第6章控制测量.ppt

1、测量学测量学第六章第六章 控制测量控制测量1981 第六章第六章 控制测量控制测量 学习要点学习要点 控制测量概述控制测量概述 平面控制网定位和定向平面控制网定位和定向 导线测量与导线计算导线测量与导线计算 交会定点计算交会定点计算 GNSS基本基本概念和概念和操作操作29826-16-1 控制测量概述控制测量概述一、一、平面控制测量平面控制测量二、二、高程控制测量高程控制测量三、三、全球定位系统全球定位系统3983 为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高程控制为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高程控制为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高程控制为测图或工程建设的测区建立统一的平面和高

2、程控制网，控制误差的积累，作为进行各种细部测量的基准。网，控制误差的积累，作为进行各种细部测量的基准。网，控制误差的积累，作为进行各种细部测量的基准。网，控制误差的积累，作为进行各种细部测量的基准。6-16-1 控制测量概述控制测量概述一、一、平面控制测量平面控制测量498 传统的平面控制测量方法有传统的平面控制测量方法有传统的平面控制测量方法有传统的平面控制测量方法有三角测量三角测量三角测量三角测量、边角测量边角测量边角测量边角测量和和和和导导导导线测量线测量线测量线测量等，所建立的控制网为三角网、边角网和导线网。等，所建立的控制网为三角网、边角网和导线网。等，所建立的控制网为三角网、边角网

3、和导线网。等，所建立的控制网为三角网、边角网和导线网。三角网三角网三角网三角网是将控制点组成连续的三角形，观测所有三角形的是将控制点组成连续的三角形，观测所有三角形的是将控制点组成连续的三角形，观测所有三角形的是将控制点组成连续的三角形，观测所有三角形的水平内角以及至少一条三角边水平内角以及至少一条三角边水平内角以及至少一条三角边水平内角以及至少一条三角边(基线基线基线基线)的长度，其余各边的的长度，其余各边的的长度，其余各边的的长度，其余各边的长度均从基线开始按边角关系进行推算，然后计算各点的长度均从基线开始按边角关系进行推算，然后计算各点的长度均从基线开始按边角关系进行推算，然后计算各点的

4、长度均从基线开始按边角关系进行推算，然后计算各点的坐标；同时观测三角形内角和全部或若干边长的称为坐标；同时观测三角形内角和全部或若干边长的称为坐标；同时观测三角形内角和全部或若干边长的称为坐标；同时观测三角形内角和全部或若干边长的称为边角边角边角边角网网网网。测定相邻控制点间边长，由此连成折线，并测定相邻。测定相邻控制点间边长，由此连成折线，并测定相邻。测定相邻控制点间边长，由此连成折线，并测定相邻。测定相邻控制点间边长，由此连成折线，并测定相邻折线间水平角，以计算控制点坐标的称为导线或折线间水平角，以计算控制点坐标的称为导线或折线间水平角，以计算控制点坐标的称为导线或折线间水平角，以计算控制

5、点坐标的称为导线或导线网导线网导线网导线网。4985平面控制网平面控制网从整体到局部从整体到局部分等级进行布设，称为分等级进行布设，称为“控制控制网加密网加密”。我国原有的国家平面控制网首先是一等天文。我国原有的国家平面控制网首先是一等天文大地锁网，在全国范围内大致沿经线和纬线方向布设，大地锁网，在全国范围内大致沿经线和纬线方向布设，形成间距约形成间距约200200km的格网，三角形的平均边长约的格网，三角形的平均边长约2020km,在在格网中部用平均边长约格网中部用平均边长约1313km的二等全面网填充，的二等全面网填充，一等三角锁一等三角锁二等全面网二等全面网二等全面网二等全面网5698

