导线测量1.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,1,任务1,平面控制测量,任务2,高程控制测量,项目三 控制测量,2,子项目1,导线技术设计及外业施测,子项目2,定向测量,子项目3,坐标正反算,子项目4,导线内业计算,子项目5,实训：导线测量,任务一 平面控制测量,导入,（一）控制测量,1、目的与作用,为测图或工程建设的测区建立统一的平面控制网和高程控制网。,控制误差的积累。,作为进行各种细部测量的基准,2、有关名词,小地区（小区域）：不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。,控制点：具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。,控制网：由控制点组成的图形控制测量：为建立控制网所进行的测量工作。,图根控制点：直接用于测绘地形图的控制点。,图根控制测量：测定图根点平面位置和高程的工作。,3、控制测量分类,按内容分：,平面控制测量：测定各平面控制点的坐标X、Y。,高程控制测量：测定各高程控制点的高程H。,按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、二级、三级,按方法分：天文测量、常规测量(三角测量、导线测量、水准测量)、卫星定位测量,按区域分：国家控制测量、城市控制测量、小区域工程控制测量,（二）平面控制测量,确定控制点平面位置的工作。,国家平面控制网,城市平面控制网,小区域平面控制网,常规方法：导线测量、三角测量,平面控制网：,城市平面控制网：,二、三、四等网。,一、二级小三角网、小三边网。,一、二、三级导线网。,图根控制网。,城市导线网,小地区范围：面积在15km以内。,作用：为大比例尺测图和工程建设服务。,网型：一般采用小三角网或相应等级的导线网。,等级：首级控制网、图根控制网,一 导线测量技术要求,（一）导线概念,由测量人员根据测量任务在测区内选定若干,点,，依次相连形成的折线称,导线,。,导线上的点称,导线点,，边称为,导线边,。,A,B,1,D,C,2,3,导线点,导线边,子项目1,导线技术设计及外业施测,（二）单一导线布设形式,1.附合导线,B,A,1,C,2,3,D,AB,CD,（x,B,y,B,）,（x,C,y,C,）主要适用于带状地区(如：公路、铁路和水利)、隐蔽地区、城建区、地下工程等。,附合导线,闭合导线,支导线,（x,B,y,B,）,（x,B,y,B,）,B,A,1,2,3,4,5,2.闭合导线,适用于环形区域。,3.支导线,要求：导线点数不能多于3个。,适用于具有高级控制点的带状区域。,A,B,1,2,AB,（x,B,y,B,）,AB,（x,B,y,B,）,（三）导线测量,在地面上按一定要求,选,定一系列的,点,依相邻次序连成折线，并测量各线段的,边长,和,转折角,，再根据起始数据,确定各点平面位置,的测量方法。,折角,（水平角）,A,B,C,D,1,2,3,4,AB,CD,已知方位角,已知方位角,3,4,2,1,B,C,D,B1,D,12,D,23,D,34,D,4C,折角,（水平角）,A,B,C,D,1,2,3,4,AB,CD,已知方位角,已知方位角,3,4,2,1,B,C,D,B1,D,12,D,23,D,34,D,4C,折角,（水平角）,（四）各级导线的主要技术要求,注：表中n为角的个数，M为测图比例尺的分母,二 导线测量外业工作,准备工作：,收集资料：测区旧地形图、已知点资料、测量规范；,仪器工具：所用仪器(包括仪器的检验和校正)、工具、记录手簿、材料。,1.踏勘选点及建立标志,A,B,C,D,1,2,3,4,AB,CD,3,4,2,1,B,C,D,B1,D,12,D,23D,34,D,4C,踏勘选点、建立标志,测量水平角,测量水平距离,导线定向,1.踏勘选点及建立标志,(1).踏勘测区,实地了解测区地形；,了解已知点状况。,(2).图上(指原有旧图)设计布网方案,导线网形、等级；,导线边长、总长、点位密度等符合规范要求。,(3).实地选点(4).建立标志,(3)实地选点,(考虑以下因素),(4)建立标志,永久性标志,通视良好，便于测角,；,地面平坦，便于量距(用测距仪不考虑),；,视野开阔，便于测图(重要),；,点位稳定，便于保存；,边长适当，足够密度，能控制整个测区；,便于安置仪器。,临时性标志,木桩,泥土地,大铁钉,沙石路、沥青、,砖石缝,凿刻,水泥地、岩石,红油漆标志,油漆不易剥落处,点 号 D5 桩 别 大铁钉,埋设日期 1999年5月20日 备 注,导线点的点之记,大,庆,路,中 山 路,12.36m,8.75m,食品店,中西,18-1,D5,北,2.