情境2图根控制测量.docx

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情境2图根控制测量

情境2图根控制测量

训练2.1全站仪导线测量

2.2.1预做作业

1.导线测量布设的形式有、、

2.导线测量的外业包括哪些工作？

3.导线角度闭合差如何分配？

4.坐标方位角如何推算？

2.2.2训练目的

1.要求使用全站仪通过测距、测角方法施测一条四个点的闭合导线，幷采用近似平差方法计算各待定点坐标。

2.要求掌握导线测量数据处理的步骤及方法。

2.2.3仪器工具

每组全站仪1台、棱镜2套、温度计、气压计、测伞1把，记录板1个。

自备计算器。

2.2.4训练内容及要求

1.每组选定不少于4个点的闭合导线进行施测，导线起点坐标和起始边方位角由老师给定。

2.用全站仪完成导线测量的选点及外业施测工作，要求绘出导线草图，在草图上标出起算数据和观测结果。

3.要求对中误差＜2mm，整平误差＜1格。

4.测定每条导线的边长和转折角。

5.导线点号按逆时针编号，观测导线的内角，要求一个测回，半测回差≤±12″。

6.边长往测一个测回，一测回读数间较差≤20mm。

测站读记温度、气压并输入全站仪。

7.精度要求按图根级导线：

①导线内角和闭合差≤±40″

；②导线全长相对闭合差≤1／4000。

2.2.5训练步骤

1.踏勘选点，建立标志

1）每个小组在指定区域内，选定4个闭合导线点。

选点要求如下：

（1）导线点应选在土质坚实的地方，便于保存点位，安置仪器。

（2）导线点应选在视野开阔处，便于控制和施测周围的地物和地貌。

（3）相邻导线点之间应互相通视，边长应满足相应等级导线的相关规定，同时相邻边长比应大于1：

3。

（4）导线点要均匀分布且数量要满足要求。

2）建立标志

导线点的位置选定后，要及时建立标志。

标志可以用木桩，并在桩顶钉一铁钉，或用油漆直接在硬化地面上进行标定。

2.测定边长和水平角

导线转折角采用测回法观测一个测回，半测回差≤±12″，对于闭合导线，若按逆时针方向编号，则观测的既是多边形的内角也是前进方向的左角。

采用全站仪进行距离测量时，均需观测气压与温度并记入手簿。

对于电磁波测距的图根级导线，边长往测一个测回（一测回指瞄准目标1次，读数4次），一测回读数间较差≤20mm。

3.精度检核

边长和角度施测完毕之后，计算角度闭合差，检验是否超限。

如果超限，应检查原因，并重测。

4.坐标计算

利用计算器进行闭合导线计算步骤：

（1）绘制导线略图，将测量的角度、边长数据，以及已知点坐标和已知方位角都标注在图上。

如图2.1所示。

（2）角度闭合差的计算与分配

计算角度闭合差：

（2.1）

要求

，满足要求后，将角度闭合差进行分配，分配的方法是：

将角度闭合差按相反的符号平均分配到各转折角值中。

特别提示

在进行分配时，应注意：

1.改正数取整到秒值；2.改正数之和应与闭合差大小相等，符号相反，即

。

（3）推算各边方位角

推算方法按公式：

\

（左角取＋，右角取－）（2.2）

特别提示

在进行方位角推算时，应注意：

1.首先判断水平角时左角还是右角，避免推算错误；2.当推算回到起始边时，推算的起始边方位角应与起始边已知方位角相等。

（4）计算坐标增量及增量闭合差

首先计算各边的坐标增量，即

，

