图根控制测量

以图为例：
步骤1：按照控制网等级在全站仪上设置平距、 方位角、高差的限差，供测站检查；
步骤2：在已知点A对中、整平，进入导线测
量程序进行测站数据的输入，输入到后视
点B的方位角或B点坐标， 设置距离测量各参
数，如气温、气压、
棱镜参数和测量模
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式（控制应“精测 3次，取平均 输入仪器高、棱镜高。
值”）。
任务一：全站仪三维导线布设和施测
图根控制点布设方法——导线法
B
1
3
C
附合导线
2
D
A
2
1
B
B
闭合导线 3
A
5
4
1 2
支导线
A
任务一：全站仪三维导线布设和施测
导线测量的外业工作 1.踏勘选点及建立标志 （1）资料搜集：测区及附近已有地形图和控制点 （2）导线点位置的选择
1) 相邻导线点间要通视； 2) 应选在土质坚实处，以保存和安置仪器； 3) 视野开阔，便于碎部测量； 4) 相邻导线的边长应大致相等； 5) 导线点应分布均匀，以便控制整个测区。
任务一：全站仪三维导线布设和施测
步骤3：全站仪精确照准后视B点，测量、检 核。在导线测量程序提示下，选择导线点 测量，全站仪精确照准1点，测量，仪器自 动连续观测3次，取平均值，保存1点 的测 量坐标（X1初，Y1初，H1初），则1点相 对于A点的坐标初增量为：
xA1初=X1初-XA
yA1初=Y1初-YA
任务一：全站仪三维导线布设和施测
5.高程控制网的等级划分及技术要求 5.1技术要求：路线长度、每公里高差中误差、闭合差 5.2等级划分： （1）国家水准网：分一、二、三、四等，一、二等采
用精密水准测量方法建立，三、四等水准网可直接 为地形测图及工程建设提供高程控制点 （2）城市高程控制网：分二、三、四级三个等级 （3）小地区高程控制网：以国家或城市等级水准点为 基础，建立单一水准路线或水准网。 5.3建立高程控制网的方法 高精度水准测量或三角高程测量。
hA1初=H1初HA
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5
任务一：全站仪三维导线布设和施测
步骤4：将仪器搬至1点，调用1点的初测坐标
作为测站数据。以A为后视点，建站（输入
后视坐标或方位角，各参数、仪器高、棱
镜高）。照准A点，可测的A点的返测坐标
（XA返、 YA返、 HA返），提示误差在限
差范围内，保存A点的返测坐标，则A点相
对于1点的坐标初增量为：
x1A返= XA返-
X1 y1A返= XA返-
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X1
任务一：全站仪三维导线布设和施测
则1点相对于A点的平均坐标增量为： xA1平=（ XA1初— X1A返）/2 yA1平=（ YA1初— Y1A返）/2 hA1平=（ HA1初— H1A返）/2
1点的往返平均坐标为： x1平=XA+ xA1平 Y1平=YA+ YA1平 H1平=HA+ HA1平
2.有关名词
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决定所组成的 图形。
控制测量：为建立控制网所进行的测量工作。
任务一：全站仪三维导线布设和施测
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
导线前进方向
任务一：全站仪三维导线布设和施测
3.边长测量 用全站仪、测距仪或钢尺精密测距进行导线边长测量，
读数到毫米。
4.水准测量
5.内业计算 xB xA xAB xA S AB cos AB
yB yA yAB yA S AB sin AB
导线测量内业计算的目的是计算各导线点的坐标。 计算之前，应全面检查导线测量的外业记录： 数据是否齐全，有无遗漏、记错或算错，成果是否 符合规范的要求。 检查无误后，就可以绘制导线略图，将已知数据和 观测成果标注于图上。
