土木工程测绘控制测量

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1、07 八月 2023 16.1.1平面控制测量三角网 导线网 第1页/共86页07 八月 2023 2GPS网 第2页/共86页07 八月 2023 3第3页/共86页07 八月 2023 4主要方法：水准测量主要方法：水准测量三角高程测量、全站仪高程测量。三角高程测量、全站仪高程测量。等级：一等、二等、三等、四等，等级：一等、二等、三等、四等，图根水准图根水准 等外水准。等外水准。6.1.2高程控制测量第4页/共86页07 八月 2023 5城 市 水 准 网 主 要 技 术 要 求城市水准网主要技术要求城市水准网主要技术要求注：注：R R为测段的长度；为测段的长度；L L为附合路线的长度，

2、均以为附合路线的长度，均以kmkm为单位。为单位。等级每公里高差中误差(mm)附合路线长度(km)水准仪级别测段往返测高差不符值(mm)附合路线或环线闭合差(mm)二等 2 400DS1 4三等 645DS3812四等1015DS31420等外208DS340第5页/共86页07 八月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系66.2 2 直线定向直线定向直线与标准方向之间的水平角度称为直线定向。标标准准方方向向O OP P第6页/共86页6.2.16.2.1标准方向标准方向1 真子午线方向 2 磁于午线方向 3 坐标纵轴方向第7页/共86页07 八月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系

3、8 当标准方向为坐标纵轴当标准方向为坐标纵轴X X方向时，直线的方方向时，直线的方位角称为位角称为坐标方位角坐标方位角()。正、反方位角关系正、反方位角关系X XY YA AB B ABAB BABA ABAB BABA=ABAB 1801801、正、反坐标方位角第8页/共86页07 八月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系9 2323 1212 B1B1已知：已知：AB=76AB=762020，B=175B=1754242，1=2111=2110808，2=1502=1504545 求：求：B1B1、1212、23231 12 2A AB B ABAB 1 1 2 2 B B解：解：B

4、1=B1=BA+BA+B B =AB+180AB+180+B B =76=7620+180+20+180+1751754242 =72 =720202 12=12=1B+1B+1=1=B1+180B1+180+1=721=7202+180+02+180+2112110808=103=1031010 23=23=21+21+2=2=12+18012+180+2=1032=10310+180+10+180+1501504545=73=735555方位角推算公式：方位角推算公式：2、方位角的推算第9页/共86页07 八月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系103 3、方位角的推算公式、方位角的

5、推算公式 左角公式：右角公式：方位角的范围：当当 时，应减去时，应减去360第10页/共86页07 八月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系111.附合导线的计算计算器的计算器的角度运算角度运算计算器直角坐标与极坐标换算功能计算器直角坐标与极坐标换算功能4、计算器的角度及坐标计算第11页/共86页（1）计算器的角度计算 第12页/共86页（2）存贮器的使用 计算结果自动存贮在E和F中，RCL E 调阅，不能使用ALPHA E 调用，可以使用RCL F 调阅，不能使用ALPHA F 调用，可以使用计算结果自动存贮在E和F中，RCL E 调阅X,或DALPHA E 调用X,或DRCL F 调

6、阅Y,或ALPHA F 调用Y,或第13页/共86页（3）如何取三位小数MODE，MODE，MODEFix取Shift CLRMODE则取消小数位设置第14页/共86页07 八月 2023 15（1 1）坐标正算（由D、，求 X X、Y Y）已知i（），求j点坐标 。5、坐标计算公式：第15页/共86页07 八月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系16（1）坐标正算-学生用计算器方法推荐使用此方法进行计算推荐使用此方法进行计算第16页/共86页07 八月 2023 17注：计算出的注：计算出的 ijij ，应根据，应根据X X、Y Y的正负，的正负，判断其所在的象限。判断其所在的象限。推

7、荐不要使用此公式进行计算推荐不要使用此公式进行计算已知i（）、j（）求 。（2）坐标反算（由X、Y，求D、，）第17页/共86页07 八月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系18（2 2）坐标反算-学生用计算器方法同时求出D和推荐使用此方法进行计算推荐使用此方法进行计算第18页/共86页练习373052434449984419第19页/共86页坐标方位角的推算第20页/共86页07 八月 2023 216.36.3 导 线 测 量导 线 测 量6.3 6.3 导线测量导线测量1.1.导线测量概述导线测量概述2.2.导线测量的外业导线测量的外业3.3.导线测量的内业计算导线测量的内业计算第