6、由由4800048000多个平面控制点多个平面控制点组成的国家基本大地控制网组成的国家基本大地控制网作为全国城乡建设的地理信息基础作为全国城乡建设的地理信息基础大地控制网大地控制网大地控制网大地控制网西安原点西安原点西安原点西安原点南南海海领领域域原点原点标志标志西安地处我国西安地处我国版图中心版图中心6987城市和工程建设地区城市和工程建设地区城市和工程建设地区城市和工程建设地区,在国家网的控制下布设二、三、四在国家网的控制下布设二、三、四在国家网的控制下布设二、三、四在国家网的控制下布设二、三、四等网和一、二、三级网，其形式有等网和一、二、三级网，其形式有等网和一、二、三级网，其形式有等网

7、和一、二、三级网，其形式有边角网边角网边角网边角网和和和和导线网导线网导线网导线网。全球导航卫星定位系统全球导航卫星定位系统(GNSS)技术的应用和普及技术的应用和普及,使我使我国从国从2020世纪世纪8080年代开始，在利用原有大地控制网的基年代开始，在利用原有大地控制网的基础上，逐步用础上，逐步用GNSSGNSS网代替了国家等级的平面控制网和网代替了国家等级的平面控制网和城市各级平面控制网。其构网形式基本上仍为三角形城市各级平面控制网。其构网形式基本上仍为三角形网或多边形格网（闭合环或附合线路）。网或多边形格网（闭合环或附合线路）。7988GNSS A A级网级网8989 99810等等

8、级级平均边长平均边长 （km）a(mm)(mm)b(1(11010-6-6)最弱边相最弱边相 对中误差对中误差二等二等9 95 52 21/1200001/120000三等三等5 55 52 21/800001/80000四等四等2 210105 51/450001/45000一级一级1 110105 51/200001/20000二级二级1110105 51/100001/10000 表中：表中：表中：表中：a a GNSSGNSS网网网网基线向量的固定误差，基线向量的固定误差，基线向量的固定误差，基线向量的固定误差，b b b b 比例比例比例比例误差系数；由此形成基线向量的弦长中误差：误

9、差系数；由此形成基线向量的弦长中误差：误差系数；由此形成基线向量的弦长中误差：误差系数；由此形成基线向量的弦长中误差：表表表表6-1 6-1 6-1 6-1 城市城市GNSS平面控制网的主要技术指标平面控制网的主要技术指标109811等级等级附合导线附合导线长长 度度 (km)(km)平均平均边长边长(m)(m)每边测距每边测距 中误差中误差(mm)(mm)测角测角中误差中误差()导线全长导线全长相对闭合差相对闭合差三等三等15153000300018181.51.51/600001/60000四等四等10101600160018182.52.51/400001/40000一级一级3.63.6

10、30030015155 51/140001/14000二级二级2.42.420020015158 81/100001/10000三级三级1.51.5120120151512121/60001/6000 城市平面控制网也可以用电磁波测距导线网布设。按城市平面控制网也可以用电磁波测距导线网布设。按城市平面控制网也可以用电磁波测距导线网布设。按城市平面控制网也可以用电磁波测距导线网布设。按城市测量规范的规定，城市平面控制网用电磁波测距城市测量规范的规定，城市平面控制网用电磁波测距城市测量规范的规定，城市平面控制网用电磁波测距城市测量规范的规定，城市平面控制网用电磁波测距 导线方法布网的主要技术指标如

11、表导线方法布网的主要技术指标如表导线方法布网的主要技术指标如表导线方法布网的主要技术指标如表6-26-26-26-2所示。所示。所示。所示。表表表表6-2 6-2 6-2 6-2 城市电磁波测距导线网的主要技术指标城市电磁波测距导线网的主要技术指标城市电磁波测距导线网的主要技术指标城市电磁波测距导线网的主要技术指标1198121:5001:50090090080801/40001/40001:10001:1000180018001501501:20001:200030003000250250直接为城市大比例尺地形图测绘所用的导线网称为直接为城市大比例尺地形图测绘所用的导线网称为直接为城市大比例

