1、6. 控制測量控制測量控控制制測測量量及及其其分分類類控控制制測測量量基基本本原原理理平平面面控控制制測測量量的的基基本本方方法法導導線線測測量量的的工工作作方方法法交交會會定定點點控控制制測測量量及及其其分分類類6.1.1 控制測量的基本概念控制測量的基本概念1.控制點：控制點：選定測區內具有控制意義的點位，選定測區內具有控制意義的點位，并使用一定的標志固定下來，精確地測定其并使用一定的標志固定下來，精確地測定其位置，作為下一級測量的依據位置，作為下一級測量的依據 2.控制測量控制測量 ：為確定控制點空間位置而進行的為確定控制點空間位置而進行的測量工作測量工作 （1）平面控制測量平面控制測量

2、 ：確定控制點平面位置的確定控制點平面位置的測量工作測量工作 （2）高程控制測量高程控制測量 ：確定控制點高程位置的確定控制點高程位置的測量工作測量工作 3.控制網：控制網：（1）平面控制網（平面控制網（2 2）高程控制網）高程控制網 6.1 控制測量概述控制測量概述6.1.2 平面控制網平面控制網1.控制網的形式控制網的形式（1）三角網：）三角網：測定三角形的所有內角以及少量測定三角形的所有內角以及少量邊邊長長（2）三邊網：）三邊網：測定三角形的所有邊長測定三角形的所有邊長 （3）導線網：）導線網：測定各邊的邊長和相鄰邊的夾角測定各邊的邊長和相鄰邊的夾角 三角網（三邊網）三角網（三邊網）導線

3、網導線網2.平面控制網的等級劃分及其技術要求平面控制網的等級劃分及其技術要求（1）等級劃分條件：）等級劃分條件： 導線平均邊長、測角精度要求、測邊精度要求、導線平均邊長、測角精度要求、測邊精度要求、三角形角度閉合差、起始邊相對中誤差三角形角度閉合差、起始邊相對中誤差（2）等級劃分）等級劃分 1）國家三角控制網）國家三角控制網 按精度分為一、二、三、四個等級，精度逐級降低按精度分為一、二、三、四個等級，精度逐級降低 2）城市平面控制網）城市平面控制網 a. a. 三角網：三角網：二、三、四等三角網和一、二級小三二、三、四等三角網和一、二級小三角網角網 b. 導線網：導線網：分為三、四等和一、二、

4、三級分為三、四等和一、二、三級 3）小地區控制網）小地區控制網(小于小于102KM） 首級控制網及圖根控制網首級控制網及圖根控制網 1）圖根點圖根點 2）圖根控制測量圖根控制測量3.工程中建立平面控制網的施測方法工程中建立平面控制網的施測方法（1）導線測量：導線測量：用于在狹長地帶、山區以及道用于在狹長地帶、山區以及道橋工程中建立平面控制網，測定導線邊長及橋工程中建立平面控制網，測定導線邊長及相鄰導線邊的導線轉折角相鄰導線邊的導線轉折角。 （2）小三角測量小三角測量 ：用于在丘陵或山區測圖所建用于在丘陵或山區測圖所建立的控制網測量，測量各三角形的所有內角立的控制網測量，測量各三角形的所有內角及

5、基線長度。及基線長度。（3）交會定點：）交會定點：加密控制點常用方法（前方交加密控制點常用方法（前方交會、后方交會及側方交會法等會、后方交會及側方交會法等）6.1.3 高程控制網高程控制網的等級劃分及技術要求的等級劃分及技術要求1. 技術要求：技術要求： 路線長度、每公里高差中誤差、路線閉合差路線長度、每公里高差中誤差、路線閉合差2. 等級劃分：等級劃分：（1）國家水準網：）國家水準網：分一、二、三、四等，一、二等采分一、二、三、四等，一、二等采用精密水準測量方法建立，三、四等水準網可直接用精密水準測量方法建立，三、四等水準網可直接為地形測圖及工程建設提供高程控制點。為地形測圖及工程建設提供高

