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大学课件测量学第6章控制测量

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测量学第六章控制测量

测量学第六章控制测量
根据已知点的坐标，反算坐标方位角
R tan1 y2 y1 tan1 y12
x2 x1
x12
12 R ，当 x 0, y 0 时
12 180 R ，当 x 0 时
12 360 R ，当 x 0, y 0 时
表6－5 闭合导线坐标计算表
1．闭合导线 起讫于同一已知点的导线，称为闭合导线
2．附合导线
布设在两已知点间的导线，称为附合导线。 此种布设形式，具有检核观测成果的作用，
并能提高成果的精度。
3．支导线
由一已知点和一已知边的方向出发，既不附合到 另一已知点，又不回到原起始点的导线，称为支 导线。
因支导线缺乏检核条件，故其边数一般不超过4条。
-61.10
85.66
-61.12 +85.68
2 107 48 30 +13 107 48 43
438.88 585.68
-0.02 +0.02
53 18 43 80.18
+47.88 +64.32
47.90 64.30
3 73 00 20 +12 73 00 32
486.76 650.00
-0.03 +0.02
当 A、B、C、P 四点共圆时，则

ac


bd

k

ac

0

bd 0
（6-31）
为不定解。因此，式（6-31）就是 P 点落在危险圆上的判别式。
量改正数，即
Vxi
fx D

Di
Vyi
f
y
D

Di

GPS控制测量PPT课件

GPS控制测量PPT课件
现代测量学
第六章 GPS控制测量
一、GPS的系统组成 GPS由空间部分、监控部分和用户接收机三部分组成。
1．空间部分 21+3颗（现有27颗）卫星组成；
六个轨道面，高度约2万km；
运行周期11h58m；
任意时刻、任意地点均可观测4 颗以上卫星。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
第六章 GPS控制测量
码长：2.35*1014bit,码元宽0.097752us(29.31m)，
码率 10.23Mbit/s,周期267天。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
五、导航电文 包括卫星星历、卫星工作状态、时间系统、轨道
摄动参数、大气改正参数、P码捕获信息等。传输一 次完整的导航电文约需12.5分。
注入站 在每颗卫星运行到上空时，把卫星星历、控 制参数和指令注入到卫星存贮器。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
第六章 GPS控制测量
3．用户接收机
基准站
移动站
双频GPS用户接收机
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
第六章 GPS控制测量
组成：天线、控制显示器、电缆、电源等部分组成。天 线安放在整置于控制点的脚架上，接收卫星信号，在控 制显示器上获得的是天线相位中心的三维坐标。
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
参考站GPS接收机
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
移动站
Modern Survey
现代测量技术室
现代测量学
移动站接收机和天线

测量学 第六章 控制测量PPT课件

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-2版97第六章控制测量学

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

测量学6小地区控制测量

测量学6小地区控制测量

二、国家控制 网的概念
为了统一全国各地区的测量工作，必须进行全国性的 控制测量，以建立国家控制网，供整个国民经济规划 和国防建设等使用。国家控制网分平面控制网和高程 控制网。
国家平面控制网
国家平面控制网主要是采用三角测量方法建立的，即 在全国范围内将控制点组成一系列的三角形，通过测 定所有三角形的内角，推算出各控制点的坐标。国家 控制网也是按照“由高级到低级、由整体到局部”的 原则布设的。国家平面控制网按其精度可分为一、二、 三、四等四个等级。
根据坐标方位角的定义，它是 从坐标轴北端开始顺时针旋转 至某边的水平角。因此有相同 端点的两条边，右侧边的坐标 方位角就等于左侧边的坐标方 位角加上两边之间的夹角，同 一条边的正反方位角相差180°。 即沿导线前进方向：
1
4
上式中包含具相同端点两条边 的方位角关系以及正反方位角 的关系。
2
3
5
α前=α后-180°+β左 =α后+180°-β右。
(四) 起始边方位角的测定
与高级已知点连接的导线，因有已知边方 位角，只需观测连接角便可以推算各边的 方位角，然后推算各点的坐标。对于不与 高级已知点相连接的闭合导线，则可用罗 盘仪测定一条起始边的磁方位角，便可推 算其他各边的方位角，并推算各点的坐标。
(五) 导线测量记录
导线测量的外业记录有规定的表格。
二、 经纬仪附合导线计算 附合导线计算角度闭合差和坐标增量闭合差的公式
不同。 (一) 角度闭合差的计算与调整
附合导线的角度闭合差为从一已知边方位角出发， 使用观测角推算至另一条已知边，推算方位角与已知 方位角之差。 (二) 坐标方位角的推算
推算出的已知边的坐标方位角应与已知值相同，以 此作为计算的检核。 (三) 坐标增量的计算 根据导线各边的方位角和边长，计算各坐标增量，计 算方法与闭合导线相同。