8、21页/共86页07 八月 2023 226.3.1导线测量概述导线分类播放第22页/共86页07 八月 2023 23单导线的布置形式1.1.闭合导线闭合导线2.2.附合导线附合导线3.3.支导线支导线第23页/共86页07 八月 2023 241.1.闭合导线闭合导线已知数据已知数据：AB，XB，YB观测数据：连接角B；导线转折角0，1，,5；导线各边长DB1，D12，D51。1.1.闭 合导 线DB1D12D23D34D45D51B012345(XB,YB)AB12345闭合导线图 A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。第24页/共86页07 八月 2023 252 2.附合导

9、线AB1234CD已知数据：AB,XB,YB；CD,XC,YC。AB、CD为已知边，点1、2、3、4为新建导线点。ABCD(XB,YB)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DB1，D12，D4C。(XC,YC)BC1234附合导线图附合导线图DB1D12D23D34D4C第25页/共86页07 八月 2023 263.3.支导线AB12A、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DB1，D12已知数据：AB,XB,YBAB(XB,YB)B1DB1D12第26页/共86页6.3.26.3.2导线测量的外业1.1.踏勘选点（选点）踏勘

10、选点（选点）2.2.导线边长测量（测边）导线边长测量（测边）3.3.导线角度测量（测角）导线角度测量（测角）4.4.导线连接测量（连测）导线连接测量（连测）第27页/共86页07 八月 2023 28 收集资料：测区旧地形图、已知点资料、测量规范 仪器工具：所用仪器、工具、记录手簿、材料0.准备工作第28页/共86页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).布网方案设计 导线网形、等级；导线边长、总长、点位密度等符合规范要求。AB12345第29页/共86页07 八月 2023 30(3).(3).实 地 选 点(4).(4).建 立标 志 (3).实地

11、选点(4).建立标志 永久性标志永久性标志 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。第30页/共86页07 八月 2023 31木桩木桩泥土地大铁钉大铁钉沙石路、沥青、砖石缝凿刻凿刻水泥地、岩石红油漆标志红油漆标志油漆不易剥落处临时性标志图第31页/共86页07 八月 2023 32(5).绘制点位图 (5).(5).绘 制 点 位 图 电杆房屋道路控制点 D512.36m D58.75m第32页/共86页07 八月 2023 33 点 号 D5 桩 别 大铁钉埋设日期 2012年2月28日 备

12、 注导 线 点 的 点 位 图导线点的点之记大庆路中 山 路12.36m8.75m食品店 中西 18-1D5北第33页/共86页07 八月 2023 34测定导线各边长(往返丈量)。精度要求：符合规范规定。精度要求：符合规范规定。2.2.导线边长测量例：图根导线例：图根导线测距方法：钢尺量距 电磁波测距第34页/共86页07 八月 2023 35 观测导线各转折角、连接角。DJ6一个测回(图根导线)。边长较短时，采用光学对点。全部测左角；闭合导线测内角。4.导线连接测导线连接测量量 AB123453.导线角度测量第35页/共86页07 八月 2023 366.3.36.3.3导线测量的内业计算

13、1.1.附合导线的计算附合导线的计算2.2.闭合导线的计算闭合导线的计算3.3.支导线计算支导线计算4.4.无定向附合导线的特点无定向附合导线的特点计算各导线点的坐标。合理分配测量误差，评定导线测量的精度。第36页/共86页07 八月 2023 37由水平角观测值，计算方位角；由方位角、边长D，计算坐标 增量X、Y；由坐标增量X、Y，计算X、Y。内业计算思路第37页/共86页07 八月 2023 38 如图，A A、B B、C C、D D是已知点，起始边的方位角 和终止边的方位角 为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角。AB1234CD2、附合导线的计算第38页/共86页07 八月 202

