第六章-3小区域控制测量
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小区域控制测量
小区域控制测量分为两种方法:1.三、四等水准测量
2.三角高程测量
三、四等水准测量的作业方法
一、顺序:“后前前后”(黑黑红红)一般一对尺交替使用。
(红黑双面尺是有一对的,两把尺的红面底端刻划分别是4.687、4.787两种,黑面是一样的,都是0起步)
二、读数:黑面“三丝法”(上、下、中丝)读数,红面仅读中丝。
后视(黑面) 上丝读数 下丝读数 中丝读数
前视(黑面) 上丝读数 下丝读数 中丝读数
前视(红面) 中丝读数
后视(红面) 中丝读数
二、 Ⅲ、Ⅳ等水准测量的计算与记录格式
1.后视=100×|上丝读数-下丝读数|
2.前后视距差d1=后视距-前视距
d1要求:三等≤±3m , 四等≤±5m
3.视距差累计值∑d1-前站的视距差累计值∑d1-1+本站的前后视距差d1。
∑d1要求:三等≤±6m , 四等≤±10m
4.黑红面读数差=黑面中丝+K-红面中丝.(K=4.787mm或4.687mm)
要求:三等≤±2mm , 四等≤±3mm
5.黑面高差h黑=黑面后视中丝-黑面前视中丝
6.红面高差h红=红面后视中丝-红面前视中丝
7.黑红面高差之差=h黑-(h红+0.1mm)
要求:三等≤±3mm , 四等≤±5mm
(什么时候加0.1m,什么时候减0.1m ? 用黑面高差跟红面高差相比较,如果红面大就减0.1m,如果红面小就加0.1m)
8.高差中数=[h黑+(h红+0.1m)]/2
9.水准路线总长L=∑后视距+∑前视距。
小区域控制测量控制测量概述1、测量的原则:测量工作必须遵循“从整体到局部,先控制后碎部”的原则。
这里的“整体”是指控制测量(control survey),其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),再在图根控制点上安置仪器进行碎部测量或测设工作。
2、控制测量:以较高的精度测定地面少数与整体有关点的相对位置。
(x、y、H),为地形测量和工程测量提供依据和精度的工作。
3、控制网:在测区内选定若干控制点而构成一定的几何图形。
4、控制测量包括平面控制测量和高程控制测量,称测定点位的(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。
5、国家控制网:在全国范围内建立的控制网。
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。
6、平面控制测量(1)国家平面控制测量★我国的国家平面控制网(horizontal control network)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。
★经典方法主要由三角测量(triangulation)法、导线测量(traverse survey)法。
另外,还有卫星大地测量,如GPS卫星定位。
★一等三角锁(triangulation chain)沿经线和纬线布设成纵横交叉的三角锁系,锁长200~250公里,构成许多锁环。
构成国家平面控制网的骨干。
一等三角锁内由近于等边的三角形组成,边长为20~30公里。
★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。
课程思政教案设计1、专业知识讲解(55分钟)(1)教师利用多媒体讲解控制测量的基本原理(10分钟)(2)引导学生总结控制测量的外业方法、测量顺序(20分钟)利用连续图片演示和教师视频演示等信息化手段把抽象的重点内容转变为直观形象的实践过程,加深了学生对重点知识的理解和记忆。
图1 区域控制测量种类(3)教师利用多媒体讲解数据计算并结合实例进行例题讲解。
(20分钟)结合例题讲解具体的计算步骤方法。
通过例题,用动画手段和最简练的语言帮助学生掌握内业计算的方法,表格填写的规范程序。
图2 内业计算数据记录表(4)播放控制测量的视频(5分钟)通过视频资料,帮助学生将抽象的测量程序具体化,说明控制测量应注意的问题。
2、引入港珠澳大桥建设中测量工作(20分钟)(1)引入本次素材。
大桥跨越珠江口伶仃洋海域,连接香港、珠海、澳门三地,项目全长约50公里,整个工程施工质量与测量精度密切相关,其中用到了不少测量专业技术。
该桥被业界誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”,被英媒《卫报》称为“现代世界七大奇迹”之一;不仅代表了中国桥梁先进水平,更是中国国家综合国力的体现。
图3 港珠澳大桥选址(2)小区域控制网的建立是桥梁建设的基础性、先决性工作。
该桥属特大型跨海桥隧工程,它跨越粤、港、澳三地,三地的坐标及高程系统互不相同,为了做到高精度、一网多用、长期保持大桥测量基准的稳定和统一,必须先行建立统一的首级平面及高程控制网,将港珠澳大桥的测量基准全部统一到该网基础之上,以保证后续勘测、施工测量及变形测量监控的顺利开展。
(3)该桥控制测量选点多,精度控制要求高。
港珠澳大桥首级控制网建网共布设了16个GPS平面兼高程控制点,分别按国家B级GPS控制网和国家一、二等水准测量的精度要求进行设计和测量。
控制网平差后的成果精度,均达到了技术设计书规定的精度指标。
图4 港珠澳大桥首级高程控制网3、总结(5分钟)教师总结本节课内容,理顺知识,强调重点,锻炼学生归纳总结的能力。
环境与资源学院环境与资源学院第一节控制测量概述一、控制测量的意义作用:1 控制误差积累2 便于分块测量和事后的拼接目的:为地形图测绘和各种工程测量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原则:从高级到低级,由整体到局部,逐级控制,逐级加密,满足国家和行业测量规范环境与资源学院地形测绘控制测量碎部测量平面控制测量高程控制测量测量工作步骤环境与资源学院相关名词小地区(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所决定组成的图形(或由控制点组成的几何图形)控制测量:对控制网进行布设、观测、计算,确定控制点位置的工作碎部测量:测定地物、地貌特征点位置的测量工作。
环境与资源学院二、控制测量概述(一)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 。
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(三角测量、导线测量、水准测量)、卫星定位测量按区域分:国家控制测量、城市控制测量、小区域工程控制测量环境与资源学院(二)国家控制网平面控制测量:其布设形式有三角测量、精密导线测量、GPS网高程控制测量:水准测量和三角高程测量国家控制网的特点:高级点逐级控制低级点。
国家控制网:在全国范围内建立的控制网。
它是全国各种比例尺测图的基本控制,也是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。
利用精密测量仪器和方法按照相关测量规范测得。
环境与资源学院(1)三角测量各三角形向某一个方向延伸推进而连成锁状,称三角锁三角形向各方向扩展而连成网状,称为三角网按精度不同全国性平面控制网分为一、二、三、四等。
观测所有三角形的内角,并至少测量其中一条边长,作为起算边。
这种三角形的顶点称为三角点,并进行这种控制测量称为三角测量。
第六章 小区域控制测量 思考题与习题
1.测绘地形图和施工放样时,为什么要先建立控制网?控制网分为哪几种?
