第五章_控制测量详解

控制测量知识总结1 野外测量的基准面为大地水准面，基准线为与大地水准面相垂直的铅垂线；测量计算的基准面为参考椭球面，基准线为参考椭球面的法线。

由于地表起伏以及地层内部密度变化造成质量分布不均，所以大地水准面不能作为控制测量计算的基准面2 大地水准面——完全处于静止和平衡状态的海水面扩展并延伸到大陆下面，从而形成一个处处与铅垂线方向正交的包围整个地球的封闭曲面。

参考椭球——把形状和大小与大地体相近且两者之间相对位置确定的旋转椭球。

总地球椭球——和整个大地体最为接近，密合最好的参考椭球。

垂线偏差——由于大地水准面与椭球面不可能处处重合，两者之间的夹角。

大地水准面差距——大地水准面与椭球面在某一点上的高差。

3 大地坐标系——在椭球面上建立起来的一种表示地面点位的球面坐标系(B,L,H)空间大地直角坐标系——原点O与地球质心重合，Z轴与地球自转轴重合，X轴与地球赤道面和格林尼治平均子午面的郊县重合，Y与XZ轴正交（x.,y,z）4 高斯平面坐标系：L=6N-3 N为带号，L为中央子午线经度L=3n n为带号，L为中央子午线经度Y坐标的规定值与自然值关系Y=Nm+m+y5 常规的大地测量方法有：三角测量，精密导线测量，三边测量，边角同测等6 国家平面控制网的布设原则：分级布网，逐级控制；足够的精度；足够的密度；统一的规格7 水准面的不平行性：原因是地面上的重力加速度随纬度和物质的分布情况而变化影响：多值性；产生理论闭合差理论闭合差：在闭合环形水准路线中，由于水准面不平行所产生的闭合差8 正常椭球——与地球质量相等且质量分布均匀的椭球正常重力加速度——正常椭球对其表面与外部点所产生的重力加速度（只与点位纬度有关）正常位水准面——相应的正常重力加速度等位面重力异常——地面点实测重力加速度与相应的正常重力加速度的差值重力位水准面——与实测重力加速度相应的重力等位面9 正高系统——以大地水准面为高程基准面得高程系统正高——点沿铅垂线至大地水准面的距离。

第五章小区域控制测量6.1 控制测量概述为了减少测量工作中的误差累计，应该遵循三个基本原则：“从整体到局部、由高级到低级、先控制后碎部”。

这几个基本原则说明我们的测量工作是首先建立控制网，进行控制测量，然后在控制网的基础上再进行施工测量、碎部测量等工作。

另外这几个基本原则还有一层含义：控制测量是先布设能控制一个大范围、大区域的高等级控制网，然后由高等级控制网逐级加密，直至最低等级的图根控制网，控制网的范围也会一级一级的减小。

如图，要测量图上的这块区域，可以现在测区的范围内选定一些对整体具有控制作用的点，称为控制点。

这些控制点组成了一个网状结构就称为控制网，为建立控制网所进行的测量工作就称为控制测量。

控制测量包括平面控制测量和高程控制测量，平面控制测量用来测定控制点的平面坐标，高程控制测量用来测定控制点的高程。

1.平面控制测量平面控制网主要包括GPS控制网、三角网和导线网。

GPS控制网是采用全球定位系统建立的。

三角网是指地面上一系列的点构成连续的三角形，这些三角形所形成的网状结构就是三角网。

导线的概念在前面就已经讲过了，将地面上一系列的控制点依次连接起来，所形成的折线就是导线。

由导线所构成的控制网就是导线网。

导线测量是本章中要重点讲述的内容。

2.高程控制测量高程控制网主要采用水准测量、三角高程测量的方法建立。

用水准测量方法建立的高程控制网称为水准网。

三角高程测量主要用于地形起伏较大、直接水准测量有困难的地区。

一、国家基本控制网在全国范围内建立的高程控制网和平面控制网，称为国家控制网。

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（提供依据），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。

1.国家平面控制网我国的国家平面控制网是采用逐级控制、分级布设的原则，分一、二、三、四等方法建立起来的。

主要由三角测量法布设，在西部困难地区采用精密导线测量法。

目前我国正采用GPS控制测量逐步取代三角测量。

第五章 小地区控制测量§5－1 概述在测量工作中，为限制测量误差的累积，保证必要的测量精度，必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。