控制测量基础知识课件

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
*
93
§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

6控制测量

第10页/共97页
2. 国家高程控制测量 右图是国家水准网布设示意图， 一等水准网是国家高程控制网 的骨干。二等水准网布设于一 等水准环内，是国家高程控制 网的全面基础。三、四等水准 网为国家高程控制网的进一步 加密。建立国家高程控制网， 采用精密水准测量的方法。
第11页/共97页
由高级到低级，从整体到局部：分成四个等级，逐级控 制，逐级加密。 一等水准网：骨干，环线长1000-1500km 二等水准网：基础，环线长500-750km 精密水准测量 三、四等水准网：为地形测图和工程建设服务。
第12页/共97页
精密水准测量：一等水准网，二等水准网
等级
仪器 类型
视距 /m
前后视 视距累 距差 积差
基辅分 划读数 差/mm
基辅分 划读数 差/mm
往返测高差 不符值/mm
一 S05 ≤35 ≤Biblioteka 0.5 ≤ 1.5 ≤0.3 ≤0.5
二
S1
≤50 ≤ 1.0 ≤ 3.0 ≤ 0.5 ≤0.7
S05 ≤60
6.1 控制测量概述 6.2 坐标计算 6.3 导线测量 6.4 前方交会法 6.5 三、四等水准测量 6.6 三角高程测量
第1页/共97页
6.1 控制测量概述
6.1.1 控制测量 6.1.2 国家控制测量 6.1.3 小地区控制测量
第2页/共97页
6.1.1 控制测量
1. 控制测量的目的 测量工作的基本原则：(1)在测量布局上，“由整体到局
1. 小地区平面控制测量
目前小地区平面控制网的主要形式包括有： 1. 三角测量 （略） 2. 导线测量 3. 前方交会法 （自学） 4. GPS测量 （略） 5. 建筑方格网 （略）

