河海大学测量学课件第6章控制测量
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河海大学测量学第6章控制测量NEW
第六章 控制测量
引言
测量工作的基本原则 先整体，后局部；先控制，后碎部
测量的步骤
控制测量
碎部测量（地形测量） 施工测量（施工放样）
控制测量的任务
目的：提供控制基础和起算基准。 实质：测定控制点的平面坐标和高程。
控制测量分类
控制测量
平面控制 高程控制
§6-1 概 述
一、测量控制网
❖ 控制网 在测区范围内选定若干个测量控制点
4、图根控制网
为满足地形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，进而需在国家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、自由 设站等。
测图控制点密度表
测图比例尺
每平方公里的控制点数
每幅图的控制点数
1∶5000
4
20
1∶2000
15
15
1∶1000
闭 合
• 坐标增量计算 △xi=Di×cos △Yi=Di×sin
导 线
• 坐标增量闭合差计算 fx= ∑△Xi
导线全长
fy= ∑△Yi
导线全长
点
绝对闭合差：
f
f
2 x
f
2 y
相对闭合差：
K
f
D
的 • 若K ＞ K允，检查后，重测边长； K ＜ K允，合格可进行调整 。
坐
坐标增量调整：
Vxi
fx D
(-12)
B
108 26 48
108 27 00
(-12)
C
84 10 18
84 10 30
(-12)
D
135 47 48
135 48 00
引言
测量工作的基本原则 先整体，后局部；先控制，后碎部
测量的步骤
控制测量
碎部测量（地形测量） 施工测量（施工放样）
控制测量的任务
目的：提供控制基础和起算基准。 实质：测定控制点的平面坐标和高程。
控制测量分类
控制测量
平面控制 高程控制
§6-1 概 述
一、测量控制网
❖ 控制网 在测区范围内选定若干个测量控制点
4、图根控制网
为满足地形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，进而需在国家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、自由 设站等。
测图控制点密度表
测图比例尺
每平方公里的控制点数
每幅图的控制点数
1∶5000
4
20
1∶2000
15
15
1∶1000
闭 合
• 坐标增量计算 △xi=Di×cos △Yi=Di×sin
导 线
• 坐标增量闭合差计算 fx= ∑△Xi
导线全长
fy= ∑△Yi
导线全长
点
绝对闭合差：
f
f
2 x
f
2 y
相对闭合差：
K
f
D
的 • 若K ＞ K允，检查后，重测边长； K ＜ K允，合格可进行调整 。
坐
坐标增量调整：
Vxi
fx D
(-12)
B
108 26 48
108 27 00
(-12)
C
84 10 18
84 10 30
(-12)
D
135 47 48
135 48 00
河海大学摄影测量学课件下
代表性理论方法
模拟摄影测量 解析摄影测量 数字摄影测量 光学、机械投影交会 数字投影交会、平差 影像匹配、模式识别
作业性质
机械辅助测图
发展状况
已过时（成熟）
计算机辅助测图 正在过时（成熟） 自动化测绘及 信息处理 迅速发展中， 成熟部分进入生产
31
返回目录
第十章 数字摄影测量基础知识
摄影测量三个发展阶段的比较：
10
返回目录
第八章数字地面模型概述
当A,B,C,D分布为正方形时，有
Z P (1 X L )(1 Y L )Z A ( X L )(1 Y L )Z B ( X L )( Y L ) Z C (1 X L )( Y L )Z D
五、数字地面模型的应用（举例） •线路设计 •地面坡度坡向计算分类（土地利用规划） •地表形态的面积、体积测算（工程土石方量计算） •库容估计，洪水预报 •飞行导航 •地形透视观察 •测绘成图
纠正对点：在纠正仪上，运动仪器自由度，使像片控制
点在承影面上的投影与图底上相应点位重合， 建立像片与图底透视关系的技术过程。 四、像平面图的制作过程 1、像片平面图的制作 a、图底准面 绘制图底；按图比例尺展绘控制点A、B、C、D；整饰 b、纠正对点 使像片上a、b、c、d点的投影与A、B、C、D重合 误差≤±0.4mm c、投影晒像 承影面上放上像纸，经曝光、摄影处理后得到按成图 21 比例尺的正射像片