6、程控制點。（2）城市高程控制網：）城市高程控制網：分二、三、四級三個等級。分二、三、四級三個等級。（3）小地區高程控制網：）小地區高程控制網：以國家或城市等級水準點為以國家或城市等級水準點為基礎，建立單一水準路線或水準網基礎，建立單一水準路線或水準網。3. 3. 建立高程控制網的方法：建立高程控制網的方法：高精度水準測量或三角高高精度水準測量或三角高程測量。程測量。 6.2.1 導線類型：導線類型：閉合導線、附和導線、支導線、閉合導線、附和導線、支導線、導線網、結點網導線網、結點網6.2 導線測量導線測量6.2.2 導線測量的外業工作導線測量的外業工作 1. 踏勘選點及建立標志踏勘選點及建立標

7、志 （1 1）資料搜集：測區及附近已有地形圖和控資料搜集：測區及附近已有地形圖和控制點制點 （2）導線點位置的選擇導線點位置的選擇: 1) 相鄰導線點間要通視。相鄰導線點間要通視。 2) 應選在土質堅實處，以保存和安置儀器。應選在土質堅實處，以保存和安置儀器。 3) 視野開闊，便于碎部測量。視野開闊，便于碎部測量。 4) 相鄰導線的邊長應大致相等。相鄰導線的邊長應大致相等。 5) 導線點應分布均勻，以便控制整個測區。導線點應分布均勻，以便控制整個測區。測圖區域地形圖測繪控制點選擇地形圖測繪控制點選擇（3 3）建立標志建立標志 1 1）臨時控制點應打上木樁與地面齊平，中心釘釘臨時控制點應打上木樁

8、與地面齊平，中心釘釘 2 2）永久控制點則應制成混凝土樁或石樁永久控制點則應制成混凝土樁或石樁2.觀測轉折角（或內角）和連接角觀測轉折角（或內角）和連接角 采用測回法測角采用測回法測角（1 1）附合導線：）附合導線：城市測量一般觀測導線前進方城市測量一般觀測導線前進方向的左角，鐵路測量中一般觀測導線前進方向向的左角，鐵路測量中一般觀測導線前進方向的右角。的右角。（2 2）閉合導線：）閉合導線：觀測內角。觀測內角。（3 3）連接角：）連接角：各圖中各圖中1、A均為連接角均為連接角 導線前進方向導線前進方向3.邊長測量邊長測量 用全站儀、測距儀或鋼尺精密測距進行導線邊長用全站儀、測距儀或鋼尺精密測

9、距進行導線邊長測量，讀數到毫米。導線測量手薄格式見下表所示。測量，讀數到毫米。導線測量手薄格式見下表所示。 6.2.3 導線測量的內業計算導線測量的內業計算（1）根據導線類型進行角度閉合差計算及分根據導線類型進行角度閉合差計算及分配配（2）根據連接角及導線轉折角計算導線各邊根據連接角及導線轉折角計算導線各邊 的方位角的方位角（3）根據已知點坐標、已知邊長及導線各邊根據已知點坐標、已知邊長及導線各邊的坐標方位角計算未知點的坐標的坐標方位角計算未知點的坐標（4）根據導線類型進行坐標增量閉合差計算根據導線類型進行坐標增量閉合差計算及分配及分配（5）計算導線點最終坐標計算導線點最終坐標1.根據導線類型

10、進行角度閉合差計算及分配根據導線類型進行角度閉合差計算及分配（1）角度閉合差計算角度閉合差計算 1）附合導線測左（右）角附合導線測左（右）角 2）閉合導線測內角閉合導線測內角（2）閉合差分配閉合差分配（3）改正后的角度計算改正后的角度計算注意：注意：改正數與閉合改正數與閉合差反號差反號1807iBAEFEFEFf理論理論iofn180)2(nfv vii注意：閉合差是否注意：閉合差是否滿足精度要求滿足精度要求2.導線邊方位角計算導線邊方位角計算（1）觀測左角：）觀測左角：（2）觀測右角：）觀測右角：180, 11,左iiiii180, 11,右iiiii計算的方位角小于零時，應加上計算的方位角

