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1、1.控制测量概述 2.导线测量 3.交会定点 4.高程控制测量 5.GPS测量的实施 北京大学出版社项目6 小区域控制测量1小区域控制测量包括平面控制测量和高程控制测量，随着社会的进步和小区域控制测量包括平面控制测量和高程控制测量，随着社会的进步和经济快速发展，高楼大厦拔地而起，城市规划加快步伐，移山填海不再经济快速发展，高楼大厦拔地而起，城市规划加快步伐，移山填海不再是神话，工程建设越来越快，要求越来越精确。是神话，工程建设越来越快，要求越来越精确。GPSGPS测量技术在众多工程测量技术在众多工程建设中运用更为广泛。其全天候、高精度、自动化、高效率的特点，一建设中运用更为广泛。其全天候、高精
2、度、自动化、高效率的特点，一跃成为目前最重要的测量仪器。跃成为目前最重要的测量仪器。GPSGPS的产生背景还有一段鲜为人知的小典故。的产生背景还有一段鲜为人知的小典故。19831983年，韩国的年，韩国的KAL-007KAL-007航航班因为迷航误入前苏联领空，被前苏联战斗机击落，机上乘客和机组人班因为迷航误入前苏联领空，被前苏联战斗机击落，机上乘客和机组人员无一生还。那会儿员无一生还。那会儿GPSGPS还没有投入民用，民用航班的导航主要靠无线电还没有投入民用，民用航班的导航主要靠无线电信标，万一地面信标站或机上系统有故障，那麻烦就大了。于是美国前信标，万一地面信标站或机上系统有故障，那麻烦就
3、大了。于是美国前总统里根于总统里根于19841984年正式宣布：开放年正式宣布：开放GPSGPS信号的民间使用，无偿提供服务。信号的民间使用，无偿提供服务。从从19891989年年2 2月开始，真正用于实用的月开始，真正用于实用的BLOCK II BLOCK II 卫星开始发射升空。到卫星开始发射升空。到19931993年年1212月，美国国防部宣布月，美国国防部宣布GPSGPS系统初步完成，由系统初步完成，由2424颗颗BLOCK I BLOCK I 和和 BLOCK II BLOCK II 卫星组成。卫星组成。19951995年年7 7月，美国国防部宣布月，美国国防部宣布GPSGPS系统完
4、全完成，由系统完全完成，由2424颗颗BLOCK IIBLOCK II卫星组成。卫星组成。项目项目6 6 小区域控制测量小区域控制测量项目导入项目导入2全球定位系统（全球定位系统（Global Positioning SystemGPSGlobal Positioning SystemGPS）是美国从）是美国从本世纪本世纪7070年代开始研制，历时年代开始研制，历时2020年，耗资年，耗资300300亿美元，于亿美元，于19941994年全年全面建成。它是一种定时和测距的空间交会定点的导航系统，可以面建成。它是一种定时和测距的空间交会定点的导航系统，可以向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位
5、置、三维速度和时向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息，为海、陆、空三军提供精密导航，还可以用于情报收集、间信息，为海、陆、空三军提供精密导航，还可以用于情报收集、核爆监测、应急通讯和卫星定位等一些军事目的和民用生活中。核爆监测、应急通讯和卫星定位等一些军事目的和民用生活中。目前目前GPSGPS被广泛应用于大地控制测量中。被广泛应用于大地控制测量中。你知道你知道GPSGPS在小区域控制测量中如何运用吗？其构造原理是什么？在小区域控制测量中如何运用吗？其构造原理是什么？如何进行控制测量？请在本项目内容中寻找答案吧。如何进行控制测量？请在本项目内容中寻找答案吧。项目项目6
6、6 小区域控制测量小区域控制测量项目导入项目导入3项目项目6.1 6.1 控制测量概述控制测量概述6.1.1 6.1.1 控制的概念控制的概念所所谓谓控控制制，就就是是先先在在测测区区范范围围内内的的适适当当位位置置选选择择一一些些点点，然然后后用用较较精精密密的的测测量量仪仪或或测测得得细细部部点点器器和和精精确确的的测测量量方方法法，确确定定出出它它们们的的平平面面位位置置和和高高程程，这这些些高高精精度度的的点点称称为为控控制制点点；测测定定它它们们相相对对位位置置的的工工作作称称为为控控制制测测量量。控控制制测测量量按按测测定定内内容容不不同同分分为为平平面面控控制制测测量量和和高高程