导线边长测量,测定导线边水平距离,精度要求：符合规范规定。,测距方法：,钢尺量距,电磁波测距,3.导线角度测量,观测导线各转折角、连接角。,DJ6一个测回(图根导线)。,全部测左角，或全部测右角；闭合导线测内角。,4.导线定向,B,A,1,2,3,4,5,AB,（x,B,y,B,）,（1）与高级控制点联测,（2）利用罗盘仪、陀螺经纬仪等设备观测起始边方位角,知识重点,单一导线布设形式,导线测量的外业工作,技能训练任务,教师安排测区，学生以小组为单位进行导线测量外业工作。,导入,A,B,x,A,y,A,AB,0,Y,X,D,AB,子项目2 定向测量,一、基本概念,确定直线与标准方向之间的角度关系,称,直线定向,.,A,B,标准方向,知识准备,二、标准方向（基准方向）,1、真子午线方向,过地面某点与真子午线相切的切线方向。,测量中常用的标准方向线有,三种,：,坐标纵线北端所指方向为坐标北方向。,2、磁子午线方向,3、坐标纵轴方向,过地面某点与磁子午线相切的切线方向。,三北方向,天文观测、陀螺经纬仪等方法,罗盘仪,高斯投影中央子午线方向,（一）方位角,1.方位角定义,真方位角（,A,磁方位角（,A,m,）,坐标方位角,(,),三、直线方向的表示方法,测量中常用,方位角,或,象限角,表示直线的方向。,由起点的标准方向北端起，顺时针旋转到某直线水平夹角,称为该,直线的方位角,。,方位角取值范围：0360。,2.方位角分类,A,B,标准方向,由于地球磁极与地球旋转轴南北极不重合，因此过地面上某点的真子午线与磁子午线不重合。两者之间夹角为,磁偏角,，用,表示。磁子午线北端偏于真子午线以东为,东偏(+),，偏于真子午线以西为,西偏,(),。地球上不同地点磁偏角也不同。,（1）真方位角和磁方位角之间的关系,3.方位角之间的关系,A=A,m,+,M,A,m,地面上在不同经度的子午线都向两极收敛，所以真子午线方向除了在赤道上的各点外，彼此都不平行。地面上各点真子午线方向与坐标纵轴（中央子午线）北方向之间的夹角，称为,子午线收敛角,用,表示,。,真子午线东偏（-,），西偏,（+,）.,（2）真方位角和坐标方位角,M,A,m,A=,+,（二）象限角,自从X轴北端或南端起、顺时针或逆时针旋转至某直线的水平角度。,2.取值范围,3.表示方法,090,0,Y,X,A,B,C,D,R,OA,R,OB,R,OC,R,OD,NE,SE,SW,NW,40,50,0A,NE40（或北东40）,0D,NW50,（或北西50）,1.象限角定义,象限（方位）+角度,2.象限角与坐标方位角的关系,0Y,X,A,B,C,D,R,OA,R,OB,R,OC,R,OD,OA,OB,o,C,OD,1.正、反方位角,四、方位角推算,A,B,AB,BA,2.左角与右角,前进方向,1,2,3,4,5,6,B,A,1,左,2,左,3,左,4,左,5,左,b左,b右,1,右,2,右,3,右,4,右,5,右,3.坐标方位角的推算,（1）按左角推算,1,2,3,4,5,前进方向,1,2,3,4,5,6,B,A,b,AB,BA,B1,12,1B,注意：,前是“+”,结论：,任意一条边方位角推算公式？,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,前进方向,B,A,b,AB,（1）按右角推算,1,2,3,4,5,前进方向,B,A,AB,BA,B1,12,1B,注意：,前是“-”,结论：,b,1,2,3,4,5,任意一条边方位角推算公式？,1,2,3,4,5,前进方向,B,A,AB,b,1,2,3,4,5,方位角推算公式,任意一条边方位角推算公式：,相邻边方位角推算公式：,总结：左“+”、右“-”,直线定向方法,用罗盘仪、陀螺经纬仪、天文观测等方法测定起始边方位角,与高级控制点联测,1,2,3,4,5,B,A,AB,重 点,方位角、象限角概念,方位角、象限角关系,方位角推算公式,左“+”、右“-”,实训,室内训练,1.如图，已知124920，求其余各边（即23、34）的坐标方位角。,室外训练,用罗盘仪测量磁方位角。,导入,A,B,x,A,y,A,AB,0,Y,X,D,AB,子项目3 坐标正、反算,x,B,y,B,一、坐标正算,已知：X,A,、Y,A,、D,AB,、,AB,求：X,B,、Y,B,A（x,A,y,A,）,B,O,Y,X,AB,Y,X,D,AB,二、坐标反算,已知：X,A,、Y,A,、,X,B、,Y,B,求：,D,AB,、,AB,A（x,A,y,A,）,B,（x,B,y,B,）,O,Y,X,AB,Y,X,D,AB,判断AB边所在的象限，利用象限角与方位角的关系求方位角。