第七章房地產控制測量§7.1控制測量概述§7.2導線測量§7.3交會測量§7.4高程控制測量§7.5全球定位系統（GPS）及其應用§7.6RTKGPS技術簡介控制測量—為建立測量控制網而進行的測量工作。控制點—具有準確可靠坐標（X，Y，H）的基準點。控制網—由控制點按一定規律構成的幾何圖形。作用：①可控制全局；②為減少誤差積累；③可分組進行作業。控制測量的原則：1、分級布網、逐級控制；（由高級到低級）2、要有足夠的精度；3、要有足夠的密度；4、要有統一的規格。

內容：平面控制、高程控制。一、平面控制測量確定控制點平面位置的工作。國家平面控制網城市平面控制網小地區平面控制網常規方法：三角測量、導線測量平面控制網：

國家控制網——

一等三角鎖200Km200Km一、二等點標石國家控制網—二等連續網三、四等三角網三等網平均邊長8公里，四等網平均邊長2～6公里

(a)插網法(b)插點法城市平面控制網：

二、三、四等網。一、二級小三角網、小三邊網。一、二、三級導線網。圖根控制網（導線網、交會定點）。城市導線網小地區范圍：：面積在15km2以內內。為大比例尺測測圖和工程建建設而建立的的平面控制網。。一般采用小三三角網或相應應等級的導線網。包括：首級控制網、、圖根控制網網二、高程控制制測量布設原則：由由高級到低、、從整體到局局部。國家高程控制制網：一、二二、三、四等等。城市高程控制制網：二、三三、四等。小地區高程控控制網：三、、四等及圖根根水準。各級高程控制網均均采用水準測量、高山地區可采采用水準三角高程測量量。國家家高高程程控控制制網網返回導線線————測測區區內內相相鄰鄰控制制點點連成成直直線線而而構成成的的連連續續折線線。導線線邊邊導線線測測量量————在在地地面面上上按按一一定定要要求求選選定定一一系列列的的點點依依相相鄰鄰次次序序連連成成折折線線，，并測測量量各各線線段段的的邊邊長長和和轉轉折折角角，，再根根據據起起始始數數據據確確定定各各點點平平面面位位置的的測測量量方方法法。。一、、導導線線的的布布設設形形式式與與等等級級導線線的的布布設設形形式式：：附合合導導線線、、閉閉合合導導線線、、支支導導線線。。AB1DC23AB12345附合合導導線線閉合合導導線線BA12支導導線線鋼尺尺量量距距各各級級導導線線的的主主要要技技術術要要求求注：：表表中中n為為測測站站數數，，M為為測測圖圖比比例例尺尺的的分分母母二、、導導線線測測量量的的外外業業工工作作1.踏踏勘勘選選點點及及建建立立標標志志混凝凝土土樁樁（（永永久久性性））木樁樁（（臨臨時時性性））點之之記記2.導導線線邊邊長長測測量量光電電測測距距（（測測距距儀儀、、全全站站儀儀））、、鋼鋼尺尺量量距距3.導導線線轉轉折折角角測測量量一般般采采用用J6經經緯緯儀儀測測回回法法測測量量。。導線線轉轉折折角角有有左角角和右角角之分分。。當與與高高級級控控制制點點連連測測時時，，需需進進行行連連接接測測量量。。NBA32154三、、導導線線測測量量的的內內業業計計算算思路路：：①由由水水平平角角觀觀測測值值β，計計算算方方位位角角α；②由由方方位位角角α、邊邊長長D，，計計算算坐坐標標增量量ΔX、ΔY；；③由由坐標標增增量量ΔX、ΔY，，計計算算X、、Y。。（計計算算前前認認真真檢檢查查外外業業記記錄錄，，滿滿足足規規范范限差差要要求求后后，，才才能能進進行行內內業業計計算算））1.坐坐標標計計算算公公式式：：（1））坐坐標標正正算算（（由由α、D，，求X、、Y））已知知A（（）），，，，求B點點坐坐標標。OyxAB注：：計計算算出出的的αAB，應應根根據據ΔX、、ΔY的的正正負負，，判斷斷其其所所在在的的象象限限。。（2））坐坐標標反反算算（（由由X、、Y，，求α、D，）OyxAB已知知A（（））、、B（（））求。