土木工程测绘控制测量PPT教案

1、土木工程土木工程(tm gngchng)测绘控制测量测绘控制测量第一页，共86页。三角网 导线(doxin)网 第1页/共86页第二页，共86页。GPS网 第2页/共86页第三页，共86页。第3页/共86页第四页，共86页。主要方法：水准测量主要方法：水准测量三角高程测量、全站仪高程测量。三角高程测量、全站仪高程测量。等级：一等等级：一等(y dn)(y dn)、二等、三等、四等，、二等、三等、四等， 图根水准图根水准 等外水准。等外水准。第4页/共86页第五页，共86页。城市水准网主要技术城市水准网主要技术(jsh)(jsh)要求要求注：注：R R为测段的长度；为测段的长度；L L为附合路线

2、的长度，均以为附合路线的长度，均以kmkm为单位。为单位。等级每公里高差中误差 (mm)附合路线长度 (km) 水准仪级别测段往返测高差不符值(mm) 附合路线或环线闭合差(mm)二等 2 400DS1 4三等 645DS3812四等1015DS31420等外208DS340RRRLLLL第5页/共86页第六页，共86页。2022年6月25日星期六 湖北工业(gngy)大学土建学院测量工程系7标标准准方方向向O OP P第6页/共86页第七页，共86页。第7页/共86页第八页，共86页。2022年6月25日星期六 湖北工业大学土建(t jin)学院测量工程系9 当标准方向为坐标当标准方向为坐标

3、(zubio)(zubio)纵轴纵轴X X方向时，直线的方方向时，直线的方位角称为坐标位角称为坐标(zubio)(zubio)方位角方位角( () )。正、反方位角关系正、反方位角关系X XY YA AB B ABAB BABA ABAB BABA= = ABAB 180180第8页/共86页第九页，共86页。2022年6月25日星期六 湖北工业大学土建学院(xuyun)测量工程系10 2323 1212 B1B1已知：已知： AB=76AB=762020， B=175B=1754242， 1=2111=2110808， 2=1502=1504545 求：求： B1B1、 1212、 2323

4、1 12 2A AB B ABAB 1 1 2 2 B B解：解： B1=B1= BA+BA+ B B = = AB+180AB+180+ + B B =76=7620+18020+180+ +1751754242 =72 =720202 12=12= 1B+1B+ 1=1= B1+180B1+180+ + 1=721=7202+18002+180+ +2112110808=103=1031010 23=23= 21+21+ 2=2= 12+18012+180+ + 2=1032=10310+18010+180+ +1501504545=73=735555方位角推算方位角推算(tu sun)(

5、tu sun)公式：公式：180nABij左180nABij右第9页/共86页第十页，共86页。2022年6月25日星期六 湖北工业大学(dxu)土建学院测量工程系11当当 时，应减去时，应减去360180左后前180右后前3600 360第10页/共86页第十一页，共86页。2022年6月25日星期六 湖北工业大学土建学院(xuyun)测量工程系121.附合导线(doxin)的计算计算器的计算器的角度运算角度运算计算器直角坐标与极坐标换算功能计算器直角坐标与极坐标换算功能第11页/共86页第十二页，共86页。第12页/共86页第十三页，共86页。计算结果自动(zdng)存贮在E和F中，RCL

6、 E 调阅，不能使用ALPHA E 调用，可以使用RCL F 调阅，不能使用ALPHA F 调用，可以使用计算结果自动(zdng)存贮在E和F中，RCL E 调阅X,或DALPHA E 调用X,或DRCL F 调阅Y,或ALPHA F 调用Y,或第13页/共86页第十四页，共86页。 Shift CLR MODE 则取消(qxio)小数位设置第14页/共86页第十五页，共86页。（1 1） 坐标坐标(zubio)(zubio)正算（由正算（由D D、，求，求 X X、Y Y） 已知i（ ）， ， 求j点坐标(zubio) 。 iiyx ,ijijD,jjyx ,ijijijijijijijij

7、DyyyDxxxsincosijijijijxyyxxx第15页/共86页第十六页，共86页。2022年6月25日星期六 湖北工业大学土建学院(xuyun)测量工程系17),(,ijijijijDRECyxijijijijijijijijDyyyDxxxsincos推荐使用此方法进行计算推荐使用此方法进行计算第16页/共86页第十七页，共86页。注：计算出的注：计算出的 ij ij ，应根据，应根据X X 、 Y Y的正负，的正负，判断其所在的象限。推荐不要判断其所在的象限。推荐不要(byo)(byo)使用此公式进行计算使用此公式进行计算22)()(ijijijyyxxD已知i（ ）、j（ ）