9
返回目录
第八章数字地面模型概述
三、数字地面模型数据点的获取 1、全站仪实地测量方式 2、数字化已有地形图方式 3、摄影测量或遥感方式 四、数字地面模型的内插算法 在一定范围内，根据若干已知数据点，插值计算出 某未知点处的高程的算法。 例：双线性内插
模拟摄影测量 解析摄影测量 数字摄影测量 光学、机械投影交会 数字投影交会、平差 影像匹配、模式识别
作业性质
机械辅助测图
发展状况
已过时（成熟）
计算机辅助测图 正在过时（成熟） 自动化测绘及 信息处理 迅速发展中， 成熟部分进入生产
31
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第十章 数字摄影测量基础知识
摄影测量三个发展阶段的比较：
10
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第八章数字地面模型概述
当A,B,C,D分布为正方形时，有
Z P (1 X L )(1 Y L )Z A ( X L )(1 Y L )Z B ( X L )( Y L ) Z C (1 X L )( Y L )Z D
五、数字地面模型的应用（举例） •线路设计 •地面坡度坡向计算分类（土地利用规划） •地表形态的面积、体积测算（工程土石方量计算） •库容估计，洪水预报 •飞行导航 •地形透视观察 •测绘成图
纠正对点：在纠正仪上，运动仪器自由度，使像片控制
点在承影面上的投影与图底上相应点位重合， 建立像片与图底透视关系的技术过程。 四、像平面图的制作过程 1、像片平面图的制作 a、图底准面 绘制图底；按图比例尺展绘控制点A、B、C、D；整饰 b、纠正对点 使像片上a、b、c、d点的投影与A、B、C、D重合 误差≤±0.4mm c、投影晒像 承影面上放上像纸，经曝光、摄影处理后得到按成图 21 比例尺的正射像片
9
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第八章数字地面模型概述
三、数字地面模型数据点的获取 1、全站仪实地测量方式 2、数字化已有地形图方式 3、摄影测量或遥感方式 四、数字地面模型的内插算法 在一定范围内，根据若干已知数据点，插值计算出 某未知点处的高程的算法。 例：双线性内插
测量学 第六章 控制测量PPT课件
DABsin sin
DBP
DABsin sin
(6-34) (6-35)
γ=180°-(α+β) （6－36）
§6.4 交 会 法 测 量
6.4.1 前方交会
⑶计算P点坐标
分别由A点和B点按下式推算P点坐标（坐标正算），并校核。
xpxADAP coAsP
ypyADAPcoAsP
(6-37)
xpxBDBPcoBsP ypyBDBPcoBsP
γ3=αPD-αPA
(6-44)
Δγ＝γ3－γ’3
对于图根点，Δγ容许值为±40″。 表6－11为用余切公式计算后方交会点算例。
§6.4 交 会 法 测 量 6.4.2 后方交会
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
⑴利用坐标反算公式计算AB、BC坐 标方位角αAB、αBC和边长a、c。
abarcyxtb b axya anarc tyxa aab b n(6-9)
D ab xa 2 bya 2b cx o aabsbsy ian abb(6-10)
§6.4 交 会 法 测 量 6.4.2 后方交会
⑵计算α1、β2。 从图6－21中可见： αBC－αBA＝α2＋β1
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
BP csin2 sin 2
测量学A—第六章小地区控制测量资料
f x 0.19
f y 0.11
f
f
2 x
f
2 y
0.22
K 0.22 1 641 .44 2900
K容
1 2000
3.闭合导线的计算
闭合导线的计算步骤与附合导线基本相同， 需要强调以下两点： (1)角度闭合差的计算
n边形闭合导线内角和的理论值应为：
理 （n 2）180
f 测 理 测 （n 2）180
（2）坐标增量闭合差的计算
根据闭合导线本身的特点： 北
理论上 实际上
x理 0
4
y理 0
893350
fx
x
测
1
893630
3 730020
f y y测 1253000
已知A（ xA , y A ），DAB , AB ， 求B点坐标 xB , yB 。