（2.3）

然后计算坐标增量闭合差，即

，并计算导线全长闭合差

（2.4）

最后计算导线全长相对闭合差：

（2.5）

当导线全长闭合差≤1/4000时，对坐标增量闭合差进行分配，分配原则是：

将坐标增量闭合差fx和fy分别以相反的符号，按与边长成正比例地分配到各坐标增量上，则各纵、横坐标增量的改正数νxi、νyi分别为：

（2.6）

（2.7）

由于凑整的原因，可能存在的微小不符值，应在适当的坐标增量上调整，以满足上式要求。

则改正后的坐标增量△xi改和△yi改等于坐标增量计算值加上改正数，即

（2.8）

（5）导线点坐标计算

根据导线起始点的已知坐标及改正后的坐标增量，依次推算各导线点的坐标。

（2.9）

推算的起始点坐标应与已知值相同，以此进行检核。

2.2.6注意事项

1.选点时，应注意点位分布均匀，相邻边长相差不要太大，一般要求相邻边长比应大于1：

3。

2.当观测短边间的转折角时，测站偏心与目标偏心对转折角的影响十分明显。

因此，应特别仔细进行对中和精确照准。

3.外业观测结束后，一定要检查角度闭合差是否超限。

如超限，应重测。

4.严格按照导线计算的步骤进行计算。

5.每一步计算要严格按照数据检核的要求进行检核，当检核结果不满足要求时，要查明原因。

如果是外业测量数据有问题，就要返工重测。

2.2.7实训成果

导线测量外业记录表

仪器型号天气时间

班组观测者记录者

测站

竖盘位置

目标

水平度盘读数

°′″

半测回角值

°′″

一测回角值

°′″

边名

边长（m）

观测值

平均边长

导线测量内业计算表

时间班组计算者

点号

转折角

°′″

改正后

角度

°′″

坐标方位角

°′″

边长

（m）

坐标增量

改正后坐标

增量

坐标

△x

（m）

△y

（m）

△x

（m）

△y

（m）

X

（m）

Y

（m）

总和

训练2.2网络RTK测量

训练2.3图根闭合水准测量

2.3.1预做作业

1.水准路线有以下3种形式：

，，。

2.闭合水准路线的检核条件是。

2.3.2训练目的

掌握闭合水准路线的施测方法，以及高差闭合差的计算与调整。

2.3.3仪器工具

每组借领水准仪1套，水准尺1对，尺垫2个，记录板1个。

2.3.4训练内容及要求

（1）每组施测一条4站的闭合水准路线。

在路线上选定1—2个待测高程点，跟已知水准点一起构成一条闭合水准路线。

（2）前、后视距应大致相等，测站校核采用两次仪器高法或双面尺法，限差为±6毫米。

（3）观测精度满足要求后，根据观测结果进行水准路线高差闭合差的调整和高程计算，水准路线闭合差限差为±12

毫米或±40

毫米（n为测站总数，L为以公里为单位的水准路线长度）。

2.3.5训练步骤

（1）从已知点BMA开始，按照预定的路线逐站施测。

观测时，持尺者先在已知点上立尺，观测者将仪器安置于适当地点，另一人沿线路前进方向选一转点（TP1），安置尺垫，将水准尺立于尺垫之上。

每站前、后视距离大致相等。

仪器至水准尺的距离（即视距）可用步测法进行估测。

仪器置平后，分别读取后视读数和前视读数，均记入手簿中。

（2）第一站观测完毕，搬仪器至第二站，TP1上水准尺转至另一面，使其重新面向仪器，并由第一站的前视变为第二站的后视；将BMA上水准尺向前移至另一点上，并设其为第二站的前视。