2、、附附合合導導線線的的計計算算如圖圖，，A、、B、、C、、D是是已已知知點點，，起起始始邊邊的的方位位角角和和終終止止邊邊的的方方位位角角為已已知知。。外外業業觀觀測測資資料料為為導導線線邊邊距距離離和和各各轉轉折折角角。。例：C1D423BA125.36m98.76m114.63m116.44m156.25m前進方向+）BD4231CA（1）計算算角度閉合合差：如圖：以右右轉折角為為例計算。。一般公式：：同理：以左左角計算CDa即：（各級導線線的限差見見規范）檢核：（2）閉合合差分配（計算角度度改正數））：式中：n—包括連接角角在內的導導線轉折角角數（3）計算算改正后的的角度β改：計算檢核條條件：（4）推算各邊的的坐標方位位角α：（用改正后后的β改）計算出的，，否則則，需重算算。（5）計算算坐標增量量ΔX、ΔY：（6）計算算坐標增量量閉合差：由于的的存在在，使導線線不能和CD連接，，存在導線全長長閉合差：：導線全長相相對閉合差差：（7）分配配閉合差：：檢核條件：：（8）計算算改正后的的坐標增量量：檢核條件：：（9）計算算各導線點點的坐標值值：依次計算各各導線點坐坐標，最后推算出出的終點C的坐標，，應和C點點已知坐標標相同。20536482904054202470816721561753125214093312560744-13-13-13-13-13-12-7720536352904042202465516721431753112214092012560625236442821107531002711774016901833944721603801125.3698.71114.63116.44156.25641.44+0.04-107.31+0.03-17.92+0.04+30.88+0.03-0.63+0.05-13.05-108.03-0.02-64.81-0.02+97.12-0.02+141.29-0.02+116.44-0.03+155.70+445.74-107.27-17.89+30.92-0.60-13.00-64.83+97.10+141.27+116.42+155.67+445.63點號觀測角（右角）°′"改正數

?改正角°′"A1B234CD輔助計算坐標方位角

α距離Dm點號A1B234CD增量計算值改正后增量坐標值ΔxmΔymΔxmΔymxmym1536.86837.541429.59772.711411.70869.811442.621011.081442.021127.501429.021283.17-107.843.閉合導導線的計算算閉合導線的的計算步驟驟與附合導導線基本相相同，需要要強調以下下兩點：(1)角度度閉合差的的計算n邊形閉合合導線內角角和的理論論值應為：（2）坐標標增量閉合合差的計算算根據閉合導導線本身的的特點：理論上實際上北214378.16m105.22m129.34m80.18m輔助計算點號觀測角（右角）°′"改正數?改正角°′"1234坐標方位角α距離Dm點號1234增量計算值值改正后增量量坐標值ΔxmΔymΔxmΔymxmym1212閉合導導線坐坐標計計算表表10748308936308933505318431253000730020+13+13+12+12+50359591010748437300328934028936433600000125300030619152155317105.2280.18129.3478.16392.90-0.02-61.10-0.02+47.90-0.03+76.61-0.02-63.32+0.02+85.66+0.02+64.30+0.02-104.21+0.01-45.82+0.09-0.07+64.32+47.88+76.58-104.19-45.81-63.34-61.12+85.680.000.00585.68545.81563.34438.88650.00486.76500.00500.00500.00500.00四、查找導導線測量錯錯誤的方法法1、個別測測角錯誤的的檢查基本方法：：通過按一一定比例展展繪導線來來發現測角錯誤點。。