为此，必须首先进行控制测量，然后以控制测量为基础展开碎部测量或测设工作。

例如:在测绘各种大比例尺地形图时，要进行必要精度的控制测量；在工程建设施工阶段，要进行一定精度的施工控制测量；在工程竣工后的运营阶段，为进行变形观测而作的专用控制测量。

选定测区内具有控制意义的点位，并使用一定的标志固定下来，精确地测定其位置，作为下一级测量的依据，这样的点称为控制点。

为确定控制点位置而进行的测量工作称为控制测量。

根据测量目的的不同，控制测量可分为平面控制测量和高程控制测量两类。

确定控制点平面位置(x ，y )的测量工作，称为平面控制测量；确定控制点高程(H )的测量工作，称为高程控制测量。

由控制点构成的几何图形,称为控制网。

控制网分为平面控制网和高程控制网两种。

一、平面控制测量平面控制网的布设，应因地制宜，既从当前需要出发，又适当考虑发展。

在大面积的测量中，平面控制网主要采用三角网、三边网和导线网的方法建立。

三角网是把控制点按三角形的形式连接起来，构成网状图形，如图5－1所示。

外业观测时，测定三角形的所有内角以及少量边，通过计算确定控制点间的相对平面位置。

三边网的网形结构和三角网相同，只是测定三角形的所有边长，各内角通过计算求得。

导线网是把控制点连成一系列折线构成的网状图形，外业工作中测定各边的边长和相邻边的夹角，计算它们的相对平面位置。

图5－1 图5－2一等三角锁二等三角网三、四等三角网在全国范围内建立的平面控制网，称为国家平面控制网。

由于国土幅员广阔，采取分等逐级加密布网的原则布设，既满足精度要求又合乎经济原则。

国家平面控制网按其精度的不同，分为四个等级，精度逐级降低，如图5－2所示。

一等精度最高，沿经纬线布设成纵横交叉的三角锁，边长为25km左右。

一等锁不仅作为国家平面控制网的骨架，还为研究地球的形状、大小和地壳形变提供科学资料。

第五章小区域控制测量一、填空题：1.图根控制网通常采用_____________测量来测定图根点的平面位置。

2.组成图根控制网的点，也就是直接用于测绘地形图的控制点，称为_____________。

3.导线测量就是依次测定各导线边的________和各__________，根据起始数据，求出各导线点的坐标。

4.用经纬仪观测转折角，用钢尺丈量导线边长的导线，称为_____________导线；若用光电测距仪测定导线边长，则称为__________________导线。

5.图根导线一般可布设的三种形式：______________、______________和___________。

6.选择导线点时，相邻点间应相互______________，地势平坦，便于测角和量距。

7.布设导线时，导线边长应大致_______________，导线点数量必须满足测图的要求，且分布______________，方便控制整个测区。

8.布设导线时，为了便于寻找，应量出导线点与附近明显地物的距离并绘制草图，注明尺寸，称为_______________。

9.图根导线的边长丈量采用钢尺量距方法进行，导线边长应往返丈量各一次，往返丈量相对误差应小于____________。

10.导线转折角在测量一般采用____________法观测。

l1.图根支导线的转折角常用DJ6经纬仪分别测一测回，当盘左、盘右两半测回角值较差不超过____________，则可取平均值作为最后结果。

12.图根导线测量的外业工作主要包括：______________，建立标志，_____________，转折角测量。

l3.导线测量中，可根据观测的转折角推算各边的坐标方位角，假定后一边的方位角为α后，观测的左转折角为β左，则前一边的方位角α前＝__________________。