7、程控控制制测测量量。测测定定控控制制点点的的平平面面位位置置（x x，y y）的的工工作作称称为为平平面面控控制制测测量量，测测定定控控制制点点的的高高程程（H H）的的工作称为高程控制测量。工作称为高程控制测量。1 1平面控制测量平面控制测量平面控制测量可分为导线测量、三角测量、三边测量、平面控制测量可分为导线测量、三角测量、三边测量、GPSGPS测量等测量等形式。形式。（1 1）导线测量）导线测量4项目项目6.1 6.1 控制测量概述控制测量概述6.1.1 6.1.1 控制的概念控制的概念（2 2）三角测量）三角测量三角测量是把控制点组成一系列的三角形，测量出其中一条边的三角测量是把控制点
8、组成一系列的三角形，测量出其中一条边的长度长度(称基线称基线)，如图中的起始边；再量出三角形的各个内角，然，如图中的起始边；再量出三角形的各个内角，然后即可推算出其余边的长度，从而确定出各控制点的平面位置。后即可推算出其余边的长度，从而确定出各控制点的平面位置。这些控制点称为三角点，这种控制形式称为三角网。这些控制点称为三角点，这种控制形式称为三角网。5项目项目6.1 6.1 控制测量概述控制测量概述6.1.1 6.1.1 控制的概念控制的概念（3 3）三边网）三边网由于全站仪的广泛使用，使量边工作可不受地形条件的限制，因由于全站仪的广泛使用，使量边工作可不受地形条件的限制，因而可以将三角网中
9、各边都直接测量出来。确定控制点的平面位置而可以将三角网中各边都直接测量出来。确定控制点的平面位置称为三边测量，这种形式称三边网；若既量边又测角，则称边角称为三边测量，这种形式称三边网；若既量边又测角，则称边角网。网。2 2高程控制测量高程控制测量高程控制测量的任务是在测区内建立若干高程控制点，精确地测高程控制测量的任务是在测区内建立若干高程控制点，精确地测出它们的高程。高程测量路线可以布设为单独的路线，亦可布设出它们的高程。高程测量路线可以布设为单独的路线，亦可布设成环状闭合路线。成环状闭合路线。6项目项目6.1 6.1 控制测量概述控制测量概述6.1.2 6.1.2 国家控制测量概念国家控制
10、测量概念在全国范围内建立的平面控制网和高程控制网，总称国家基本控在全国范围内建立的平面控制网和高程控制网，总称国家基本控制网。制网。在全站仪和在全站仪和GPSGPS接收机普及以前，国家平面控制网，主要是采用三接收机普及以前，国家平面控制网，主要是采用三角测量的方法建立的，称为国家三角网。按其精度可分四个等级，角测量的方法建立的，称为国家三角网。按其精度可分四个等级，一等精度最高；二、三、四等逐级降低。一等三角网基本是沿着一等精度最高；二、三、四等逐级降低。一等三角网基本是沿着经线和纬线的方向布设，而二、三、四等则是各在高一级网的控经线和纬线的方向布设，而二、三、四等则是各在高一级网的控制下加密
11、得到，其各级网的精度及技术指标如表制下加密得到，其各级网的精度及技术指标如表6.16.1所示。有些地所示。有些地区若不利于三角网的布设，可以用精密导线来代替。区若不利于三角网的布设，可以用精密导线来代替。7项目项目6.1 6.1 控制测量概述控制测量概述6.1.2 6.1.2 国家控制测量概念国家控制测量概念国国家家高高程程控控制制网网也也分分成成四四个个等等级级，它它主主要要用用水水准准测测量量的的方方法法建建立立。一一等等水水准准网网是是布布设设成成周周长长约约为为1 1 500 500 kmkm的的环环形形路路线线；二二等等水水准准网网布布设设在在一一等等水水准准环环内内，形形成成周周长
12、长为为500500750 750 kmkm的的闭闭合合环环线线；三三等等和四等均是与高一级水准点相连而形成附合路线。和四等均是与高一级水准点相连而形成附合路线。小小地地区区控控制制网网是是为为小小区区域域的的大大比比例例尺尺测测图图或或工工程程测测量量所所建建立立的的控控制制网网，它它可可以以以以国国家家控控制制点点作作为为高高级级点点来来进进一一步步加加密密，亦亦可可在在测测区区内内形形成成独独立立的的控控制制网网。在在平平面面控控制制中中采采用用直直角角坐坐标标系系，在在高高程程控制中采用黄海高程系统。控制中采用黄海高程系统。返回首页返回首页8项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2
13、.1 6.2.1 导线的布设形式导线的布设形式1 1闭合导线闭合导线如图所示，导线从一如图所示，导线从一已知高级控制点已知高级控制点A A开始，开始，经过一系列的导线点经过一系列的导线点2 2、3 3、，最后又回到，最后又回到A A点上，形成一个闭合点上，形成一个闭合多边形。在无高级控多边形。在无高级控制点的地区，制点的地区，A A点也可点也可作为同级导线点，进作为同级导线点，进行独立布设，闭合导行独立布设，闭合导线多用于范围较为宽线多用于范围较为宽阔地区的控制。阔地区的控制。9项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.1 6.2.1 导线的布设形式导线的布设形式2 2附合导线附合导线布