12、尺地形图测绘所用的导线网称为直接为城市大比例尺地形图测绘所用的导线网称为图图图图根导线根导线根导线根导线。城市测量规范对图根导线测量的主要技术。城市测量规范对图根导线测量的主要技术。城市测量规范对图根导线测量的主要技术。城市测量规范对图根导线测量的主要技术指标如表指标如表指标如表指标如表6-36-36-36-3所示。图根控制点也可以用所示。图根控制点也可以用所示。图根控制点也可以用所示。图根控制点也可以用GNSSGNSS方法方法方法方法直接直接直接直接测定点位，或用交会定点等方法进行控制点的加密。测定点位，或用交会定点等方法进行控制点的加密。测定点位，或用交会定点等方法进行控制点的加密。测定点

13、位，或用交会定点等方法进行控制点的加密。表表表表6-36-36-36-3 图根电磁波测距图根导线的主要技术指标图根电磁波测距图根导线的主要技术指标图根电磁波测距图根导线的主要技术指标图根电磁波测距图根导线的主要技术指标测图比例尺测图比例尺测图比例尺测图比例尺平均平均平均平均边长边长边长边长(m)(m)(m)(m)导线全长导线全长导线全长导线全长(m)(m)(m)(m)导线全长导线全长导线全长导线全长相对闭合差相对闭合差相对闭合差相对闭合差1角度角度测回测回(J6)(J6)方位角方位角方位角方位角闭合差闭合差闭合差闭合差12二、高程控制测量二、高程控制测量1398 高程控制网的建立主要用水准测量

14、方法，从高级到高程控制网的建立主要用水准测量方法，从高级到高程控制网的建立主要用水准测量方法，从高级到高程控制网的建立主要用水准测量方法，从高级到低级，逐步加密。低级，逐步加密。低级，逐步加密。低级，逐步加密。国家水准网国家水准网国家水准网国家水准网分为一、二、三、四等，一、二等水准分为一、二、三、四等，一、二等水准分为一、二、三、四等，一、二等水准分为一、二、三、四等，一、二等水准测量称为精密水准测量，作为全国各地的高程控制。测量称为精密水准测量，作为全国各地的高程控制。测量称为精密水准测量，作为全国各地的高程控制。测量称为精密水准测量，作为全国各地的高程控制。三、四等水准网按各地区的测绘需

15、要而布设。三、四等水准网按各地区的测绘需要而布设。三、四等水准网按各地区的测绘需要而布设。三、四等水准网按各地区的测绘需要而布设。城市水准网城市水准网城市水准网城市水准网分为二、三、四等，根据城市的大小及分为二、三、四等，根据城市的大小及分为二、三、四等，根据城市的大小及分为二、三、四等，根据城市的大小及所在地区国家水准点的分布情况，从某一等开始布设。所在地区国家水准点的分布情况，从某一等开始布设。所在地区国家水准点的分布情况，从某一等开始布设。所在地区国家水准点的分布情况，从某一等开始布设。在四等水准以下，再布设直接为测绘大比例尺地形图在四等水准以下，再布设直接为测绘大比例尺地形图在四等水准

16、以下，再布设直接为测绘大比例尺地形图在四等水准以下，再布设直接为测绘大比例尺地形图所用的图根水准网。所用的图根水准网。所用的图根水准网。所用的图根水准网。城市二、三、四等水准测量和图根水准测量的主要城市二、三、四等水准测量和图根水准测量的主要城市二、三、四等水准测量和图根水准测量的主要城市二、三、四等水准测量和图根水准测量的主要技术指标如表技术指标如表技术指标如表技术指标如表6-46-46-46-4和表和表和表和表6-56-56-56-5所示。所示。所示。所示。13城市二、三、四等水准网的设计规格应满足表城市二、三、四等水准网的设计规格应满足表城市二、三、四等水准网的设计规格应满足表城市二、三

