1、n 测量工作的原则测量工作的原则为了保证全国各地区测绘的地形图具有统一的坐标为了保证全国各地区测绘的地形图具有统一的坐标系统和高程系统，减小测量误差的积累，保证成果系统和高程系统，减小测量误差的积累，保证成果质量，测量工作应遵循以下两个原则：质量，测量工作应遵循以下两个原则：（1）从整体到局部，先控制后碎部）从整体到局部，先控制后碎部对于总体测绘工作而言，应先总体布置，然后分阶对于总体测绘工作而言，应先总体布置，然后分阶段、分区、分期实施。在实施过程中要先布设平面段、分区、分期实施。在实施过程中要先布设平面和高程控制网，确定控制点平面坐标和高程，建立和高程控制网，确定控制点平面坐标和高程，建立
2、全国、全区统一坐标系。在此基础上进行细部测绘全国、全区统一坐标系。在此基础上进行细部测绘和工程施工测量。和工程施工测量。（2）每一步测量工作必须严格进行检核）每一步测量工作必须严格进行检核对于测绘工作的每一个过程、每一项成果都必须检对于测绘工作的每一个过程、每一项成果都必须检核，在保证前期工作无误的情况下，方可进行下一核，在保证前期工作无误的情况下，方可进行下一步工作。只有这样，才能保证测绘成果的可靠性。步工作。只有这样，才能保证测绘成果的可靠性。国家国家基本控制测量基本控制测量图根控制测量图根控制测量地籍、房产、管线地籍、房产、管线控制测量控制测量竣工控制测量竣工控制测量施工控制测量施工控制
3、测量地籍图测绘地籍图测绘变形控制测量变形控制测量地形图测绘地形图测绘竣工图测绘竣工图测绘施工放样施工放样变形监测变形监测一、控制测量的概念一、控制测量的概念1 控制测量控制测量 对对控制网控制网进行布设、观测、计算，确定进行布设、观测、计算，确定控制点控制点位位置的测量工作。分为平面控制测量（确定平面坐置的测量工作。分为平面控制测量（确定平面坐标）和高程控制测量（确定高程）。标）和高程控制测量（确定高程）。控制点控制点 测区内具有控制意义的点。测区内具有控制意义的点。控制网控制网 由控制点组成的几何图形。由控制点组成的几何图形。l 国家控制网国家控制网包括国家平面控制网和国家高程控制网包括国家
4、平面控制网和国家高程控制网国家平面控制网主要采用三角测量建立，分为一、国家平面控制网主要采用三角测量建立，分为一、二、三、四等三角网；国家高程控制网采用水准测二、三、四等三角网；国家高程控制网采用水准测量建立，分为一、二、三、四等水准网。量建立，分为一、二、三、四等水准网。l 城市控制网城市控制网为满足为满足1:500 1:2000比例尺地形测图和城市建设比例尺地形测图和城市建设施工放样的需要，在国家控制网的控制之下布设的施工放样的需要，在国家控制网的控制之下布设的控制网，按精度分为二、三、四等三角网或导线网控制网，按精度分为二、三、四等三角网或导线网和二、三、四等水准网。和二、三、四等水准网
5、。l 工程控制网工程控制网为满足施工测量，在国家控制网或城市控制网的控为满足施工测量，在国家控制网或城市控制网的控制下布设的控制网。制下布设的控制网。2 控制测量基本方法控制测量基本方法（1）平面控制测量基本方法）平面控制测量基本方法导线测量导线测量 将控制点用直线连接起来形成折线形，通过观测将控制点用直线连接起来形成折线形，通过观测边长和转折角，根据起算数据经计算而获得导线边长和转折角，根据起算数据经计算而获得导线点的平面坐标，即为导线测量。导线测量布设简点的平面坐标，即为导线测量。导线测量布设简单、每点仅需与前、后两点通视，选点方便，特单、每点仅需与前、后两点通视，选点方便，特别是在隐蔽地