14、设在两个高级控制点之间的导线称附合导线。如图所示，导线布设在两个高级控制点之间的导线称附合导线。如图所示，导线从已知高级控制点从已知高级控制点A A开始，经过开始，经过2 2、3 3、导线点，最后附合到另导线点，最后附合到另一高级控制点一高级控制点C C上。附合导线主要用于带状地区的控制，如铁路、上。附合导线主要用于带状地区的控制，如铁路、公路、河道的测图控制。公路、河道的测图控制。10项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.1 6.2.1 导线的布设形式导线的布设形式3 3支导线支导线从一个已知控制点出发，支从一个已知控制点出发，支出出1 12 2个点，既不附合至另个点，既不附合至另
15、一控制点，也不回到原来的一控制点，也不回到原来的起始点，这种形式称支导线，起始点，这种形式称支导线，如图所示中的如图所示中的3 3一一abab。由。由于支导线缺乏检核条件，故于支导线缺乏检核条件，故测量规范规定支导线一般不测量规范规定支导线一般不超过超过2 2个点。它主要用于当个点。它主要用于当主控导线点不能满足局部测主控导线点不能满足局部测图需要时，而采用的辅助控图需要时，而采用的辅助控制。制。11项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.2 6.2.2 导线测量的外业工作导线测量的外业工作 导线测量的外业工作包括：选点、埋设标志桩、量边、测角以及导线的导线测量的外业工作包括：选点、埋
16、设标志桩、量边、测角以及导线的联测。联测。1 1选点及埋标选点及埋标（1 1）相邻导线点问应通视良好，以便于测角。）相邻导线点问应通视良好，以便于测角。（2 2）采用不同的工具）采用不同的工具(如钢尺或全站仪如钢尺或全站仪)量边时，导线边通过的地方应考量边时，导线边通过的地方应考虑到它们各自不同的要求。虑到它们各自不同的要求。（3 3）导线点应选在视野开阔的位置。）导线点应选在视野开阔的位置。（4 4）导线各边长应大致相等，一般不宜超过）导线各边长应大致相等，一般不宜超过500 m500 m，亦不短于，亦不短于50 m50 m。（5 5）导线点应选在点位牢固、便于观测且不易被破坏的地方。）导线
17、点应选在点位牢固、便于观测且不易被破坏的地方。12项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.2 6.2.2 导线测量的外业工作导线测量的外业工作导线点位置确定之后，应打下桩顶面边长为导线点位置确定之后，应打下桩顶面边长为4 45 cm5 cm、桩长、桩长303035 cm35 cm的的方木桩，顶面应打一小钉以标志导线点位，桩顶应高出地面方木桩，顶面应打一小钉以标志导线点位，桩顶应高出地面2 cm2 cm左右；左右；对于少数永久性的导线点，亦可埋设混凝土标石。为便于以后使用时寻对于少数永久性的导线点，亦可埋设混凝土标石。为便于以后使用时寻找，应作找，应作“点之记，上面写明导线点的编号及里程
18、。点之记，上面写明导线点的编号及里程。13项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.2 6.2.2 导线测量的外业工作导线测量的外业工作2 2量边量边导线边长可以用全站仪、钢卷尺等工具来丈量。导线边长可以用全站仪、钢卷尺等工具来丈量。用全站仪测边时，应往返观测取平均值。对于图根导线仅进行气用全站仪测边时，应往返观测取平均值。对于图根导线仅进行气象改正和倾斜改正；对于精度要求较高的一、二级导线，应进行象改正和倾斜改正；对于精度要求较高的一、二级导线，应进行仪器加常数和乘常数的改正。仪器加常数和乘常数的改正。用钢尺丈量导线边长时，需往返丈量，当两者较差不大于边长的用钢尺丈量导线边长时，需往返
19、丈量，当两者较差不大于边长的1 12 0002 000时，取平均值作为边长采用值。所用钢尺应经过检定或与时，取平均值作为边长采用值。所用钢尺应经过检定或与已检定过的钢卷尺比长。已检定过的钢卷尺比长。14项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.2 6.2.2 导线测量的外业工作导线测量的外业工作3 3测角测角导线的转折角可测量左角或右角，按照导线前进的方向，在导线导线的转折角可测量左角或右角，按照导线前进的方向，在导线左侧的角称为左角，导线右侧的角称为右角，一般规定闭合导线左侧的角称为左角，导线右侧的角称为右角，一般规定闭合导线测内角，附合导线在铁路系统习惯测右角，其他系统多测左角。测内
