第六章小地区控制测量 6-1概述 一、控制测量的意义和方法 (一)控制测量的意义 测量过程中,不可避免地会产生误差,因此必须采取 正确的测量程序和方法,即遵循“由高级到低级,由整体 到局部,先控制后碎部”的原则进行测量作业,以防止误 差的积累并加快测量作业的速度。由于控制点数量少,并 且使用较精密的仪器和方法测定,所以易于保证较高的精 度。而碎部点测量的精度虽较控制点低,但由于各碎部点 是根据较高精度的控制点测定的,它们之间是独立的,因 此误差不会积累,其精度也可保证
第六章 小地区控制测量 6-1概述 一、 控制测量的意义和方法 (一) 控制测量的意义 测量过程中，不可避免地会产生误差，因此必须采取 正确的测量程序和方法，即遵循“由高级到低级，由整体 到局部，先控制后碎部”的原则进行测量作业，以防止误 差的积累并加快测量作业的速度。由于控制点数量少，并 且使用较精密的仪器和方法测定，所以易于保证较高的精 度。而碎部点测量的精度虽较控制点低，但由于各碎部点 是根据较高精度的控制点测定的，它们之间是独立的，因 此误差不会积累，其精度也可保证
(二)控制测量的方法 控制测量分为高程控制测量和平面控制测量。高程控 制测量的目的是为了测定高程控制点的高程,建立高程控 制网,其测量方法采用水准测量和三角高程测量;平面控 制测量的目的是为了测定平面控制点的平面位置,建立平 面控制网,其测量方法主要采用导线测量和三角测量。高 程控制网和平面控制网一般是独立布设的,但它们的点也 可以共用,即一个点既可以是高程控制点,同时也可以是 平面控制点。控制测量也可以用GPS仪器进行观测
(二) 控制测量的方法 控制测量分为高程控制测量和平面控制测量。高程控 制测量的目的是为了测定高程控制点的高程，建立高程控 制网，其测量方法采用水准测量和三角高程测量；平面控 制测量的目的是为了测定平面控制点的平面位置，建立平 面控制网，其测量方法主要采用导线测量和三角测量。高 程控制网和平面控制网一般是独立布设的，但它们的点也 可以共用，即一个点既可以是高程控制点，同时也可以是 平面控制点。控制测量也可以用GPS仪器进行观测
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 (一)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
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。 (一) 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
(二)国家高程控制网 前已讲述,我国的高程系统是以1956年由青岛验潮站 测出的“黄海平均海水面”作为起算高程的基准面,并在 青岛市内观象山设置了水准原点,该点的高程为72.289m 80年代初又重新测定水准原点的高程为72.260m。全国性 髙程控制测量是从青岛原点出发,用精密的水准测量方法 国家高程控制网的建立,也是按照“由高级到低级、由整 体到局部”的原则进行的。按其精度的不同也分为一、二 三、四等四个等级
(二) 国家高程控制网 前已讲述，我国的高程系统是以1956年由青岛验潮站 测出的“黄海平均海水面”作为起算高程的基准面，并在 青岛市内观象山设置了水准原点，该点的高程为72.289 m。 80年代初又重新测定水准原点的高程为72.260 m。全国性 高程控制测量是从青岛原点出发，用精密的水准测量方法 国家高程控制网的建立，也是按照“由高级到低级、由整 体到局部”的原则进行的。按其精度的不同也分为一、二、 三、四等四个等级
三、小地区控制测量 由于全国性控制点的密度比较小,远远不能满足大比 例尺地形测图和工程建设测量的需要,为此还必须进行小 地区控制测量(图根控制测量)。小地区控制测量的目的在 于,进一步加密精度低一级而有足够数量的控制点,以直 接供测图之用。小地区控制网,也有髙程控制网和平面控 制网。高程控制采用四等及等外水准测量和三角高程测量 的方法进行。平面控制采用经纬仪导线测量、经纬仪交会 法和小三角测量等方法进行
三、 小地区控制测量 由于全国性控制点的密度比较小，远远不能满足大比 例尺地形测图和工程建设测量的需要，为此还必须进行小 地区控制测量(图根控制测量)。小地区控制测量的目的在 于，进一步加密精度低一级而有足够数量的控制点，以直 接供测图之用。小地区控制网，也有高程控制网和平面控 制网。高程控制采用四等及等外水准测量和三角高程测量 的方法进行。平面控制采用经纬仪导线测量、经纬仪交会 法和小三角测量等方法进行