17、、四等水准网的设计规格应满足表6-46-46-46-4 的的的的规定。城市二、三、四等水准测量和图根水准测量的规定。城市二、三、四等水准测量和图根水准测量的规定。城市二、三、四等水准测量和图根水准测量的规定。城市二、三、四等水准测量和图根水准测量的主要技术指标如表主要技术指标如表主要技术指标如表主要技术指标如表6-56-56-56-5所示。所示。所示。所示。表表表表6-46-46-46-4 城市水准测量设计规格（长度单位：城市水准测量设计规格（长度单位：城市水准测量设计规格（长度单位：城市水准测量设计规格（长度单位：kmkmkmkm）水准点间距水准点间距水准点间距水准点间距(测段长度测段长度测

18、段长度测段长度)建筑区建筑区1 1 2 2其他地区其他地区其他地区其他地区2 2 2 2 4 4 4 4闭合线路或附合路线闭合线路或附合路线闭合线路或附合路线闭合线路或附合路线的最大长度的最大长度的最大长度的最大长度二二二二 等等等等400400400400三三三三 等等等等45454545四四四四 等等等等151515151498149815等等 级级每公里高差每公里高差中中 误误 差差(mm)水准仪水准仪级级 别别测段往返测测段往返测高差不符值高差不符值（mm）附合路线或附合路线或环线闭合差环线闭合差（mm）二二 等等 2 2DS1DS1 三三 等等 6 6DS3DS3四四 等等 10 1

19、0DS3DS3图图 根根 20 20DS3DS3表表6-5 6-5 城市水准测量主要技术指标城市水准测量主要技术指标注：表中注：表中注：表中注：表中R R R R为测段长度，为测段长度，为测段长度，为测段长度，L L L L为环线或附合线路长度，均以为环线或附合线路长度，均以为环线或附合线路长度，均以为环线或附合线路长度，均以kmkmkmkm为为为为单位。单位。单位。单位。电磁波测距三角高程测量电磁波测距三角高程测量电磁波测距三角高程测量电磁波测距三角高程测量和和和和GNSSGNSSGNSSGNSS高程测量高程测量高程测量高程测量可代替四等水可代替四等水可代替四等水可代替四等水准测量。准测量。

20、准测量。准测量。159816三、全球导航卫星系统三、全球导航卫星系统 全球定位系统全球定位系统全球定位系统全球定位系统(GPS)GPS)是是是是“全球测时与测距导航定位全球测时与测距导航定位全球测时与测距导航定位全球测时与测距导航定位系统系统系统系统”(navigation system with time and ranging(navigation system with time and ranging(navigation system with time and ranging(navigation system with time and ranging global positi

21、oning system)global positioning system)global positioning system)global positioning system)的简称，是美国于的简称，是美国于的简称，是美国于的简称，是美国于20202020世纪世纪世纪世纪70707070年代开始研制的一种用卫星支持的无线电导航和定位年代开始研制的一种用卫星支持的无线电导航和定位年代开始研制的一种用卫星支持的无线电导航和定位年代开始研制的一种用卫星支持的无线电导航和定位系统。由于能独立、快速地确定地球表面空间任意点的系统。由于能独立、快速地确定地球表面空间任意点的系统。由于能独立、快速地确

22、定地球表面空间任意点的系统。由于能独立、快速地确定地球表面空间任意点的点位，并且其相对定位精度较高，因此，从军事和导航点位，并且其相对定位精度较高，因此，从军事和导航点位，并且其相对定位精度较高，因此，从军事和导航点位，并且其相对定位精度较高，因此，从军事和导航的目的开始而迅速被扩展应用于大地测量领域。起先仅的目的开始而迅速被扩展应用于大地测量领域。起先仅的目的开始而迅速被扩展应用于大地测量领域。起先仅的目的开始而迅速被扩展应用于大地测量领域。起先仅用于控制测量，目前已能推广应用于细部测量（地形测用于控制测量，目前已能推广应用于细部测量（地形测用于控制测量，目前已能推广应用于细部测量（地形测用