x
xAB xB xA DAB cos AB
y AB yB y A DAB sin AB
y AB
B
xB xA xAB yB y A y AB
xB xA
xAB AB DAB
计 算
f 容 60 4 12 0
f
f
2 x
f
2 y
0.11
K 0.11 1 392 .90 3500
K容
1 2000
一、前方交会
1.基本公式（余切公式）
当A、B、P逆时针编号时：
xP
xActg
xBctg ( yB ctg ctg
yA)
例：
2053648
【测量学】第1章绪论【河海大学】
（二）基本原则
1）由整体到局部 2）由高级到低级 3）由控制到碎步
地球曲率对测量工作的影响
1 地球曲率对水平距离的影响
S D S R tan R R( 3
A'
3
) S3
3R2
B'
水平面 A
R
α
D
SC B
S (km) 10 25 50 100
S(cm)
1 13 103 821
S/S
1/1000000 1/195000 1/48700 1/12200
结论：在半径为10公里的小区域内，地球曲率对水平距离 的影响可以忽略不计。
地球曲率对测量工作的影响（续）
2 地球曲率对高程的影响
R2+D2 =(R+ h)2
A'
h=D2/(2R+ h)
h=D2/2R
B'
水平面 A
R
α
D
S
B
C
h
d (km) 0.1 0.2 0.3 1.0 10.0
h (cm) 0.08 0.3 0.7 7.8 785
结论：高程测量时，即使距离很近，也必须考虑地球曲率 的影响。
高斯投影描述（续）
我国规定按经差6°和3°进行投影分带。 投影带：以中央子午线为轴，两边对称划出一定区域 作为投影范围。
1）分带原则 限制长度变形使其不大于测图误差； 带数不应过多以减少换带计算工作。
2）分带方法
（三）高斯－克吕格投影（续）
6°分带法：
从格林尼治零度经线起每6°为一个投影带，全球共分60个投影带 L0=6N-3
大地原点：陕西省西安市泾阳县永乐镇
3）2000中国大地坐标系
1）由整体到局部 2）由高级到低级 3）由控制到碎步
地球曲率对测量工作的影响
1 地球曲率对水平距离的影响
S D S R tan R R( 3
A'
3
) S3
3R2
B'
水平面 A
R
α
D
SC B
S (km) 10 25 50 100
S(cm)
1 13 103 821
S/S
1/1000000 1/195000 1/48700 1/12200
结论：在半径为10公里的小区域内，地球曲率对水平距离 的影响可以忽略不计。
地球曲率对测量工作的影响（续）
2 地球曲率对高程的影响
R2+D2 =(R+ h)2
A'
h=D2/(2R+ h)
h=D2/2R
B'
水平面 A
R
α
D
S
B
C
h
d (km) 0.1 0.2 0.3 1.0 10.0
h (cm) 0.08 0.3 0.7 7.8 785
结论：高程测量时，即使距离很近，也必须考虑地球曲率 的影响。
高斯投影描述（续）
我国规定按经差6°和3°进行投影分带。 投影带：以中央子午线为轴，两边对称划出一定区域 作为投影范围。
1）分带原则 限制长度变形使其不大于测图误差； 带数不应过多以减少换带计算工作。
2）分带方法
（三）高斯－克吕格投影（续）
6°分带法：
从格林尼治零度经线起每6°为一个投影带，全球共分60个投影带 L0=6N-3
大地原点：陕西省西安市泾阳县永乐镇
3）2000中国大地坐标系
测量学-2版97第六章控制测量学
4、连测：观测导线连接角和连接边
目的：传递坐标方位角和坐标之用。如果附近无高级控制 点，则用罗盘仪施测导线起始边的磁方位角，并假定起始 点的坐标作为起算数据。
附合导线外业:
已知数据：AB,XB,YB；CD,XC,YC。点1、2、3、4为 新建导线点。
C CD
AB
B
B
1 DB1
1
D12
2 D23
2
3 D34 4 D4C
1、小区域平面控制：
国家城市控制点—首级控制—图根控制 图根平面控制：常采用小三角测量、导线测量、前方交会、 后方交会等方法。
2、小区域高程控制：
国家或城市水准点—三、四等水准—图根点高程（图根水准）
测图比例尺
图根点密度 (点／km2 )
1:500 150
1:1000 1:2000
50
15
1:5000 5
实地选点时，应注意下列几点：
(1) 地面坚实，视野开阔，便于安置仪器； (2) 相邻点要通视，便于测角和量距； (3) 导线点应均匀分布于整个测区； (4) 同等级导线相邻各边长度相差不宜过大。