6-2经纬仪导线测量 一、导线布设形式 以导线测量的方法来建立平面控制网得到了广泛应用。 导线布设形式灵活,适用于平原和人口密集的地区。导线 的布设形式有下述几种。 1闭合导线 2附合导线 3支导线 B D B Bu 图6-5 图6-6
6-2 经纬仪导线测量 一、 导线布设形式 以导线测量的方法来建立平面控制网得到了广泛应用。 导线布设形式灵活，适用于平原和人口密集的地区。导线 的布设形式有下述几种。 1 闭合导线 ２ 附合导线 3 支导线
二、经纬仪导线测量外业 (一)踏勘选点 二)测角 导线的转折角分为左角和右角,在前进方向左侧的水 平角称为左角,在右侧的水平角称为右角。图根导线的转 折角一般用DJ6级光学经纬仪测一个测回,两个半测回之 间的观测值的差数,不得超过40″。测角由已知点开始, 沿导线前进方向逐点观测,一般观测左角 (三)量边 导线边长使用检验过的30m或50m钢尺进行丈量, 各边长应往返各丈量一次,往返测量的较差率,一般地区 应不大于1/2000,在量距困难地区应不大于1/1000。如果 较差率没有超限,则取往返测量成果的平均值。如果丈量 的是斜距,还应换算为水平距离。导线边长也可用激光测 距仪测定
二、 经纬仪导线测量外业 (一) 踏勘选点 (二) 测角 导线的转折角分为左角和右角，在前进方向左侧的水 平角称为左角，在右侧的水平角称为右角。图根导线的转 折角一般用DJ６级光学经纬仪测一个测回，两个半测回之 间的观测值的差数，不得超过40″ 。测角由已知点开始， 沿导线前进方向逐点观测，一般观测左角。 (三) 量边 导线边长使用检验过的30 m或 50 m钢尺进行丈量， 各边长应往返各丈量一次，往返测量的较差率，一般地区 应不大于1/2000，在量距困难地区应不大于1/1000。如果 较差率没有超限，则取往返测量成果的平均值。如果丈量 的是斜距，还应换算为水平距离。导线边长也可用激光测 距仪测定
(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
(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
6-3经纬仪导线计算 经纬仪导线计算的目的是求得各导线点的坐标,并根 据求得的各点坐标精确地绘制导线图。导线计算分为以下 五个步骤进行:①角度闭合差的计算和调整;②坐标方 位角的推算;③坐标增量的计算;④增量闭合差的计算 和调整;⑤坐标计算。 闭合导线的计算 (一)角度闭合差的计算和调整 按照平面几何学,n边形内角之和应为(n-2),180 由于测角误差的影响,使导线内角之和∑β不等于 理论值,因而存在角度闭合差fβ: fβ=∑β测∑β理=∑β测(n-2)180 对于图根导线当fB≤容(容=±40″,n为测站数 时,可将角度闭合差fβ以相反符号平均分配给各个观测 角。邱β不能为n整除时,在有效数字位内允许凑整
6-3 经纬仪导线计算 经纬仪导线计算的目的是求得各导线点的坐标，并根 据求得的各点坐标精确地绘制导线图。导线计算分为以下 五个步骤进行：① 角度闭合差的计算和调整；② 坐标方 位角的推算；③ 坐标增量的计算；④ 增量闭合差的计算 和调整；⑤ 坐标计算。 一、 闭合导线的计算 (一) 角度闭合差的计算和调整 按照平面几何学，n边形内角之和应为(n-2)·１８０ ° 。由于测角误差的影响， ∑β不等于 理论值，因而存在角度闭合差fβ： fβ＝∑β测-∑β理=∑β测-(n-2)·180° 对于图根导线当fβ≤f容(f容=±40″ , n为测站数) 时，可将角度闭合差fβ以相反符号平均分配给各个观测 角。fβ不能为n整除时，在有效数字位内允许凑整
(二)坐标方位角的推算 各导线边的坐标方位角,是根据闭合导线起始边的坐 标方位角和改正后的内角而推算的。 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: a前=a后-180°+β左或a前=a后+180°-B右 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
(二) 坐标方位角的推算 各导线边的坐标方位角，是根据闭合导线起始边的坐 标方位角和改正后的内角而推算的。 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： α前=α后-180°+β左 或α前=α后+180°-β右。 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