23、于控制测量，目前已能推广应用于细部测量（地形测量和工程放样）。量和工程放样）。量和工程放样）。量和工程放样）。GPSGPSGPSGPS的空间系统由分布于的空间系统由分布于的空间系统由分布于的空间系统由分布于6 6 6 6条绕地球运行轨道上的条绕地球运行轨道上的条绕地球运行轨道上的条绕地球运行轨道上的24242424颗卫星所组成颗卫星所组成颗卫星所组成颗卫星所组成,卫星离地面高度为卫星离地面高度为卫星离地面高度为卫星离地面高度为20200202002020020200kmkm，这样的分布，这样的分布，这样的分布，这样的分布和运行和运行和运行和运行,可以保证在全球各地在任何时刻用可以保证在全球各地

24、在任何时刻用可以保证在全球各地在任何时刻用可以保证在全球各地在任何时刻用GPSGPS接收机接收机接收机接收机能观测到能观测到能观测到能观测到4 4 4 48 8 8 8颗高度角在颗高度角在颗高度角在颗高度角在15151515以上的卫星，使能据此进以上的卫星，使能据此进以上的卫星，使能据此进以上的卫星，使能据此进行定位和导航。行定位和导航。行定位和导航。行定位和导航。16全球导航卫星系统运行示意图全球导航卫星系统运行示意图17986 6条绕地球条绕地球运行轨道运行轨道2424颗颗GPS卫星卫星179818 继美国的继美国的继美国的继美国的GPSGPS之后，卫星全球定位系统近年又有之后，卫星全球定

25、位系统近年又有之后，卫星全球定位系统近年又有之后，卫星全球定位系统近年又有俄罗斯的俄罗斯的俄罗斯的俄罗斯的“全球导航卫星系统全球导航卫星系统全球导航卫星系统全球导航卫星系统”（GLONASSGLONASS），由，由，由，由欧盟主持的欧盟主持的欧盟主持的欧盟主持的“伽利略卫星定位系统伽利略卫星定位系统伽利略卫星定位系统伽利略卫星定位系统”（GALILEOGALILEO）以及我国近年独立发展的以及我国近年独立发展的以及我国近年独立发展的以及我国近年独立发展的“北斗星卫星导航系统北斗星卫星导航系统北斗星卫星导航系统北斗星卫星导航系统”（BDBD）。）。）。）。接收机也已有能同时接收多种卫星定位系统的

26、兼接收机也已有能同时接收多种卫星定位系统的兼接收机也已有能同时接收多种卫星定位系统的兼接收机也已有能同时接收多种卫星定位系统的兼容接收机，例如：容接收机，例如：容接收机，例如：容接收机，例如：GPS/GLONASSGPS/GLONASS兼容双频高精度接兼容双频高精度接兼容双频高精度接兼容双频高精度接收机，收机，收机，收机，GPS/GLONASS/GALILEOGPS/GLONASS/GALILEO三系统接收机等。三系统接收机等。三系统接收机等。三系统接收机等。兼容接收机提高了定位可靠性和定位精度。兼容接收机提高了定位可靠性和定位精度。兼容接收机提高了定位可靠性和定位精度。兼容接收机提高了定位可

27、靠性和定位精度。出现这些新情况以后，美国的出现这些新情况以后，美国的出现这些新情况以后，美国的出现这些新情况以后，美国的“全球定位系统全球定位系统全球定位系统全球定位系统”（GPSGPS）的名称已不能涵盖卫星定位的全部内容。）的名称已不能涵盖卫星定位的全部内容。）的名称已不能涵盖卫星定位的全部内容。）的名称已不能涵盖卫星定位的全部内容。故在测绘领域里已将卫星定位的名称改为：故在测绘领域里已将卫星定位的名称改为：故在测绘领域里已将卫星定位的名称改为：故在测绘领域里已将卫星定位的名称改为：“全球导全球导全球导全球导航卫星系统航卫星系统航卫星系统航卫星系统”（global navigation sa

