控制測量課件第二章 水平測量控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計

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1、測繪與城市空間信息系朱寶訓(xùn)E-mail:zhubaoxun@hncj.edu.cn控制測量學(xué)本章提要：本章講述水平控制網(wǎng)的布設(shè)，目的是解決平面控制點位置的選擇問題。內(nèi)容涉及平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則、布設(shè)方案；平面控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計、精度估算；平面控制網(wǎng)的選點、造標(biāo)埋石。[重點]：平面控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計、精度估算[難點]：等權(quán)代替法進(jìn)行精度估算第二章水平控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計1三角測量法1）網(wǎng)形2.1.1水平控制網(wǎng)的布設(shè)形式優(yōu)點：圖形簡單、精度高、多余觀測量多、便于計算。缺點：布網(wǎng)困難大§2.1國家水平控制網(wǎng)建立的基本原理

2、網(wǎng)形要求：三角形內(nèi)角一般在30°~150°之間。2）起算數(shù)據(jù)和推算元素已知邊長，坐標(biāo)方位角和坐標(biāo)（x，y），統(tǒng)稱為起算數(shù)據(jù)。三角點上觀測的水平角（或方向）、三角形邊長、坐標(biāo)方位角和三角點的坐標(biāo)統(tǒng)稱為三角測量的推算元素。2.1.1水平控制網(wǎng)的布設(shè)形式3）工程測量中三角網(wǎng)起算數(shù)據(jù)的獲得起算邊長利用國家三角網(wǎng)邊長作為起算邊長。可采用電磁波測距儀直接測量三角網(wǎng)某一邊或某些邊的邊長作為起算邊長。起算坐標(biāo)利用國家三角網(wǎng)傳遞坐標(biāo)。否則可在一個三角點上用天文測量方法測定其經(jīng)緯度，再換算成高斯平面直角坐標(biāo)，作為起算坐標(biāo)。保密

3、工程或小測區(qū)也可采用假設(shè)坐標(biāo)系統(tǒng)。起算方位角由已有網(wǎng)傳遞方位角。否則，可用天文測量方法測定某天文方位角再把它換算為起算方位角。在特殊情況下也可用陀螺經(jīng)緯儀測定起算方位角。獨立網(wǎng)與非獨立網(wǎng)當(dāng)三角網(wǎng)中只有必要的一套起算數(shù)據(jù)（例如一條起算邊，一個起算方位角和一個起算點的坐標(biāo)）時，這種網(wǎng)稱為獨立網(wǎng)。如果三角網(wǎng)中具有多于必要的一套起算數(shù)據(jù)時，則這種網(wǎng)稱為非獨立網(wǎng)。（a）稱為中點多邊形，是三角網(wǎng)中常用的一種典型圖形。（b）這種三角網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)多于一套，屬于非獨立網(wǎng)，又稱為附合網(wǎng)。2.1.1水平控制網(wǎng)的布設(shè)形式導(dǎo)線網(wǎng)包括

4、單一導(dǎo)線和具有一個或多個結(jié)點的導(dǎo)線網(wǎng)。網(wǎng)中的觀測值是角度（或方向）和邊長。獨立導(dǎo)線網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)是：一個起算點的坐標(biāo)和一個方向的方位角。導(dǎo)線網(wǎng)與三角網(wǎng)相比，主要優(yōu)點在于：網(wǎng)中各點上的方向數(shù)較少，除結(jié)點外只有兩個方向，因而受通視要求的限制較小，易于選點和降低覘標(biāo)高度，甚至無須造標(biāo)。導(dǎo)線網(wǎng)的圖形非常靈活，選點時可根據(jù)具體情況隨時改變。網(wǎng)中的邊長都是直接測定的，因此邊長的精度較均勻。導(dǎo)線網(wǎng)特別適合于障礙物較多的平坦地區(qū)或隱蔽地區(qū)。2.導(dǎo)線網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng)的缺點主要是：導(dǎo)線網(wǎng)中的多余觀測數(shù)較同樣規(guī)模的三角網(wǎng)要少，有時不易發(fā)現(xiàn)

5、觀測值中的粗差，因而可靠性不高。2.1.1水平控制網(wǎng)的布設(shè)形式3.邊角網(wǎng)和三邊網(wǎng)邊角網(wǎng)是指測角又測邊（或部分邊長）的以三角形為基本圖形的網(wǎng)。如果只測邊而不測角即為三邊網(wǎng)。2.1.1水平控制網(wǎng)的布設(shè)形式4.GPS控制網(wǎng)GPS控制網(wǎng)的形狀由多邊形組成，測定網(wǎng)中所有的GPS基線向量。至少需要一個起始點的三維空間坐標(biāo)和起始方位角或已知兩點以上的坐標(biāo)（其中1點為三維空間坐標(biāo)）。對網(wǎng)形沒有要求，但短邊優(yōu)先聯(lián)測。1.分級布網(wǎng)、逐級控制2.應(yīng)有足夠的精度要求首級圖根點相對于起算三角點的點位中誤差，在圖上不大于±0.1mm，

6、相對于地面點的點位中誤差則不超過±0.1Nmm（N為比例尺分母）。相鄰國家三角點的點位中誤差小于1/3*0.1Nmm。1建立國家水平大地控制網(wǎng)的原則2.1國家水平控制網(wǎng)概述3.應(yīng)有足夠的密度邊長s與點的密度（每個點控制面積）Q之間的近似關(guān)系為4.應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格大地測量法式和作業(yè)規(guī)范《國家三角測量和精密導(dǎo)線測量規(guī)范》1建立國家水平大地控制網(wǎng)的原則2.1國家水平控制網(wǎng)概述測圖比例尺每幅圖要求點數(shù)每個三角形控制面積三角形平均邊長（km）等級1:50000315013二1:250002-3508三1:1000012

7、02-6四2國家水平大地控制網(wǎng)布設(shè)方案1）一等三角鎖——國家控制網(wǎng)的基礎(chǔ)和骨干沿經(jīng)緯線方向布設(shè)成縱橫交叉的網(wǎng)狀圖形；在交叉處設(shè)置起算邊；用拉普拉斯方位角；兩起算邊之間鎖長約200km，約由16~17個三角形組成，平均邊長山區(qū)約25km，平原約20km；測角中誤差小于±0.7″。2）二等三角鎖（網(wǎng)）——國家三角網(wǎng)的全面基礎(chǔ)——地形測圖的基本控制布設(shè)方案：20世紀(jì)60年代前：在一等鎖環(huán)內(nèi)，先沿經(jīng)緯線縱橫交叉布設(shè)二等基本鎖（平均邊長約15~20km，測角中誤差小于±1.2″），二等補(bǔ)充網(wǎng)（平均邊長約為13km，測

8、角中誤差小于±2.5″）。20世紀(jì)60年代后：二等網(wǎng)以全面三角網(wǎng)的形式布設(shè)在一等鎖環(huán)內(nèi)，四周與一等鎖銜接。其平均邊長約為13km，測角中誤差小于±1.0″。2國家水平大地控制網(wǎng)布設(shè)方案3）三、四等三角網(wǎng)三等網(wǎng)的平均邊長約為8km，測角中誤差為±1.8″。四等網(wǎng)的平均邊長為約為2~6km，測角中誤差為±2.5″。插網(wǎng)法插點2國家水平大地控制網(wǎng)布設(shè)方案4）國家三角鎖（網(wǎng)）的布設(shè)規(guī)格及其精度2國家水平大地控制網(wǎng)布設(shè)方案