普通測量學：第七章 控制測量

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1、測繪教研室測繪教研室 第七章第七章 控制測量控制測量測繪教研室測繪教研室 7-1 7-1 概述概述7.1.1 基本概念基本概念7.1.2 平面控制測量平面控制測量7.1.3 高程控制測量高程控制測量測繪教研室測繪教研室 returndownup測繪教研室測繪教研室 概念：概念：測定點位測定點位平面坐標（平面坐標（x x，y y）的工作，采用逐的工作，采用逐級控制、分級布級控制、分級布設的原則，分為設的原則，分為一、二、三、四一、二、三、四個等級建立個等級建立測量方法：測量方法： 三角測量三角測量 導線測量導線測量 交會測量交會測量 GPSGPS測量測量returndownup測繪教研室測繪教研

2、室 測量方法：測量方法： 水準測量水準測量 三角高程測量三角高程測量 GPSGPS高程測量高程測量returndownup測繪教研室測繪教研室 7-2 7-2 導線測量導線測量測繪教研室測繪教研室 downup測繪教研室測繪教研室 180(2)n理00 xy理理180(2)fn 測xyfxfy 測測downup測繪教研室測繪教研室 CBCBxxxyyy理理180n理終起180fn 測終起xCByCBfxxxfyyy 測測ABCD12downupYXBCBCYBCX1BY12Y2CY1BX12X2CXCBxxx理xCBfxxx 測CByyy理yCBfyyy 測測繪教研室測繪教研室 AB21360

3、n理00 xy理理360fn 測xyfxfy 測測導線網(wǎng)導線網(wǎng)returndownup測繪教研室測繪教研室 臨時性標志臨時性標志點之記點之記永久性標志永久性標志導線點在地形圖上的符號導線點在地形圖上的符號returndownup測繪教研室測繪教研室 180 ( 360 ) 后前左22ABABABDxy arctanABABABRyxcossinBAABAABABBAABAABABxxxxDyyyyD AxAyBxByxyoAByABxABDABAB180ABABRn downup測繪教研室測繪教研室 downup測繪教研室測繪教研室 閉合導線測量計算步驟：閉合導線測量計算步驟：1)1)繪制計算

4、草圖繪制計算草圖, ,在表內(nèi)填寫已知數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)在表內(nèi)填寫已知數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)；f= 測-理= 測-（n-2)1800ifvn cossinijijijijijijXSYS00 xyfXfY iixXiyYifvSSfvSS 測繪教研室測繪教研室 returndownup1YXfxfyf測繪教研室測繪教研室 8 8附和導線測量計算步驟：附和導線測量計算步驟：1 1）繪）繪計算草圖計算草圖、計算表格：、計算表格：0180fn 起終（）xyfxXXfyYY 計終起計終起（）（）測繪教研室測繪教研室 returndownup測繪教研室測繪教研室 分別從導線兩端的已分別從導線兩端的已知點出發(fā)，按支導線

5、知點出發(fā)，按支導線計算出各導線點的坐計算出各導線點的坐標，得到兩套坐標；標，得到兩套坐標；如果某一個導線點的如果某一個導線點的兩套坐標值非常接近，兩套坐標值非常接近，則該點的轉(zhuǎn)折角最有則該點的轉(zhuǎn)折角最有可能測錯可能測錯downup測繪教研室測繪教研室 分別計算出導線的縱、橫分別計算出導線的縱、橫坐標增量閉合差則可得全坐標增量閉合差則可得全長閉合差（長閉合差（f f）的方向為：）的方向為：凡是與全長閉合差凡是與全長閉合差f f平行的平行的邊長最有可能測錯邊長最有可能測錯arctanyfxffreturndownup測繪教研室測繪教研室 7-3 7-3 交會定點交會定點測繪教研室測繪教研室 ret

6、urndownup測繪教研室測繪教研室 注意注意： 為保證交會點的精度，在選定為保證交會點的精度，在選定P P點時點時, ,應使交會角應使交會角在在3030120120度之間，最好度之間，最好近于近于9090度！度！ 用公式計算時，點位編號應保證用公式計算時，點位編號應保證A A，B B，P P三點構成旋轉(zhuǎn)的方向為逆時針方向三點構成旋轉(zhuǎn)的方向為逆時針方向且與實際情況相符且與實際情況相符! !cotcotcotcotcotcotcotcotABBApABABpxxyyxyyxxydownup測繪教研室測繪教研室 downupcotcotcotcotcotcotcotcotABBApABABpxx

