1、123引引 言言n 測量工作的基本原則測量工作的基本原則先整體，后局部；先控制，后碎部先整體，后局部；先控制，后碎部n 測量的步驟測量的步驟控制測量控制測量碎部測量（地形測量）碎部測量（地形測量）施工測量（施工放樣）施工測量（施工放樣）4目的：目的：提供提供控制基礎控制基礎和和起算基準。起算基準。實質：實質：測定控制點的測定控制點的平面坐標平面坐標和和高程。高程。控制測量的任務控制測量的任務n 控制測量分類控制測量分類控制測量控制測量平面控制平面控制高程控制高程控制三角網導線網組合網水準網三角高程5 6.1 6.1 概述概述 為了保證所測點位的精度，減少誤差積累。測為了保證所測點位的精度，減少

2、誤差積累。測量工作必須遵循量工作必須遵循“從整體到局部，先控制后碎從整體到局部，先控制后碎部部”的組織原則。的組織原則。 控制測量分為平面控制的測量和高程控制測量。控制測量分為平面控制的測量和高程控制測量。 按精度分：按精度分：1 1，2 2，3 3，4 4等和一，二，三級等等和一，二，三級等6一等三角鎖一等三角鎖沿經線和緯線布設成縱橫交叉的三沿經線和緯線布設成縱橫交叉的三角鎖系，鎖長角鎖系，鎖長200250公里，構成許多鎖環。公里，構成許多鎖環。一等三角鎖內由近于等邊的三角形組成，邊長一等三角鎖內由近于等邊的三角形組成，邊長為為2030公里。公里。 國家一等國家一等三角鎖三角鎖7二等三角測量

3、二等三角測量有兩種布網形式有兩種布網形式1 1、由縱橫交叉的兩條二等基本鎖將一等鎖環劃分成、由縱橫交叉的兩條二等基本鎖將一等鎖環劃分成4個大致相等的部分，這個大致相等的部分，這4個空白部分用二等補充網填個空白部分用二等補充網填充，稱充，稱縱橫鎖系布網方案縱橫鎖系布網方案。2 2、在一等鎖環內布設全面二等三角網，稱、在一等鎖環內布設全面二等三角網，稱全面布網全面布網方案方案。二等基本鎖的邊長為二等基本鎖的邊長為20202525公里，二等網的平公里，二等網的平均邊長為均邊長為1313公里。公里。 一等鎖的兩端和二等網的中一等鎖的兩端和二等網的中間，都要測定間，都要測定起算邊長、天文起算邊長、天文經

4、緯度和方位角經緯度和方位角。所以國家一、。所以國家一、二等網合稱為二等網合稱為天文大地網。天文大地網。 我國天文大地網于我國天文大地網于19511951年年開始布設，開始布設，19611961年基本完成，年基本完成，19751975年修補測工作全部結束，年修補測工作全部結束，全網約有全網約有5萬個大地點萬個大地點。國家二等國家二等三角鎖三角鎖81 1 平面控制測量平面控制測量w三角測量：以測角為主，分為三角網、三角鎖、三角測量：以測角為主，分為三角網、三角鎖、中點多邊形。中點多邊形。w導線測量導線測量: :測量各邊的邊長和頂點的轉折角。測量各邊的邊長和頂點的轉折角。w衛星大地測量：衛星大地測量

5、：GPSGPS衛星定位。衛星定位。w城市控制測量城市控制測量 ：為大比例尺地形測量建立控：為大比例尺地形測量建立控制網，作為城市規劃，施工放樣的測量依據。制網，作為城市規劃，施工放樣的測量依據。 9v 平面控制測量方法平面控制測量方法102 2高程控制測量高程控制測量 高程控制測量主要有：水準測量、三角高程測量。高程控制測量主要有：水準測量、三角高程測量。 三、四等水準測量除用于國家高程控制網的加密三、四等水準測量除用于國家高程控制網的加密外，在小區域用作建立首級高級控制網。外，在小區域用作建立首級高級控制網。 11國家高程控制網國家高程控制網國家高程控制網是用國家高程控制網是用方法建立的，所

