项目一 控制测量教案Word格式.docx
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测定控制点平面位置(x、y)的工作,称为平面控制测量。
测定控制点高程(H)的工作,称为高程控制测量。
④控制网:
在测区范围内选择若干有控制意义的控制点,按一定的规律和要求构成网状几何图形,称为控制网。
控制网分为平面控制网和高程控制网。
2、控制测量分类
①按内容分:
平面控制测量:
测定各平面控制点的坐标X、Y。
高程控制测量:
测定各高程控制点的高程H。
②按区域分:
国家控制测量
城市控制测量
小地区控制测量
③按方法分:
常规测量(三角测量、导线测量、水准测量)
卫星定位测量
控制测量的作用是限制测量误差的传播和积累,保证必要的测量精度,使分区的测图能拼接成整体,整体设计的工程建筑物能分区施工放样。
控制测量贯穿在工程建设的各阶段:
在工程勘测的测图阶段,需要进行控制测量;
在工程施工阶段,要进行施工控制测量;
在工程竣工后的营运阶段,为建筑物变形观测而需要进行的专用控制测量。
二、平面控制测量
确定控制点平面位置的工作称为平面控制测量,平面控制测量中控制点组成的网状几何图形称为平面控制网。
平面控制网分类
1.国家平面控制网
在全国范围内布设的平面控制网,称为国家平面控制网。
国家平面控制网采用逐级控制、分级布设的原则,分一、二、三、四等。
主要由三角测量法布设,在西部困难地区采用导线测量法。
一等三角锁沿经线和纬线布设成纵横交叉的三角锁系,锁长200~250公里,构成许多锁环。
一等三角锁内由近于等边的三角形组成,边长为20~30公里。
二等三角测量如图7.1有两种布网形式,一种是由纵横交叉的两条二等基本锁将一等锁环划分成4个大致相等的部分,这4个空白部分用二等补充网填充,称纵横锁系布网方案。
另一种是在一等锁环内布设全面二等三角网,称全面布网方案。
二等基本锁的边长为20~25公里,二等网的平均边长为13公里。
一等锁的两端和二等网的中间,都要测定起算边长、天文经纬度和方位角。
所以国家一、二等网合称为天文大地网。
我国天文大地网于1951年开始布设,1961年基本完成,1975年修补测工作全部结束,全网约有5万个大地点。
2.城市平面控制网
在城市地区为满足大比例尺测图和城市建设施工的需要,布设城市平面控制网。
城市平面控制网在国家控制网的控制下布设,按城市范围大小布设不同等级的平面控制网,分为二、三、四等三角网,一、二级及图根小三角网或三、四等,一、二、三级和图根导线网。
3.小地区平面控制网
在小于10km2的范围内建立的控制网,称为小区域控制网。
在这个范围内,水准面可视为水平面,不需要将测量成果归算到高斯平面上,而是采用直角坐标,直接在平面上计算坐标。
在建立小区域平面控制网时,应尽量与已建立的国家或城市控制网连测,将国家或城市高级控制点的坐标作为小区域控制网的起算和校核数据。
如果测区内或测区周围无高级控制点,或者是不便于联测时,也可建立独立平面控制网。
三、高程控制测量
高程控制测量就是在测区布设高程控制点,即水准点,用精确方法测定它们的高程,构成高程控制网。
高程控制测量的主要方法有:
水准测量和三角高程测量。
国家高程控制网是用精密水准测量方法建立的,所以又称国家水准网。
国家水准网的布设也是采用从整体到局部,由高级到低级,分级布设逐级控制的原则。
国家水准网分为4个等级。
一等水准网是沿平缓的交通路线布设成周长约1500km的环形路线。
一等水准网是精度最高的高程控制网,它是国家高程控制的骨干,也是地学科研工作的主要依据。
二等水准网是布设在一等水准环线内,形成周长为500~750km的环线。
它是国家高程控制网的全面基础。
三、四等级水准网是直接为地形测图或工程建设提供高程控制点。
三等水准一般布置成附合在高级点间的附合水准路线,长度不超过200km。
四等水准均为附合在高级点间的附合水准路线,长度不超过80km。
城市高程控制网是用水准测量方法建立的,称为城市水准测量。
按其精度要求:
分为二、三、四、五等水准和图根水准。
根据测区的大小,各级水准均可首级控制。