6、区和建筑物多而通视困难的城市，别是在隐蔽地区和建筑物多而通视困难的城市，应用起来方便灵活。应用起来方便灵活。三角测量三角测量 三角网测量是在地面上选定一系列的控制点，构成相互连三角网测量是在地面上选定一系列的控制点，构成相互连接的若干个三角形，组成各种网（锁）状图形；通过观测三接的若干个三角形，组成各种网（锁）状图形；通过观测三角形的内角或（和）边长，再根据已知控制点的坐标、起始角形的内角或（和）边长，再根据已知控制点的坐标、起始边的边长和坐标方位角，经解算三角形和坐标方位角推算可边的边长和坐标方位角，经解算三角形和坐标方位角推算可得到三角形各边的边长和坐标方位角，进而由直角坐标正算得到三角形
7、各边的边长和坐标方位角，进而由直角坐标正算公式计算待定点的平面坐标。公式计算待定点的平面坐标。交会测量交会测量 交会测量即利用交会定点法来加密平面控制点。交会测量即利用交会定点法来加密平面控制点。GPS控制测量控制测量 天文测量天文测量（2）高程控制测量基本方法）高程控制测量基本方法 水准测量水准测量 三角高程测量三角高程测量 GPS控制测量控制测量3 控制测量一般作业步骤控制测量一般作业步骤 控制测量作业包括技术设计、实地选点、标石埋设、控制测量作业包括技术设计、实地选点、标石埋设、观测和平差计算等主要步骤。观测和平差计算等主要步骤。（1）控制测量的技术设计）控制测量的技术设计主要包括精度指
8、标的确定和控制网的网形设计。主要包括精度指标的确定和控制网的网形设计。（2）实地选点）实地选点点位稳定，等级控制点应能长期保存；便于扩展、点位稳定，等级控制点应能长期保存；便于扩展、加密和观测。加密和观测。（3）标石埋设）标石埋设经选点确定的控制点点位，要进行标石埋设，将它经选点确定的控制点点位，要进行标石埋设，将它们在地面上固定下来。们在地面上固定下来。（4）观测与计算）观测与计算一、导线的布设形式一、导线的布设形式导线可被布设成单一导线和导线网。两条以上导线导线可被布设成单一导线和导线网。两条以上导线的汇聚点，称为导线的结点。单一导线与导线网的的汇聚点，称为导线的结点。单一导线与导线网的区
9、别，在于导线网具有结点，而单一导线则不具有区别，在于导线网具有结点，而单一导线则不具有结点。结点。按照不同的情况和要求，按照不同的情况和要求，单一导线可被布设为附合单一导线可被布设为附合导线、闭合导线和支导线。导线网可被布设为自由导线、闭合导线和支导线。导线网可被布设为自由导线网和附合导线网。导线网和附合导线网。（1）附合导线）附合导线起始于一个已知控制点而终止于另一个已知控制点。起始于一个已知控制点而终止于另一个已知控制点。已知控制点上可以有一条边或几条边定向边与之相已知控制点上可以有一条边或几条边定向边与之相连接，也可以没有定向边与之相连接。连接，也可以没有定向边与之相连接。（2）闭合导线
10、）闭合导线由一个已知控制点出发，最终又回到这一点，形成由一个已知控制点出发，最终又回到这一点，形成一个闭合多边形。一个闭合多边形。（）a（）b（）c（）d（）e（3）支导线）支导线从一个已知控制点出发，既不附合于另一个已知控从一个已知控制点出发，既不附合于另一个已知控制点，也不闭合于原来的起始控制点。由于支导线制点，也不闭合于原来的起始控制点。由于支导线缺乏检核条件缺乏检核条件,故一般只限于地形测量的图根导线中故一般只限于地形测量的图根导线中采用。采用。（4）附合导线网）附合导线网附合导线网具有一个以上已知控制点或具有附合条附合导线网具有一个以上已知控制点或具有附合条件。件。（）a（）b（）c
11、（）d（）e（5）自由导线网）自由导线网自由导线网仅有一个已知控制点和一个起始方位角。自由导线网仅有一个已知控制点和一个起始方位角。导线网中只含有一个结点的导线网，称之为单结点导线网中只含有一个结点的导线网，称之为单结点导线网，多于一个结点的导线网，称之为多结点导导线网，多于一个结点的导线网，称之为多结点导线网。导线节是组成导线网的基本单元，它是指导线网。导线节是组成导线网的基本单元，它是指导线网内两端点中至少有一个点是结点，另一点是结线网内两端点中至少有一个点是结点，另一点是结点或已知点的一段导线。应该指出，与闭合导线类点或已知点的一段导线。应该指出，与闭合导线类似，自由导线网是一种可靠性极