二、选择题：1.导线测量的外业不包括（）。

A.测量角度B.选择点位C.坐标计算D.量边2.导线的布设形式中，支导线缺乏检核条件，其边数一般不得超过（）。

第一章1、控制测量的根本任务是测定控制点的位置在一定的区域范围内通过建立水平控制网和高程控制网，精确地测定地面控制点的位置，即平面坐标（x,y）和高程（H）2、建立控制网的基本方法（分平面和高程两方面）平面控制网：导线测量、三角测量、三边测量和边角测量、卫星定位测量高程控制网：几何水准测量法、三角测量法、光电测距高程导线高程测量法、GPS高程测量法3、控制网的布设原则（1）分级布网、逐级控制（2）应用足够的精度（3）应用足够的密度（4）应用统一的技术规格4、控制测量的工作流程1、任务书2、编写技术设计书3、完成控制测量的内外业4、编写技术总结5、质量检查验收第二章5、控制测量技术设计书应包含的内容1、任务概述2、测区自然地理概况3、已有资料的分析、评价和利用4、设计方案（1）控制测量外业（2）控制测量计算（3）新技术新方法的采用5、建议和措施6、附图、附表（1）技术设计图（2）综合工作量表（3）工天利用表（4）主要物资器材表（5）预计上交产品和资料表等6、控制测量常用的坐标系：地心坐标系、参心坐标系、大地坐标系、空间直角坐标系、高斯平面直角坐标系、工程坐标系第四章7、导线测量实地选点工作结束后应提交的资料1、选点图。

选点图的比例尺视测区而定。

图上应注明点名和点号。

并绘出交通干线、主要河流和居民地点等。

2、控制点位置说明。

填写点的位置说明，是为了日后寻找点位方便，同时也方便其他单位使用控制点资料，了解埋设标石情况。

3、文字说明。

内容包括：任务说明，测区概况，已有测量成果及精度情况，设计的技术依据，旧点的利用情况，最长和最短边长、平均边长及最小角的情况，精度估算的结果、对埋石和观测工作的建议等。

8、全圆方向法一测回的观测流程、记录与计算、限差1、一测回的观测流程：①安置仪器后，进行盘左观测。

将仪器照准零方向，按观测度盘表配置水平度盘和测微器。

②顺时针旋转照准部1~2周后精确照准零方向，进行水平读盘和测微器读数（重合对径分划线两次）。

控制测量知识点总结20 年月日A4打印/ 可编辑高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：控制测量课程代码：01550（理论）第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点控制测量是工程测量专业的一门主要专业课，是全国高等教学自学考试工程测量专业必考的专业课，是为培养和检验自学考试者的控制测量的基本理论知识和应用能力而设置的一门专业课。

二、课程目标与基本要求控制测量的任务是在一个特定的地区内，建立水平控制网和高程控制网，以确定地面点的精确位置，作为各种比例尺地形测图和各项工程测量的基础。

本课程以三角测量，水准测量，三角高程测量，电磁波测距，精密导线测量为主要内容讲解外业观测的方法和理论、操作技能，以参考椭球和高斯投影计算为主内容讲解内业的数据处理技术。

本课程是科学性，系统性，和实践性较强的一门课，基本知识和基本理论涉及面广，有些概念较抽象，外业工作繁琐，实际操作和计算要求严格细致，因此在自学考试命题中，应体现本课程的性质和特点。

设置本课程的具体目的是，使自学应考者比较全面系统地掌握控制测量的基本知识和基本理论，掌握小面积测区建立三、四等水平控制网，高程控制网的外业工作方法和基本操作技能，基本掌握高斯投影计算方法及基本技能，以便毕业后较好地适应工程测量工作的要求。

三、与本专业其他课程的关系它在《测量学》课程自学结束后基础上进行自学，为后面的《数字地籍测量》、《GPS定位技术应用》、《工程测量》等专业课的自学打下一定的基础。

第二部分考核内容与考核目标第一章绪论一、学习目的和要求通过本章学习，了解控制测量的任务和建设国家大地控制网的基本方法；初步建立大地控制网测量数据归算的基本概念。

本章重点：控制测量任务，建立国家水平、高程控制网的常规方法及其基本原理，大地控制测量数据归算的基本概念。

难点：大地控制测量数据归算的基本概念。

二、考核知识点与考核目标（一）控制测量及任务识记：控制测量的概念理解：控制测量的任务1.建立国家水平控制网的方法和优缺点，适用范围识记：三角测量，导线测量，GPS测量的方法和优缺点理解：适用范围2.建立国家高程控制网的方法和优缺点，适用范围识记：水准测量，三角高程测量，光电测距高程导线测量建立方法理解：适用范围第二章平面控制网的布设一、学习目的和要求通过本章学习，了解国家平面控制网和工程平面控制网的布设原则和布设方案；掌握平面控制网的技术设计作业程序；基本掌握平面控制网的精度估算方法。