28、tellite systemglobal navigation satellite system）,简简简简称称称称GNSSGNSS。例如。例如。例如。例如GNSSGNSS控制网，控制网，控制网，控制网，GNSSGNSS高程测量等。高程测量等。高程测量等。高程测量等。189819地面点地面点A、B利用卫星定位利用卫星定位A A、B B点同步点同步点同步点同步接收卫星信号接收卫星信号接收卫星信号接收卫星信号地心坐标系地心坐标系（空间三维直角坐标系）（空间三维直角坐标系）测定测定测定测定A A、B B点间点间点间点间三维坐标差三维坐标差三维坐标差三维坐标差X X X X,Y Y Y Y,Z Z Z

29、 Z199820 例如，地面点例如，地面点A,BA,B 两点的空间坐标：两点的空间坐标：(x xA A,y,yA,A,z zA A),),（x xB B,y,yB B,z,zB B）利用利用GNSSGNSS是进行相对定位，是将两台是进行相对定位，是将两台GNSSGNSS接收机分别安置于相接收机分别安置于相距不远（一般为数百米至数十公里）的距不远（一般为数百米至数十公里）的A,BA,B 两点上，同时观测两点上，同时观测相同的相同的GNSSGNSS卫星的信号（称为卫星的信号（称为同步观测同步观测），形成信号电磁波相），形成信号电磁波相位差分观测值，能消除信号传递中多种误差的影响，从而获得位差分观测

30、值，能消除信号传递中多种误差的影响，从而获得较精确的两点间的较精确的两点间的GNSSGNSS基线向量基线向量 三维坐标差三维坐标差：20全球导航卫星系统的地面接收机全球导航卫星系统的地面接收机21981.1.1.1.接收天线接收天线接收天线接收天线 2.2.2.2.信号处理器信号处理器信号处理器信号处理器 4.4.4.4.接收天线和信号处理器接收天线和信号处理器接收天线和信号处理器接收天线和信号处理器5.5.5.5.可伸缩标杆可伸缩标杆可伸缩标杆可伸缩标杆 6.6.6.6.控制器控制器控制器控制器219822苏州光学仪器厂苏州光学仪器厂苏州光学仪器厂苏州光学仪器厂 A A20202020 GP

31、S,GLOHASSGPS,GLOHASS接收机接收机接收机接收机22野外用野外用GNSS接收机接收机测定地面点位测定地面点位2398236-2 平面控制网的定位和定向一、方位角和坐标方位角一、方位角和坐标方位角二、二、直角坐标与极坐标的换算直角坐标与极坐标的换算三、用计算器进行坐标正、反算（略）三、用计算器进行坐标正、反算（略）四、平面控制网的定位与定向四、平面控制网的定位与定向982424 一、方位角和坐标方位角一、方位角和坐标方位角一、方位角和坐标方位角一、方位角和坐标方位角确定直线与标准方向之间的关系用方位角表示。确定直线与标准方向之间的关系用方位角表示。（一）标准方向的种类（一）标准方

32、向的种类（l l）真子午线方向：通过地球表面某点的真子午面的）真子午线方向：通过地球表面某点的真子午面的切线方向，称为该点真子午线方向；真子午线方向是用切线方向，称为该点真子午线方向；真子午线方向是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。（2 2）磁子午线方向：磁子午线方向是在地球磁场的作）磁子午线方向：磁子午线方向是在地球磁场的作用下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。磁子午线方用下，磁针自由静止时其轴线所指的方向。磁子午线方向可用罗盘仪测定。向可用罗盘仪测定。（3 3）坐标纵轴方向：在投影带内直线定向，就用该带）坐标纵轴方向：在投影带内直线定向，就用该带的坐标纵