6、以方法建立的，所以又稱國家水準網。國家水準網的布設也是采用從又稱國家水準網。國家水準網的布設也是采用從整體整體到局部，由高級到低級，到局部，由高級到低級，分級布設逐級控制的原則。分級布設逐級控制的原則。國家水準網分為國家水準網分為一、二、三、四，一、二、三、四，4個等級。個等級。 12一等水準網一等水準網是沿平緩的交通路線布設成周長約是沿平緩的交通路線布設成周長約1500km的的環形路線。一等水準網是精度最高的高程控制網，它是國環形路線。一等水準網是精度最高的高程控制網，它是國家高程控制的骨干，同時也是地學科研工作的主要依據。家高程控制的骨干，同時也是地學科研工作的主要依據。二等水準網二等水準

7、網是布設在一等水準環線內，形成周長為是布設在一等水準環線內，形成周長為500750km的環線。它是國家高程控制網的全面基礎。的環線。它是國家高程控制網的全面基礎。三、四等級三、四等級水準網水準網是直接為地形測圖或工程建設提供高是直接為地形測圖或工程建設提供高程控制點。程控制點。三等水準三等水準一般布置成附合在高級點間的附合水準路線，長一般布置成附合在高級點間的附合水準路線，長度不超過度不超過200km。四等水準四等水準均為附合在高級點間的附合水準路線，長度不超均為附合在高級點間的附合水準路線，長度不超過過80km。 13等級水準測量相關要求（km）146.2 6.2 四等水準測量四等水準測量1

8、、工程測量規范中的限差要求工程測量規范中的限差要求等等 級級 儀儀器器 型型號號 視視 線線 長長度度 m 前前 后后 視視較較 差差 m 前前 后后 視視 累累積積 差差 m 黑黑 紅紅 面面 讀讀數數 差差 m m 黑黑 紅紅 面面 所所 測測 高高 差差之之 差差 m m 三三 D S3 6 5 （ 8 0 ） 3 .0 6 .0 2 .0 3 .0 四四 D S3 8 0 （ 1 0 0 ） 5 .0 1 0 .0 3 .0 5 .0 15測測站站編編號號后后視視尺尺前前視視尺尺方方向向及及尺尺號號標標 尺尺 讀讀 數數黑黑+k+k減減紅紅高差高差中數中數備備 注注上上絲絲上上絲絲后視

9、距后視距前視距前視距黑黑 面面紅紅 面面視距差視距差d ddd1(1)(4)后后(3)(8)(14)(2)(5)前前(6)(7)(13)(9)(10)后后- -前前(15)(16)(17)(18)(11)(12)215780755后后14006187012130379前前05675255-137.437.6后后- -前前08330932+10832-0.2-0.2下下絲絲下下絲絲外業觀測記錄與計算外業觀測記錄與計算2下絲下絲下絲下絲上絲上絲上絲上絲（mm）（m）后后G1=K1+3-8前前G2=K2+6-7后后-前前H1=3-6H2=8-7G1-G2后后11.3846.1710前前20.5515

10、.239-1后后-前前0.8330.932+1后后21.9346.622-1前前12.0086.796-1后后-前前-0.074-0.1740+1.2S1=177.6+2.2S2=100*（4-5）DS=S1-S2S=S+DSH=+0.44352.1882.2521.6821.75850.649.4+0.8325-0.0740+1.0前距（前距（m）累積差（累積差（m）1.6141.156S1=100*（1-2）校核校核測站編測站編號號點號點號1 1BM1T12 2T1T2前尺前尺后距（后距（m）方向及方向及尺號尺號水準尺讀數（水準尺讀數（m）黑面黑面紅面紅面后前視距差（后前視距差（m）0.7