12、差的控制网图形，似，自由导线网是一种可靠性极差的控制网图形，在实际测量工作中应避免单独使用。在实际测量工作中应避免单独使用。二、导线的观测二、导线的观测导线的观测包括转折角和导线边的观测，以及导线导线的观测包括转折角和导线边的观测，以及导线点的高程测量。点的高程测量。1.转折角的观测转折角的观测 转折角的观测一般采用测回法进行。当导线点上转折角的观测一般采用测回法进行。当导线点上应观测的方向数多于二个时，应采用方向观测法进应观测的方向数多于二个时，应采用方向观测法进行。各测回间应按规定进行水平度盘配置。各等级行。各测回间应按规定进行水平度盘配置。各等级导线测量水平角观测应符合规范规定。导线测量
13、水平角观测应符合规范规定。在进行国家等级导线转折角观测时，应以奇数测在进行国家等级导线转折角观测时，应以奇数测回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角；回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角；左角和右角分别取中数后，再计算圆周角闭合差，左角和右角分别取中数后，再计算圆周角闭合差，值对于三、四等导线应分别不超过值对于三、四等导线应分别不超过3.5和和5.0。在进行一、二和三级导线转折角观测时，一般应在进行一、二和三级导线转折角观测时，一般应观测导线前进方向的左角。对于闭合导线，若按逆观测导线前进方向的左角。对于闭合导线，若按逆时针方向进行观测，则观测的导线角既是闭合多边时针方向进行观测
14、，则观测的导线角既是闭合多边形的内角，又是导线前进方向的左角。对于支导线，形的内角，又是导线前进方向的左角。对于支导线，应分别观测导线前进方向的左角和右角。以增加检应分别观测导线前进方向的左角和右角。以增加检核条件。核条件。当观测短边之间的转折角时，测站偏心和目标偏当观测短边之间的转折角时，测站偏心和目标偏心对转折角的影响将十分明显。因此，应对所用仪心对转折角的影响将十分明显。因此，应对所用仪器、觇牌和光学对中器进行严格检校，并且要特别器、觇牌和光学对中器进行严格检校，并且要特别仔细进行对中和精确照准。仔细进行对中和精确照准。2.导线边长的观测导线边长的观测导线边长可采用电磁波测距仪测量，亦可
15、采用全站导线边长可采用电磁波测距仪测量，亦可采用全站仪在测取导线角的同时测取导线边的边长。导线边仪在测取导线角的同时测取导线边的边长。导线边长应对向观测，以增加检核条件。电磁波测距仪测长应对向观测，以增加检核条件。电磁波测距仪测量的通常是斜距，还需观测竖直角，用以将倾斜距量的通常是斜距，还需观测竖直角，用以将倾斜距离改化为水平距离，必要时还应将其归算到椭球面离改化为水平距离，必要时还应将其归算到椭球面上和高斯平面上。上和高斯平面上。3.导线点的高程测量导线点的高程测量导线点的高程测量可采用水准测量或三角高程测量导线点的高程测量可采用水准测量或三角高程测量进行。目前，大多采用电磁波测距三角高程测
16、量进进行。目前，大多采用电磁波测距三角高程测量进行对向观测来确定导线点的高程，此时必须观测竖行对向观测来确定导线点的高程，此时必须观测竖直角、量取仪器高和目标高。直角、量取仪器高和目标高。三、导线的近似平差计算三、导线的近似平差计算 导线测量的目的是获得各导线点的平面直角坐标。导线测量的目的是获得各导线点的平面直角坐标。计算的起始数据是已知点坐标、已知坐标方位角，计算的起始数据是已知点坐标、已知坐标方位角，观测数据为观测角值和观测边长。通常情况下，导观测数据为观测角值和观测边长。通常情况下，导线平差应进行严密平差，但对于二级及其以下等级线平差应进行严密平差，但对于二级及其以下等级的图根导线允许