2．量边：测量各导线边的距离
光电测距或钢尺量距
3、测角：观测导线各转折角(左角、右角)
测回法测角 附和导线和支导线一般观测左角 闭合导线一般观测内角
国家高程控制网：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。
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、四等三角网和导线网
根据测区的需要，在二等三角网的基础上进行加密，基 本图形如下：
三角网或三边网
导线网
三、小区域（10km2以内）控制测量
目的：传递坐标方位角和坐标之用。如果附近无高级控制 点，则用罗盘仪施测导线起始边的磁方位角，并假定起始 点的坐标作为起算数据。
附合导线外业:
已知数据：AB,XB,YB；CD,XC,YC。点1、2、3、4为 新建导线点。
C CD
AB
B
B
1 DB1
1
D12
2 D23
2
3 D34 4 D4C
1、小区域平面控制：
国家城市控制点—首级控制—图根控制 图根平面控制：常采用小三角测量、导线测量、前方交会、 后方交会等方法。
2、小区域高程控制：
国家或城市水准点—三、四等水准—图根点高程（图根水准）
测图比例尺
图根点密度 (点／km2 )
1:500 150
1:1000 1:2000
50
15
1:5000 5
实地选点时，应注意下列几点：
(1) 地面坚实，视野开阔，便于安置仪器； (2) 相邻点要通视，便于测角和量距； (3) 导线点应均匀分布于整个测区； (4) 同等级导线相邻各边长度相差不宜过大。
2．量边：测量各导线边的距离
光电测距或钢尺量距
3、测角：观测导线各转折角(左角、右角)
测回法测角 附和导线和支导线一般观测左角 闭合导线一般观测内角
国家高程控制网：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。
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、四等三角网和导线网
根据测区的需要，在二等三角网的基础上进行加密，基 本图形如下：
三角网或三边网
导线网
三、小区域（10km2以内）控制测量
测量学第6章控制测量精品PPT课件
1、选点
1 (100.0,200.0)
2 3
7 6
4 5
2、观测
① 边长测量
钢尺量距：往返丈量相对中误差 <1/2000 或1/1000
光电测距： 视 距 法 ： 往返相对误差<1/300
② 水平角测量(连接角及转折角） 一般规定观测左角。闭合导线中，导线点
按逆时针编号，左角即是内角。
D
E
90°07′30″
引言
测量工作的基本原则
测量的步骤
控制测量
碎部测量（地形测量） 施工测量（施工放样）
控制测量的任务
目的：提供控制基础和起算基准。 实质：测定控制点的平面坐标和高程。
控制测量分类
控制测量
平面控制 高程控制
三角网 导线网 组合网 水准网 三角高程
第六章 控制测量
本章要点
方位角及坐标计算 导线测量外业实施 导线测量内业计算 三角测量 交会定点
自由静止时所指的方向。
磁北
X
Y
③坐标纵轴方向：高斯—克吕格平面直角坐
标的坐标纵轴方向
三个标准方向的关系
真 子 午 线
o 磁偏角, 子午线收敛角
东偏为正 ,西偏为负
2、方位角
定义：从直线一端的标准方向开始顺时针 量至该直线的水平夹角。其取值范围 0°～360º。
根据所取的标准方向不同，方位角可分为：
±20″ ±36″ ±24″ 40 n
三、导线测量的内业计算
计算前的准备工作：
1、全面检核外业原始观测数据记录、计算 是否齐全、正确、限差是否合格。
2、抄录已知数据（已知高级点坐标，方位 角等）。
3、绘导线略图（注明点、角度、边长）。 4、准备应用的计算表格。
6平面控制测量、导线测量
现 代 测 量 技 术 室
土木工程测量学
点 名
观测角 方位角 真方位角 边长
160 35 42
i
yi
M A 1
2 3 B N fβ = －10″
+ 02 80 04 52
60 40 34
60 40 36
281.457 269.974 315.345 392.121
+ 02 247 27 32 128 08 06 128 08 10 + 02 91 12 43 39 20 49 39 20 55 + 02 255 03 51 114 24 40 114 24 48 + 02 219 58 55 154 23 45