11、740.32644.8H=（H1+H20.100）/2K1=4.787備注備注K+黑黑-紅紅高差中數高差中數后尺后尺(H1+H2)/2=+0.4435K2=4.687S2=177.0S末站末站=+0.63=6.876 8=25.8256=6.432 7=25.382H1=+0.444 總距離總距離=354.645.8+1.0173 3、內業計算、內業計算（1）水準路線閉合差的計算水準路線閉合差的計算: : 觀測所得水準路線的高差值與理論值的差觀測所得水準路線的高差值與理論值的差值，即水準路線的閉合差。值，即水準路線的閉合差。A、閉合水準路線閉合差的計算B、附合水準路線閉合差的計算C、支水準路線

12、閉合差的計算18A A、閉合水準路線閉合差的計算、閉合水準路線閉合差的計算理論：理論：閉合水準路線高差的代數和在理論上應閉合水準路線高差的代數和在理論上應等于零，即等于零，即hh測測=0=0實際上不等于零，該不為零的數值稱為高差閉實際上不等于零，該不為零的數值稱為高差閉合差合差f fh h，即，即 f fh h =h =h1 1+h+h2 2+h+h3 3+h+h4 4= h= h測測19B B、附合水準路線閉合差的計算、附合水準路線閉合差的計算附合水準路線的高差總和應等于兩端點高級水準附合水準路線的高差總和應等于兩端點高級水準點高程點高程H H和和H H之差，則閉合差為：之差，則閉合差為：f

13、hh測-(H終始）20C C、支水準路線閉合差的計算、支水準路線閉合差的計算 一般采用往、返測，其往、返測高差總和的絕對一般采用往、返測，其往、返測高差總和的絕對值應相等而符號相反，故其代數和即閉合差為：值應相等而符號相反，故其代數和即閉合差為：fh=h往h返21（2 2）水準路線限差的計算）水準路線限差的計算 將計算的閉合差將計算的閉合差fh與限差與限差fh容容比較，若小于限差則比較，若小于限差則進行分配，否則應檢查錯誤或重測進行分配，否則應檢查錯誤或重測 限差：與路線長度（或測站數）有關限差：與路線長度（或測站數）有關 對于四等水準測量限差對于四等水準測量限差v平地：平地：v山地：山地：2

14、0hfLmm 容6hfnmm 容224 4、三角高程測量、三角高程測量適用于：地形起伏大的地區進行高程控制。適用于：地形起伏大的地區進行高程控制。實踐證明，電磁波三角高程的精度可以達實踐證明，電磁波三角高程的精度可以達到四等水準的要求。到四等水準的要求。23 已知高程點已知高程點A A上安置經緯儀，上安置經緯儀，B B點豎點豎標桿測出豎直角標桿測出豎直角a a。設水平距離。設水平距離D D已已知，則知，則 h hABAB=Dtga+i-s=Dtga+i-s i經緯儀儀器高 s標桿長度aABDiDtgash24 當兩點間距離大于當兩點間距離大于300m時，要考慮地時，要考慮地球曲率及大氣垂直折光

15、的影響。前者球曲率及大氣垂直折光的影響。前者為地球曲率差，簡稱球差（為地球曲率差，簡稱球差（f f1 1) )，后者，后者為大氣垂直折光差，簡稱為大氣垂直折光差，簡稱f f2 2 。ABf f1 1 = = D D2 2/2R/2Rf f2 2 =f=f1 1 /7= D/7= D2 2/14R /14R f f1 1-f-f2 2 0.43 0.43* *D D2 2/2R/2RhAB=Dtga+i-s+f=Dtga+i-s+f1 1-f-f2 2 =Dtga+i-s+0.43D =Dtga+i-s+0.43D2 2/R/Rhisf f2 2f f1 1DtgaDtga25施測僅從施測僅從A

16、 A點向點向B B點觀測稱為點觀測稱為單向單向觀測觀測，如果不僅由，如果不僅由A A向向B B，且由，且由B B向向A A稱為稱為對向觀測對向觀測。對向觀測可。對向觀測可自行消減地球曲率和大氣垂直折自行消減地球曲率和大氣垂直折光的影響，且觀測視線應高出地光的影響，且觀測視線應高出地面障礙物面障礙物1m1m以上。以上。266.3 6.3 直線定向直線定向w定向：確定一條直線與標準方向的關系。定向：確定一條直線與標準方向的關系。w定位：確定一個點的平面位置。定位：確定一個點的平面位置。 定向的基本定向的基本 方向：方向： 真子午真子午 線、磁子午線、磁子午 線、線、 高斯坐標高斯坐標X軸正向軸正向