17、对单一导线、单结点导线网采用近的图根导线允许对单一导线、单结点导线网采用近似平差方法进行计算。似平差方法进行计算。导线近似平差的基本思路是将角度误差和边长误导线近似平差的基本思路是将角度误差和边长误差分别进行平差处理，先进行角度闭合差的分配，差分别进行平差处理，先进行角度闭合差的分配，在此基础上再进行坐标闭合差的分配，通过调整坐在此基础上再进行坐标闭合差的分配，通过调整坐标闭合差，以达到处理角度的剩余误差和边长误差标闭合差，以达到处理角度的剩余误差和边长误差的目的。的目的。在进行导线测量平差计算之前，首先要按照规范要在进行导线测量平差计算之前，首先要按照规范要求对外业观测成果进行检查和验算，确
18、保观测成果求对外业观测成果进行检查和验算，确保观测成果无误并符合限差要求，然后对边长进行加常数改正、无误并符合限差要求，然后对边长进行加常数改正、乘常数改正、气象改正和倾斜改正（改正方法见第乘常数改正、气象改正和倾斜改正（改正方法见第五章），对角度值和边长进行归心改正（有偏心观五章），对角度值和边长进行归心改正（有偏心观测时），以消除系统误差的影响测时），以消除系统误差的影响。1.支导线的计算支导线的计算2.附合导线的计算附合导线的计算3.闭合导线的计算闭合导线的计算4.导线网的计算导线网的计算交会测量是加密控制点常用的方法，它可以在数个交会测量是加密控制点常用的方法，它可以在数个已知控制点上
19、设站，分别向待定点观测方向或距离，已知控制点上设站，分别向待定点观测方向或距离，也可以在待定点上设站向数个已知控制点观测方向也可以在待定点上设站向数个已知控制点观测方向或距离，而后计算待定点的坐标。常用的交会测量或距离，而后计算待定点的坐标。常用的交会测量方法有方法有前方交会、后方交会、测边交会和自由设站前方交会、后方交会、测边交会和自由设站法。法。一、前方交会一、前方交会前方交会即在已知控制点上设站观测水平角，根据前方交会即在已知控制点上设站观测水平角，根据已知点坐标和观测角值，计算待定点坐标的一种控已知点坐标和观测角值，计算待定点坐标的一种控制测量方法。制测量方法。OXYABPcotcot
20、)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxx交会点的中误差为交会点的中误差为:222sinsinsinABPSmM)(1.02)()(22mmMyyxxePPPP 二、后方交会二、后方交会仅在待定点设站，向三个已知控制点观测两个水平仅在待定点设站，向三个已知控制点观测两个水平夹角，从而计算待定点的坐标，称为后方交会。夹角，从而计算待定点的坐标，称为后方交会。ABPCABPCPABPC12sinsinsinsin)(3602121ACBCSSab三、测边交会三、测边交会在交会测量中在交会测量中,也可测量边长交会定点，通常采用三也可测量边长交会定点，通常采用
21、三边交会法。边交会法。ABPbCac四、自由设站四、自由设站自由设站法是在待定控制点上设站，向多个已知控自由设站法是在待定控制点上设站，向多个已知控制点观测方向和距离，并按制点观测方向和距离，并按间接平差间接平差方法计算待定方法计算待定点坐标的一种控制测量方法。间接平差以待定点的点坐标的一种控制测量方法。间接平差以待定点的坐标平差值作为未知参数，根据方向观测值和边长坐标平差值作为未知参数，根据方向观测值和边长观测值建立方向误差方程式和边长误差方程式，然观测值建立方向误差方程式和边长误差方程式，然后按最小二乘原理计算待定点坐标平差值。后按最小二乘原理计算待定点坐标平差值。ABPbCacDdnfv