2. 计算坐标方位角的通用公式
AB
M o d e r n
X AB 180 90 sgn(YAB ) arctan Y AB
S u r v e y
现 代 测 量 技 术 室
土木工程测量学
§6-4
aAB = a Δ YAB > 0 Δ XAB >0 a a A AB B
单导线的近似平差计算
二、双定向附（闭）合导线计算 1.方位角闭合差及其配赋
M o d e r n
S u r v e y
现 代 测 量 技 术 室
土木工程测量学
§6-5 单导线的近似平差计算
β
n
M β A
β
2
Pn P2
1
N
Sn β n+1
S1
S2 P 3
B
1 MA 1 180
2 1 2 180
x B
αBA
控制测量学PPT课件
控制测量学
22工.2程.1测工量程水测平量控水制平网控建制立网的的基分本类原理
工测控制网可分为两种：一种是在各项工 程建设的规划设计阶段，为测绘大比例尺地 形图和房地产管理测量而建立的控制网，叫 做测图控制网；
另一种是为工程建筑物的施工放样或变形 观测等专门用途而建立的控制网，我们称其 为专用控制网。
5. 非独立网：网内有多余起算数据。
控制测量学
2.4 工程测量控制网的优化设计
测量控制网的分类 按范围
全球控制网 国家控制网 工程控制网
控制测量学
2.4 工程测量控制网的优化设计
测量控制网的分类 按用途
测图控制网 施工（测量）控制网
变形监测网 安装（测量）控制网
控制测量学
2.4 工程测量控制网的优化设计 测量控制网的分类 按网点性质
控制测量学
常规大地测量法
3）工程测量中三角网起算数据的获得 起算边长 当测区内有国家三角网（或其他单位施测的三角网） 时，若其精度满足工程测量的要求，则可利用国家三 角网边长作为起算边长。 若已有网边长精度不能满足工程测量的要求（或无已 知边长可利用）时，则可采用电磁波测距仪直接测量 三角网某一边或某些边的边长作为起算边长。
独立导线网的起算数据需要几个？
一个起算点坐标及一方向方位角 或两个点坐标
控制测量学
常规大地测量法
导线网与三角网相比，主要优点在于： 1 网中各点受通视要求的限制较小，易于选点 和降低觇标高度，甚至无须造标。 2 导线网的图形非常灵活，选点时可根据具体 情况随时改变。 3 网中的边长都是直接测定的，因此边长的精 度较均匀。
控制测量学
22..11.国1 建家立水国平家控水平制大网地建控制立网的的基方本法 原理
22工.2程.1测工量程水测平量控水制平网控建制立网的的基分本类原理
工测控制网可分为两种：一种是在各项工 程建设的规划设计阶段，为测绘大比例尺地 形图和房地产管理测量而建立的控制网，叫 做测图控制网；
另一种是为工程建筑物的施工放样或变形 观测等专门用途而建立的控制网，我们称其 为专用控制网。
5. 非独立网：网内有多余起算数据。
控制测量学
2.4 工程测量控制网的优化设计
测量控制网的分类 按范围
全球控制网 国家控制网 工程控制网
控制测量学
2.4 工程测量控制网的优化设计
测量控制网的分类 按用途
测图控制网 施工（测量）控制网
变形监测网 安装（测量）控制网
控制测量学
2.4 工程测量控制网的优化设计 测量控制网的分类 按网点性质
控制测量学
常规大地测量法
3）工程测量中三角网起算数据的获得 起算边长 当测区内有国家三角网（或其他单位施测的三角网） 时，若其精度满足工程测量的要求，则可利用国家三 角网边长作为起算边长。 若已有网边长精度不能满足工程测量的要求（或无已 知边长可利用）时，则可采用电磁波测距仪直接测量 三角网某一边或某些边的边长作为起算边长。
独立导线网的起算数据需要几个？
一个起算点坐标及一方向方位角 或两个点坐标
控制测量学
常规大地测量法
导线网与三角网相比，主要优点在于： 1 网中各点受通视要求的限制较小，易于选点 和降低觇标高度，甚至无须造标。 2 导线网的图形非常灵活，选点时可根据具体 情况随时改变。 3 网中的边长都是直接测定的，因此边长的精 度较均匀。
控制测量学
22..11.国1 建家立水国平家控水平制大网地建控制立网的的基方本法 原理
工程测量课件：控制测量
2 导线测量-导线测量工作内容
标志的形式
点之记
2 导线测量-导线测量外业工作
测角要求:
• 附合导线和支导线全线统一测左角或测右角，闭合 导线测内角。
• 角度测量应满足规定的测回数、半测回角差等指标 要求。
2 导线测量-导线测量外业工作
量边要求:
•
•
钢尺: 往、返丈量，相对中误差不大于限差时， 取平均值即可。