17、27直線定向直線定向直線定向：城市測量常用坐標方位角表示直線直線定向：城市測量常用坐標方位角表示直線方向。方向。在平面直角坐標系統內，以平行于在平面直角坐標系統內，以平行于X X軸的方向軸的方向為基準方向，順時針轉至該邊的水平角稱為坐為基準方向，順時針轉至該邊的水平角稱為坐標方位角（也可簡稱為方位角）。標方位角（也可簡稱為方位角）。 范圍是范圍是 360028正反坐標方位角的關系：正反坐標方位角的關系：180ABBA296.4 6.4 坐標正反算坐標正反算ABABABxxyy arctan22)()(ABABAByyxxScossinBAABABBAABABxxSyyS坐標增量坐標增量 方位角

18、方位角 距離距離30判斷象限判斷象限(1),(2),(3),(4),ababababababababxxyyxxyyxxyyxxyyBBBBAAAAXYO316.5 6.5 導線測量導線測量將測區內相鄰控制點連成直線而構成的折線圖形，稱為將測區內相鄰控制點連成直線而構成的折線圖形，稱為導線。導線。構成導線的控制點稱為導線點。構成導線的控制點稱為導線點。導線測量就是依次測定各導線邊的長度和各轉折角值；導線測量就是依次測定各導線邊的長度和各轉折角值；再根據起算數據，算各邊的坐標。再根據起算數據，算各邊的坐標。321.1.導線的分類導線的分類 導線測量布設靈活，要求通視方向少，適宜布設在視野導線測量

19、布設靈活，要求通視方向少，適宜布設在視野不夠開闊的地區，適用于狹長地帶的控制測量。不夠開闊的地區，適用于狹長地帶的控制測量。(1)(1)閉合導線；閉合導線；(2)(2)附合導線附合導線: :測左角；測左角；(3)(3)支導線支導線: :不能超過三條邊。不能超過三條邊。331).1).閉合導線閉合導線342).2).附合導線附合導線353).3).支導線支導線362.2.導線的外業工作導線的外業工作踏勘選點踏勘選點 收集測區的有關資料收集測區的有關資料 在圖上規劃導線布設方案在圖上規劃導線布設方案到實地現場選點、埋（劃）標志到實地現場選點、埋（劃）標志填填“點之記點之記”，編號，編號 角度測量角

20、度測量邊長測量邊長測量37 導線點應選在視野廣闊，導線點應選在視野廣闊，便于控制點使用便于控制點使用的地方。的地方。 相鄰點必須相鄰點必須通視。通視。 點點均勻分布，均勻分布，相鄰邊長度相差不宜過大。相鄰邊長度相差不宜過大。 點應選在不易被行人車馬觸動，土質堅實點應選在不易被行人車馬觸動，土質堅實便于安置儀器便于安置儀器的地方。的地方。選點選點(100.0,200.0)234567139踏勘選點踏勘選點 邊長測量邊長測量 實際工作中，常采用全站儀測取平距。實際工作中，常采用全站儀測取平距。在實習中，采用鋼尺量距，往返丈量精度不低在實習中，采用鋼尺量距，往返丈量精度不低于于1/30001/300

21、0。并進行傾斜改正，如采用平量法，不要傾斜改并進行傾斜改正，如采用平量法，不要傾斜改正。正。定線時，采用經緯儀定線。定線時，采用經緯儀定線。角度測量角度測量40踏勘選點踏勘選點 邊長測量邊長測量角度測量角度測量導線與高級控制點聯測，稱連接角測量，也導線與高級控制點聯測，稱連接角測量，也稱導線定向；稱導線定向；還有連接角測量：分測左角和測右角。還有連接角測量：分測左角和測右角。 41n 前方交會前方交會n 側方交會側方交會n 后方交會后方交會PBAPBAPABC3 3、交會測量、交會測量423.1 3.1 交會法的步驟交會法的步驟 選點：選點：室內選點、野外踏勘室內選點、野外踏勘 打樁或埋石打樁