22、ic 2iiicbavvv 三角形各内角第一次改正值为：三角形各内角第一次改正值为：nffvnffvnffvnicnibniaiii323232 起始边长闭合差的调整起始边长闭合差的调整3 边长计算边长计算4 三角点坐标计算三角点坐标计算 同附合导线计算。同附合导线计算。babdadscotcotnnnnbassbassbasssinsin ;sinsin ;sinsin122121101 二、二、中心多边形的计算中心多边形的计算180iiiifBCDEFA111234523452345360周角f1sinsinsinsinsinsin521521 s三、三、大地四边形的计算大地四边形的计算3
23、311BCDA112321sinsinsinsinsinsinsinsin43214321344442236044332211O高程控制测量主要采用高程控制测量主要采用水准测量水准测量和和三角高程测量三角高程测量方方法，测定各等级法，测定各等级高程控制点高程控制点和和平面控制点平面控制点的高程。的高程。国家高程系统，现采用国家高程系统，现采用“1985国家高程基准国家高程基准”。城。城市和工程高程控制，凡有条件的都应采用国家高程市和工程高程控制，凡有条件的都应采用国家高程系统。系统。一、水准测量路线的布设一、水准测量路线的布设水准测量路线的布设分为水准测量路线的布设分为单一水准路线单一水准路线
24、和和水准网水准网。单一水准路线的形式有三种，即单一水准路线的形式有三种，即附合水准路线附合水准路线、支支水准路线水准路线和和闭合水准路线闭合水准路线。1 附合水准路线附合水准路线从一个已知高程的水准点开始，沿一条路线进行水从一个已知高程的水准点开始，沿一条路线进行水准测量，以测定其它若干水准点的高程，最后联测准测量，以测定其它若干水准点的高程，最后联测至另外一个已知高程的水准点上的水准路线。至另外一个已知高程的水准点上的水准路线。2 闭合水准路线闭合水准路线 从一个已知高程的水准点开始，沿一条环形路线进从一个已知高程的水准点开始，沿一条环形路线进行水准测量，测定沿线若干水准点的高程，最后又行水
25、准测量，测定沿线若干水准点的高程，最后又回到起始水准点上，称之为闭合水准路线回到起始水准点上，称之为闭合水准路线 3 支水准路线支水准路线从一个已知高程的水准点开始，沿一条路线进行水从一个已知高程的水准点开始，沿一条路线进行水准测量，以测定其它若干水准点的高程，最后不联准测量，以测定其它若干水准点的高程，最后不联测至另外一个已知高程的水准点，也不回到起始水测至另外一个已知高程的水准点，也不回到起始水准点上。准点上。为了对水准测量成果进行检核，支水准路线必须进为了对水准测量成果进行检核，支水准路线必须进行行往返观测往返观测或或单程双转点观测单程双转点观测。4 水准网水准网水准网由若干条单一水准路
26、线相互连接构成。单一水准网由若干条单一水准路线相互连接构成。单一路线相互连接的交点称为路线相互连接的交点称为结点结点。在水准网中，如果。在水准网中，如果只有一个已知高程的水准点，则称为只有一个已知高程的水准点，则称为独立水准网独立水准网；如果已知高程的水准点的数目多于一个，则称为如果已知高程的水准点的数目多于一个，则称为附附合水准网合水准网。二、水准测量数据处理二、水准测量数据处理（一）附合水准路线平差计算（一）附合水准路线平差计算1 计算待定点高程的最可靠值计算待定点高程的最可靠值BnAhHhhhHf 21 ihhihhnnfvssfvii或iAihhhHH 21ihiivhh2 精度评定精
