土木工程测量PPT(过静君)第六章控制测量解析PPT推荐.ppt

1、建建立立平平面面网网的的经经典典方方法有法有三角测量、导线测量三角测量、导线测量和和GPS测量测量。三角测量三角测量观测所有三角形的内角，并至少测量观测所有三角形的内角，并至少测量其中一条边长，作为起算边。这种三角形其中一条边长，作为起算边。这种三角形的顶点称为的顶点称为三角点三角点，构成的网形称为，构成的网形称为三角三角网网，进行这种控制测量称为，进行这种控制测量称为三角测量三角测量。导线测量导线测量 图中控制点图中控制点1 1、2 2、3 3用折线连接起来，用折线连接起来，测量各边的长度和各转折角。这种控制点测量各边的长度和各转折角。这种控制点称为称为导线点导线点，进行这种测量称为，进行这

2、种测量称为导线测量导线测量。卫星大地测量卫星大地测量（GPS（GPS测量测量）随着科学技术的发展和现代化测量仪器随着科学技术的发展和现代化测量仪器的出现，三角测量这一传统定位技术大的出现，三角测量这一传统定位技术大部分已被部分已被卫星定位技术（卫星定位技术（GPS）GPS）所替代。所替代。目前平面控制测量基本上采用目前平面控制测量基本上采用GPS（GPS（全球全球定位系统定位系统Navigation system Timing Navigation system Timing and Ranging/and Ranging/G Global lobal P Positioning ositio

3、ning S System）ystem）卫星定位。如图，在卫星定位。如图，在A A、B B、C C、D D控制点上，同时接收控制点上，同时接收GPSGPS卫星卫星S S1 1、S S2 2、S S3 3、S S4 4发射的无线电信号，从而确定地发射的无线电信号，从而确定地面点位，称为面点位，称为GPSGPS控制测量控制测量。国国家家平平面面控控制制网网，是是在在全全国国范范围围内内建建立立的的控控制制网网。逐逐级级控控制制，分分为为一一、二二、三三、四四等等三三角角测测量量和和精精密密导导线线测测量量。图图（6-（6-4）4）城城市市控控制制测测量量是是为为大大比比例例尺尺地地形形测测量量建建

4、立立控控制制网网，作作为为城城市规划、施工放样的测量依据。市规划、施工放样的测量依据。城城市市平平面面控控制制网网一一般般可可分分为为二二、三三、四四等等三三角角网网及及一一、二二级级小小三三角角网网或或一一、二二、三三级级导导线线。然然后后再再布布设设图图根根小小三三角角网网或或图根导线图根导线。直直接接供供地地形形测测图图测测量量或或一一般般工工程程建建设设施施工工测测量量使使用用的的控控制制点点，称称为为图图根根控控制制点点，简简称称图图根根点点。测测定定图图根根点点位位置置的的工工作作，称为称为图根控制测量图根控制测量。图图根根控控制制测测量量属属于于控控制制测测量量中中精精度度最最低

5、低的的控控制制网网。为为保保证证测测图图精精度度或或方方便便施施工工测测量量，图图根根控控制制点点（简简称称图图根根点点）应应有有一定密度。一定密度。6.1.2 6.1.2 高程控制网高程控制网建建立立高高程程控控制制网网的的主主要要方方法法是是水水准准测测量量。在在山山区区也也可可采采用用三三角角高高程程测测量量的的方方法法来来建建立立高高程程控控制制网网，此此法法不不受受地地形形起起伏伏的影响，工作速度快，但其精度较水准测量低。的影响，工作速度快，但其精度较水准测量低。国国家家水水准准测测量量分分为为一一、二二、三三、四四等等，逐逐级级布布设设。一一、二二等等水水准准测测量量是是用用高高精

6、精度度水水准准仪仪和和精精密密水水准准测测量量方方法法进进行行施施测测，其其成果作为全国范围的高程控制之用。成果作为全国范围的高程控制之用。三三、四四等等水水准准测测量量除除用用于于国国家家高高程程控控制制网网的的加加密密外外，在在小小地地区区用作建立首级高程控制网用作建立首级高程控制网。为为了了城城市市建建设设的的需需要要所所建建立立的的高高程程控控制制称称为为城城市市水水准准测测量量，采采用用二二、三三、四四等水准测量及直接为测地形图用的等水准测量及直接为测地形图用的图根水准测量图根水准测量。6.2 6.2 直线定向及坐标正反算直线定向及坐标正反算6.2.1直线定向的概念直线定向的概念确定

7、地面上两点之间的相对位置，仅知道两点之间的水平距离确定地面上两点之间的相对位置，仅知道两点之间的水平距离是不够的，还必须确定此直线与标准方向之间的水平夹角是不够的，还必须确定此直线与标准方向之间的水平夹角。确定一条直线与标准方向之间的水确定一条直线与标准方向之间的水平角度称为平角度称为直线定向直线定向。标准方向的种类标准方向的种类真子午线方向真子午线方向通过地球表面某通过地球表面某点的真子午线的切线方向，称为该点点的真子午线的切线方向，称为该点的真子午线方向。真子午线的方向用的真子午线方向。真子午线的方向用天文测量天文测量的方法测定，或用的方法测定，或用陀螺经纬陀螺经纬仪仪方法测定。方法测定。