11、小于零時，應加上360計算的方位角大于計算的方位角大于360時，應減去時，應減去360注意注意:3.計算導線點坐標計算導線點坐標（1）計算各導線邊坐標增量）計算各導線邊坐標增量 已知已知A點坐標及點坐標及AP直線邊長直線邊長DAP，計算未知點，計算未知點P的坐標增量為的坐標增量為APAPAPAPAPAPDyDxsincos（2）坐標增量閉合差計算及分配坐標增量閉合差計算及分配 1）計算坐標增量閉合差）計算坐標增量閉合差 (a)閉合導線閉合導線 (b)附合導線附合導線 2）計算坐標增量改正數）計算坐標增量改正數 （3）計算改正后的導線點坐標）計算改正后的導線點坐標yfxfyx終終yyfxxfyx

12、iyyiixxiDDfvDDfvyiiiixiiiivyyyvxxx11注意：閉合差是否注意：閉合差是否滿足精度要求滿足精度要求4.評價觀測結果精度評價觀測結果精度（1）角度閉合差條件）角度閉合差條件 城市測量一級導線：城市測量一級導線： 城市測量二級導線：城市測量二級導線：（2）導線全長相對閉合差）導線全長相對閉合差 導線全長閉合差導線全長閉合差 相對閉合差相對閉合差22yxSfff城市一級導線14000/1/1SSfDDfK（1）應用：應用：丘陵或山區測圖控制，道橋工程平面控制丘陵或山區測圖控制，道橋工程平面控制（2）測距方式：測距方式：以鋼尺精密量距為主以鋼尺精密量距為主（3）網格形式：

13、網格形式：單三角鎖、中心多邊形、大地四邊形單三角鎖、中心多邊形、大地四邊形 和線形鎖等和線形鎖等（4 4）等級劃分：等級劃分：一級、二級和圖根小三角一級、二級和圖根小三角 6.3 小三角測量小三角測量小三角網的形式小三角網的形式 基線基線6.3.1 小三角測量的外業工作步驟小三角測量的外業工作步驟 踏勘選點、基線丈量和水平角觀測踏勘選點、基線丈量和水平角觀測 1.踏勘選點踏勘選點選點應注意的事項：選點應注意的事項：(1)(1) 基線的位置，應布設在地形平坦便于精密量基線的位置，應布設在地形平坦便于精密量距的地方，如河灘，臺地等處。距的地方，如河灘，臺地等處。(2)(2) 相鄰三角點應通視，視野

14、開闊便于測角及擴相鄰三角點應通視，視野開闊便于測角及擴大控制范圍。大控制范圍。(3)(3) 三角形內角盡可能布設成三角形內角盡可能布設成60o的等邊三角形，的等邊三角形，平均邊長應符合規范規定。平均邊長應符合規范規定。(4)(4) 點位應在土質堅實，地勢較高，便于保存處。點位應在土質堅實，地勢較高，便于保存處。 基線丈量基線丈量 基線一般作為小三角鎖的起始邊，丈量精基線一般作為小三角鎖的起始邊，丈量精度要求高，采用鋼尺精密丈量或電磁波測距儀度要求高，采用鋼尺精密丈量或電磁波測距儀測量。測量。水平角觀測水平角觀測 （1）用全圓測回法或測回法測角用全圓測回法或測回法測角 （2）對每個三角形進行精度

15、評定對每個三角形進行精度評定 （3）聯測：應與國家控制網聯測，若不能進行聯測：應與國家控制網聯測，若不能進行聯測時應采用陀螺定位儀或羅盤測定起始方位聯測時應采用陀螺定位儀或羅盤測定起始方位角，并假定合適起始點獨立坐標系。角，并假定合適起始點獨立坐標系。 6.3.2 小三角測量的平差原理小三角測量的平差原理 1.單三角鎖平差單三角鎖平差 包括兩個方面：包括兩個方面：圖形平差以及基線平差圖形平差以及基線平差。（1）圖形平差：）圖形平差：對每個三角形均進行角度平差，使最對每個三角形均進行角度平差，使最后每個三角形的內角和均為后每個三角形的內角和均為180o。（2）基線平差：）基線平差：由平差后的各三