27、度评定单位权中误差的计算单位权中误差的计算N为测段数，为测段数，t为未知点个数。为未知点个数。任一点的高程中误差任一点的高程中误差niiisCsCP11tNPvviiPm（二）闭合水准路线平差计算（二）闭合水准路线平差计算1 计算待定点高程的最可靠值计算待定点高程的最可靠值nhhhhf 21 ihhihhnnfvssfvii或iAihhhHH 21ihiivhh2 精度评定精度评定单位权中误差的计算单位权中误差的计算N为测段数，为测段数，t为未知点个数。为未知点个数。任一点的高程中误差任一点的高程中误差niiisCsCP11tNPvviiPm（三）支水准路线平差计算（三）支水准路线平差计算由于
28、进行了往返测，各测段的高差最可靠值显然由于进行了往返测，各测段的高差最可靠值显然应为相应测段往返测高差的算术平均值。故对往应为相应测段往返测高差的算术平均值。故对往返测水准路线进行平差时，应首先计算出往返测返测水准路线进行平差时，应首先计算出往返测高差不符值，并与相应等级的限差相比较。若不高差不符值，并与相应等级的限差相比较。若不超过限差，则求出各测段往返测高差的算术平均超过限差，则求出各测段往返测高差的算术平均值作为其平差值，进而从已知高程点开始，逐点值作为其平差值，进而从已知高程点开始，逐点推算各待定水准点的高程。最后一点与起始点高推算各待定水准点的高程。最后一点与起始点高程之差，应等于各
29、测段高差平差值之和。程之差，应等于各测段高差平差值之和。（四）单结点水准网平差计算（四）单结点水准网平差计算单结点水准网平差的基本思路是：单结点水准网平差的基本思路是：先求出结点的先求出结点的高程平差值，将其视为已知值，然后将单结点水高程平差值，将其视为已知值，然后将单结点水准网分解成若干条单一附合水准路线，并按单一准网分解成若干条单一附合水准路线，并按单一附合水准路线进行平差，求出各路线上待定点的附合水准路线进行平差，求出各路线上待定点的高程平差值，进而评定其精度。高程平差值，进而评定其精度。1 计算结点高程的最可靠值计算结点高程的最可靠值A1A2A3DL1L2L3设设Hi为由第为由第Li路
30、线计算出的路线计算出的D点的高程，点的高程，Pi为其权，为其权，则则2计算各水准路线上的待定点高程计算各水准路线上的待定点高程 同单一附合水准路线计算同单一附合水准路线计算n),1,2,(iSCPhHHiiiAiinnnDPPPHPHPHPH 2122113 精度评定精度评定（1）计算单位权中误差）计算单位权中误差 v为水准路线的改正数，为水准路线的改正数，n为水准路线的个数。为水准路线的个数。（2）计算结点高程的中误差）计算结点高程的中误差1nPvvDDPmnDPPPP 21（五）等权代替法水准网平差计算（五）等权代替法水准网平差计算1 等权代替法水准网平差原理等权代替法水准网平差原理等权代
31、替法是利用观测值与其计算值之间的等价等权代替法是利用观测值与其计算值之间的等价权原理进行平差计算的一种方法。该方法可以对权原理进行平差计算的一种方法。该方法可以对多于一个结点的水准网进行严密平差。等权代替多于一个结点的水准网进行严密平差。等权代替法水准网平差，既可以计算出网中结点高程平差法水准网平差，既可以计算出网中结点高程平差值及其精度，又可以较方便地求出网中任意点的值及其精度，又可以较方便地求出网中任意点的高程平差值及其精度。等权代替法的基本思路是：高程平差值及其精度。等权代替法的基本思路是：把含有两个或两个以上结点的水准网，用等权的把含有两个或两个以上结点的水准网，用等权的单一结点水准网或单一水准路线代替，然后按单单一结点水准网或单一水准路线代替，然后按单结点水准网或单一水准路线进行平差。结点水准网或单一水准路线进行平差。三角网三角网精品课件精品课件！精品课件精品课件！三角锁三角锁