8、jjyx ,求求 。ijijD,ijijijijijxxyyxyarctanarctaniiyx ,第17页/共86页第十八页，共86页。2022年6月25日星期六 湖北工业(gngy)大学土建学院测量工程系19（2 2） 坐标坐标(zubio)(zubio)反算反算- -学生用计算器学生用计算器方法方法),(,ijijijijyyxxPOLD同时求出D和推荐使用此方法进行计算推荐使用此方法进行计算第18页/共86页第十九页，共86页。KECKKEKCK180373052434449984419),(,ijijijijyyxxPOLD第19页/共86页第二十页，共86页。第20页/共86页第二

9、十一页，共86页。6.3 6.3 导线导线(doxin)(doxin)测量测量1.1.导线测量概述导线测量概述2.2.导线测量的外业导线测量的外业3.3.导线测量的内业计算导线测量的内业计算第21页/共86页第二十二页，共86页。导线分类(fn li)播放第22页/共86页第二十三页，共86页。1.1.闭合闭合(b h)(b h)导线导线2.2.附合导线附合导线3.3.支导线支导线第23页/共86页第二十四页，共86页。1.1.闭合闭合(b h)(b h)导线导线已知数据已知数据(shj)(shj)：ABAB，XBXB，YBYB观测数据：连接角B； 导线转折角0，1，,5； 导线各边长DB1，

10、D12，D51。DB1D12D23D34D45D51B012345(XB,YB)AB12345闭合导线图 A、B为已知点，1、2、3、4、5为新建导线点。第24页/共86页第二十五页，共86页。AB1234CD已知数据(shj)：AB,XB,YB；CD,XC,YC。AB、CD为已知边，点1、2、3、4为新建导线点。ABCD(XB,YB)观测数据观测数据：连接角B 、C ； 导线转折角1, 2, 3 ,4 ； 导线各边长DB1，D12，D4C。(XC,YC)BC1234附合导线图附合导线图DB1D12D23D34D4C第25页/共86页第二十六页，共86页。AB12A、B为已知边，点1、2为新建

11、支导线点。观测数据观测数据(shj)(shj)：转折角：转折角B, B, 1 1 边长边长DB1DB1，D12D12已知数据：AB,XB,YBAB(XB,YB)B1DB1D12第26页/共86页第二十七页，共86页。1.1.踏勘选点（选点）踏勘选点（选点）2.2.导线边长测量（测边）导线边长测量（测边）3.3.导线角度导线角度(jiod)(jiod)测量（测角）测量（测角）4.4.导线连接测量（连测）导线连接测量（连测）第27页/共86页第二十八页，共86页。 收集资料(zlio)：测区旧地形图、已知点资料(zlio)、测量规范 仪器工具：所用仪器、工具、记录手簿、材料第28页/共86页第二十

12、九页，共86页。(1).踏勘测区 实地了解测区地形(dxng)； 了解已知点状况。(2). 布网方案设计 导线网形、等级(dngj)； 导线边长、总长、点位密度等符合规范要求。AB12345第29页/共86页第三十页，共86页。(3).实地(shd)选点(4).建立标志 永久性标志永久性标志 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； 便于安置仪器。第30页/共86页第三十一页，共86页。木桩木桩泥土地大铁钉大铁钉沙石路、沥青(lqng)、砖石缝凿刻凿刻水泥地、岩石红油漆标志红油漆标志油漆不易剥落处第31页/共

13、86页第三十二页，共86页。(5).绘制(huzh)点位图 电杆房屋道路控制点 D512.36m D58.75m第32页/共86页第三十三页，共86页。 点 号 D5 桩 别 大铁钉埋设(mi sh)日期 2012年2月28日 备 注导线点的点之记大 庆 路中 山 路12.36m8.75m食品店 中西 18-1D5北第33页/共86页第三十四页，共86页。测定导线各边长(往返(wngfn)丈量)。精度要求精度要求(yoqi)(yoqi)：符合规范规定。：符合规范规定。30001平均返往DDD例：图根导线例：图根导线测距方法： 钢尺量距 电磁波测距第34页/共86页第三十五页，共86页。 观测导

14、线观测导线(doxin)(doxin)各转折角、连接角。各转折角、连接角。DJ6一个测回(图根导线)。边长较短时，采用(ciyng)光学对点。全部测左角；闭合导线测内角。4.导线连接测量导线连接测量 04 右左AB12345第35页/共86页第三十六页，共86页。1.1.附合导线的计算附合导线的计算(j sun)(j sun)2.2.闭合导线的计算闭合导线的计算(j sun)(j sun)3.3.支导线计算支导线计算(j sun)(j sun)4.4.无定向附合导线的特点无定向附合导线的特点计算各导线点的坐标。合理分配测量误差，评定导线测量的精度。第36页/共86页第三十七页，共86页。由水平

