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1、测量学第六章 控制测量本讲稿第一页，共三十五页6-1 6-1 控制测量概述控制测量概述测量工作的基本原则：从整体到局部，先控制后碎部本讲稿第二页，共三十五页一、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（共一、二、三、四等网（共4个等级）个等级）高程控制网：分为一、二、三、四等网（共一、二、三、四等网（共4个等级）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等和图根本讲稿第三页，共三十五页14213
2、45697810111213四、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XYABCD12301234本讲稿第四页，共三十五页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=XC-XB；y=YC-YB；n计-n已=0；3、支导线无检核条件，宜控制在三条边以内D1nA202340BC13A0123412340B本讲稿第五页，共三十五页三、导线的外业测量 1、踏勘选点：注意点位的选择（P95）
3、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。本讲稿第六页，共三十五页（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+xi,j Y j=Y i+y i,jA123450B本讲稿第七页，共三十五页点号 观测角 改正数 改正角 坐标方位角 1
4、234=2+35 辅助计算 例：已知1号的坐标及01边的方位角=1501230，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？（P97-98）0=15517 301=89 36302=10748303=73 00204=8933 50123412150 12 30计算方向0403123412107 48 30 73 00 20 89 33 50 89 36 30 155 17 300本讲稿第八页，共三十五页点号 观测角 改正数 改正角 坐标方位角 1234=2+35 辅助计算 例：已知1号的坐标及12边的方位角=1253000，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
5、标？（P97-98）0123412 125 30 00107 48 30 73 00 20 89 33 50 89 36 30359 59 10f=测-(n-2)180 =359 5910-360 0000 =-50 f容=60 4=120+13+12+12+13+50107 48 4373 00 3289 34 0289 36 43360 00 0053 18 43306 19 15215 53 17125 30 00 155 17 30150 12 300=15517 301=89 36302=10748303=73 00204=8933 50计算方向0403123412本讲稿第九页，共三
6、十五页点号 观测角 改正数 改正角 坐标方位角 1234=2+35 辅助计算 例：已知1号的坐标及01边的方位角=1501230，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？（P97-98）0=6533401=89 36302=10748303=73 00204=8933 500143212150 12 3004312341289 33 50 73 00 20 107 48 30 89 36 30 65 33 400计算方向本讲稿第十页，共三十五页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=a0 i+180 n-an
7、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-（XC-XB）fy=y-（YC-YB）5、附合导线的计算D1nA202340BC13本讲稿第十一页，共三十五页 （1）方位角的计算 a前=a后 +180 （2）坐标增量的计算 xi,j=Di,jcosai,j yi,j=Di,jsinai,j （3）坐标计算：X j=X i+xi,j Y j=Y i+y i,j 6、支导线的计算：1A2020B13本讲稿第十二页，共三十五页 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
8、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等三角锁网本讲稿第十三页，共三十五页 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）本讲稿第十四页，共三十五页方位角的计算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)1
9、80 V=-fn=+V 本讲稿第十五页，共三十五页点号 观测角 改正数 改正角 坐标方位角 1234=2+35 辅助计算 例：已知1号的坐标及01边的方位角=1253000，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？（P97-98）1=89 36302=10748303=73 00204=8933 50123412计算方向 125 30 00107 48 30 73 00 20 89 33 50 89 36 3034123412本讲稿第十六页，共三十五页点号 观测角 改正数 改正角 坐标方位角 1234=2+35 辅助计算 例：已知1号的坐标及12边的方位角=1253000，按
10、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？（P97-98）123412 125 30 00107 48 30 73 00 20 89 33 50 89 36 301、计算和角度闭合差f 及其容许值f容 f=-(n-2)180 f容=60 n359 59 10f=测-(n-2)180 =359 5910-360 0000 =-50 f容=60 4=1202、计算角度改正数 V 和改正后角度 V=-f n=+V注意验算+12+12+12+12+48+13+13+50107 48 4373 00 3289 34 0289 36 43360 00 003、计算各边的方位角 a前=a后 +
11、180 53 18 43306 19 15215 53 17125 30 00本讲稿第十七页，共三十五页坐标增量的计算1）计算x、y x i,j=D i,j cos ai,j yi,j=Di,j sinai,j2)计算坐标增量闭合差fx、fy，及导线全长闭合差f fx=x fy=y f=fx+fyxyffyfx3）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 KK容 (图根导线 K容=1/2000 见P105）fD=1MK=1234AA1234本讲稿第十八页，共三十五页4）计算各边坐标增量改正数V x、V y （按比例分配按比例分配）单位长度改正数为 Vx0=-f x/D Vy
12、0=-f y/D 各边坐标增量改正数为 V x i,j=Vx0 D i j V y i,j =Vy0 D i,j验算：V x i,j=-f x V y i,j =-f y5）计算改正后坐标增量 xi,j yi,j xi,j=x i,j+V x i,j yi,j=yi,j+V y i,j 本讲稿第十九页，共三十五页YX y y x x500.00545.81650.00585.68500.0012500.00563.34486.76438.88500.0011坐标坐标 (m)-0.07 +1 -45.82 +2 -104.21 +2 +64.30 +2 +85.66 8 0.00 -45.81-
13、104.19 +64.32+85.68 10 0.00-63.34+76.58+47.88 -61.12 9改正后坐标改正后坐标(m)+0.09 -2-63.32 -3+76.61 -2+47.90 -2 -61.10 7坐标增量坐标增量 (m)392.00 78.16 129.34 80.18 105.22 6距离距离D（m）125 30 00 215 53 17 306 19 15 53 18 43 125 30 00 150 12 30 辅助辅助计算计算21432105坐标方位角坐标方位角 点号点号闭合导线坐标计算表闭合导线坐标计算表fx=x=+0.09m fy=y=-0.07m f=f
14、x2+fy2=0.11m 导线全长相对闭合差导线全长相对闭合差 K=f/D=1/3500 K容容=1/2000本讲稿第二十页，共三十五页第六章控制测量方法导线测量返 回交会测量及GPS测量本讲稿第二十一页，共三十五页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 cD本讲稿第二十二页，共三十五页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
15、：多级布网，逐级控制；难度系数 BB C D E本讲稿第二十三页，共三十五页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：BABC本讲稿第二十四页，共三十五页导线测量练习题 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fx=-1.1
16、4m,fy=+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=451325 B 23=1212443 C 34=1793222 D 41=3274548 难度系数 BC本讲稿第二十五页，共三十五页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 BA本讲稿第二十六页，共三十五页关于导线点位的选择，不正确的说法是
17、（）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：CB本讲稿第二十七页，共三十五页 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 30n 及 1/3000 B 30n 及 1/2000 C 60n 及 1/2000 D 60n 及 1/3000 难度系数 BC本讲稿第二十八页，共三十五页 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：CA本讲稿第二十九
18、页，共三十五页在导线测量中，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 BA E本讲稿第三十页，共三十五页 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本讲稿第三十一页，共三十五页关于导线测量，正确的说法是（）A 附合导线坐
19、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本讲稿第三十二页，共三十五页难度系数 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
20、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本讲稿第三十三页，共三十五页 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Dij=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fx=-0.08m，fy=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本讲稿第三十四页，共三十五页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：CD本讲稿第三十五页，共三十五页