设第二站的后视、前视读数分别为a2和b2。

（3）依此法观测整条水准路线，最后闭合到已知水准点BMA（或附合到另一已知水准点BMB）。

现场计算全线高差闭合差。

高差闭合差应在限差之内，否则，应当返工。

（4）对符合要求的观测成果进行闭合差的调整和高程计算。

闭合水准路线闭合差：

闭合差分配：

（山地）

或

（平地）

2.3.6注意事项

（1）在已知点和待求点上不应放置尺垫，而转点则必须放置尺垫。

（2）作为前视点的转点，当仪器迁站时不得有任何移动；作为后视点的转点，只有当测站观测工作全部完毕、仪器迁离测站后才能移动。

（3）每次读数前水准管气泡要严格居中；读数时水准尺应立直。

（4）仪器安置须稳固，注意消除视差。

（5）前、后视距离应大致相等，

（6）调整高差闭合差时，只需调整待测水准点的高程而无需计算中间各转点的高程。

2.3.7实训成果

闭合水准路线记录表

仪器型号天气时间

班组观测者记录者

测站

测点

后视读数

（m）

前视读数

（m）

高差

（m）

平均高差

（m）

备注

fh允=±12

mm

=

校核计算∑

闭合水准路线计算表

点号

距离或测站

实测高差（m）

改正数（m）

改正后高差（m）

高程（m）

∑

训练2.4三角高程测量

2.4.1预做作业

1．填空题

（1）三角高程测量计算高程的公式。

（2）三角高程测量需要观测和量取哪些数据。

2．问答题

三角高程测量中如何消除地球曲率和大气折光影响？

2.4.2训练的目的

1.掌握全站仪三角高程导线的作业过程。

2.施测一条闭合三角高程导线，计算往返较差、路线闭合差，在符合限差的情况下计算各点高程。

2.4.3仪器与工具

每组借全站仪1套，两个棱镜，钢卷尺3把，记录板1个。

2.4.4训练内容及要求

全组共同施测一条闭合三角高程导线，包括已知点在内共4各点。

确定路线前进方向。

人员分工：

两人安置棱镜、一人观测、一人记录。

施测一站后，轮换工作。

表4-2图根三角高程测量的主要技术要求

仪器类型

中丝法测回数

垂直角较差、指标差较差（"）

对向观测高差、单向两次高差较差（m）

各方向推算的高程较差（m）

附和线段或环线闭合差

经纬仪三角高程

测量

高程导线

经纬仪三角高程测量（m）

光电测距三角高程测量（mm）

DJ6

1

对向1

单向2

≤25

≤0.4×S

≤0.2H

±0.1H

注：

S为边长（km），H为基本等高距（m），D为测距边边长（km），ns为边数。

2.4.5训练步骤

1．在每一测站上，观测者安置仪器，包括对中与整平，然后用钢卷尺在记录人员的帮助下量测仪器高i，由记录员记在记录表上，仪器高量至mm。

打开电源开关，设置棱镜常数、温度、气压等。

2.在相邻的两个导线点分别安置棱镜，量取各自的棱镜高v，并记录，棱镜高量至mm。

3.观测者瞄准导线点，测定水平距离，读取竖直角，记录员将读数记入记录表。

竖直角观测时，要求采取对向观测一个测回，或者单向观测两个测回，图根级高程导线限差要求：

一测回竖直角较差≤25″，指标差较差≤25″；边长测量取两次读数的平均值，两次读数差不超过10mm。

4.记录员利用公式h=Stgα+i-V计算两点间高差，要求对向观测高差或单向两次高差较差≤0.4S（m）,S为两点间边长。

当第二测站观测结束后，记录者要马上检查往返高差有没有超限，符合限差，则取平均高差作为这两点的高差，符号与前进方向的高差一致。

5．测完整条路线，则要计算路线闭合差。

闭合差应小于±40

mm,其中L为整条路线长度（即前面所测各边之和，化成公里为单位）。

6.对闭合差进行分配，计算各点高程。

2.4.6注意事项

1．三角高程导线测量工作要求全组人员紧密配合。

2．仪器高与棱镜高的量取要精确到mm，要两人认真配合，保证钢卷尺铅垂。

3．第一测站的观测者要进行棱镜常数、温度、气压等的设置，距离测量选用精测模式。

4．边长观测单向即可。

5．当边长大于400时，应考虑地球曲率和折光差的影响。

6.计算时，角度取至秒，高差应取至厘米。

2.4.7实训成果

竖直角观测记录表

仪器型号天气时间

班组观测者记录者

测站

目标

竖盘位置

半测回竖直角

°′″

指标差

″

一测回竖直角

°′″

左

右

左

右

左

右

左

右

左

右

左

右