《控制测量》多媒体课件.pptx

u相邻测站之间不必通视，布网灵活；相邻测站之间不必通视，布网灵活；u定位精度高，差分距离相对误差约为定位精度高，差分距离相对误差约为1 10ppm； u全天候观测，不受天气影响；全天候观测，不受天气影响；u观测、记录、计算高度自动化；观测、记录、计算高度自动化；u实时定位的优越性，广泛应用于众多领域。实时定位的优越性，广泛应用于众多领域。u室内、地下及地面空间不够开阔地带，不能室内、地下及地面空间不够开阔地带，不能u 接收到卫星信号，观测受到限制。接收到卫星信号，观测受到限制。三、四等三角网和导线网三、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 城市平面控制网一般可分为二、三、四等三角城市平面控制网一般可分为二、三、四等三角网及一、二级小三角网或一、二、三级导线。然后网及一、二级小三角网或一、二、三级导线。然后再布设图根小三角网或图根导线。再布设图根小三角网或图根导线。1985年城市测量年城市测量规范，其技术要求见表规范，其技术要求见表6-1、6-2。直接供地形测图使用的控制点，称为图根控制直接供地形测图使用的控制点，称为图根控制点，简称图根点。测定图根点位置的工作，称为图点，简称图根点。测定图根点位置的工作，称为图根控制测量。根控制测量。1、常规平面控制测量、常规平面控制测量的主要技术要求ababaababababaababDyyyyDxxxxsincosababababxyxxyyabarctanarctanababababyxabababyxDsincos22ababababxyxxyyabarctanarctan+，-=360R象限象限-，-=R+180象限象限-，+=180R象限象限+，+=R象限象限x，y符号符号由象限角换算由象限角换算方位角方位角象限象限闭合导线闭合导线起讫于同一已知点，形成闭合多边形的导起讫于同一已知点，形成闭合多边形的导线。其本身存在着严密的几何条件，具有检核作用。线。其本身存在着严密的几何条件，具有检核作用。3个检核条件：个检核条件：1个多边形内角和个多边形内角和（理论上（理论上（n-2）180）2个坐标增量条件个坐标增量条件（x= y=0 ）3个检核条件：个检核条件：1个坐标方位角个坐标方位角2个坐标增量条件个坐标增量条件1、闭合导线、闭合导线AB12345 B 0 1 2 3 4 5SB1S12S23S34S45S51 (XB,YB)闭合导线图闭合导线图 A、B为已知点，为已知点，1、2、3、4、5为为新建导线点。新建导线点。AB、CD为已知边，点1、2、3、4为新建导线点。观测数据观测数据：连接角B 、C ； 导线转折角1, 2, 3 ,4 ； 导线各边长SB1，S12，S4CABCD(XB,YB)(XC,YC)SB1S12S23S34S4CAB1234CDBC1234附合导线图附合导线图2、附合导线、附合导线3、支导线、支导线AB12AB(XB,YB)B1SB1S12A、B为已知边，点1、2为新建支导线点。观测数据观测数据：转折角B ，1 边长SB1，S12踏勘选点及建立标志踏勘选点及建立标志选点前，应调查搜集测区已有地形图和高一级的选点前，应调查搜集测区已有地形图和高一级的控制点的成果资料，把控制点展绘在地形图上，然后控制点的成果资料，把控制点展绘在地形图上，然后在地形图上拟定导线的布设方案，最后到野外去踏在地形图上拟定导线的布设方案，最后到野外去踏 勘，实地核对、修改、落实点位和建立标志。如果测勘，实地核对、修改、落实点位和建立标志。如果测区没有地形图资料，则需详细踏勘现场，根据已知控区没有地形图资料，则需详细踏勘现场，根据已知控制点的分布、测区地形条件及测图和施工需要等具体制点的分布、测区地形条件及测图和施工需要等具体情况，合理地选定导线点的位置。情况，合理地选定导线点的位置。临时性标志、永久性标志，沿导线走向顺序编号临时性标志、永久性标志，沿导线走向顺序编号，绘制导线略图，绘制导线略图点之记。