图根控制点的个数根据测区地形和测图比例尺确定。 利用全站仪采集碎部点，一般在500m以内能测到碎部点为 原则，如平坦而开阔地区一般图根控制点的密度为：当测 图比例尺为1:2000时，图根点数目不少于4个/Km2；当测图 比例尺为1:1000时，图根点数目不少于16个/Km2 ；对于 1:500比例尺测图不少于64个/Km2。
• 国家水准网
• 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。
大比例尺数字测图既可以用传统的先控制后碎部测量， 先整体后局部的作业方法，也可以采用图根控制测量和碎部 测量同时进行的一步测量法。对于高等级的测量，一般采用 传统的先控制后碎部的作业原则。
任务一：全站仪三维导线布设和施测
图根控制布设，是在各等级控制下进行加密，一般不 超过两次附和。在较小的独立测区测图时，图根控制可作 为首级控制。
• 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。
任务一：全站仪三维导线布设和施测
以上计算无需人工计算，只需按全站仪的 “Result”功能键，仪器自动显示的就是1 点的往返平均坐标，输入点号、保存即可。
以此类推，将仪器搬至2点，后视1点，建
站、观测、记录；再将仪器搬至3点，后视
2点，建站、观测、记录，求出2点的往返
平均坐标。……
当闭合回已知点A
任务二：辐射法、一步测量法和支站法作业
1 一步测量法 除了按传统的作业程序进行施测以外，还可以采用图根
导线与碎部测量同时作业的一步测量法。即在一个测站上， 先测导线的数据，接着就测碎部点。如图所示，A、B、C、D 为已知点，1，2，3…为图根导线，1’、2’…为碎部点。
A
1′ 2′ 3′ 4′
c
1
项目二：图根控制测量
任务一：全站仪三维导线布设和施测 任务二：辐射法、一步测量法和支站法作业 任务三：导线平差
任务一：全站仪三维导线布设和施测
1.控制测量目的与作用 为测图或工程建设的测区建立统一的平面控制网
和高程控制网。 控制误差的积累和传播 作为进行各种碎部测量的基准
任务一：全站仪三维导线布设和施测
任务一：全站仪三维导线布设和施测
任务一：全站仪三维导线布设和施测
图根控制测量主要是在测区高级控制点密度满足不了大 比例尺数字测图需求时，适当加密布设而成。当前，数字测 图工作主要是大比例尺数字地形图和各种专题图的测绘，随 之控制测量部分主要是进行图根控制测量。图根控制测量主 要包括平面控制测量和高程控制测量。平面控制测量确定图 根点的平面坐标，高程控制测量确定图根控制点的高程。
（3）导线网：测定各边的边长和相邻边的夹角
三角网（三边网）
导线网
任务一：全站仪三维导线布设和施测
4.2平面控制网的等级划分及其技术要求
（1）等级划分条件： 导线平均边长、测角精度要求、测边精度要求、三角形
角度闭合差、起始边相对中误差 （2）等级划分
1）国家三角控制网 按精度分为一、二、三、四个等级，精度逐级降低
• 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。
任务一：全站仪三维导线布设和施测
国家城市控制点——首级控制——图根控制。 (－)首级控制网
当测区范围成长条 形时，宜布设成往返 形交错导线。
任务一：全站仪三维导线布设和施测
2.坐标测量 在每一个测站进行设置后对后视点返测一
次，进行测站及误差限检核，进而取往返 观测的平均坐标来计算测站点的坐标，以 提高精度。然后按照测站点往返测坐标均 值及后视点坐标重新设置方位角进行前视 点坐标测量。
任务一：全站仪三维导线布设和施测
任务一：全站仪三维导线布设和施测
（3）建立标志 1）临时控制点应打上木桩与地面齐平，中心钉钉 2）永久控制点则应制成混凝土桩或石桩 3）绘制点之记
任务一：全站仪三维导线布设和施测
2.观测转折角（或内角）和连接角 ：采用测回法测角 （1）附合导线：城市测量一般观测导线前进方向的左
角，铁路测量中一般观测导线前进方向的右角 （2）闭合导线：观测内角 （3）连接角：各图中β1′、βA均为连接角
时，选择结束导线 测量程序，闭合点
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5
自动记为End.