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

测量学 第6章 小地区控制测量


2020年1月21日星期二
(3).实地选点(考虑以下因素)：
通视良好，便于测角；
地面平坦，便于量距(用测距仪不考虑)； 视野开阔，便于测图(重要)； 点位稳定，便于保存； 边长适当，足够密度；
便于安置仪器。
(3).实地选点(4).建立标志
(4).建立标志
永久性标志
2020年1月21日星期二
一等三角锁
二等连续网
二等连续网充填一等三角锁，成为全国平面控制网 的骨干。
2020年1月21日星期二
控制网布设示意图
2020年1月21日星期二
三等、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
2020年1月21日星期二
控制等级的选择 图根点密度
2020年1月21日星期二
导线测量概述
6-2 导线测量的外业
导线测量是平面控制测量中最常 用的方法。
导线的已知点和新建点组成的若 干条直线(即导线边)联结成一系 列折线或闭合多边形。
导线测量时，通常只需要前后两 点相互通视。
2020年1月21日星期二
一.单导线的 布置形式
一、单导线的布置形式
2020年1月21日星期二
导线测量外业的准备工作
1.踏勘选点及建立标志
准备工作：
收集资料：测区旧地形图、已知点(平面和程控制
点)资料、测量规范；
仪器工具：所用仪器(包括仪器的检验和校正)、工
具、记录手簿、材料。
1.踏勘选点及建立标志
(1).踏勘测区 实地了解测区地形； 了解已知点状况。
(2).图上(指原有旧图)设计布网方案 导线网形、等级； 导线边长、总长、点位密度等符合规范要求。
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5
A
X2=X1+△X12=X1+D12×cos α12 B 1
4
Y2=Y1+△Y12=Y1+D12×sin α12 βi αi i+1 △Xi i+1=Di i+1×cosαi i+1
△Yi i+1=Di i+1×sinαi i+1
3 2
X i ＋1
Y i ＋1
应满足内角和条件：
∑βi- (n -2) 180°≠0 ＝f f 满足限差后βi要改正
二、 三（四）等水准测量
主要采用“双面水准尺”观测法。
1.技术要求：（L、K为路线长度,单位为km）
项目
等级 使用 仪器
高差闭合差的限 差（mm）
附、闭 往、返
视线 长度
（m）
视线 高度
前后 视距 差（
m）
黑红
前后 黑红 面所
视距 面读 测高
累积 数差 差之 差（m）（mm） 差（
mm）
三 DS3 四 DS3
A
y
推算公式：
2 、坐标的反算
已知直线AB的两端点坐标 （
）、（ ）
求直线的水平距离及其坐标方位角
x B
A y
§6-3 导线测量
一、平面控制网的形式
三角锁（三角网）、导线网
二、单一导线布设方式
5
A
4
• 闭合导线
B
（1）
• 附合导线 A
2
B（1）
2 4
3
3 D
（5）C
• 支导线
三、导线测量的外业
②光电测距：测量竖直角、斜距，量取仪 器高和觇标高
3、水平角测量
一般观测左角。闭合导线中，导线点按逆时针 编号，左角即是内角。
图根导线角度测量测回数与限差要求
测角数
测回差
误差 差
合差
1︰500~ DJ6
1︰2000
2 ±30″ ±36″ ±24″ ±
四、导线测量的内业计算
内业计算目的
利用已知数据和外业观测成果,计算导 线点的平面直角坐标（X，Y）。
1、导线计算前的准备工作
（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（已知点坐标，方位角等）。 （3）绘导线略图（注明点号、角度、边长）。 （4）准备应用的计算表格。
2、闭合导线点的坐标计算思路
测
尺 上 尺上
点号
尺号
站
后距 前距
视距差 累积差
水准尺中丝读数 黑面 红面
K＋ 黑－ 红
高差中 数
1.614 0.774 后1 1.384 6.171 0
1
BM1 1.156 0.326 前2 0.551 5.239 -1 +0.8325 TP1 45.8 44.8 K1=4.787 +0.833 +0.932 +1
2
4 3
检核： X1=X5+△X′51 Y1=Y5+△Y′51 (与已知的起始点坐标相等)
闭合导线计算略图
教材 P102
200.44
E
90°07′30″
D
135°48′00″
241.00 231.32
96°51′36″(方位角）
84°10′30″
C
263.41
121°28′00″
A
108°27′00″
201.58
B
闭合导线计算表
121
( 121
4、附合导线点的坐标计算
与闭合导线计算有两点不同
（1） 角度闭合差计算不同, 应先推算坐标方位角 f =α′ CD – αCD = ( αAB + n×180°+ ∑测) – α CD
注：测左加右减
A
2
B（1）
3
4
D
（5）C
（2） 坐标增量闭合差计算不同，计算值－理论值
q计算与校核