20、角，附合导线在铁路系统习惯测右角，其他系统多测左角。但若采用电子经纬仪或全站型速测仪，测左角要比测右角具有较但若采用电子经纬仪或全站型速测仪，测左角要比测右角具有较多的优点，它可直接显示出角值、方位角等。多的优点，它可直接显示出角值、方位角等。导线角一般用导线角一般用J6J6或或J2J2级经纬仪用测回法测一个测回，其上、下半级经纬仪用测回法测一个测回，其上、下半测回角值较差要求，测回角值较差要求，J6J6仪器不大于仪器不大于3030；J2J2级仪器不大于级仪器不大于2020。15项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.2 6.2.2 导线测量的外业工作导线测量的外业工作4 4导线的定向
21、与联测导线的定向与联测为了计算导线点的坐标，必须知道导线各边的坐标方位角，因此为了计算导线点的坐标，必须知道导线各边的坐标方位角，因此应确定导线始边的方位角。若导线起始点附近有国家控制点时，应确定导线始边的方位角。若导线起始点附近有国家控制点时，则应与控制点联测连接角，再来推算导线各边方位角。如果附近则应与控制点联测连接角，再来推算导线各边方位角。如果附近无高级控制点，则利用罗盘仪施测导线起始边的磁方位角，并假无高级控制点，则利用罗盘仪施测导线起始边的磁方位角，并假定起始点的坐标作为起算数据。定起始点的坐标作为起算数据。16项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.2.3 导线测
22、量的内业工作导线测量的内业工作1.1.闭合导线的计算闭合导线的计算 （1 1）角度闭合差的计算与调整）角度闭合差的计算与调整闭合导线规定测内角，而多边形内角总和的理闭合导线规定测内角，而多边形内角总和的理论值为：论值为：测量过程中，误差是不可避免的，实际测量的闭合导线内角之和测量过程中，误差是不可避免的，实际测量的闭合导线内角之和测测与其理论值与其理论值理理会有一定的差别，两者之间的不符值称为会有一定的差别，两者之间的不符值称为角度闭合差，即角度闭合差，即 若若f fff允允，因各角都是在同精度条件下观测的，故可将闭合差，因各角都是在同精度条件下观测的，故可将闭合差按相反符号平均分配到各角上，
23、即改正数为：按相反符号平均分配到各角上，即改正数为：17项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.2.3 导线测量的内业工作导线测量的内业工作当当f f不能被不能被n n整除时，余数应分配在含有短边的夹角上。经改正整除时，余数应分配在含有短边的夹角上。经改正后的角值总和应等有理论值，以此来校核计算是否有误。可检核：后的角值总和应等有理论值，以此来校核计算是否有误。可检核：。若若f ff f允允，即角度闭合差超出规定的容许值时，则应查找原因，即角度闭合差超出规定的容许值时，则应查找原因，必要时应进行返工重测。必要时应进行返工重测。（2 2）导线各边坐标方位角的计算）导线各边坐标方位
24、角的计算当已知一条导线边的方位角后，其余导线边的坐标方位角，是根当已知一条导线边的方位角后，其余导线边的坐标方位角，是根据已经经过角度闭合差配赋后的各个内角依次推算出来的，其计据已经经过角度闭合差配赋后的各个内角依次推算出来的，其计算公式为：算公式为：18项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.2.3 导线测量的内业工作导线测量的内业工作坐坐标标方方位位角角值值应应在在00360360。之之间间，它它不不应应该该为为负负值值或或大大于于360360的的角角值值。当当计计算算出出的的坐坐标标方方位位角角出出现现负负值值时时，则则应应加加上上360360；当当出出现现大大于于360
25、360之之值值时时，则则应应减减去去360360。最最后后检检算算出出起起始始边边1212的的坐坐标标方方位位角角，若若与与原原来来已已知知值值相相符符合合，则则说说明明计计算正确无误。算正确无误。19项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.2.3 导线测量的内业工作导线测量的内业工作（3 3）坐标增量的计算）坐标增量的计算在平面直角坐标系中，两导线点的坐标之差称坐标增量。它们在平面直角坐标系中，两导线点的坐标之差称坐标增量。它们分别表示为导线边长在纵横坐标轴上的投影，如图中的分别表示为导线边长在纵横坐标轴上的投影，如图中的x 12x 12、y 12y 12。坐标增量可按下式计
