第六章 控制测量.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 控制测量,第一节,控制测量,概述,第二节,导线测量,第三节,交会测量,第四节 电子全站仪,第五节,GPS,测量简述,练习题,6-1,控制测量概述,测量工作的基本原则：从整体到局部，先控制后碎部,一、控制测量工作的内容及遵循的原则：,内容：包括平面控制测量和高程控制测量,原则：分级布网，逐级控制,二、,国家大地控制网的等级,平面控制网：分为,一、二、三、四等网（共,4,个等级）,高程控制网：分为,一、二、三、四等网（共,4,个等级）,三、工程测量控制网的等级,平面控制网：分为,II,、,III,、,IV,等和一、二、三级以及图根,高程控制网：分为,II,、,III,、,IV,、,V,等和图根,14,2,1,3,4,5,6,9,7,8,10,11,12,13,四、建立平面控制网的方法,1,、三角测量（必要已知数据：坐标点,1,个、已知边,1,条、已,知方位角,1,条 或已知坐标点,2,个）,2,、导线测量（必要已知数据：坐标点,1,个、方位角,1,条）,3,、卫星测量,X,Y,A,B,C,D,1,2,3,0,1,2,3,4,6-2,导线测量,一、导线 的布设形式,1,、闭合导线,检核条件：,x=0,；,y=0,；,=(n-2),180,；,2,、附合导线,检核条件：,x=,X,C,-X,B,；,y=,Y,C,-Y,B,；,n,计,-,n,已,=0,；,D,联系测量,A,0,1,2,3,4,1,2,3,4,0,3,、支导线,无检核条件，宜控制在三条边以内,D,1,n,A,2,0,2,3,4,0,B,C,1,3,B,C,三、导线的外业测量,1,、踏勘选点：注意点位的选择（,P,105,）,2,、测量：测角、量边,四、导线的内业计算（平差）,1,、平差的基本任务,（,1,）消除闭合差，提高测量的精度；,（,2,）计算各未知点的坐标。,2,、平差的方法,（,1,）严密平差方法,在满足,vv=min(,称为最小二乘法则）的条件下，同时消除角度闭合差和坐标闭合差，并计算各点坐标。,（,2,）近似（简易）平差方法,按一定规则分别消除角度闭合差和坐标闭合差，并计算各点坐标。,4,、闭合导线的计算（步骤）,（,1,）计算各边的方位角,（,2,）计算各边的坐标增量,（,3,）计算各点的坐标,X,j,=,X,i,+,x,i,j,Y,j,=,Y,i,+,y,i,j,A,1,2,3,4,5,0,B,附合导线的计算步骤与闭合导线完全相同，,其区别,为,（,1,）方位角闭合差的计算与调整：,1),计算：,f,=a,终计,-a,终已,=a,0,i,+180,n-a,n,2,）调整：,V,=-f,/n,（,左角）（与闭合导线相同）,V,=f,/n,（,右角）,（,2,）坐标增量闭合差的计算,fx,=,x-,（,X,C,-X,B,）,fy,=,y-,（,Y,C,-Y,B,）,5,、附合导线的计算,D,1,n,A,2,0,2,3,4,0,B,C,1,3,（,1,）方位角的计算,a,前,=a,后,+180,（,2,）,坐标增量的计算,x,i,j,=,D,i,j,cosa,i,j,y,i,j,=,D,i,j,sina,i,j,（,3,）,坐标计算：,X,j,=X,i,+,x,i,j,Y,j,=Y,i,+,y,i,j,6,、支导线的计算：,1,A,2,0,2,0,B,1,3,6-3,交会测量,交会测量分为角度交会测量和距离交会,测量,一、角度交会测量,角度交会测量分为前方交会、侧方交会和后方交会,B,A,P,1,2,前方交会,A,B,P,1,2,侧方交会,二、距离交会,A,B,P,1,2,C,后方交会,6-4,电子全站仪介绍,一、电子全站仪的组成,由电子经纬仪、测距仪和微处理器组成。,二、电子全站仪的类型,组合式和整体式,三、电子全站仪的功能,可在一个测站同时完成测角、测距以及计算测点的坐标、高程等工作。,四、基本功能介绍,（,1,）平距测量,D=S,cos,H,A,高程基准面,i,v,(2),高差测量,V=S sin,B,A,D,S,（,3,）高程测量,H,B,=H,A,+i+v v,0,（,4,）对边测量,a,b,c,c,2,=a,2,+b,2,-2,a,b,cos,v,0,A,B,H,B,（,5,）,悬高测量,（,7,）坐标测量,（,6,）方位角测量,H=D,BC,sin,1,-D,BC,sin,2,BC,=,BA,+,X,C,=X,B,+D,BC,cos,BC,Y,C,=Y,B,+D,BC,sin,BC,D,BC,B,C,1,H,A,2,D,BC,2,1,现代卫星定位技术,现代卫星定位技术能满足高精度以及实时定位的要求。