点之记。点之记点之记导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的坐标。坐标。计算之前，应全面检查导线测量外业记录，数计算之前，应全面检查导线测量外业记录，数据是否齐全，有无记错、算错，成果是否符合精度据是否齐全，有无记错、算错，成果是否符合精度要求，起算数据是否准确。然后绘制导线略图，把要求，起算数据是否准确。然后绘制导线略图，把各项数据注于图上相应位置。各项数据注于图上相应位置。01802）（理n理测fff测左角左后前0180）测右角（右后前01800360前右后）（0180右（4 4）坐标增量闭合差的计算与调整）坐标增量闭合差的计算与调整1 1）坐标增量的计算）坐标增量的计算 利用上述计算的各边方位角和边长，可计算各边的坐标利用上述计算的各边方位角和边长，可计算各边的坐标增量。增量。2 2）坐标增量闭合差的计算与调整）坐标增量闭合差的计算与调整 闭合导线闭合导线x x、y y坐标增量代数和理论值为坐标增量代数和理论值为0 0，即：，即：121212121212sincosDyDx00理理yx实际上由于量边和角度闭合差调整后的残差而产生坐标增实际上由于量边和角度闭合差调整后的残差而产生坐标增量的闭合差量的闭合差fx，fy 。闭合导线全长闭合差：闭合导线全长闭合差：22yxffff 值与导线全长值与导线全长D之比称为导线全长相对闭合差，之比称为导线全长相对闭合差，即：即：fDDfK1 K值的大小反映了测角和测边的综合精度。不同值的大小反映了测角和测边的综合精度。不同导线的相对闭合差容许值不同，见表导线的相对闭合差容许值不同，见表6-2。图根导线。图根导线K值值，困难地区，困难地区K值可放宽到值可放宽到。 若若KK容容，说明成果不合格，首先检查内业计算有，说明成果不合格，首先检查内业计算有无错误，然后检查外业观测成果，必要时重测。一般无错误，然后检查外业观测成果，必要时重测。一般是量距有误差。若是量距有误差。若KK容容，则说明符合精度要求，可，则说明符合精度要求，可以进行调整。即将以进行调整。即将fx、fy反符号按与边长成正比分配到反符号按与边长成正比分配到各边的纵、横坐标增量中去。对于第各边的纵、横坐标增量中去。对于第i边的坐标增量改边的坐标增量改正值为：正值为：纵、横坐标增量改正数之和应满足下式：纵、横坐标增量改正数之和应满足下式：iDfxiDvxiDfyiDvyxxfvyyfv改正后的坐标增量之和应为改正后的坐标增量之和应为0，以此作为检核。，以此作为检核。改后前改后前yyyxxx（2）坐标增量闭合差的计算）坐标增量闭合差的计算 对于附合导线：对于附合导线：x、y坐标增量闭合差即：坐标增量闭合差即：始终理始终理yyyxxx 附合导线的导线全长闭合差、相对闭合差和允附合导线的导线全长闭合差、相对闭合差和允许闭合差的计算，以及增量闭合差的调整均与闭合许闭合差的计算，以及增量闭合差的调整均与闭合导线计算相同。导线计算相同。）（）（始终测始终测yyyfxxxfyx 设导线中只有一个角值是错的，则从两端的已知点设导线中只有一个角值是错的，则从两端的已知点出发计算待定点坐标（用角度的实际观测值），在抵达出发计算待定点坐标（用角度的实际观测值），在抵达该点之前不受这个错误角值的影响。过该点之后才出错。该点之前不受这个错误角值的影响。过该点之后才出错。所以，当分别从两端的已知点出发计算两套待定点坐标所以，当分别从两端的已知点出发计算两套待定点坐标时，如果大部分点的两套坐标不相等，而只有一点的两时，如果大部分点的两套坐标不相等，而只有一点的两套坐标相等，则该点的角度观测值多半有错。套坐标相等，则该点的角度观测值多半有错。AB1234/C/CD42/1/B/ 如果导线闭合差的方位角与某条导线边的方位角如果导线闭合差的方位角与某条导线边的方位角很近（即闭合差方向与该边近似平行），闭合差的值很近（即闭合差方向与该边近似平行），闭合差的值又很大，则这条导线边的距离观测值多半可能测错。