26、算：坐标增量可按下式计算：坐坐标标增增量量有有正正、负负之之分分：xx向向北北为为正正、向向南南为为负负，yy向向东东为为正正、向向西西为负。为负。20项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.2.3 导线测量的内业工作导线测量的内业工作（4 4）坐标增量闭合差的计算与调整）坐标增量闭合差的计算与调整闭合导线的纵、横坐标增量代数和，闭合导线的纵、横坐标增量代数和，在理论上应该等于零，即在理论上应该等于零，即计算出的纵横坐标增量其代数和往往计算出的纵横坐标增量其代数和往往不等于零，其数值不等于零，其数值fxfx、fyfy分别为纵横分别为纵横坐标增量的闭合差，即坐标增量的闭合差，即2
27、1项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.2.3 导线测量的内业工作导线测量的内业工作f fD D称为导线全长闭合差，即称为导线全长闭合差，即衡衡量量导导线线的的测测量量精精度度应应以以导导线线全全长长与与闭闭合合差差知知之之比比K K来表示：来表示：若若导导线线相相对对闭闭合合差差在在容容许许范范围围内内，则则可可进进行行坐坐标标增增量量的的调调整整。调调整整的的方方法法是是：一一般般钢钢尺尺量量边边的的导导线线，可可将将闭闭合合差差反反号号，以以边边长长按按比比例例分分配配；若若为为光光电电测测距距导导线线，其其测测量量结结果果已已进进行行了了加加常常数数、乘乘常常数数和和
28、气气象象改改正正后后，则则坐坐标标增增量量闭闭合合差差也也可可按按边边长成正比反号平均分配。长成正比反号平均分配。22项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.2.3 导线测量的内业工作导线测量的内业工作而坐标增量改正数的总和应满足下面条件：而坐标增量改正数的总和应满足下面条件：改改正正后后的的坐坐标标增增量量总总代代数数和和应应该该等等于于零零，这这可作为对计算正确与否的检核。可作为对计算正确与否的检核。23项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.2.3 导线测量的内业工作导线测量的内业工作（5 5）坐标的计算）坐标的计算根据调整后的各个坐标增量，从一个已知坐根
29、据调整后的各个坐标增量，从一个已知坐标的导线点开始，可以依次推算出其余导线标的导线点开始，可以依次推算出其余导线点的坐标。在图中，若已知点的坐标。在图中，若已知1 1点的坐标点的坐标x x 1 1、y y l l，则，则2 2点的坐标计算过程为：点的坐标计算过程为：已知点的坐标，既可以是高级控制点的，亦已知点的坐标，既可以是高级控制点的，亦可以是独立测区中的假定坐标。可以是独立测区中的假定坐标。最后推算出起点最后推算出起点1 1坐标。二者与已知坐标完坐标。二者与已知坐标完全相等。以此作为坐标计算的校核。全相等。以此作为坐标计算的校核。24项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.
30、2.3 导线测量的内业工作导线测量的内业工作2 2附合导线的计算附合导线的计算附合导线的计算过程与闭合导线的计算过程基本相同，它们都必须满附合导线的计算过程与闭合导线的计算过程基本相同，它们都必须满足角度闭合条件和纵横坐标闭合条件。但附合导线是从一已知边的坐足角度闭合条件和纵横坐标闭合条件。但附合导线是从一已知边的坐标方位角标方位角ABAB闭合到另一条已知边的坐标方位角闭合到另一条已知边的坐标方位角CDCD上的，同时还应满上的，同时还应满足从已知点足从已知点B B的坐标推算出的坐标推算出C C点坐标时，与点坐标时，与C C点的已知坐标相吻合，见图。点的已知坐标相吻合，见图。因而在角度闭合差和坐
31、标增量闭合差的计算与调整方法上与闭合导线因而在角度闭合差和坐标增量闭合差的计算与调整方法上与闭合导线稍有不同，以下仅指出两类导线计算中的区别。稍有不同，以下仅指出两类导线计算中的区别。25项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.2.3 导线测量的内业工作导线测量的内业工作（1 1）角度闭合差的计算）角度闭合差的计算 图图6 61010中，中，A A、B B、C C、D D是高级平面控制点，因而是高级平面控制点，因而4 4个点的坐标是个点的坐标是已知的，已知的，ABAB及及CDCD的坐标方位角亦是已知的。的坐标方位角亦是已知的。是导线观测的右角，故是导线观测的右角，故可依下式推算