已有的卫星定位系统主要有：,1,、美国的,GPS,全球,卫星定位系统。,2,、俄罗斯的,格拉纳斯,（,GLONASS,）,全球,卫星定位系统,.,3,、欧洲空间局的伽俐略（,GNSS,）,全球,卫星定位系统。,4,、,中国的北斗导航卫星系统,。,一、,GPS,定位系统的特点：,1,、,全球性、全天候；,2,、精度高、观测方便、自动化程度高；,3,、测站点间不要求通视。,二、,GPS,全球定位系统的构成,GPS,系统由卫星星座部分、地面控制部分及用户部分组成。,GPS,全球定位系统的全称为“卫星测时测距导航,/,全球定位系统”（,navigation satellite timing and ranging global positioning system,）。,GPS,系统于,1973,年开始研制，于,1993,年研制成功。主要用于军事目的，用于军舰、飞机以及导弹的导航与定位。,1,、卫星星座部分,由,24,颗卫星组成（其中,3,颗为备用卫星），高度为,20200,公里，按,6,个轨道运行。全球任何时间、任何地方至少可以看到,4,颗卫星，最多时可看到,11,颗卫星。,2,、地面监控部分,地面监控站按功能分为主控站（,1,个）、注入站（,3,个）和监测站（,5,个）三种。,3,、用户设备部分,用户设备部分包括,GPS,接收机硬件、数据处理软件和计算机。,接收机按其用途可分为导航型接收机、大地型接收机和授时型接收机。,短片介绍,s,2,s,3,s,4,s,1,c,=(X,si,-X,c,),2,+(Y,si,-Y,c,),2,+(Z,si,-Z,c,),2,C,c,S,ic,三、,GPS,定位原理介绍,GPS,系统实质上是采用距离交会测量原理进行定位测量。,国家大地控制网的布设（概述）,国家大地控制网的布设遵循分级布网、逐级控制的原则，首先在全国范围内，沿经纬线布设,I,等三角锁，三角锁的间隔约,200KM,，,三角锁的边长约,25KM,，,然后，在国家,I,等三角锁的基础上，依次加密,II,、,III,、,IV,等,三角网。,国家,I,等三角锁网,国家,I,等 控制网（局部,）,国家,II,等 控制网（局部）,平均边长：,13,KM,国家,III,、,IV,等 控制网,平均边长：,8 KM (,三等）,24 KM(,四等）,方位角的计算,1),计算,和角度（方位角）闭合差,f,及其容许值,f,容,2),计算角度改正数,V,（,按平均分配,）,和改正后角度,f,=,-(n-2)180,f,容,=60,n,（,图根导线,）,3),计算各边的方位角,a,前,=a,后,+180,验算：,V,=-f,=,(n-2)180,V,=-,f,n,=,+,V,点号,观测角,改正数,改正角,坐标方位角,1,2,3,4=2+3,5,辅助计算,例：已知,1,号的坐标及,1,2,边的方位角，按图根导线要求测得闭合导线的所有内角和边长，求各点的坐标？（,P,106,）,108 27 18,84 10 18,135 49 11,90 07 01,127 27 02,3,1,2,4,5,计算方向,1,2,3,4,5,1,=127 27 02,2,=108 27 18,3,=84 10 18,4,=135 49 11,5,=90 07 01,1,2,3,4,5,1,2,335 24 00,点号,观测角,改正数,改正角,坐标方位角,1,2,3,4=2+3,5,辅助计算,例：已知,1,号的坐标及,1,2,边的方位角，按图根导线要求测得闭合导线的所有内角和边长，求各点的坐标？