7、yyxyyxxy測繪教研室測繪教研室 ：注意：在選定P時，應避免其落在危險圓上！returndownupAABBCCpABCAABBCCpABCP xP xP xxPPPP yP yP yyPPP1tantancotcottantan1tantancotcottantan1tantancotcottantanABCAPAABPBBCPCC 測繪教研室測繪教研室 22211cos2cossinAPABPAAPpAAPABPSabAS aAxxayya 在中 ：22222cos2CPCBBCPScbCS cC 在中 ：cossinPCCPpCCPxxcyycABCPabcAPAB1S2SXYOdo

8、wnup測繪教研室測繪教研室 122122sinsin()()sinsin()()BABABABAbxxyyaxxyyAPABBPBA11cossinpAAPpAAPxxayya22cossinpBBPpBBPxxbyybABPbareturndownup測繪教研室測繪教研室 7-4 7-4 三、四等水準測量三、四等水準測量測繪教研室測繪教研室 downup20 m m6 m mLn 或 測繪教研室測繪教研室 后紅中后紅中后黑上下中后黑上下中前黑上下中前黑上下中前紅中前紅中BA前視尺前視尺前進方向前進方向C后視尺后視尺一、測站觀測程序一、測站觀測程序（ downup測繪教研室測繪教研室 910

9、12 910012二、測站計算與檢核步驟二、測站計算與檢核步驟 1010045 11910 121211前本 視距計算：視距計算：讀數(shù)校核與高差計算：讀數(shù)校核與高差計算： 1367K前 1438K后 1536 1687 1715160.100 171413 180.5 15160.100計算的校核：計算的校核： 3867 910L 1516 2180.100 downup測繪教研室測繪教研室 三、填表計算例題三、填表計算例題測繪教研室測繪教研室 7-5 7-5 三角高程測量三角高程測量測繪教研室測繪教研室 itanDvDABAHBHABhtantanBAABBAvHDiHhHHDiv tanA

10、BhDiv 2tan0.43ABDhDivR returndownup測繪教研室測繪教研室 returndownup測繪教研室測繪教研室 7-6 7-6 全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)測繪教研室測繪教研室 （1 1）衛(wèi)星多普勒定位技術）衛(wèi)星多普勒定位技術接收到子午衛(wèi)星的信號，就可籍助已知的衛(wèi)星軌道信號，進行單接收到子午衛(wèi)星的信號，就可籍助已知的衛(wèi)星軌道信號，進行單點定位和雙點聯(lián)測點位。點定位和雙點聯(lián)測點位。 缺點：缺點：衛(wèi)星數(shù)少，衛(wèi)星數(shù)少， 間隔的時間過長，不能進行連續(xù)的觀測間隔的時間過長，不能進行連續(xù)的觀測 。定位精度也比較低。定位精度也比較低。（2 2）GPSGPS全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)它是一

11、種可以定時和測距的空間交會定點的導航系統(tǒng)；可向全球它是一種可以定時和測距的空間交會定點的導航系統(tǒng)；可向全球用戶提供連續(xù)、實時、高精度的三維位置、三維速度和時間信息。用戶提供連續(xù)、實時、高精度的三維位置、三維速度和時間信息。測繪教研室測繪教研室 空間衛(wèi)星座空間衛(wèi)星座2424顆衛(wèi)星發(fā)射信號顆衛(wèi)星發(fā)射信號提供衛(wèi)星軌道、時間提供衛(wèi)星軌道、時間數(shù)據(jù)及輔助資料信息數(shù)據(jù)及輔助資料信息 用戶設備用戶設備接收并處理衛(wèi)星接收并處理衛(wèi)星信號信號記錄處理數(shù)據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)提供導航定位信提供導航定位信息息 地面監(jiān)控地面監(jiān)控中央控制系統(tǒng)中央控制系統(tǒng)實現(xiàn)時間同步實現(xiàn)時間同步跟蹤衛(wèi)星定位跟蹤衛(wèi)星定位測繪教研室測繪教研室 GPS

12、工作衛(wèi)星的圖片測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教研室 雙頻RTK GPS測量系統(tǒng) 測繪教研室測繪教研室 用途廣泛用途廣泛 自動化程度高自動化程度高 觀測速度快觀測速度快 定位精度高定位精度高 經(jīng)濟效益高經(jīng)濟效益高測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教研室 1234測繪教研室測繪教研室 與衛(wèi)星有關的誤差與衛(wèi)星有關的誤差衛(wèi)星鐘差衛(wèi)星鐘差 衛(wèi)星星歷誤差衛(wèi)星星歷誤差地球自轉(zhuǎn)的影響地球自轉(zhuǎn)的影響 相對論效應的影響相對論效應的影響信號誤差信號誤差電離層和對流層折射的影響電離層和對流層折射的影響多路效徑應的影響多路效徑應的影響觀測誤差和接