前 后 180 左
前
后
180
右
最后推算出的已知边坐标方位角,应与已知值相比,以此作为 计算检核。
2 导线测量-导线内业
（3）坐标增量闭合差计算及其调整
坐标增量计算 xi, i 1 Di,i1 cosi,i1 yi, i 1 Di,i1 sin i,i1
坐标增量总和理论值
1.控制测量概述
图根控制网
1.控制测量概述
国家高程控制网
分一、二、三、四等四个等级，每公里高差中 数的权中误差为 ± 1、± 2、 ± 6、 ± 10mm （《工程测量规范 50026-2007》）； 一、二等水准测量：精密水准测量。
13
国家高程控制网示意图
14
1.控制测量概述
城市、工程高程控制网
，yA=4537.66
现结合本例说明闭合导线计算步骤如下：
xA=5032.70
确定推算路线
2 导线测量-导线内业
(1) 角度闭合差的计算与调整： 内角和理论值：
Σβ理=（n－2）×180°
角度闭合差的计算： fβ=Σβ测 — Σβ理 =Σβ测 —（n-2）×180°
角度容许闭合差的计算（限差可查规范）
图根导线: F = 60 n =±120″
控制测量基础知识课件
第六章 小地区控制测量
第六章 控制测量 学习要点 ◆控制测量概述 ◆平面控制网定位和定向 ◆导线测量与导线计算 ◆交会定点计算 ◆GNSS基本概念和操作
*
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§6-1 控制测量概述
一. 平面控制测量 二. 高程控制测量 三. 全球定位系统
93
*
三.全球导航卫星系统 全球定位系统(GPS)是“全球测时与测距导航定位系统”(navigation system with time and ranging global positioning system)的简称，是美国于20世纪70年代开始研制的一种用卫星支持的无线电导航和定位系统。由于能独立、快速地确定地球表面空间任意点的点位，并且其相对定位精度较高，因此，从军事和导航的目的开始而迅速被扩展应用于大地测量领域。起先仅用于控制测量，目前已能推广应用于细部测量（地形测量和工程放样）。 GPS的空间系统由分布于6条绕地球运行轨道上的24颗卫星所组成,卫星离地面高度为20200km，这样的分布和运行,可以保证在全球各地在任何时刻用GPS接收机能观测到4～8颗高度角在15°以上的卫星，使能据此进行定位和导航。
观测数据： 连接角B，线转折角0 ，1 ，… 5 导线各边长DB1，D12，…，D51*93（二） Nhomakorabea合导线计算
93
*
闭合导线的角度闭合差及角度的调整
多边形内角之和的理论值：
内角之和不等于理论值 而产生角度闭合差：
对于图根导线,按照误差理 论角度闭合差的允许值：
如角度闭合差小于限差,则将 f β 按 “反其符号,平均分配”的原则改正各内角。
全球导航卫星系统的地面接收机
*
93
1.接收天线 2.信号处理器 4.接收天线和信号处理器 5.可伸缩标杆 6.控制器
第六章 控制测量 学习要点 ◆控制测量概述 ◆平面控制网定位和定向 ◆导线测量与导线计算 ◆交会定点计算 ◆GNSS基本概念和操作
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§6-1 控制测量概述
一. 平面控制测量 二. 高程控制测量 三. 全球定位系统
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三.全球导航卫星系统 全球定位系统(GPS)是“全球测时与测距导航定位系统”(navigation system with time and ranging global positioning system)的简称，是美国于20世纪70年代开始研制的一种用卫星支持的无线电导航和定位系统。由于能独立、快速地确定地球表面空间任意点的点位，并且其相对定位精度较高，因此，从军事和导航的目的开始而迅速被扩展应用于大地测量领域。起先仅用于控制测量，目前已能推广应用于细部测量（地形测量和工程放样）。 GPS的空间系统由分布于6条绕地球运行轨道上的24颗卫星所组成,卫星离地面高度为20200km，这样的分布和运行,可以保证在全球各地在任何时刻用GPS接收机能观测到4～8颗高度角在15°以上的卫星，使能据此进行定位和导航。
观测数据： 连接角B，线转折角0 ，1 ，… 5 导线各边长DB1，D12，…，D51*93（二） Nhomakorabea合导线计算