（,P,106,）,108 27 18,84 10 18,135 49 11,90 07 01,127 27 02,-10,-10,-10,-10,-10,108 27 08,84 10 08,135 49 01,90 06 51,127 26 52,263 51 08,168 01 16,123 50 17,33 57 08,335 24 00,540 00 50,-50,540 00,00,f,=,测,-(n-2),180,=540 0050-540 0000,=+50,f,容,=,60,5=,134,1,2,3,4,5,1,2,335 24 00,1,、,计算,和角度闭合差,f,及其容许值,f,容,f,=,-(n-2),180,f,容,=60,n,2,、计算角度改正数,V,和改正后角度,V,=-,f,n,=,+,V,注意验算,3,、计算各边的方位角,a,前,=a,后,+180,坐标增量的计算,1,）计算,x,、,y,x,i,j,=D,i,j,cos,a,i,j,y,i,j,=,D,i,j,sina,i,j,2),计算坐标增量闭合差,f,x,、,f,y,，,及导线全长闭合差,f,f,x,=,x,f,y,=,y,f=,f,x,+f,y,x,y,f,f,y,f,x,3,）计算导线全长相对闭合差,K,其中：,D,为导线总长度,M=D/f,要求,K,K,容,(,图根导线,K,容,=1/2000,见,P,105,）,f,D,=,1,M,K=,1,2,3,4,A,A,1,2,3,4,4,）,计算,各边坐标增量改正数,V,x,、,V,y,（,按比例分配,）,单位长度改正数为,V,x0,=-f,x,/D,V,y0,=-,f,y,/D,各边坐标增量改正数为,V,x,i,j,=,V,x0,D,i,j,V,y i,j,=,V,y0,D,i,j,验算：,V,x,i,j,=-f,x,V,y i,j,=-f,y,5,）,计算改正后坐标增量,x,i,j,y,i,j,x,i,j,=,x,i,j,+,V,x i,j,y,i,j,=,y,i,j,+,V,y i,j,Y,X,y,y,x,x,500.00,370.74,204.27,154.23,416.10,500.00,12,500.00,307.99,419.53,655.21,683.35,500.00,11,坐标,(m),-0.09,+2,129.24,+1,166.46,+2,50.02,+2,-261.89,+2,-83.92,8,0,129.26,166.47,50.04,-261.87,-83.90,10,0,192.01,-111.54,-235.68,-28.14,183.35,9,改正后坐标,(m),-0.30,+6,191.95,+5,-111.59,+7,-235.75,+7,-28.21,+5,183.30,7,坐标增量,(m),1137.80,231.40,200.40,241.00,263.40,201.60,6,距离,D,（,m,）,335 24 00,33 57 08,123 50 17,168 01 16,263 51 08,335 24 00,辅助计算,2,1,5,4,3,2,1,5,坐标方位角,点号,闭合导线坐标计算表,fx,=x=-0.30m,fy,=y=-0.09m f=fx,2,+fy,2,=0.31m,导线全长相对闭合差,K=f/D=1/3600 K,容,=1/2000,第六章,控制测量方法,导线测量,返 回,交会测量及,GPS,测量,控制测量方法练习题,下列测量方法中，不能用于建立平面控制网的方法是（）,A,三角测量,B,导线测量,C,卫星测量,D,视距测量,难度系数,c,D,下列关于控制网的说法中，正确的说法是（）,A,国家,控制网的最高等级为一级网；,B,工程控制网的最高等级为二等网；,C,直接供地形测图使用的控制点称为图根点；,D,国家控制点分为,I,、,II,、,III,、,IV,等；,E,我国控制网的布网原则是：多级布网，逐级控制；,难度系数,B,B C D E,下列关于控制网建立方法的叙述中，不正确的说法是（）,A,用水准测量方法建立高程控制网时，只能有,1,个高程起算点。,B,用,GPS,测量方法建立平面控制网时，至少需要有,1,个平面已知点。,C,用导线测量方法建立平面控制网时，只能有,2,个平面已知点。,D,用三角测量方法建立平面控制网时，至少需要有,2,个平面已知点。,E,无论采用哪种方法建立平面控制网，一般来讲，已知点的数量越多越好。,难度系数：,B,ABC,导线测量练习题,某图根级导线在内业计算时，发现导线的方位角闭合差符合要求，经方位角闭合差分配后坐标闭合差,f,x,=-1.14m,f,y,=+0.12m,导线总长为,330.54m,初步分析为某条边长量错了,1m,试根据各边的方位角确定最有可能量错的边为（,）,A,12,=45,13,25,B,23,=121,24,43,C,3,4,=179,32,22,D,4,1,=327,45,48,难度系数,B,C,关于导线内业计算的计算方法，不正确的说法是（）,A,闭合导线的角度闭合差等于多边形所有内角之和；,B,附合导线的方位角闭合差等于终边方位角的计算值,减去其已知值；,C,闭合导线的坐标增量闭合差等于各边坐标增量之和；,D,角度（方位角）闭合差的分配原则是平均分配。