又很大，则这条导线边的距离观测值多半可能测错。de边与边与BB/ 边近似平行边近似平行xyffarctan 当导线点和小三角点的密度不能满足工程施工或当导线点和小三角点的密度不能满足工程施工或大比例尺测图要求时，需加密的点不多时，可用交会大比例尺测图要求时，需加密的点不多时，可用交会法加密控制点，称为交会定点。常用的交会法有前方法加密控制点，称为交会定点。常用的交会法有前方交会、后方交会和距离交会。交会、后方交会和距离交会。如图如图a，在已知点，在已知点A、B分别对分别对P点观测了水平角点观测了水平角和和，求，求P点坐标，称为前方交会。点坐标，称为前方交会。 为了检核，通常需从三个已知点为了检核，通常需从三个已知点A、B、C分别向分别向P点观测水平角，如图（点观测水平角，如图（b），分别由两个三角形计算），分别由两个三角形计算P点点坐标。坐标。 P点精度除与点精度除与、角观测精度有关，还与角观测精度有关，还与角的大小角的大小有关。有关。角接近角接近90精度最高，在不利条件下，精度最高，在不利条件下，角也不角也不应小于应小于30或大于或大于120。现以一个三角形为例说明前方交会的定点方法。现以一个三角形为例说明前方交会的定点方法。据已知坐标计算已知边据已知坐标计算已知边ABAB的方位角和边长的方位角和边长( (坐坐标反算标反算) )推算推算APAP和和BPBP边的坐标方位角和边长边的坐标方位角和边长ABABxxyyAB arctan22)()(ABABAByyxxDABAPBABPsinsinABAPDDsinsinABBPDD=180=180-(+)-(+)计算计算P P点坐标点坐标分别由分别由A A点和点和B B点按下式推算点按下式推算P P点坐标（坐标正算），点坐标（坐标正算），并校核。并校核。APAPApDxxcosAPAPApDyycosBPBPBpDxxcosBPBPBpDyycos进一步推算得：进一步推算得：ctgctgctgctgctgctgctgctgBABApBABApxxyyyyyxxx7.4.2 角度侧方交会法角度侧方交会法u观测值：一个已知点处的水观测值：一个已知点处的水平角平角和待定点处的水平角和待定点处的水平角。u计算：先求第三角计算：先求第三角 =180-u然后再按前方交会法计算然后再按前方交会法计算P点点的坐标。的坐标。7.4.3 后方交会法后方交会法u已知点：已知点：A，B，Cu观测值：后交角观测值：后交角，u辅助量：辅助量：=360A,BCCBACCBBAApCBACCBBAApPPPyPyPyPyPPPxPxPxPXpu第一步：计算第一步：计算A,B,C角角u第二步：计算权系数第二步：计算权系数t gCt gt gCt gct gct gCPt gBt gt gBt gct gct gBPt gAt gt gAt gct gct gAPCBA111CACBBCBAABACCBAA,BCpCBAu第三步：计算待定点第三步：计算待定点P的坐标的坐标u后方交会法有很多种解法后方交会法有很多种解法u如果如果P点落在危险圆上则无解点落在危险圆上则无解CBACCBBAApCBACCBBAApPPPyPyPyPyPPPxPxPxPXABCpCBA 当当P和和A，B，C四点共圆，无解。称过四点共圆，无解。称过ABC三三点的圆为点的圆为“危险圆危险圆”。若。若P点落在危险圆上则无解。点落在危险圆上则无解。cCCcCcPbBBbBbPaAAaAaPcbasincossincossinsinsincossincossinsinsincossincossinsin 为了避免在计算为了避免在计算P P时遇特殊角时遇特殊角“溢出溢出”的问题，可改用下式的问题，可改用下式如图，在两个已知点如图，在两个已知点A、B上分别量至待定点上分别量至待定点P1的边长的边长Da、Db，求解，求解P1点坐标，称点坐标，称为距