、经济合理、确保质量、长期适用。 《城市测量规范》规定的三角网、边角组合网、导线网的主要技术要求见表7-1~ 表7-4。

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§7.3 导线测量 (1) 导线的布设 将相邻控制点连成直线而构成的折线称为导线(traverse)， 控制点称为导线点(traverse point)。 导线测量(traverse survey)是依次测定导线边的水平距离和两相邻导线边的水平夹角， 再根据起算数据，推算各边的坐标方位角，最后求出导线点的平面坐标。 水平角使用经纬仪测量，边长可以使用EDM或钢尺测量。 导线测量是建立小地区平面控制网常用的一种方法 导线的布设形式有 闭合导线(closed traverse) 附合导线(connecting traverse) 支导线(open traverse)三种。 1) 闭合导线 起讫于同一已知点的导线，称为闭合导线。 它有3个检核条件：一个多边形内角和条件和两个坐标增量条件。 2) 附合导线 布设在两个已知点之间的导线，称为附合导线。 它有3个检核条件：一个坐标方位角条件和两个坐标增量条件。 3) 支导线 由一已知点C和一已知边的方向CD出发，延伸出去的导线C、9、10称为支导线。 支导线只有必要的起算数据，没有检核条件，它只限于在图根导线中使用，且支导线的点 数一般不应超过3个。