《控制测量技术》授课计划一、课程简介控制测量技术是测绘工程的重要组成部分，本课程将介绍控制测量基本原理、方法和技术，包括导线测量、水准测量、角度测量、GNSS控制测量等。

通过本课程的学习，学生将掌握控制测量的基本理论和实践技能，为后续地形图测绘、工程测量等课程打下基础。

二、教学目标1. 掌握控制测量的基本原理和方法；2. 了解控制测量的新技术、新方法；3. 具备控制测量的实践技能；4. 培养学生的独立思考和创新能力。

三、教学内容与安排1. 第一章：控制测量概述（2学时）控制测量技术的定义、发展与应用控制测量的基本原理和方法2. 第二章：导线测量（6学时）导线测量的基本原理和方法导线测量的外业工作导线测量的内业计算3. 第三章：水准测量（6学时）水准测量的基本原理和方法水准测量的外业工作水准测量的内业计算及精度分析4. 第四章：角度测量（4学时）角度测量的基本原理和方法电子经纬仪的使用和精度分析5. 第五章：GNSS控制测量（4学时）GNSS控制测量的基本原理和方法GNSS控制测量的外业工作及数据处理6. 实操与实习（4学时）导线测量实习水准测量实习角度测量实习GNSS控制测量实习7. 总结与答疑（2学时）四、教学方法与手段1. 理论教学：通过讲解、演示和实践，使学生掌握控制测量的基本原理和方法。

2. 案例教学：结合实际工程案例，分析控制测量的应用和实践，提高学生的实践技能。

3. 互动教学：鼓励学生提问、讨论，增强师生互动，提高教学效果。

4. 现代技术运用：利用多媒体教学、网络教学等现代化教学手段，提高教学效率和质量。

五、考核方式1. 平时成绩：包括出勤率、作业完成情况、课堂表现等；2. 实操成绩：根据实习报告、实习表现等综合评定；3. 期末考试：考察学生对控制测量技术的掌握程度和应用能力。

六、课程总结与展望通过本课程的学习，学生将掌握控制测量的基本原理和方法，具备实践技能和创新能力。

展望未来，我们将继续关注控制测量技术的发展，引入新的技术和方法，提高教学效果和质量。

1.1控制测量的任务及其基本内容现代大地测量()⎪⎩⎪⎨⎧GPS 空间大地测量大地测量理论物理几何大地测量几何大地测量------确定地球的形状和大小与地面点的位置。

主要内容：国家大地控制网（平面与高程）的建立基本原理与方法；精密测角（方向）、测边，精密水准测量；地球椭球数学性质，椭球面上测量计算，椭球数学投影以及地球椭球几何参数的数学模型等。

1.1.1控制测量的任务⑴控制测量是研究精确测定地面点空间位置的学科。

X,Y,H L,B,H ⑵控制测量的服务对象主要是各种工程建设、城镇建设和土地规划与管理工作。

测量范围比大地测量小，测量手段多样化。

⑶工程建设大体可分为设计、施工、运营3个阶段。

设计阶段------测图控制网施工阶段------施工控制网运营阶段------变形观测专用控制网1.1.2控制测量的基本内容设计阶段：可行性论证，估计（算）技术经济指，写技术设计报告等。

施测阶段：选点、埋石、建标、观测、数据处理。

使用阶段：主要是对控制网的成果进行有效的管理。

1.2控制测量的基准面和基准线1.2.1铅垂线与大地水准面重力测量外业的基准面------大地水准面基准线------铅垂线1.2.2参考椭球与总地球椭球大地水准面是个物理面，不是数学面。

参考椭球：形状和大小与本国或本地区的大地体相近并且两者的相对位置确定的两极略扁的旋转椭球。

测量计算的基准面。

总地球椭球。

1.2.3垂线偏差与大地水准面差距1.3控制网的布设形式1.3.1水平控制网的布设形式1三角网网形一组公式： CB s s sin /sin 2.13.1=3.13.13.1cos αs x =∆,3.13.13.1sin αs y =∆ (1-3) 3.113x x x ∆+=,3.113y y y ∆+= (1-4)观测量------方向或角度。

起算数据------独立网4个：x,y,s,α或两点坐标。

推算元素------坐标，边长，坐标方位角。