32、出各边的坐标方位角：可依下式推算出各边的坐标方位角：26项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.2.3 导线测量的内业工作导线测量的内业工作终边坐标方位角的一般公式为：终边坐标方位角的一般公式为：若观测右角，则若观测右角，则 若观测左角，则若观测左角，则 附合导线的角度闭合差：附合导线的角度闭合差：角度闭合差的调整原则上与闭合导线相同，但需注意：当用右角度闭合差的调整原则上与闭合导线相同，但需注意：当用右角计算时，闭合差应以相同符号平均分配在各角上；当用左角角计算时，闭合差应以相同符号平均分配在各角上；当用左角计算时，闭合差则以相反符号分配。计算时，闭合差则以相反符号分配。27
33、项目项目6.2 6.2 导线测量导线测量6.2.3 6.2.3 导线测量的内业工作导线测量的内业工作（2 2）坐标增量闭合差的计算）坐标增量闭合差的计算附合导线各边坐标增量的代数和，理论上应该等于终点与始点已知坐附合导线各边坐标增量的代数和，理论上应该等于终点与始点已知坐标之差值，即：标之差值，即：附合导线坐标增量的闭合差附合导线坐标增量的闭合差 ：坐标增量闭合差的分配办法同闭合导线。坐标增量闭合差的分配办法同闭合导线。返回首页返回首页28项目项目6.3 6.3 交会定点交会定点6.3.1 6.3.1 前方交会前方交会当当测测区区内内用用导导线线或或小小三三角角布布设设的的控控制制点点，还还不
34、不能能满满足足测测图图或或施施工工放放样样的的要要求求时时，可可采采用用交交会会定定点点的的方方法法来来加加密密。常常用用的的方方法法有有前前方方交交会会、侧方交会、后方交会、距离交会等。侧方交会、后方交会、距离交会等。图图中中，A A、B B为为已已知知坐坐标标的的控控制制点点，P P为为待待求求点点。用用经经纬纬仪仪测测得得、角角，则则根根据据A A、B B点点的的坐坐标标，即即可可求求得得P P点点的坐标，这种方法称测角前方交会。的坐标，这种方法称测角前方交会。29项目项目6.3 6.3 交会定点交会定点6.3.2 6.3.2 侧方交会侧方交会右右图图为为一一侧侧方方交交会会，它它是是在
35、在一一个个已已知知点点A A和和待待求求点点P P上上安安置置经经纬纬仪仪，测测出出、角角，并并由由此此推推算算出出P P角角，求求出出P P点点坐坐标标。侧侧方方交交会会主主要要用用于于有有一一个个已已知知点点不不便便安安置置仪仪器器的的情情况况。为为了了检检核核，它它亦亦需需要要测测出出第第三三个个已已知知点点C C的的角。角。30项目项目6.3 6.3 交会定点交会定点6.3.3 6.3.3 后方交会后方交会如如图图所所示示，后后方方交交会会是是在在待待求求点点P P上上安安置置经经纬纬仪仪，观观测测三三个个已已知知点点A A、B B、C C之之间间的的夹夹角角、，然然后后根根据据已已知
36、知点点的的坐标和坐标和、计算计算P P点的坐标。点的坐标。为了检核，在实际工作中往往要求观为了检核，在实际工作中往往要求观测测4 4个已知点，组成两个后方交会图形。个已知点，组成两个后方交会图形。后方交会法中，若后方交会法中，若P P、A A、B B、C C位于同位于同一个圆周上，则一个圆周上，则P P点虽然在圆周上移动，点虽然在圆周上移动，而由于而由于、值不变，故使值不变，故使xpxp、ypyp值值不变，因而不变，因而P P点坐标产生错误，这一个点坐标产生错误，这一个圆称为危险圆。圆称为危险圆。P P点应该离开危险圆附点应该离开危险圆附近，一般要求近，一般要求、和和B B点内角之和不点内角之
37、和不应在应在160160200200之间。之间。31项目项目6.3 6.3 交会定点交会定点6.3.3 6.3.3 距离距离(测边测边)交会交会由由于于光光电电测测距距仪仪和和全全站站仪仪的的普普及及，现现在在也也常常采采用用距距离离交交会会的的方方法法来来加加密密控控制制点点。图图中中，已已知知A A、B B点点的的坐坐标标及及APAP、BPBP的的边边长长如如DbDb、DaDa，求求待待定定点点P P的的坐坐标。标。返回首页返回首页32项目项目6.4 6.4 高程控制测量高程控制测量6.4.1 6.4.1 三、四等水准测量三、四等水准测量小地区高程控制测量包括三、四等水准测量和三角高程测量