16、角形的內角以及起始由平差后的各三角形的內角以及起始基線的量測值基線的量測值d0，根據正玄定理推算到終止基線得，根據正玄定理推算到終止基線得到推算值到推算值dn，基線相對閉合差，基線相對閉合差 采用最小二乘原理，通過改變角度值使得閉合差為采用最小二乘原理，通過改變角度值使得閉合差為最小。最小。（3）三角形邊長及控制點坐標計算）三角形邊長及控制點坐標計算nnnddddW2.中心多邊形的平差原理中心多邊形的平差原理觀測各個內角，丈量基線的邊長和基線的方位觀測各個內角，丈量基線的邊長和基線的方位角。平差條件：角。平差條件：(1) 三角形內角和經過調整后應等于三角形內角和經過調整后應等于180o。(2)

17、 中心點水平角之和經過調整后應等于中心點水平角之和經過調整后應等于360o。(3) 由由AB基線經過推算各邊邊長后，推回到基線經過推算各邊邊長后，推回到AB基線時應相等。基線時應相等。3.大地四邊形平差原則大地四邊形平差原則 已知條件：已知條件：8個內角、一條基線邊的長度、基線邊個內角、一條基線邊的長度、基線邊一個點的坐標以及基線的方位角。一個點的坐標以及基線的方位角。 有有3個獨立條件：個獨立條件： 相應有相應有3個角度閉合差個角度閉合差：04433221144223311360babababababababa04433221134422233111360babababafbabafbaba

18、f（1）用途：）用途：加密控制點加密控制點（2）常用方法：）常用方法： 前方交會法前方交會法 后方交會法后方交會法 側方交會法側方交會法 6.4 交會定點交會定點1.前方交會法前方交會法 A、B為兩控制點（坐標已知）在為兩控制點（坐標已知）在A、B上分別上分別架設儀器，分別架設儀器，分別AB與與AP的夾角的夾角和和BA與與BP的的夾角夾角，則，則P點坐標由下式計算點坐標由下式計算 為了提高精度，通常采用為了提高精度，通常采用3個已知點與待定個已知點與待定點組成兩個三角形來測定點組成兩個三角形來測定P點的坐標。取兩組點的坐標。取兩組結果的平均值來確定結果的平均值來確定P點坐標。點坐標。cotco

19、tcotcotcotcotcotcotBABAPBABAPxxyyyyyxxx注意：注意：A、B、P三點必須是反時針旋轉三點必須是反時針旋轉2.后方交會法后方交會法在在P點設站對點設站對3個已知點個已知點A、B、C，進行觀測角度進行觀測角度和和, 則則P點坐標點坐標按下式計算按下式計算其中其中CPCPCPCPyyyxxxCPCPCPCPCPCPCPCPxyNNNNxtantan1tantan1tan243221cot)()(cot)()(cot)()(cot)()(4321CBCBCBCBCACACACAxxyyNyyxxNxxyyNyyxxN4313tanNNNNCP 1. 用途：用途：加密

20、國家高程控制網；小地區地形測加密國家高程控制網；小地區地形測量中首級高程控制網；工程建設中建立高程施量中首級高程控制網；工程建設中建立高程施工控制網。工控制網。 2. 觀測方法：觀測方法：雙面尺法（紅面及黑黑面）雙面尺法（紅面及黑黑面）（1）三等水準：）三等水準： 后黑（三絲）一前黑（三絲）一前紅（中絲）后黑（三絲）一前黑（三絲）一前紅（中絲）一后紅（中絲）一后紅（中絲） （2）四等水準：）四等水準： 后黑（三絲）一后紅（中絲）一前黑（三絲）后黑（三絲）一后紅（中絲）一前黑（三絲）一前紅（中絲）一前紅（中絲）6.5 三、四等水準測量三、四等水準測量 3. 計算校核：計算校核：（1）視距計算與校核）視距計算與校核后視視線長后視視線長：（9）=（1）-（2）*100前視視線長：前視視線長：（10）=（5）-（6）*100 計算后視視線長與前視視線長之差：計算后視視線長與前視視線長之差： （11）=（9）-（10） 對于三等水準測量，（對于三等水準測量，（11）不得超過）不得超過3m； 對于四等水準測量，（對于四等水準測量，（11）不