閉合導線附合導線42131′4′AD2′233′45′5B(1)C(6)C′B′2、個別邊邊錯誤的檢檢查例：21341′4′5′5—導線全長閉閉合差f的坐標方位位角凡坐標方位位角與或或相相接近的的導線邊，，是可能發生生量邊錯誤誤的邊。五、城市圖圖根導線測測量的特點點及注意事項項圖根控制點點—直接接用于測繪繪地形圖的的控制點。。圖根控制測測量—測測定圖根點點平面位置置和高程的工作。由于城市街街區道路較較多，所以以圖根控制制宜采用導線線測量，在在高級控制制點基礎上上進一步加密密。圖根支導線線測量時，，用DJ6經緯儀對對左、右折角各測一一測回，并并應滿足，，邊長往返丈丈量，K≤1/3000.圖根支導線線平均邊長長及邊數利用電磁波波測距儀和和電子全站站儀，采用用極坐標法布設設圖根點。。其中測角角的方向較較差不應超過30″，邊長應遵遵循下表規規定。電磁波測距距儀極坐標標法邊長返回交會定點用用來加密控控制點的方方法，分為測角交會和距離交會兩類。BAPβαAABαβCAB前方交會DaDbP距離交會后方交會BPαγ側方交會一、前方交交會1.基本公公式（余切切公式）BAPβα當A、B、、P逆時針針編號時：：當A、B、、P順時針針編號時：：2、計算實實例為了提高精精度，通常常在三個已已知點上進進行觀測，，得到P點點的兩組坐坐標，其點點位較差為為：前方交會計計算實例點名x觀測角角yAPBxAxBBPC中數略圖輔助計算xP′xBxCxP″xPABα2β1Cα1β2Pα1β1β2α2yAyByP′yByCyP″yP37477.5437327.2037194.57437327.2037163.6937194.5437194.5616307.2416078.9016226.4216078.9016046.6516226.4216226.4240°41′57″75°19′02″58°11′35″69°06′23″二、后方交交會1.基本公公式（仿權權公式）式中：ABCαγβCBAαγβ注意事項：：1）α、β、γ必須分別與與A、B、C的按上圖圖所示關系系對應，這這三個角可可按方向觀觀測法獲得得，其總和和應等于360°。2）∠A、、∠B、∠∠C為三個個已知點構構成的三角角形內角，，其值根據據三條已知知邊的方位位角計算。。3）如出現現上圖（b）的情況況，計算時時α、β、γ均以負值代代入計算。。4）P點不能能位于或接近近三個已知點點的外接圓上上，否則P點點坐標為不定定解或計算精精度低。后方交會計算算實例示意圖圖野外圖圖ABCαγβCBAαγβxAxBxCxA-xBxB-xCxA-xC∠A∠B∠C∑yAyByCyA-yByB-yCyA-yCPAPBPC∑αβγαBAαCBαCAxPyP1432.5661946.7231923.566-514.15723.167-490.99046°10′05.8″90°17′16.1″43°32′′38.1″180°00′00.0″4488.2664463.5193925.00824.707583.511963.2181.29315-0.7471281.791712.337731644.5554064.45879°25′′24″216°52′′04″63°42′′32″177°14′′55.8″87°32′′11.9″131°04′′50.0″三、、距離交交會1.