15、角观测值，计算方位角；由方位角、边长D，计算坐标(zubio) 增量X 、 Y；由坐标(zubio)增量X 、 Y，计算X、Y。第37页/共86页第三十八页，共86页。 如图，如图，A、B、C、D是已知点，起始边的是已知点，起始边的方位角方位角 和终止和终止(zhngzh)边的方位角边的方位角 为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角。为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角。)(始AB)(终CDAB1234CD第38页/共86页第三十九页，共86页。18018018018018018044344323342122311121CCCDCBBABB+）1806理ABCDBCDD4231CAB

16、AB2134C理测f一般(ybn)公式：以左角计算180n左始终同理：以右角计算(j sun)180n右始终第39页/共86页第四十页，共86页。180nf）（终始左即：容ff （各级( j)导线的限差见规范）检核(jin h)：nfVi/式中：n 包括连接角在内的导线转折角数n60n40第40页/共86页第四十一页，共86页。iV测改fVi（4）推算(tu sun)各边的坐标方位角： （用改正后的改）180左后前计算出的计算出的 ， 否则，需重算。否则，需重算。终终第41页/共86页第四十二页，共86页。iiiiiiDYDXsincos（6）计算(j sun)坐标增量闭合差：终始始终终始始终

17、yyyyyyfxxxxxxfyx)()(由于 的存在(cnzi)，使导线不能和CD连接，存在(cnzi)导线全长闭合差 ：yxff ,Df22yxDfff导线全长相对闭合差：DDfDDfK1第42页/共86页第四十三页，共86页。iyyiixxiDDfvDDfv（7）分配(fnpi)闭合差yxff ,yyxxfvfvyiiixiiivyyvxx改改BCBCyyyxxx理理第43页/共86页第四十四页，共86页。改改iiiiiiyyyxxx11 依次依次(yc)(yc)计算各导线点坐标，最后推算出的终点计算各导线点坐标，最后推算出的终点C C的坐标，应和的坐标，应和C C点已知坐标相同。点已知坐

18、标相同。第44页/共86页第四十五页，共86页。辅助辅助(fzh)计算计算1095.373217.8471167.971190 50 57D351 36 484845826277.816889.818357.4887.1713C519357.56088 51 0336581745920.333882.667134.6519.1213528134.96093 52 3036471605785.684891.795139.21559.3303428151.330113 04 5724131815646.471951.134148.62559.6273329160.140111 51 3645542

19、105497.8481010.769172.04127.40832310174.21080 56 5436001305325.810983.371143.353124.34831311 189.770130 56 2112102505182.4601107.7303B60 46 12Ammmmm坐标坐标(zubio)Y坐标坐标X坐标增量坐标增量Y坐标增量坐标增量X边长边长坐标方位角坐标方位角观测角度观测角度(左角左角)测点测点12 f61070404 nf容065. 0 xf067. 0f017. 0yf17000/1k180nf）（终始左nfVi/180左后前),(,ijijijijDREC

20、yx终始始终终始始终yyyyyyfxxxxxxfyx)()(iyyiixxiDDfvDDfv改改iiiiiiyyyxxx11第45页/共86页第四十六页，共86页。 闭合导线的计算步骤与附合导线基本相同，需要闭合导线的计算步骤与附合导线基本相同，需要(xyo)(xyo)强调以下两点：强调以下两点：(1)(1)角度闭合角度闭合(b h)(b h)差的计算差的计算n n边形闭合导线内角和的理论值应为：边形闭合导线内角和的理论值应为：1802）（理n1802）（测理测nf第46页/共86页第四十七页，共86页。（2 2）坐标增量）坐标增量(zn lin)(zn lin)闭合差闭合差的计算的计算根据根

21、据(gnj)闭合导线本身的特点：闭合导线本身的特点：00理理yx理论上理论上实际上实际上测测yfxfyx北北21430003125 036389 0384107 053389 020073 78.16m105.22m129.34m80.18m第47页/共86页第四十八页，共86页。 AB12AB(XB,YB)B1SB1S12已知数据(shj)：AB,XB,YBA、B为已知边，点1、2为新建支导线(doxin)点。 支导线没有多余观测值,因此不会产生闭合差,从而 无须进行任何改正。 由于支导线没有多余观测值,因此没有检核条件，无 法检验观测值的差错，施测与计算时必须十分小心必须十分小心。观测数据