2.何谓小区域控制测量?何谓图根控制测量?小区域控制测量选定控制点时应注意哪些问题?
3.已知A 点坐标XA=437.620,YA=721.324;B 点坐标XB=239.460,YB=196.450。
求AB 之方位角及边长?
()()22AB AB AB Y X D ∆+∆=
()()22A B A B AB Y Y X X D -+-=
()()22324.721450.196620.437460.239-+-=AB D ()()22874.524160.198-+-=
AB D
1.314760=AB D =561.03
874.5240
160.198<-=∆<-=∆AB AB Y X 所以方位角在第三象限
AB
AB AB X Y
∆∆+︒=tan arc 180α
160
.198874
.524tan arc 180--+︒=AB α
65.2tan arc 180+︒=AB α 9169180'︒+︒=AB α 91249'︒=AB α
答:AB 之方位角为91249'︒;边长为561.03
4.闭合导线123451的已知数据及观测数据列入表6-19,计算闭合导线各点的坐标。
()01802⨯--=-=∑∑∑n f 测理测ββββ 1180)25(10540'=︒⨯--'︒=
98236.2*0404''≈''±=''±=n f 容β
,
容ββf f ≤将βf 以相反的符号平均分配到各观测角中,即各角的改正数为:n f v ββ-=,βββv i i +='
i i i βαα'-+=+01180观测右角:
1
,1,1,1,1,1,sin cos ++++++=∆=∆i i i i i i i i i i i i D y D x αα
⎪⎭
⎪⎬⎫=∆=∆∑∑00理理
y x ∑∑∑∑∑∑∆=∆-∆=∆=∆-∆=测理测测
理测y y y f x x x
f y x
m f m f y x 23.013.0==
22y x D f f f +=
=0.26m
2000
12890185.76326.085.763D ,<≈===∑∑D f K f D
D 导线全长相对误差导线总长全长误差总和 5.附合导线的已知数据及观测数据列入表6-20,计算附合导线各点的坐标。
-︒⨯+-=右β180)(n f CD AB
4584441162454116''='''︒-'''︒=
082*04404''=''±=''±=容βf
,
容ββf f ≤将βf ,附合导线右角观测以相同的符号分配到各观测角中,首先以平均数大致进行分配,不可整除部分,以夹角边短的多分配一些,各角的改正数为:n f v ββ=,βββv i i +='
i i i βαα'-+=+01180观测右角:
1
,1,1,1,1,1,sin cos ++++++=∆=∆i i i i i i i i i i i i D y D x αα
()()
起终测起终测y y y f x x x f y x --∆=--∆=∑∑
m f m f y x 12.013.0-==
22y x D f f f +=
=0.18m
2000
13267147.57818.047.578D ,<≈===∑∑D f K f D
D 导线全长相对误差导线总长全长误差总和
6.图6-25为一单三角锁,已知数据为:XA=800,YA=800,αAB=40°20'00",Do=424.100,Dn=298.712,各三角形观测数据为
⎪⎩⎪
⎨⎧'''︒='''︒='''︒=⎪⎩⎪
⎨⎧'''︒='''︒='''︒=⎪⎩⎪
⎨⎧'''︒='''︒='''︒=⎪⎩⎪
⎨⎧'''︒='''︒='''︒=⎪⎩⎪
⎨⎧'''︒='''︒='''︒=0125920380380195489491453022690281651335770133412233608483610295643412532252574425916024305
554443
332
221
11c b a c b a c b a c b a c b a
试计算各三角点的坐标。
7.图6-26为某大桥的大地四边形控制网,观测数据为:
⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧'
''︒='''︒='''︒='
''︒=⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧'''︒='''︒='''︒='''︒=8162453
56251527152017229821555035127520049805149432
14321b b b b a a a a DAD=276.985m ,试用近似平差法计算桥轴线加的长度。
8.用三、四等水准测量建立高程控制时,如何观测、记录和计算? 9.在什么情况下采用三角高程测量?它如何观测、记录和计算? lO .用你学过的计算机语言编写附合导线平差计算程序。