38、。小地区高程控制测量包括三、四等水准测量和三角高程测量。三、四等水准测量一般应与国家一、二等水准网进行联测，除三、四等水准测量一般应与国家一、二等水准网进行联测，除用于国家高程控制网加密外，还用于建立小地区首级高程控制用于国家高程控制网加密外，还用于建立小地区首级高程控制网，以及建筑施工区内工程测量及变形观测的基本控制。独立网，以及建筑施工区内工程测量及变形观测的基本控制。独立测区可采用闭合水准路线。测区可采用闭合水准路线。三、四等水准测量的观测应在通视良好、成像清晰稳定的条件三、四等水准测量的观测应在通视良好、成像清晰稳定的条件下进行。常用的有双面尺法和变仪器高法。下进行。常用的有双面尺法和
39、变仪器高法。33项目项目6.4 6.4 高程控制测量高程控制测量6.4.2 6.4.2 三角高程测量三角高程测量常常见见三三角角高高程程测测量量为为：电电磁磁波波测测距距三三角角高高程程测测量量和和视视距距三三角角高高程程测测量量。电电磁磁波波测测距距三三角角高高程程适适用用于于三三、四四等等和和图图根根高高程程网网。视距三角高程测量一般适用于图根高程网。视距三角高程测量一般适用于图根高程网。1 1三角高程测量原理三角高程测量原理三角高程测量是根据已知点高程及两点间的竖直角和距离，通三角高程测量是根据已知点高程及两点间的竖直角和距离，通过应用三角公式计算两点间的高差，求出未知的的高程。过应用三
40、角公式计算两点间的高差，求出未知的的高程。34项目项目6.4 6.4 高程控制测量高程控制测量6.4.2 6.4.2 三角高程测量三角高程测量如图所示，如图所示，A A，B B两点间的高差：两点间的高差：若用测距仪测得斜距若用测距仪测得斜距DD，则：，则：B B点的高程为：点的高程为：三三角角高高程程测测量量一一般般应应进进行行往往返返观观测测，即即由由A A向向B B观观测测（称称为为直直觇觇），再再由由B B向向A A观观测测（称称为为反反觇觇），这这种种观观测测称为对向观测（或双向观测）。称为对向观测（或双向观测）。ABa aDhABiv(z)Dh35项目项目6.4 6.4 高程控制测量
41、高程控制测量6.4.2 6.4.2 三角高程测量三角高程测量2 2三角高程测量的观测与计算如下：三角高程测量的观测与计算如下：（1 1）测站上安置仪器，量仪器高）测站上安置仪器，量仪器高i i和标杆或棱镜高度和标杆或棱镜高度v v，读到毫，读到毫米；米；（2 2）用经纬仪或测距仪采用测回法观测竖直角）用经纬仪或测距仪采用测回法观测竖直角1 13 3各测回；各测回；（3 3）采用对向观测法且对向观测高差附和要求，取其平均值作）采用对向观测法且对向观测高差附和要求，取其平均值作为高差结果；为高差结果；（4 4）进行高差闭合差的调整计算，推算出各点的高程。）进行高差闭合差的调整计算，推算出各点的高程
42、。返回首页返回首页36项目项目6.5 GPS6.5 GPS测量的施测测量的施测6.5.1 GPS6.5.1 GPS概述概述1 1GPSGPS简介简介全球定位系统全球定位系统(GPS)(GPS)是导航卫星测时和测距全球定位系统的简称。它是是导航卫星测时和测距全球定位系统的简称。它是美国美国19731973年开始研制的全球性卫星定位和导航系统。年开始研制的全球性卫星定位和导航系统。GPSGPS全球定位系统能独立、迅速和精确地确定地面点的位置，与常规控全球定位系统能独立、迅速和精确地确定地面点的位置，与常规控制测量技术相比，有许多优点：制测量技术相比，有许多优点：不要求测站间的通视，因而可以按需不要
43、求测站间的通视，因而可以按需要来布点，并可以不用建造测站标志；要来布点，并可以不用建造测站标志；控制网的几何图形已不是决定控制网的几何图形已不是决定精度的重要因素，点与点之间的距离长短可以自由布设；精度的重要因素，点与点之间的距离长短可以自由布设；可以在较短可以在较短时间内以较少的人力消耗来完成外业观测工作，观测时间内以较少的人力消耗来完成外业观测工作，观测(卫星信号接收卫星信号接收)的的全天候优势更为显著；全天候优势更为显著；由于接收仪器的高度自动化，内外业紧密结合，由于接收仪器的高度自动化，内外业紧密结合，软件系统的日益完善，可以迅速提交测量成果；软件系统的日益完善，可以迅速提交测量成果；