14、3 39+）BD4231CA一般公式：以左角计算同理：以右角计算（1）计算角度闭合差：第39页/共86页07 八月 2023 40即：（各级导线的限差见规范）检核：式中：n 包括连接角在内的导线转折角数（2）闭合差分配（计算角度改正数）：第40页/共86页07 八月 2023 41计算检核条件：（4）推算各边的坐标方位角：（用改正后的改）计算出的 ，否则，需重算。（3）计算改正后的角度改第41页/共86页07 八月 2023 42（6）计算坐标增量闭合差：由于 的存在，使导线不能和CD连接，存在导线全长闭合差 ：导线全长相对闭合差：（5）计算坐标增量X、Y第42页/共86页07 八月 2023

15、 43（7）分配闭合差检核条件：检核条件：检核条件：检核条件：检核条件：检核条件：检核条件：检核条件：（8）计算改正后的坐标增量第43页/共86页07 八月 2023 44 依次计算各导线点坐标，最后推算出的终点最后推算出的终点C C C C的坐标，应和的坐标，应和C C C C点已知点已知坐标相同。坐标相同。（9）计算各导线点的坐标值第44页/共86页07 八月 2023 辅助计辅助计算算1095.373217.8471167.971190 50 57D351 36 484845826277.816889.818357.4887.1713C519357.56088 51 0336581745

16、920.333882.667134.6519.1213528134.96093 52 3036471605785.684891.795139.21559.3303428151.330113 04 5724131815646.471951.134148.62559.6273329160.140111 51 3645542105497.8481010.769172.04127.40832310174.21080 56 5436001305325.810983.371143.353124.34831311 189.770130 56 2112102505182.4601107.7303B60 46

17、12Ammmmm坐标坐标Y坐标坐标X坐标增量坐标增量Y坐标增量坐标增量X边长边长坐标方位角坐标方位角观测角度观测角度(左角左角)测点测点计 算 表第45页/共86页07 八月 2023 46 闭合导线的计算步骤与附合导线基本相同，需要强调以下两点：(1)(1)角度闭合差的计算n n边形闭合导线内角和的理论值应为：3.闭合导线的计算第46页/共86页07 八月 2023 47（2 2）坐标增量闭合差的计算根据闭合导线本身的特点：理论上理论上实际上实际上北北214378.16m105.22m129.34m80.18m第47页/共86页07 八月 2023 48 AB12AB(XB,YB)B1SB1

18、S12已知数据：AB,XB,YBA、B为已知边，点1、2为新建支导线点。支导线没有多余观测值,因此不会产生闭合差,从而 无须进行任何改正。4.4.支导线计算 由于支导线没有多余观测值,因此没有检核条件，无 法检验观测值的差错，施测与计算时必须十分小心必须十分小心。观测数据：转折角B,1；边长SB1，S12。第48页/共86页07 八月 2023 49支导线的计算步骤 AB12AB(XB,YB)B1DB1D12(1).推算各边方向角前=后+(左)-180(2).计算各边坐标增量 X=Dcos Y=Dsin(3).推算各点坐标 X前=X后+X Y前=Y后+Y 支 导 线 的 计 算 步 骤第49页

19、/共86页07 八月 2023 50（1 1）个别测角错误的检查基本方法：通过按一定比例展绘导线来发现测 角错误点。闭合导线闭合导线闭合导线闭合导线附合导线附合导线附合导线附合导线4AD2233455B(1)C(6)CB421315、查找导线测量错误的方法第50页/共86页07 八月 2023 51（2 2）个别边错误的检查例：例：2 导线全长闭合差f f 的坐标方位角凡坐标方位角与 或 相接近的导线边，是可能发生量边错误的边。1341455第51页/共86页6.3.4无定向导线 第52页/共86页无定向导线测量计算1 第53页/共86页无定向导线的计算步骤(1)假定起始边BP1的坐标方位角，