任务一：全站仪三维导线布设和施测
步骤5：导线点闭合差调整。导线点平差由导 线测量功能下的导线调整子菜单功能自动 完成。或用其他开发的平差软件进行平差 即可。 注意：导线精度评定。
任务一：全站仪三维导线布设和施测
三联脚架法
三联脚架法是一种提高导线测角和测距精度的一种导 线测量方法，常用于精密短边导线的测角和测距中。为了 减弱仪器对中误差和目标偏心误差对测角和测距的影响， 一般使用三个既能安置全站仪又能安置带有觇牌（反射棱 镜）的基座和脚架，基座具有通用光学对中器。
对于小区域工程建设，由于国家等级控制点点位较稀少，为 了满足工程测量的需要，还要在测区内建立首级控制网，也 称为五等平面控制网。作为测区的首级平面控制。首级平面 控制网的布设也分为三角测量和导线测量。
(二) 工程建设常常需要大比例尺地形图，为了满足测绘地形图的 需要，必须在首级控制网的基础上对控制点进一步加密。 控制网可采用导线、小三角、交会法等形式。控制网可以附 合于国家高级控制点上，形成统一坐标系统，也可布设成独 立控制网，采用假定坐标系统。
2
3
D
4
B
任务二：辐射法、一步测量法和支站法作业
1 一步测量法
① 全站仪置于B点，后视A点，照准1点测水平角、垂直角和距离，求得1点坐标。 ② 不搬运仪器，再后视A点为零方向，施测B站周围的碎部点1’、2’…。根据B点 坐标可计算碎部点坐标（近似坐标）。 ③ B站测量完，仪器搬到1点，后视B点，前视2点，测角、测距，得2点坐标，同时 施测1点周围的碎部点，根据1点坐标，可得周围碎部点坐标。 同理依次测得各导线点坐标和该站周围的碎部点坐标，但要注意及时标注点号、勾 绘草图。 ④ 待测至C点，由B点到C点的导线测量数据，计算附合导线闭合差。若超限，则找 出错误重测导线；否则用计算机对导线进行重新平差处理。再利用平差后的导线坐 标，重算各碎部点的坐标值。 “一步测量法”对图根控制测量少设站，少跑路，提高外业效率。但它只适合于数 字测图。在EPSW电子平板测图系统中编有“一步测量法”测量程序。在测定导线后 ，可自动提取各条导线测量数据，进行导线平差，而后可按新坐标对碎部点进行坐 标重算。
任务一：全站仪三维导线布设和施测
三联脚架法法
施测时将全站仪安置在第I站的基座中，棱镜分别安置 在后视点i-1和前视点i+1的基座中，进行导线测量，分别 读取五种观测值：水平角β，距离S，竖角α，仪器高i， 目标高υ。当测完一站向下一站迁站时，导线点i和点i+1 上的脚架和基座不移动，只是从基座上取下全站仪和带有 觇牌的反射棱镜，将全站仪安置在第i+1站的基座上，第i 站上则安置棱镜，再将第i-1站的仪器迁到第i+2站，随后 再如前一站进行观测，直到整条导线测量完毕。
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、导线测量)、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
任务一：全站仪三维导线布设和施测
4.平面控制网
4.角以及少量边长 （2）三边网：测定三角形的所有边长
任务一：全站仪三维导线布设和施测
开工前的准备工作： 1.选择适当测角精度、测距精度的全站仪： 2.仪器检校：（开工后定期检校） 3.记录和显示内容设置：
操作程序： 1.导线布设：根据测区范围将控制网布设成
不同形状的闭合导线。
任务一：全站仪三维导线布设和施测 当测区范围成块状 时导线布设成常规的 多边形闭合导线。
2）城市平面控制网 a. 三角网：二、三、四等三角网和一、二级小三角网 b. 导线网：分为三、四等和一、二、三级
3）小地区控制网(≤10KM2）：首级控制网及图根控制网
任务一：全站仪三维导线布设和施测
4.3工程中建立平面控制网的施测方法 （1）导线测量
用于在狭长地带、山区以及道桥工程中建立平面控制 网，测定导线边长及相邻导线边的导线转折角 （2）小三角测量 用于在丘陵或山区测图所建立的控制网测量，测量各 三角形的所有内角及基线长度 （3）交会定点 加密控制点常用方法（前方交会、后方交会及侧方交 会法等）