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闭合导线的角度闭合差及角度的调整
多边形内角之和的理论值：
内角之和不等于理论值 而产生角度闭合差：
对于图根导线,按照误差理 论角度闭合差的允许值：
如角度闭合差小于限差,则将 f β 按 “反其符号,平均分配”的原则改正各内角。
全球导航卫星系统的地面接收机
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1.接收天线 2.信号处理器 4.接收天线和信号处理器 5.可伸缩标杆 6.控制器
第6章控制测量ppt课件
3. 测角
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)。一般在附合导线或 支导线中，是测量导线左角，在闭合导线中均测内角。 若闭合导线按顺时针方向编号，则其右角就是内角。对 于图根导线，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 作为一测回成果。
将校核过的外业观测数据及起算数据填入“闭合导线坐 标计算表” 中，起算数据用下划线标明。
导 线 略 图
导线坐标计算表
点
角度 观测值
改正后 角度
方位角
水 距
平 离
坐标增量 改正后坐标增量
号 ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ m ±ΔX ±ΔY ±ΔX ±ΔY
坐标
X
Y
1
2 102-48-09
3 78-51-15
导线点选定后，要在每一点位上打一大木桩，其周围浇灌一 圈混凝土，桩顶钉一小钉，作为临时性标志，若导线点需要保 存的时间较长，就要埋设混凝土桩或石桩，桩顶刻“十〞字， 作为永久性标志。导线点应统一编号。
为了便于寻找，应量出导线点与附近固定而明显的地物 点的距离，绘一草图，注明尺寸，称为“点之记”，如 下图。
→作用：a.保证精度，减少误差积累； b.便于分组测量，加快进度。
2. 控制测量的分类
控制网分为平面控制网和高程控制网两种： 测定控制点平面位置(x，y)的工作，称为平面控制测量。 测定控制点高程(H)的工作，称为高程控制测量。
6.1.2 国家控制测量
在全国范围内建立的控制网，称为国家控制网。是用 精密测量仪器和方法依照施测精度按一、二、三、四 等四个等级逐级控制建立的。
基辅分 划读数 差/mm
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αn(n+1) = α12 + β2 + β3 + ... + βn − (n −1) *180o
3. 坐标的正、反算
(一) 正算问题
已知点A的坐标(XA,YA)，直线AB的水平 距离SAB以及坐标方位角αAB，如何求B点 的坐标(XB,YB)。
⊿YAB
B
X
⊿XAB
αAB
SAB
A Y
3. 坐标的正、反算
1. 直线定向 (三) 方位角
N
N
αAB
α B BA
A
A点和B点的真北方向不一致 A点和B点的磁北方向也不一致 真方位角和磁方位角的正反方位角相差不为180
2. 坐标方位角的推算
已知直线12的方位角，以及直线12与23 之间的水平角，如何计算23的坐标方位角。
β2 左
α23
α12
2
3 1
α23 = α12 + β2左－180o
1. 测量控制网
(三) 平面控制网的布设形式 （1）三角网
三角点
三角测量
测角网 测边网 边角网
1. 测量控制网
（2）导线网
导线点
导线测量
1. 测量控制网
GPS点
GPS三角网
GPS导线
1. 测量控制网
(四) 控制网的等级和关系 1) 国家等级平面控制网 作用：
a)提供全国性、统一的空间定位基准，是各种比 例尺地图测图和工程建设的基本控制；
b)为空间科学技术和军事提供精确的点位坐标； c)为研究地球的形状、大小和地震预报提供重要 依据。
1. 测量控制网
(四) 控制网的等级和关系 1) 国家等级平面控制网 分级：
a)按精度分成：一、二、三、四等； b) 一二等布设成三角锁或精密导线,平均边长 25km和13km； c) 三四等由一二等加密而来，平均边长8km, 2km
第六章 控制测量
主要内容
6.1 概述 6.2 方位角与坐标正反算 6.3 导线测量 6.4 三角测量 6.5 交会定点 6.6 高程控制测量
6.1 概述
1. 测量控制网