44、精度高；精度高；节省经费节省经费和工作效率高。和工作效率高。37项目项目6.5 GPS6.5 GPS测量的施测测量的施测6.5.1 GPS6.5.1 GPS概述概述2 2GPSGPS的组成的组成GPSGPS主要由空间卫主要由空间卫星部分、地面监控星部分、地面监控部分和用户设备部部分和用户设备部分组成，如图所示。分组成，如图所示。38项目项目6.5 GPS6.5 GPS测量的施测测量的施测6.5.1 GPS6.5.1 GPS概述概述（1 1）空间卫星部分）空间卫星部分空间卫星部分由空间卫星部分由2424颗颗GPSGPS卫星组成卫星组成GPSGPS卫星卫星星座，其中有星座，其中有2l2l颗工颗工作
45、卫星，作卫星，3 3颗备用卫星，颗备用卫星，其作用是向用户接收其作用是向用户接收机发射天线信号。每机发射天线信号。每颗卫星装有颗卫星装有4 4台高精度台高精度原子钟，为原子钟，为GPSGPS测量提测量提供高精度的时间标准，供高精度的时间标准，空间卫星部分如图所空间卫星部分如图所示。示。39项目项目6.5 GPS6.5 GPS测量的施测测量的施测6.5.1 GPS6.5.1 GPS概述概述（2 2）地面监控部分）地面监控部分地面监控部分由主控站、地面监控部分由主控站、信息注入站和监测站组成。信息注入站和监测站组成。主控站一个，注入站现有主控站一个，注入站现有3 3个，个，监测站共有监测站共有5
46、5个，个，右图是右图是GPSGPS地面监控站分布地面监控站分布示意图，整个系统除主控示意图，整个系统除主控站外，不需人工操作，各站外，不需人工操作，各站间用现代化的通信系统站间用现代化的通信系统联系起来，实现高度的自联系起来，实现高度的自动化和标准化。动化和标准化。40项目项目6.5 GPS6.5 GPS测量的施测测量的施测6.5.1 GPS6.5.1 GPS概述概述（3 3）用户设备部分）用户设备部分用户设备部分包括用户设备部分包括GPSGPS接收机硬件、数据处理软件和微处理机接收机硬件、数据处理软件和微处理机及其终端设备等。及其终端设备等。GPSGPS接收机从结构来讲，主要由五个单元组接收
47、机从结构来讲，主要由五个单元组成：天线和前置放大器；信号处理单元；控制和显示单元；成：天线和前置放大器；信号处理单元；控制和显示单元；存储单元；电源单元。目前已有存储单元；电源单元。目前已有100100多个厂家生产不同型号的多个厂家生产不同型号的接收机。不管哪种接收机，其主要结构都相似，都包括接收接收机。不管哪种接收机，其主要结构都相似，都包括接收机天线、接收机主机和电源三个部分。机天线、接收机主机和电源三个部分。41项目项目6.5 GPS6.5 GPS测量的施测测量的施测6.5.1 GPS6.5.1 GPS概述概述3 3GPSGPS的坐标系统的坐标系统任何一项测量工作都需要一个特定的坐标系统
48、任何一项测量工作都需要一个特定的坐标系统(基准基准)。由于。由于GPSGPS是全是全球性的定位导航系统，其坐标系统也必须是全球性的，根据国际协球性的定位导航系统，其坐标系统也必须是全球性的，根据国际协议确定，称为协议地球坐标系议确定，称为协议地球坐标系(Coventional Terrestrial system(Coventional Terrestrial system，简称简称CTS)CTS)。目前，。目前，GPSGPS测量中使用的协议地球坐标系称为测量中使用的协议地球坐标系称为19841984年世界年世界大地坐标系大地坐标系(WGS(WGS一一84)84)。WGSWGS一一8484是是
49、GPSGPS卫星广播星历和精密星历的参考系，它由美国国防部卫星广播星历和精密星历的参考系，它由美国国防部制图局所建立并公布的。从理论上讲它是以地球质心为坐标原点的制图局所建立并公布的。从理论上讲它是以地球质心为坐标原点的地固坐标系，其坐标系的定向与地固坐标系，其坐标系的定向与BIHl984BIHl9840 0所定义的方向一致。它所定义的方向一致。它是目前最高水平的全球大地测量参考系统之一。是目前最高水平的全球大地测量参考系统之一。42项目项目6.5 GPS6.5 GPS测量的施测测量的施测6.5.1 GPS6.5.1 GPS概述概述4 4GPSGPS定位的基本原理定位的基本原理GPSGPS定位
50、是利用空间测距交会定点原理。定位是利用空间测距交会定点原理。GPSGPS测量有伪距与载波相位测量有伪距与载波相位两种基本的观测量。两种基本的观测量。伪距测量是伪距测量是GPSGPS接收机测量了卫星信号接收机测量了卫星信号(测距码测距码)由卫星传播至接收机由卫星传播至接收机的时间，再乘上电磁波传播的速度，即得到由卫星到接收机的伪距。的时间，再乘上电磁波传播的速度，即得到由卫星到接收机的伪距。所以求得的伪距并不等于卫星与测站的几何距离。载波相位测量是所以求得的伪距并不等于卫星与测站的几何距离。载波相位测量是把接收到的卫星信号和接收机本身的信号混频，再进行相位测量。把接收到的卫星信号和接收机本身的信