,补充内容：,（1）x、y的符号,0,Y,X,（2）利用计算器求,x0,y0,x0,x0,y0,y0,课堂训练,1.已知A点的坐标A（412.36,851.36），AB边长为D,AB,=75.25m，AB边的方位角,AB,12020，求B点的坐标。,2.已知A点的坐标为A（500,850），B点坐标为B（215,235），试求AB边长及方位角,AB,。,由于,故R,AB,在第三象限，所以,参考答案：,子项目4 导线测量内业计算,导线测量的内业计算思路,由已知边方位角、水平角观测值,，利用方位角推算公式，,推算方位角,；,由方位角,、边长D，利用,坐标正算,公式，,计算坐标增量,X、,Y,；,由已知点坐标及坐标增量,X、,Y，计算,X、Y,。,（计算前认真检查外业记录，满足规范限差要求后，才能进行内业计算）,A,B,C,D,1,2,3,4,AB,CD,3,4,2,1,B,C,D,B1,D,12,D,23,D,34,D,4C,一 附合导线的内业计算,如图，A、B、C、D是已知点，起始边的方位角 和终止边的方位角 为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角。,D,4,2,3,1,C,A,B,D,4,2,3,1,C,A,（1）计算角度闭合差：,一般公式（右角）：,+）,B,（各级导线的限差见规范）,检核：,D,4,2,3,1,C,A,B,（2）闭合差分配,（计算角度改正数）,分配原则：以相反的符号将角度闭合差平均分配到各个角上。,计算公式：,式中：n,包括连接角在内的导线转折角数,注意：vi保留到，当不能整除时，,短边相邻的角多分配一些,。,计算检核条件：,计算检核条件：,计算检核条件：,计算检核条件：,（,3）计算改正后的角度,改,：,（4）推算各边的坐标方位角,（用改正后的,改,）,检核条件：，否则，,需重算。,（5）计算坐标增量,X、,Y：,（6）计算坐标增量,闭合差：,由于 的存在，使导线不能和CD连接，存在导线全长闭合差,：,导线全长,相对闭合差：,1/2000,（7）分配闭合差 ，计算坐标增量改正数,分配原则：按与距离成正比，以相反的符号分配到各坐标增量中,检核条件：,（8）计算改正后的坐标增量,：,检核条件：,（9）计算各导线点的坐标值：,依次计算各导线点坐标，,最后推算出的终点,C,的坐标，应和,C,点已知坐标相同。,例：,C,1,D,4,2,3,B,A,125.36m,98.76m,114.63m,116.44m,156.25m,前进方向,如图，A、B、C、D是已知点，外业观测资料为导线边距离和各转折角见图中标注。,205 36 48,290 40 54,202 47 08,167 21 56,175 31 25,214 09 33,1256 07 44,-13,-13,-13,-13,-12,-13,-77,205 36 35,290 40 41,202 46 55,167 21 43,175 31 12,214 09 21,1256 06 25,236 44 28,211 07 53,100 27 12,77 40 17,90 18 334,94 47 22,60 38 01,125.36,98.71,114.63,116.44,156.25,641.44,+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,+97.10141.27,+116.42,+155.67,+445.63,点号,观测角,（右角）,改,正,数,改正角,A,1,B,2,3,4,C,D,辅助计算,坐标,方位角,距离,D,m,点号,A,1,B,2,3,4,C,D,增量计算值,改正后增量,坐标值,x,m,y,m,x,m,y,m,x,m,y,m,1536.86,837.54,1429.59,772.71,1411.70,869.81,1442.62,1011.08,1442.02,1127.50,1429.02,1283.17,-107.84,二 闭合导线的内业计算,闭合导线的计算步骤与附合导线基本相同，需要强调以下两点：,(1)角度闭合差的计算,n边形闭合导线内角和的理论值应为,：,（2）坐标增量闭合差的计算,根据闭合导线本身的特点,：,理论上,北,2,1,4,3,78.16m,105.22m,129.34m,80.18m,1（500.00，500.00）,重点,导线测量内业计算过程,北,2,1,4,3,78.16m,105.22m,129.34m,80.18m,1（500.00，500.00）,训练任务,