(一) 控制测量(control surveying)
地形测图或施工测量的基本原则
“先整体，后局部” “先控制，后碎部”
1. 测量控制网
∆YAB = YB − YA
3) 踏勘选点、埋石 “点之记 ”
4) 外业观测 5) 数据处理 6) 技术总结
6.2 方位角与坐标正 反算
1. 直线定向
(一) 什么是直线定向 1) 确定地面两点相对位置需要什么条件？ (a) 两点间的水平距离 (b) 两点连线的方向
2) 直线的方向怎么定义？ 需要一个标准方向
直线定向：确定直线与标准方向间的水平夹角
1. 直线定向
(二) 标准方向
1) 真子午线方向 过真子午线上任一点的切线方向
又称“真北方向”，由天文测量得到。
2) 磁子午线方向 过磁子午线上任一点的切线方向
又称“磁北方向”,由罗盘仪测得。
1. 直线定向
X
(二) 标准方向
3) 坐标纵轴方向
Ⅳ
Ⅰ
高斯投影带中央子午线的方向 。 O Y
Ⅲ
Ⅱ
注意： 同一个点的真子午线，磁子午线，坐标纵
X
⊿YAB
B
⊿XAB
αAB
SAB
A Y
X B = X A + ∆X AB YB = YA + ∆YAB
∆X AB = S AB * cosα AB ∆YAB = S AB *sin α AB
纵坐标增量 横坐标增量
3. 坐标的正、反算
(二) 反算问题
已知点A的坐标(XA,YA)和点B的坐标 (XB,YB) ，反求直线AB的水平距离SAB以及坐 标方位角αAB。
2. 坐标方位角的推算
已知直线12的方位角，以及直线12与23 之间的水平角，如何计算23的坐标方位角。
α23
α12
2
β2 右
3
1
α23 = α12 − β2右＋180o
2. 坐标方位角的推算
推算方位角的通用公式（左角）：
4
n＋1
2
n
3 1
αi(i+1) α = (i−1)i + βi −180o
较低。一般要求图根控制点相对于图根起始点点 位中误差不大于图上0.1mm。
2. 控制测量工作过程
(一) 基本原则
“先整体，后局部” “分级布网，逐级控制”
(二) 基本步骤
1) 控制网设计
确定布网形式,图上选点。
2) 编写大纲
测区概况，测量要求，布网方案，仪器设备，人员， 工期
2. 控制测量工作过程
测量工作步骤
地形测绘
控制测量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
碎部测量
平面控制测量
高程控制测量
1. 测量控制网
控制测量
目的：提供控制基础和起算基准 实质：测定具有较高精度的平面
坐标和高程的点位控制点
1. 测量控制网
(二) 控制网 控制网： 在测区范围内选定若干个测量控制点 (control point)而构成的几何图形。
平面控制(控制平面坐标x，y) 高程控制(控制高程H)
⊿YAB
B
X
⊿XAB αAB
SAB
A Y
3. 坐标的正、反算
⊿YAB
B
X
⊿XAB
αAB
SAB
A Y
∆X AB = X B − X A
∆YAB = YB − YA
α AB
=
arctan( ∆YAB ∆X AB
)
SAB =
∆X
2 AB
+
∆YAB 2
3. 坐标的正、反算
坐标增量与方位角象限
∆X AB = X B − X A
轴三个方向不一致。
1. 直线定向
(三) 方位角
方位角：从标准方向北端起，顺时针方向至某 一直线的水平夹角，称为该直线的方位角 （取值0~360度）。
N
α
B
A
真方位角 磁方位角 坐标方位角
1. 直线定向 (三) 方位角
方位角与反方位角
N
αAB
A
N
α B BA
坐标方位角的正反方位角相差180度
α AB = α BA ±180o
1. 测量控制网
2) 城市与工程控制网
工程控制网： 满足工程建设、施工放样、安全监测的需要。
布设形式： 根据工程规模和实际地形，布设成三角网或导
线。
1. 测量控制网 道路施工控制网
1. 测量控制网 桥梁施工控制网
1. 测量控制网
(四) 控制网的等级和关系 3) 图根控制网
作用： 满足测图需要建立的控制网，密度要求较大。 由国家或城市控制网发展而来，精度要求相对
1. 测量控制网 国家一等、二等平面控制网
1. 测量控制网
三等、四等三角网和导线网, 在二等三角 网的基础上进行加密形成
1. 测量控制网
1. 测量控制网
(四) 控制网的等级和关系
2) 城市与工程控制网
城市控制网： 满足城建规划的需要，在国家四等控制网基
础上建立。
城市控制网精度分级： 二、三、四等 一、二级小三角 一、二级小三边 一、二、三级导线