视距部分（如超限则移动前尺或水准仪）
Ø 后距 （9）＝[（1）－（2）]×100 Ø 前距 （10）＝[（4）－（5）]×100 Ø 后前视距差 （11）=[（9）－（10）]
≤75m ≤75m
≤2 m
Ø 后前视距差累计 （12）＝本站的（11）＋前站的（12）
高 高差部分
≤5 m
Ø 后尺黑红面读数差（13）＝K1＋（3）－（8）
≤75 三丝 ≤2 ≤5 ≤2 ≤3 读数
≤100 三丝 ≤5 ≤10 ≤3 ≤5 读数
2、一个测站上测、记、算、核的方法和步骤（ 以三等水准测量为例）
q 选定测站，安置仪器 Ø （1）视距≤75m （2）前后视距差≤2m（目估或步测）
（3）三丝均能读数 q 观测与记录（8个读数）
采用双面水准尺观测法，按“后、前、前、后”法读数。 Ø 读后尺黑面读数：下丝（1），上丝（2），中丝（3） Ø 读前尺黑面读数：下丝（4），上丝（5），中丝（6） Ø 读前尺红面读数：中丝（7） Ø 读后尺红面读数：中丝（8）
f =∑测 -∑理 =∑ 测 - (n - 2) ×180° f允=±60″
若f ＞ f允，不合格，检查原因，重测 f ＜ f允，合格可进行角度调整
角度调整：V i = - fβ/ n ， i´ ＝i + V i
即：闭合差反号平均分配至每个观测角， 再计算改正后角值
检核： ∑ i´ = (n - 2)×180°
≤2 m m
Ø 前尺黑红面读数差（14）＝K2＋（6）－（7）
≤2 m m
Ø 黑面高差（16）＝（3）－（6）
Ø 红面高差（17）＝（8）－（7）
Ø 黑红面高差之差（15）＝[（16）－（17）±0.100]=[（13）－（14）]
≤3 m m
3、外业施测（测、记、算、核）
A
BM1
TP1 1
后 下 前下
从坐标北方向沿顺时针方向旋转至某一直线的水 平夹角，称为该直线的坐标方位角。
N
AB
A
N
B BA
4、正、反坐标方位角
N
AB
N
B BA
A
AB称为直线AB的正坐标方位角， BA称为直线AB的反坐标方位角。
BA＝AB ± 180°
二、坐标方位角的推算
若已知直线AB的方位角αAB，AB和BC间的水平角β 左 （或β右 ），推算直线BC的方位角 αBC 。
第六章 控制测量
第六章 控制测量
6.1 概述 6.2 方位角及坐标正反算 6.3 导线测量 6.6 高程控制测量
§6-1 概 述
一、测量工作的步骤
平面控制测量
地
控制测量
形
高程控制测量
测
绘
碎部测量
二、控制网和控制测量
1、控制网 在测区范围内选定具有控制作用的若干点，连接构成 各种几何图形，称为控制网。 2、控制点 构成控制网的这些点称为控制点。 3、控制测量 通过测量角度、边长或高差以求得各控制点平面坐标 或高程的测量工作称为控制测量。 4、控制网分为平面控制网和高程控制网。 控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。
左角——所测相邻边的水平夹角在前进方向的左边 右角——所测相邻边的水平夹角在前进方向的右边
推算公式 αBC = αAB ＋β左± 180° αBC= αAB －β右± 180°
三、坐标的正、反算
1 、 坐标的正算
x
已知A点的坐标 、 ，直线AB
B
的平距 SAB 和坐标方位角 ，计
算B点的坐标 ， 。
应满足坐标条件：
∑△X≠0＝fx ∑△Y≠0＝fy 计算fx 、fy，满足限差 后△X、△Y要改正
3、闭合导线点的坐标计算步骤
5
A
n（1）角度闭合差的计算和调
整
B1
4
n（2）计算导线边坐标方位角
3 2
n（3）计算坐标增量、坐标增量闭合差、并进行调整
n（4）推算导线点坐标
（1） 角度闭合差计算和调整
（2）导线边方位角计算
i i+1 = i-1 i + i左± 180° i i+1 = i-1 i － i右± 180°
5
A
B1
4
3 2
检核： 12 = 51 + 1左± 180°
（3）坐标增量计算及坐标增量闭合差计算、调整 •坐标增量计算 △xi=Di×cos ， △Yi=Di×sin •坐标增量闭合差计算 fx= ∑△Xi， fy= ∑△Yi •导线全长闭合差 •导线全长相对闭合差 K=f / D，D为导线边长总和 •若K>K允，检查后，重测边长；K<K允，合格进行调整 •改正数计算
1、选点（注意事项）
（1）导线点应选在视野广阔，便于测碎部点的地 方。
（2）相邻点必须通视。 （3）点均匀分布，相邻边长度相差不宜过大。 （4）点应选在不易被行人车马触动，土质坚实便
于安置仪器的地方。
1 (100.0,200.0)
2 3
4
7 6
5
2、导线边长测量
①钢尺量距：往返丈量，相对中误差 <1/3000 或1/1000
fx=∑△Xi－（XC－XB） fy=∑△Yi－（YC－YB）
A
2
B（1）
3
4
D
（5）C
教材 P101 附合导线计算略图
A
99°01′00″
189°20′56″
B 225。860167°45′36″
123°11′24″
139。030
2
172。570
C
D
1
§6-6 高程控制测量 高程控制测量
确定控制点的高程（H）