首级控制网应布设成环形路线,加密时宜布设成附合路线或结点网。
在丘陵或山区,高程控制量测边可采用三角高程测量。
光电测距三角高程测量现已用于(代替)四、五等水准测量。
任务二导线测量
一、导线的布设形式
1.闭合导线:
自某一已知点出发经过若干点的连续折线仍回至原来一点,形成一个闭合多边形。
如下图所示:
2.附合导线:
自某一高级控制点出发经过若干点的连续折线附合到另一个高一级的控一点上的导线。
3.支导线:
从已知水准点出发,经过若干点,既不附合到另一水准点,也不闭合到原水准点。
支导线支出点的个数不能超过2个。
闭合导线附合导线支导线
二、导线测量的外业观测
导线测量的外业包括踏勘、选点、埋石、造标、测角、测边、测定方向。
1.踏勘、选点及埋设标志
踏勘是为了了解测区范围,地形及控制点情况,以便确定导线的形式和布置方案;
选点的原则为:
相邻导线点间必须相互看得见;
导线点应选在视野开阔、地势高的地方;
导线点密度适宜,导线边长大致相同
导线点应选在土质坚硬、易于保存的地方。
图2-5导线点标志和点之记
选好点后应直接在地上打入木桩。
桩顶钉一小铁钉或划”+”作点的标志。
必要时在木桩周围灌上混凝土,如导线点需要长期保存,则应埋设混凝土桩或标石(图b)。
埋桩后应统一进行编号。
为了今后便于查找,应量出导线点至附近明显地物的距离。
绘出草图,注明尺寸,称为点之记(图c)。
2.测角
可测左角,也可测右角,闭合导线测内角,精度要求见表5-2。
3.量距
测边传统导线边长可采用钢尺、测距仪(气象、倾斜改正)、视距法等方法。
随着测绘技术的发展,目前全站仪已成为距离测量的主要手段。
4.联测
测定方向测区内有国家高级控制点时,可与控制点连测推求方位,包括测定连测角和连测边;
当联测有困难时,也可采用罗盘仪测磁方位或陀螺经纬仪测定方向。
三、导线测量的内业计算
(一)闭合导线内业计算
已知A点的坐标XA=450.000米,YA=450.000米,导线各边长,各内角和起始边AB的方位角αAB如图所示,试计算B、C、D、E各点的坐标。
1、角度闭合差的计算和调整
闭合导线的内角和在理论上应满足下列条件:
角度闭合差
:
图2-6 闭合导线算例草图
角度的改正数△β为:
2、导线边方位角的推算
BC边的方位角
CD边的方位角
AB边的方位角
(校核)
右角推算方位角的公式:
3、坐标增量计算
设D12、α12为已知,则12边的坐标增量为:
4、坐标增量闭合差的计算与调整
因为闭合导线是一闭合多边形,其坐标增量的代数和在理论上应等于零,即:
但由于测定导线边长和观测内角过程中存在误差,所以实际上坐标增量之和往往不等于零而产生一个差值,这个差值称为坐标增量闭合差。
分别用
表示:
缺口AA′的长度称为导线全长闭合差,以f表示。
由图可知:
图2-7 闭合导线全长闭合差
导线相对闭合差。
对于量距导线和测距导线,其导线全长相对闭合差一般不应大于1/2000。
调整的方法是:
将坐标增量闭合差以相反符号,按与边长成正比分配到各条边的坐标增量中,公式为:
的改正数=
米
米
5、导线点的坐标计算
根据导线起算点A的已知坐标及改正后的纵、横坐标增量,可按下式计算B点的坐标:
起始点A的坐标已知,则B点的坐标为:
表2-5闭合导线坐标计算表
【课堂小结】
1、控制测量概述(了解)
2、导线的形式(了解)
3、经纬仪导线测量(重点、难点)
【作业布置】
1.国家平面控制网是怎样布设的?
分几个等级?
2.导线布设有哪几种形式?
各适用于什么条件?
3.经纬仪导线测量的外业工作有哪些?
【板书设计】
①小地区(小区域)
②控制点
③控制测量
④控制网
平面控制测量
高程控制测量
1.闭合导线
2.附合导线
3.支导线
二、导线测量的外业观测
1.踏勘、选点及埋设标志
闭合导线内业计算步骤:
【课后小结】
本节内容知识点较多,宏观理论内容比较宽泛,数学计算比较复杂,需要学生综合前面学过的所有知识来理解和掌握本节内容。
因此采用多媒体课件丰富图片内容,放慢讲解速度和边讲解边复习的方式来让学生消化和理解本节内容。
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