基本本公式1）計算算直線AB的坐坐標方位位角：2）計算算A、B間的水水平距離離：3）利用用余弦定定理計算算∠A:4）求AP邊的的坐標方方位角：：5）P點點的坐標標為：距離交會會計算實實例三角形編號ⅠⅡAP(Db)AB(DAB)BP(Da)BP(Db)BC(DAB)CP(Da)邊名邊長點名坐標標xy略圖P點最后后坐標776.1621119.647321.180301.065312.266248.177260.722312.266479.593776.161524.7671119.6441217.407919.750A(A)B(B)P(P)B(A)C(B)P(P)479.593700.433776.1631217.4071355.9911119.650ⅠⅡCBAP返回小地區控控制測量量一般采采用三四等水水準測量量和三角高程程測量。一、三、、四等水水準測量量用于國家家高程控控制網加加密、建建立小地地區首級級高程控控制。布設設形形式式：：符合合水水準準路路線線、、結結點點網網的的形形式式；；閉合合水水準準路路線線形形式式；；水水準準支支線線。。三、、四四等等水水準準的的主主要要技技術術要要求求等級級水準準儀儀型號號視線線長長度度m前后后視視距距差差m前后后視視距距累累積積差差m視線線離離地地面面最最低低高高度度m基本本分分劃劃、、輔輔助助分分劃劃（（黑黑紅紅面面））讀讀數數差差mm基本本分分劃劃、、輔輔助助分分劃劃（（黑黑紅紅面面））高高差差之之差差mm等級級水準準儀儀型號號水準準尺尺線路路長長度度km與已已知知點點聯聯測測附合合成成環環線線觀測測次次數數每千千米米高高差差中中誤誤差差mm往返返較較差差、、附附合合或或環環線線閉閉合合差差平地地mm山地地mm三四五圖根根DS1DS3DS3DS10DS3因瓦瓦雙面面雙面面單面面單面面≤50≤16≤5往返返各各一一次次往返返各各一一次次往返返各各一一次次往返返各各一一次次往返返各各一一次次往返返各各一一次次往一一次次往一一次次往一一次次往一一次次6101520三四五圖根根DS1DS3DS3DS10DS310075100≤10010035大致致相相等等6100.30.22.03.01.05.03.01.5L為為往往返返測測段段、、附附合合或或環環繞繞的的水水準準路路線線長長度度（（單單位位為為km））,n為為測測站站數數。。三四等等水準準測量量的觀觀測和和記錄錄方法法1）雙雙面尺尺法①后視視黑面面，讀讀取下下、上上、中中絲讀讀數，，記入入（1）（（2））（3）中中；②前視視黑面面，讀取下下、上上、中中絲讀讀數，，記入入（4）（（5））（6）中中；黑面尺尺紅面尺尺2）單單面尺尺法按變動動儀器器高法法進行行檢核核。觀觀測順順序為為“后—前前—變動儀儀器高高—前——后”，變變高前前按三三絲讀讀數，，以后后按中中絲讀讀數。。③前視視紅面面，讀讀取中中絲讀讀數，，記入入（7）；；④后視視紅面面，讀讀取中中絲讀讀數，，記入入（8）。。測站計計算和和檢核核1）雙雙面尺尺法計計算和和檢核核①視距計計算前、后后視距距差：：三等水準測測量，，不得得超過3m，四等水準測測量，，不得得超過過5m。前、后后視距距累積積差：：三等水準測測量，，不得得超過6m，四等水準測測量，，不得得超過過10m。③計算算黑面面、紅紅面的的高差差三等水準測測量，，不得得超過過3mm，四等水準測測量，，不得得超過過5mm。式內內0.100為為單、、雙號號兩根根水準準尺紅紅面零零點注注記之之差，，以米米(m)為為單位位。④計算算平均均高差差②同一一水準準尺紅紅、黑黑面中中絲讀讀數的的檢核核同一水水準尺尺紅、、黑面面中絲絲讀數數之差差，應應等于于該尺尺紅、、黑面面的常常數差差K(4.687或4.787)，三等水準測測量，，不得得超過過2mm，四等水準測測量，，不得得超過過3mm。