,难度系数,B,A,关于导线点位的选择，不正确的说法是（）,A,导线点应选择在土质坚硬、便于保存的地方；,B,导线点应选择在比较隐蔽、不易损坏的地方；,C,导线点应选择在视野开阔、通视良好的地方；,D,导线点应选择在便于观测的地方。,难度系数：,C,B,图根导线测量时，方位角闭合差及导线全长相对闭合差的限差分别为（,）,A 30,n,及,1/3000,B 30,n,及,1/2000,C 60,n,及,1/2000,D 60,n,及,1/3000,难度系数,B,C,图根控制点的主要作用是（）。,A,测定碎部点的空间位置；,B,代替国家控制点；,C,为城市控制网提供首级控制；,D,为了测量下一级控制点。,难度系数：,C,A,在导线测量中，衡量导线的精度指标是（）,A,角度（方位角）闭合差；,B X,坐标增量闭合差；,C Y,坐标增量闭合差；,D,导线全长闭合差；,E,导线全长相对闭合差。,难度系数,B,A E,闭合导线计算中，角度改正数以及坐标增量改正数的符号均与角度闭合差和坐标增量闭合差的符号相反，其角度闭合差和坐标闭合差的分配原则为,(),A,角度闭合差和坐标闭合差均平均分配；,B,角度闭合差和坐标闭合差均按比例分配；,C,角度闭合差平均分配；坐标闭合差按比例分配；,D,角度闭合差按比例分配；坐标闭合差平均分配；,C,难度系数：,C,关于导线测量，正确的说法是（）,A,附合导线坐标增量闭合差的调整方法与闭合导线相同,B,在闭合导线计算中，改正后的坐标增量之和应为零,C,在附合导线计算中，若角度闭合差由右角计算,则角度改正数之和应等于负的闭合差,D,在闭合导线计算中，改正后的各内角之和应为零,E,在导线测量的外业工作中，测角和量边可同时进行,也可分开独立进行,ABE,难度系数：,B,难度系数,A,关于导线的内业计算，正确的说法是（）,A,当附合导线的测角全部为右角时，角度改正数的符号与方位闭合差的符号相同；,B,当附合导线的测角全部为左角时，角度改正数的计算方法与闭合导线角度改正数的计算方法相同；,C,无论是闭合导线还是附合导线，坐标增量闭合差的分配方法都是按比例进行分配；,D,闭合导线的改正后角度之和应为,0,；,E,当附合导线的测角全部为右角时，其角度改正数之和等于方位角的闭合差。,A B C E,某图根附合导线总长为,D=400.00m,，共观测了,4,个水平角和所有边的水平距离，其中,i-j,边的水平距离为,D,ij,=80.00m,，计算时所有水平角均为右角，方位角闭合差为,f,=+100,；经角度改正后，坐标增量闭合差为,f,x,=-0.08m,，,f,y,=0.06m,，请在以下答案中找出正确的答案（）,A,该导线的观测结果满足图根导线要求；,B,图根导线全长相对闭合差为,1/3000,；,C,根据平均分配原则，水平角的改正数为,-25,；,D,i-j,边的,x,坐标增量的改正数应为,+16mm,；,E,该导线的方位角闭合差的容许值为,120”,A D E,闭合导线与附合导线（测左角）角度闭合差的分配原则分别为（）。,A,两者均为同号平均分配,.,B,前者同号平均分配；后者反号平均分配,.,C,前者反号平均分配；后者同号平均分配,.,D,两者均为反号平均分配,.,难度系数：,C,D,交会测量,难度系数,B,下列关于角度交会测量的叙述中，正确的说法是（）,A,只在未知点设站的方法称为侧方交会；,B,只在已知点设站的方法称为前方交会；,C,在部分已知点和未知点设站的方法称为后方交会；,D,后方交会中，当已知点都在同一圆上时，该圆称为危险圆。,B,难度系数,B,下列关于,GPS,定位系统的叙述中，正确的说法是（）,A GPS,定位系统共有,21,颗卫星；,B GPS,卫星的飞行高度为,20200m;,C GPS,的地面监控部分共有,1,个主控站；,D GPS,定位系统包括空间卫星部分、地面监控部分和主控站部分；,E,地球上任何地点在任何时间都至少可观测到,4,颗,GPS,卫星。,C E,GPS,全球定位系统由,(),组成。,A,卫星星座部分,B,卫星研究中心,C,地面监控部分,D,用户设备部分,E,卫星控制中心,难度系数,B,A B D,