22、或埋石 觀測：觀測：水平角的觀測水平角的觀測 計算：計算：角度角度 坐標坐標加密控制點加密控制點433.2.1 3.2.1 前方交會前方交會u 原理原理已知：已知：觀測：觀測：待求：待求： )()(BBAAYXBYXA，；，BA ，點坐標PPBA3.2 3.2 交會法的方法交會法的方法44APAPAPAPAPAPSYYSXXsincosn 由由AABAPn 由由ABABBBAAYXYXsincos),(),()sincoscos(sinsin)sinsincos(coscosAAAAABABAPABABAPu 計算計算PBA45u P P點坐標：點坐標：PBABctgActgXXActgYBc

23、tgYYBctgActgYYActgXBctgXXBABAPBABAPn 由由PSBSABAPsinsinAPS46XAPABABSOYPBAC2211n 檢核：檢核：采用兩組結果取平均采用兩組結果取平均：比例尺分母容MmmMedydxe)(. 2022)()(2211PPPPYXYX，n 點位較差點位較差u 前方交會的檢核前方交會的檢核473.2.2 3.2.2 側方交會側方交會)()(BBAAYXBYXA，u 原理原理已知：已知：觀測：觀測：待求：待求：PA，點坐標Pu 計算：計算：PBAPA 、B計算計算根據根據前方交會前方交會483.2.3 3.2.3 后方交會后方交會)()()(CC

24、BBAAYXCYXBYXA，,點坐標Pu 原理原理u 計算：計算：已知：已知：觀測：觀測：待求：待求：PABC、計算計算根據根據按按前方交會法前方交會法計算計算 P P 點坐標點坐標49u后方交會的計算后方交會的計算ctgctgXXctgYctgYYctgctgYYctgXctgXXXXYYtgYYctgXXctgXXXXctgYYctgYYtgBABAPBABAPBABPBABABAACBCABACBCABBP)(180)()()()()()(PABC50u后方交會的檢核后方交會的檢核n 檢核：檢核：分別計算兩組坐標、和、根據DCBCBA：比例尺分母容MmmMedydxe)(. 2022PB

25、CDAn 點位較差點位較差:4、GPS測量簡介測量簡介525.5.導線內業計算習題課導線內業計算習題課 u滿足的幾何的條件：方位角閉合條件和坐標增量閉滿足的幾何的條件：方位角閉合條件和坐標增量閉合條件。合條件。u坐標方位角的計算與角度閉合差的調整。坐標方位角的計算與角度閉合差的調整。 ，n n為測站數。同精度觀測，為測站數。同精度觀測，平均分配閉合差。平均分配閉合差。 / /60fn 容53坐標增量閉合差的計算與調整坐標增量閉合差的計算與調整 導線全長相對閉合差導線全長相對閉合差 改正數改正數 按邊長成比例按邊長成比例 反號分配反號分配 坐標計算坐標計算 改正后的改正后的 坐標增量坐標增量 20001DfKxxiiyyiifvDDfvDD 11iiiiiixxxyyy54檢查外業觀測記錄表格，是否各項限差符合檢查外業觀測記錄表格，是否各項限差符合要求，并計算所需觀測值的平均值。要求，并計算所需觀測值的平均值。填寫表格表頭，包括時間、地點、儀器、人填寫表格表頭，包括時間、地點、儀器、人員等等，要填全。員等等，要填全。在表格相應位置填寫已知數據和觀測數據，在表格相應位置填寫已知數據和觀測數據，該步驟要該步驟要2 2個人配合，第三人檢查。個人配合，第三人檢查。首先計算方位角閉合差首先計算方位角閉合差 ，再計算改正值，再計算改正值，寫在每個觀測值上面，并計算改正后角度值。寫在每個