測站編編號點號后尺前尺下絲上絲下絲上絲后視距距前視距距視距差差d(m)Σd(m)方向及及尺號號水準尺尺讀數數（m）黑面紅面K+黑黑-紅紅平均高高差（m））備注K為尺尺常數數：K5=4.787K6=4.687三、四四等水水準測測量記記錄（（雙面面尺法法）（1））（4））（2））（5））（9））（10）（11）（12）后前后-前前（3））（6））（8））（7））（15）（16）（14）（13）（17）（18）12BM.1-TP.1TP.1-TP.21.5360.94758.9+0.11.9541.37358.1-0.21.0300.44258.8+0.11.2760.69458.3-0.1后5前6后-前前后6前5后-前前1.2420.736+0.5066.0305.422+0.6081.6640.985+0.6796.3505.773+0.577-1+1-2+0.5070+1-1+2+0.6780每頁校校核：：Σ（9）=117.0—Σ（10）=117.1=-0.1=2站站（12））Σ[（3）+（8）]=15.286—Σ[（6）+（7）]=12.916=+2.37Σ[（15）+（16））]=+2.37Σ（18）=+1.1852Σ（18）=+2.37總視距距Σ（9）+Σ（10）]=234.1m2）單單面尺尺法的的計算算校核核四等水水準測測量記記錄、、計算算表（（變更更儀器器高法法）測站編編號1后尺前尺下絲上絲下絲上絲后視距距前視距距視距差差d(m)Σd(m)水準尺尺讀數數（m）后視前視高差差+-平均高高差備注（1））（4））（2））（5））（3））（6））（9））（10）（11）（12）（8））（7））（15）（14）（13）1.6811.3071.4940.8490.4730.6610.5411.37237.437.6-0.2-0.20.8310.833+0.832（（5）AB大地水準面αDHAhABHBDtanαvi二、三角角高程測測量三角高程程測量原原理A、B兩兩點間的的高差：：若用測距距儀測得得斜距：：直覘A-B、反覘覘B-A———對向向觀測等級儀器測回數三絲法中絲法指標較差?豎直角較差?對向觀測高差較差mm附合或環型閉合差mm四等五等圖根DJ2DJ2DJ61321≤7≤400D≤7≤10≤10測距儀三三角高程程測量的的主要技技術要求求三角高程程測量的的觀測與與計算電磁波測測距三角角高程（（四等、、五等））、經緯緯儀三角角高程；；可布設三三角高程程網或高高程導線線，也可可布置為為閉合或或附合的的高程路路線。返回一、GPS系統的的構成GPS空間部分分GPS空空間系統統21+3顆GPS星座座載波L1:頻率率1575.42MHz載波L2:頻率率1227.60MHz地面控制制部分GPS一個主控控站、三三個注入入站和五五個監測測站GPS用戶設備備部分按用途分分：導航型、、測地型型、授時時型按載波頻頻率分：：單頻接收收機、雙雙頻接收收機北京博飛飛GPS接收機機輕巧的主主機二、GPS定位位的基本本原理衛星（xs,ys,zs）與接收收機（x,y,z）之之間的距距離ρ建立的關關系式為為：實際上因因接收機機鐘差改改正是未知數數，接收收機必須須同時至少測測定四顆顆衛星的的距離才能解算算出接收收機的三維坐標標。基本原理理：空間距離離后方交交會ρ2ρ3ρ4ρ1定位原理理和方法法：1、偽距距定位（（精度較較低）測量GPS衛星星的偽噪噪聲碼從從衛星到到達用戶戶接收機機天線的的傳播時時間，進進而計算算出距離離。2、載波波相位定定位（精精度較高高）測定來自自GPS衛星的的載波信信號和接接收機產產生的同同頻參考考信號之之間的相相位差Δф。GPS控控制網返回RTK概概述RTK（（RealTimeKinematic）技技術是GPS實實時載波波相位差差分的簡簡稱。這這是一種種將GPS與數數傳技術術相結合合，實時時解算進進行數據據處理，，在1~2s的的時間里里得到高高精度位位置信息息的技術術。它自20世紀90年代代初問世世以來，，極大的的拓展了了GPS的使用用空間，，使GPS從只只能進行行控制測測量的局局面中擺擺脫出來來，開始始廣泛應應用于工工程測量量。一、RTK的工工作原理理RTK的的工作原原理是將將一臺接接收機置置于基準準站上，，另一臺臺或幾臺臺接收機機置于流流動站上上，基準準站和流流動站同同時接收收同一時時間相同同GPS衛星發發射的信信號，基基準站所所獲得的的觀測值值與已知知位置信信息進行行比較，，得到GPS差差分改正正值。