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。

建立控制网的作用为：

⑴控制网是进行各项测量工作的基础。

⑵控制网具有控制全局的作用。

⑶控制网具有限制测量误差的传递和积累的作用。

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。

2．附合导线

从一条高级边AB开始，经过一系列导线点，将其附合到另一条高级边CD上。

3．支导线

从一条高级边AB开始，经过1~2个导线点，最后既不闭合也附合到另外高级边上。支导线只能在困难地区用于布设图根导线。

二、导线测量的外业工作

1．踏勘选点及建立标志

选点：

⑴相邻点通视，便于测角、量边；

⑵点位应选在土质坚硬处，便于安置仪器及保存标志；

⑶点位周围视野开阔，便于碎部测量；

⑷导线边长大致相等；

⑸密度适当，分布合理，便于控制整个测区。

导线点选定后，应建立点的标志。

导线点应统一编号，并

做点之记。如下图：

2．量边

对图根导线，可采用电磁波测距仪单向施测；当用钢尺往返测时，其相对误差应小于1/3000。

3．水平角观测

导线的水平角用经纬仪或全站仪测回法施测，测出左侧角或右侧角。

导线应与附近高级点连测（连接角、连接边），取得起始坐标和起始方位

角。

若测区或附近没有高级点，可用罗盘仪测定一条边的磁方位角，并假定一点的坐标，作为起始数据，这时通常布设成闭合导线。

三、导线测量的内业计算

导线的内业计算应在规定的表格中进行，以便于检核。 1．闭合导线的计算

⑴角度闭合差的计算与调整

()理

测理测＝＋＋＋ββββββββ∑-∑=⋅-∑⋅⋅⋅=∑f n n

180

221

若容ββf f ≤,则进行角度闭合差调整：反符号平均分配。 改正数βV 为：

⑵方位角的推算

180

180+-=-+=右后前左后前对右侧角：对左侧角：βααβαα

计算值若大于等于360°，则减去360°，若是负值，则加上360°。 ⑶坐标增量的计算

ij

ij ij ij ij ij D y D x ααsin cos =∆=∆

⑷坐标增量闭合差的计算与调整

测

测

理理测测所以y f x f y x y y y y x x x x y x n n ∆∑=∆∑==∆∑=∆∑∆+⋅⋅⋅+∆+∆=∆∑∆+⋅⋅⋅+∆+∆=∆∑002121

n

f V β

β-

=

导线全长闭合差：

导线相对闭合差：

若容T T ≤，则进行坐标增量闭合差调整：反符号按边长比例分配。

改正后，f x =f y =0 ⑸导线点坐标的计算

ij

i j ij i j x y y x x x ∆+=∆+=

2．附合导线的坐标计算

附合导线的坐标计算程序与闭合导线基本相同。由于导线形式不同，仅角度闭合差及坐标增量闭合差的计算有所不同。 ⑴角度闭合差的计算

理

测终始右理始终左理对右侧角：对左侧角：ββααβααββ∑-∑=⋅+-=∑⋅+-=∑f n n

180180

⑵坐标增量闭合差的计算

()

()

始终测理测始终测理测始

终理始终理y y y y y f x x x x x f y y y x x x y x --∆∑=∆∑-∆∑=--∆∑=∆∑-∆∑=-=∆∑-=∆∑

3.支导线的计算

支导线计算不需进行闭合差的调整，直接求出坐标即可。

2

2

y

x f f f +=

f

D

f T =

∑=

1ij

y

yij ij

x

xij D D

f V D D f V ⋅∑-=⋅∑-=∆∆