8、磁磁子子午午线线方方向向磁磁子子午午线线方方向向是是磁磁针针在在地地球球磁磁场场的的作作用用下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。可用罗盘仪测定。下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。坐标纵轴方向坐标纵轴方向高斯平面直角坐标系，每带的中央子午线高斯平面直角坐标系，每带的中央子午线投影作为坐标纵轴，因此，该带内直线定向，就用该带的坐标投影作为坐标纵轴，因此，该带内直线定向，就用该带的坐标纵轴方向作为标准方向。纵轴方向作为标准方向。由于地球磁极与地球旋转轴南北极不重合，因此过地球上某点由于地球磁极与地球旋转轴南北极不重合，因此过地球上某点的的真子午线与磁子午线不重合真子午线与磁子午线不重合。两者之间的

9、夹角称为两者之间的夹角称为磁偏角磁偏角，用，用表示，见图表示，见图6-6。磁子午线北端偏于真子午线以东为磁子午线北端偏于真子午线以东为东东偏偏（+），偏于真子午线以西为，偏于真子午线以西为西偏西偏（-）。地面上不同经度的子午线收敛于两极。地面上两点子午线方地面上不同经度的子午线收敛于两极。地面上两点子午线方向的夹角称为向的夹角称为子午线收敛角子午线收敛角，用，用表示，见图表示，见图6-76-7。设设A、B为同纬度上的两点，其距离为为同纬度上的两点，其距离为l。过。过A、B两点分别作两点分别作子午线的切线交于地轴子午线的切线交于地轴P点。点。AP、BP为子午线方向。若为子午线方向。若A、B相距相

10、距不太远时，子午线收敛角不太远时，子午线收敛角可用下式计算：可用下式计算：在直角三角形在直角三角形BOP中，中，BP=R/tan，代入上式代入上式得：得：从上式可见，纬度愈低，子午线收敛角愈从上式可见，纬度愈低，子午线收敛角愈小，在赤道上为零。纬度越高，收敛角愈大。小，在赤道上为零。6.2.2直线定向方法直线定向方法测量中常用方位角来表示直线的方向。测量中常用方位角来表示直线的方向。由标准方向的北端起，顺时针方向量到某由标准方向的北端起，顺时针方向量到某直线的夹角，称为该直线的方位角直线的夹角，称为该直线的方位角。角值由。角值由0 360。图6-8。真方位角与磁方位角真方位角与磁方位角若标准方

11、向为真子午线方向，则称若标准方向为真子午线方向，则称真方位角真方位角，用用A表示。若标准方向为磁子午线方向，则表示。若标准方向为磁子午线方向，则称称磁方位角磁方位角，用，用Am表示。表示。真方位角和磁方位角之间的关系为：A=Am+坐标方位角坐标方位角从每带的坐标纵轴的北端按顺时针方向到从每带的坐标纵轴的北端按顺时针方向到一直线的水平角为该直线的一直线的水平角为该直线的坐标方位角坐标方位角，常，常称称方位角方位角。用。用表示。真方位角与坐标方位角的关系：A=+正、反坐标方位角正、反坐标方位角同一条直线在不同端点量测，其方同一条直线在不同端点量测，其方位角也不同。测量中常把直线前进方向称为正方向，

12、反之称为反位角也不同。测量中常把直线前进方向称为正方向，反之称为反方向。方向。如如图图。设设A为为直直线线的的起起端端，B为为终终端端，则则AB为为正正方方位位角角，BA为为反方位角反方位角,或或AB与与BA互称为互称为正、反坐标正、反坐标方位角方位角。AB=BA180 BA 180时，时，取取“-”号号；BA 180时，时，取取“+”号，号，6.2.3坐标方位角的推算坐标方位角的推算若若AB边的坐标方位角边的坐标方位角AB已知，又测定了已知，又测定了AB边和边和B1边的水平角边的水平角b（称连接角称连接角）和各点的转折角和各点的转折角1、2、3，利用正、反方位角的，利用正、反方位角的关系和测

13、定的转折角可以推算连续折线上各线段的坐标方位角如关系和测定的转折角可以推算连续折线上各线段的坐标方位角如下：下：BA=AB+180 B1=BA+B-360 =AB+B-180即即 前=后+左-180则则12=B1+1-180 =AB+B+1-2180 一般 终=始+左-N180 一般 前=后+左-180 终=始+左-N180 （6-6）式中，式中，左左是折线推算前进方是折线推算前进方向的左角；向的左角；N N 是转折角个数。若测是转折角个数。若测定的是右角则用下式计算：定的是右角则用下式计算：前=后+180-右 终=始-右-N180（6-7）利用式（利用式（6-6）和式（）和式（6-7）计算）

14、计算时，若结果大于时，若结果大于360时，计算时，计算结果应减去结果应减去360；计算结果为负值时，应加上计算结果为负值时，应加上360。左角左角计算方位角计算方位角右角右角计算方位角计算方位角6.2.4坐标正、反算坐标正、反算坐标正算公式坐标正算公式已知边长和方位角，由已知点计算已知边长和方位角，由已知点计算待定点的坐标，称待定点的坐标，称坐标正算。坐标正算。A为已知点，其坐标为为已知点，其坐标为x、y，A到待到待定点定点B的边长为的边长为DAB（平距平距），方位角为，方位角为AB。则。则B点的坐标为：点的坐标为：式中：xAB、yAB坐标增量。坐标增量。坐标反算公式坐标反算公式已知两点坐标，反求边长和方已知两点坐标，反求边长和方位角，称为位角，称为坐标反算。坐标反算。方位角公式为：边长计算公式为：注意注意，式，式计计算算的的是是象象限限角角R，还还应应根根据据方方位位角角与与象象限限角角的的关关系系,将将象象限限角角换算成方位角。换算成方位角。象象限限角角是是指