然然后將這這個改正正值及時時的通過過無線電電無線電電數據鏈鏈電臺傳傳遞給共共視衛星星的流動動站，以以精化其其GPS觀測值值，得到到經差分分改正后后流動站站較準確確的實時時位置。。二、RTK的系統組組成下面以美美國天寶寶導航有有限公司司生產的的4800GPS雙頻頻接收機機為例，，說明RTK的的系統組組成，天天寶RTK系統統由下列列兩部分分組成：：1、RTK系統基準準站的組組成和作作用如下圖所所示，RTK系系統基準準站由基基準站GPS接接收機及及衛星接接收天線線、無線線電數據據鏈電臺臺及發射射天線、、直流電電源等組組成。其其作用是是求出GPS實實時相位位差分改改正值。。然后將將改正值值及時地地通過數數傳電臺臺傳遞給給流動站站以精化化其GPS觀測測值，得得到經差差分改正正后流動動站較準準確的實實時位置置。圖8-1Trimble4800GPS—RTK基基準站配配置圖GPS－－RTK作業能能否順利利進行，，關鍵的的問題是是無線電電數據鏈鏈的穩定定性和作作用距離離是否滿滿足要求求。它和和無線電電數據鏈鏈電臺本本身的性性能，發發射天線線的類型型，參考考站的選選址，設設備的架架設，環環境無線線電的干干擾情況況等有直直接的關關系。由于數據據鏈電臺臺采用400～～480MHZ高頻載波波發送數數據，而而高頻無無線電信信號是沿沿直線傳傳播的，，這就要要求參考考站發射射天線和和流動站站接收天天線之間間無遮擋擋信號的的障礙物物，這些些障礙物物在陸地地上主要要由地形形、建筑筑物、無無線電信信號發射射臺等；；在海上上則主要要是地球球曲率的的影響。。為了盡量量避免參參考站設設備之間間相互干干擾，在在作業時時，大于于25W的數據據鏈電臺臺發射天天線距離離GPS接收天天線至少少2m，，最好6m以上上；發射射天線與與電臺的的連接電電纜必須須展開，，以免形形成新的的干擾源源。RTK數數據鏈無無線電發發射機（（TRIMMRKⅡ））的工作作頻率為為UHF頻段（（400～480MHZ），當功功率一定定時，發發射距離離隨天線線高度增增加而增增加，如如下式所所示：式中：4.24——為為天寶經經驗值；；H1——電臺臺的天線線高；H2——流動動站的天天線高；；（8-1）例：天寶寶4800GPS接收收機使用用的TRIMMRKⅡⅡ無線電電數據鏈鏈電臺發發射功率率為25W，電電臺天線線高為9m，流流動站的的天線高高為2m，試計計算流動動站工作作的最遠遠距離？？解：已知知H1=9m，H2=2m，根據據公式可可計算出出流動站站在開闊闊地帶工工作的最最遠距離離為：注：該距距離是在在無任何何遮擋物物的空曠曠地帶的的理論值值，實際際上要根根據實地地情況來來確定，，要留有有余量，，根據經經驗，在在城市要要將電臺臺天線架架設在高高樓頂上上，才可可能達到到10公公里左右右的距離離。由于無線線電數據據鏈電臺臺發射功功率為25W，，耗電量量大，故故直流電電源的電電流選擇擇應大一一些，一一般選擇擇12V60A或12V120A為為宜，這這樣，可可保證一一定的工工作時間間。2、RTK流動站的的組成和和作用如下圖所所示，從從基準站站接收到到的信號號由流動動站的UHF電電臺接收收，流動動站同時時也接收收相同的的衛星信信號，用用配備的的TSC1控制制器進行行實時解解算。3、RTK流動站的的組成和和作用為了保證證流動站站的測量量精度和和可靠性性，應在在整個測測區選擇擇高精度度的控制制點進行行檢測校校對，選選擇的控控制點應應有代表表性，均均勻地分分布在整整個測區區。1.基基準站站可以以安置置在已已知點點上，，也可可以不不安置置在已已知點點上。。若安安置在在已知知點上上，則則輸入入已知知點的的坐標標，進進行坐坐標的的轉換換（WGS—84轉轉換成成BJ54或其其它坐坐標系系）。。2.基基準站站若安安置在在未知知點上上（在在城市市測量量中，，有時時為了了控制制更遠遠和更更大的的范圍圍，根根據RTK的特特點，，可將