13、收設備的誤差觀測誤差和接收設備的誤差 觀測誤差觀測誤差 接收機鐘差接收機鐘差天線相位中心的位置偏差天線相位中心的位置偏差 測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教研室 1） 俄羅斯俄羅斯GLONASS測繪教研室測繪教研室 （1 1）俄羅斯）俄羅斯GLONASSGLONASS測繪教研室測繪教研室 GLONASS constellation衛(wèi)星（1 1）俄羅斯）俄羅斯GLONASSGLONASS測繪教研室測繪教研室 （1 1）俄羅斯）俄羅斯GLONASSGLONASS測繪教研室測繪教研室 （1 1）俄羅斯）俄羅斯GLONASSGLONASS測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教

14、研室 伽利略衛(wèi)星伽利略系統(tǒng)星座測繪教研室測繪教研室 l原理與美國的原理與美國的GPSGPS相同相同l3030顆衛(wèi)星組成，分布在顆衛(wèi)星組成，分布在3 3個軌道面上，每個軌道面上個軌道面上，每個軌道面上9 9顆工作衛(wèi)星顆工作衛(wèi)星1 1顆備用衛(wèi)星。顆備用衛(wèi)星。l軌道高度軌道高度23616Km23616Km，傾角，傾角5656，軌道相隔，軌道相隔120,120,l周期：周期：1414小時小時4 4分分l3 3頻頻L1L1，L2L2，L3L3l低價格的接收機，但更高的精度、更好的可靠性低價格的接收機，但更高的精度、更好的可靠性l用戶分三級，最低級用戶（免費用戶）單點定位精度用戶分三級，最低級用戶（免費用

15、戶）單點定位精度不低于不低于6 6米米測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教研室 測繪教研室測繪教研室 115.10100.09108.3294.3867.85A A1 12 23 34 4X XA A=536.27m=536.27mY YA A=328.74m=328.74m A1A1484843431818A12341122224970300105170610146241233006測繪教研室測繪教研室 124.08164.10208.5394.18147.44A AB B5 56 67 7C CD DABCDXB=1230.88YB= 673.

16、45XC=1845.69YC=1039.9843171241600180133617822301934400181130020454301803248BC8 8測繪教研室測繪教研室 T = = D1400012000點點號號轉(zhuǎn)折角轉(zhuǎn)折角 ( (右右) ) 改正后改正后轉(zhuǎn)折角轉(zhuǎn)折角 方向角方向角 邊邊 長長 D D( (米米) ) 坐坐 標標增量增量( (米米) ) X X Y Y改改 正正 后后增量增量( (米米) ) X X Y Y坐標坐標( (米米) ) X Y X Y點號A1234A1 97 03 00105 17 06101 46 24123 30 06112 22 24+12+12

17、+12+12+1248 43 18 131 40 06 206 22 48 284 36 12 341 05 54 48 43 18 485.47 +0.09 -0.08x = +0.09y =0.08= x + y =0.120 539 59 00理=5400000= 測理=60容=605 =134 540 00 0097 03 12105 17 18101 46 36123 30 18112 22 36115.10 100.09 108.32 94.38 67.58+75.93-66.54-97.04+23.80+63.94+86.50+74.77-48.13-91.33-21.89-2-

18、2-2-2-1+2+2+2+1+1612.18545.62448.56472.34415.26490.05441.94350.621234A A536.27536.27328.74328.74A A閉合導線坐標計算+75.91-66.56-97.06+23.78+63.93+86.52+74.79-48.11-91.32-21.880 0測繪教研室測繪教研室 點點號號轉(zhuǎn)折角轉(zhuǎn)折角 ( (右右) ) 改正后改正后轉(zhuǎn)折角轉(zhuǎn)折角 方向角方向角 邊邊 長長 D D( (米米) ) 坐坐 標標增量增量( (米米) ) X X Y Y改改 正正 后后增量增量( (米米) ) X X Y Y坐標坐標( (米

19、米) ) X Y X Y點點號號AB5678CD180 13 36178 22 30193 44 00181 13 00204 54 30180 32 48124.08164.10208.53 94.18 147.44B5678C1230.88 673.451845.691039.98-8-8-8-8-8-8180 13 44178 22 38193 44 08181 13 08204 54 38180 32 561119 01 1243 17 12 4 16 00 43 03 28 44 40 50 30 56 42 29 43 34 4 48 56 +90.66+116.68+178.85

20、+81.79+146.92+84.71+115.39+46.70+107.23+12.38738.33+614.90 +366.41+614.81 +366.53x = +0.09y =0.12= x + y =0.150T = = D1490012000-2-2-2-1-2+2+3+3+2+2+12-9+90.64+116.66+178.83+81.78+146.90+84.73+115.42+107.26+46.72+12.40+614.81+366.531321.521438.181617.011698.79758.18873.60980.861027.58附合導線坐標計算附合導線坐標計算1119 00 24理=41600; 測=41648;= 測理=+48容=606 =147