33、轴方向作为标准方向。如采用假定坐标系，则的坐标纵轴方向作为标准方向。如采用假定坐标系，则用假定的坐标纵轴用假定的坐标纵轴(轴轴)作为标准方向。作为标准方向。251 1、真子午线方向、真子午线方向 通过地球表面某通过地球表面某点的点的真子午线的切线真子午线的切线方向方向，称为该点的真，称为该点的真子午线方向。子午线方向。真子午线的切线方向真子午线的切线方向P1P226 真子午线方向真子午线方向是用天文测量方是用天文测量方法或用陀螺经纬法或用陀螺经纬仪测定的。仪测定的。陀螺仪陀螺仪GP1-2AGP1-2A272 2磁子午线方向磁子午线方向 磁子午线方向是磁磁子午线方向是磁针在地球磁场的作用针在地球

34、磁场的作用下，下，磁针自由静止时磁针自由静止时其轴线所指的方向。其轴线所指的方向。APPP P北极北极 P P磁北极磁北极28 磁子午线方向可用罗盘仪测定。磁子午线方向可用罗盘仪测定。DQL-1DQL-1型森林罗盘仪型森林罗盘仪DQL-1BDQL-1B型森林罗盘仪型森林罗盘仪293 3坐标纵轴方向坐标纵轴方向 我国采用高斯平面直我国采用高斯平面直角坐标系，角坐标系，6 6带或带或3 3带带都以该带的中央子午线为都以该带的中央子午线为坐标纵轴，因此取坐标纵轴，因此取坐标纵坐标纵轴方向轴方向作为标准方向。作为标准方向。xyoP1P2高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系30（二）、方位角（二）、方位

35、角1 1）方位角的定义）方位角的定义 从从直直线线起起点点的的标标准准方方向向北北端端起起，顺顺时时针针方方向向量量至至直直线线的的水水平平夹夹角角，称称为为该该直直线线的的方方位位角角；其其角角值值范范围围为为0 0 360360。12标准方向北端标准方向北端方位角方位角2222231标标准准方方向向真子午线方向真子午线方向磁子午线方向磁子午线方向坐标纵轴方向坐标纵轴方向真方位角（真方位角（A）磁方位角（磁方位角（Am）坐标方位角（坐标方位角（）2磁北磁北真北真北坐标北坐标北AmA132 由由于于地地面面各各点点的的真真北北（或或磁磁北北）方方向向互互不不平平行行，用用真真（磁磁）方方位位角

36、角表表示示直直线线方方向向会会给给方方位位角角的的推推算算带带来来不不便便，所所以以在在一一般般测测量量工工作作中中，常常采采用用坐坐标标方方位角来表示直线方向。位角来表示直线方向。xyoP1P2-+坐标北与真北的关系坐标北与真北的关系332 2）几种方位角之间的关系）几种方位角之间的关系 2磁北磁北真北真北坐标北坐标北AmA1磁偏角磁偏角真北方向与磁北方向之间的夹角；真北方向与磁北方向之间的夹角；子午线收敛角子午线收敛角真北方向与坐标北方向之间的夹角。真北方向与坐标北方向之间的夹角。当磁北方向或坐标北方向偏于真北方向东侧时，当磁北方向或坐标北方向偏于真北方向东侧时，和和为正；偏于西侧时，为正

37、；偏于西侧时，和和为负。为负。34353 3）正、反坐标方位角）正、反坐标方位角 直线直线1-2 1-2：点：点1 1是起点，点是起点，点2 2是终点。是终点。1212 正正坐标方位角；坐标方位角；2121 反反坐标方位角。坐标方位角。2112xyoxx12直线直线2-12-1：所以一条直线的正、反坐标方位角互差所以一条直线的正、反坐标方位角互差18018036（三）、象限角（三）、象限角 某某直直线线与与基基本本方方向向线线南南或或北北方方向向的的锐锐夹夹角角R，其其角角值为值为090 NE、SE、SW、NW分别为第分别为第、象限角。象限角。37方位角与象限角的换算方位角与象限角的换算直线直