20、不调整闭合差直接按路径推算C/点坐标。(2)计算BC、BC/的坐标方位角及两边夹角。(3）计算起始边BP1的坐标方位角 =1305625 (4）计算BC、BC/的边长及图形放大倍数如下D/=1116.82156 D=1116.83122 (5）计算相对误差：第54页/共86页无定向导线测量计算2 第55页/共86页07 八月 2023 566.4 6.4 控制点加密控制点加密需要加密个别控制点时，可用交会定点的方法需要加密个别控制点时，可用交会定点的方法1.1.前方交会前方交会2.2.后方交会后方交会第56页/共86页07 八月 2023 576.4.16.4.1前方交会的计算ABP 已知点：

21、A(XA,YA)、B(XB,YB)待定点：P 观测数据：、,(=180-)第57页/共86页07 八月 2023 58前 方 交 会 计 算公 式直接计算待定点坐标的公式：直接计算待定点坐标的公式：ABP余切公式正切公式第58页/共86页07 八月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系59如何用计算器完成cot计算不好意思，我忘了cot是什么东东了第59页/共86页07 八月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系60错误正确第60页/共86页07 八月 2023 61A、B、C、P处于共圆(也称危险圆)时，无法确定P点坐标。6.4.26.4.2后方交会计算后方交会计算在待定点P观测三个

22、已知点的水平方向值Ra、Rb、Rc(用以计算夹角、)，以计算待定点P的坐 标。BCAP(XB,YB)(XC,YC)(XA,YA)BCAPP第61页/共86页07 八月 2023 62后方交会的图形编号(三种情况)ABCPABCPABCP、取负值第62页/共86页07 八月 2023 63后方交会计算方法后方交会计算方法重心公式重心公式：ABCPA、B、C由A、B、C坐标反算得。第63页/共86页测边交会 第64页/共86页07 八月 2023 656.5 三角高程测量三角高程测量是一种间接测定间接测定两点之间高差高差的方法 要求观测观测两点之间的水平距离水平距离D(或斜距S)以及两点 之间的垂

23、直角垂直角。使用于山区或不便于进行水准测量的地区。1、三角高程测量原理2、较远距离的三角高程测量3、三角高程测量计算第65页/共86页07 八月 2023 666.5.1三角高程测量原理或B点的高程：A点高程已知，在测站A观测 AB水平距离D和 垂直角，则：第66页/共86页07 八月 2023 676.5.2较远距离的三角高程测量距离较远时，考虑地球曲率差和大气折光差对高差的影响，应对观测得到的高差加“两差”改正：球差改正：气差改正：两差改正：o第67页/共86页07 八月 2023 68球差改正：气差改正：两差改正：三角高程测量中的三角高程测量中的“球气差球气差”改正改正经研究，因大气折光

24、引起经研究，因大气折光引起的视线曲率半径约为地球的视线曲率半径约为地球曲率半径的曲率半径的7倍，取倍，取k=1/7上式中地球半径上式中地球半径R=6371 km，水平距离，水平距离D以以km为单位为单位第68页/共86页第69页/共86页07 八月 2023 706.5.3三角高程测量的观测和计算起算点AB待求点BC往返往返水平距离D(m)581.38581.38488.01488.01竖直角113830-11240065215-63430仪器高i(m)1.441.491.491.50目标高v(m)2.5033.002.50两差改正f(m)0.020.020.020.02高差h(m)118.7

25、4118.7257.3157.23平均高差(m)118.7357.27第70页/共86页全站仪与全站导线测量 第71页/共86页全站仪棱镜组 第72页/共86页全站仪测量内容 1.三维坐标测量2.后方交会测量3.对边测量4.悬高测量5.坐标放样测量第73页/共86页三维坐标测量第74页/共86页后方交会测量第75页/共86页对边测量第76页/共86页悬高测量第77页/共86页隧道断面测量第78页/共86页GPS测量1第79页/共86页GPS测量2第80页/共86页GPS公路测量3第81页/共86页GPS公路测量4第82页/共86页交会法算例373052434449984419第83页/共86页前方交会算例434449984419求E点坐标41.614m270858第84页/共86页07 八月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系85ABCP(79.876,58.251)(42.847,39.262)(51.238,63.489)A=434449B=373052C=984419=1023536=1353054=1215330PA=0.78856697PB=0.43090713PC=2.13431085P52.945 57.120 后方交会算例第85页/共86页07 八月 2023 湖北工业大学土建学院测量工程系86感谢您的观看。第86页/共86页