22、：转折角B, 1 ；边长SB1，S12。第48页/共86页第四十九页，共86页。支导线的计算(j sun)步骤 AB12AB(XB,YB)B1DB1D12(1).推算各边方向角前=后+(左)-180(2).计算各边坐标增量 X=Dcos Y=Dsin(3).推算各点坐标 X前=X后+X Y前=Y后+Y第49页/共86页第五十页，共86页。（1 1）个别测角错误）个别测角错误(cuw)(cuw)的检查的检查基本方法：通过按一定比例展绘导线来发现基本方法：通过按一定比例展绘导线来发现(fxin)(fxin)测测 角错误点。角错误点。4 AD2 233 45 5B(1)C(6)C B 42131 第

23、50页/共86页第五十一页，共86页。（2 2）个别边错误）个别边错误(cuw)(cuw)的检查的检查例：例：2xyfffarctanf 导线导线(doxin)全长闭合差全长闭合差f 的坐标方位角的坐标方位角凡坐标方位角与凡坐标方位角与 或或 相接近的导线边，相接近的导线边，是可能发生量边错误的边。是可能发生量边错误的边。180ff1341 4 5 5xfyff第51页/共86页第五十二页，共86页。第52页/共86页第五十三页，共86页。第53页/共86页第五十四页，共86页。0000450 2556850BP91.00000864m/DD200011156251|/DDDK第54页/共86

24、页第五十五页，共86页。第55页/共86页第五十六页，共86页。需要(xyo)加密个别控制点时，可用交会定点的方法1. 1.前方交会前方交会2.2.后方交会后方交会第56页/共86页第五十七页，共86页。ABP 已知点： A(XA,YA)、B(XB,YB) 待定点： P 观测(gunc)数据：、,( =180-)sinsin(180()sinsin(180()ABAPABBPDDDDBPBPBpBPBPBpAPAPApAPAPApDyyDxxDyyDxxsincossincos第57页/共86页第五十八页，共86页。直接计算待定点坐标直接计算待定点坐标(zubio)的公式：的公式：ABPcot

25、cot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxx余切公式tantantantan)(tantantantantantan)(tantanABBAPABBAPxxyyyyyxxx正切公式第58页/共86页第五十九页，共86页。2022年6月25日星期六 湖北工业大学(dxu)土建学院测量工程系60不好意思，我忘了cot是什么东东了第59页/共86页第六十页，共86页。2022年6月25日星期六 湖北工业大学(dxu)土建学院测量工程系61错误(cuw)正确第60页/共86页第六十一页，共86页。A、B、C、P处于共圆(也称危险(wixin)圆)时，无法确

26、定P点坐标。在待定点P观测三个已知点的水平方向值Ra、Rb、 Rc(用以计算夹角、 ) ，以计算待定点P的坐 标。BCAP(XB,YB)(XC,YC)(XA,YA)BCAPP第61页/共86页第六十二页，共86页。后方交会的图形编号(三种(sn zhn)情况)ABCPABCPABCP、取负值(f zh)第62页/共86页第六十三页，共86页。后方(hufng)交会计算方法重心公式：ABCPcotcot1cotcot1cotcot1CPBPAPCBACBACCBBAAPCBACCBBAAPPPPyPyPyPyPPPxPxPxPxA、B、C由A、B、C坐标(zubio)反算得。第63页/共86页第

27、六十四页，共86页。ABABaDbaDA2cos22222sincosuaAavAauABABAPABABAPvuyyvuxxcossinsincos第64页/共86页第六十五页，共86页。三角高程测量是一种间接测定两点之间高差的方法 要求(yoqi)观测两点之间的水平距离D(或斜距S)以及两点 之间的垂直角。 使用于山区或不便于进行水准测量的地区。1、三角高程测量原理2、较远距离的三角高程测量3、三角高程测量计算第65页/共86页第六十六页，共86页。或viShviDhABABsintanB点的高程(gochng)：ABABhHHA点高程已知，在测站A观测 AB水平距离D和 垂直角，则：第6

28、6页/共86页第六十七页，共86页。距离较远时，考虑地球曲率差和大气折光差对高差的影响，应对观测(gunc)得到的高差加“两差”改正：RDkfRDf222221球差改正：气差改正：RDkfff21221两差改正：o第67页/共86页第六十八页，共86页。RDkfRDf222221球差改正：气差改正：RDkfff21221两差改正：三角三角(snjio)高程测量中的高程测量中的“球气差球气差”改正改正经研究，因大气折光引起经研究，因大气折光引起(ynq)的视线曲率半径约为地球的视线曲率半径约为地球曲率半径的曲率半径的7倍，取倍，取k=1/7RDffrcf22143. 0上式中地球半径上式中地球半径R=6371 km ，水平距离，水平距离D以以km为单位为单位第68页/共86页第六十九页，共86页。第69页/共86页第七十页，共86页。起算点AB待求