38、线R与与的关系的关系O1O2O3O4（北）（北）（西）（西）y（东）（东）（南）（南）xoRO1RO3RO2RO4O1O2O3O41234O1O1=R=RO1O1O2=180RO2O3O3=180=180 R RO3O3O4O4=360=360R RO4O438方位角与象限角的关系方位角与象限角的关系0XY方位角与象限角的关系方位角与象限角的关系：第第第第象限象限象限象限 =R R第第第第象限象限象限象限 =180180180180-|R R|=180 =180 =180 =180+R R第第第第象限象限象限象限 =180=180=180=180 +R R 第第第第象限象限象限象限 =3603

39、60360360-|-|-|-|R R|=360360360360+R RP1R11P2R22P3R33P4R R4 4 4 4 象限角象限角象限角象限角R R某方向线某方向线某方向线某方向线在四个象限内与在四个象限内与在四个象限内与在四个象限内与X X轴的夹角轴的夹角轴的夹角轴的夹角,按各个按各个按各个按各个 象限内的坐标增象限内的坐标增象限内的坐标增象限内的坐标增 量计算象限角：量计算象限角：量计算象限角：量计算象限角：3998,R,R=(0(0 9090)在在,象限象限R为正为正,在在,象限象限R为负。为负。39二、直角坐标与极坐标的换算二、直角坐标与极坐标的换算 D12121 1 1

40、12 2 2 2Xy0X12Y12在坐标系中表示两个点的关系：在坐标系中表示两个点的关系：在坐标系中表示两个点的关系：在坐标系中表示两个点的关系：极坐标表示：极坐标表示：极坐标表示：极坐标表示：D D1212，1212；直角坐标表示：直角坐标表示：X12，Y12 4098直角坐标化为极坐标直角坐标化为极坐标直角坐标化为极坐标直角坐标化为极坐标:极坐标化为直角坐标极坐标化为直角坐标:409841 在布设各等级的平面控制网时，必须至少在布设各等级的平面控制网时，必须至少取得网中一个已知点的坐标和该点至另一已知取得网中一个已知点的坐标和该点至另一已知点连线的方位角，或网中两个已知点的坐标。点连线的方

41、位角，或网中两个已知点的坐标。因此，因此，“一点坐标及一边方位角一点坐标及一边方位角”或或“两点坐两点坐标标”是平面控制网必要的是平面控制网必要的“起始数据起始数据”。在小地区内建立平面控制网时，一般应与在小地区内建立平面控制网时，一般应与该地区已有的国家控制网或城市控制网进行联该地区已有的国家控制网或城市控制网进行联测，以测，以取得起始数据取得起始数据，才能进行平面控制网的，才能进行平面控制网的定位和定向。定位和定向。四、平面控制网的定位与定向四、平面控制网的定位与定向41第六章第六章 课堂作业：课堂作业：1 1、在施工图上，已知直线、在施工图上，已知直线ABAB的坐标方位角的坐标方位角为为

42、67673030，A A点的子午线收敛角为东偏点的子午线收敛角为东偏3 30606，磁偏角为，磁偏角为+5+50808，那么用罗盘，那么用罗盘仪放线时，仪放线时，ABAB的磁方位角为多少？请用一的磁方位角为多少？请用一副图表示这些角值的关系。副图表示这些角值的关系。2 2、分别用图表示、分别用图表示A A到到B B的象限角北偏西的象限角北偏西3030，C C到到D D的磁方位角的磁方位角190190，E E至至F F的反坐标方的反坐标方位角位角150150。426-36-3 导线测量和导线计算导线测量和导线计算一、导线网的布设一、导线网的布设二、导线测量外业工作二、导线测量外业工作三、导线测量

43、内业计算三、导线测量内业计算439843附合导线附合导线闭合导线闭合导线单结点导线网单结点导线网 布设导线网是小地区平面控布设导线网是小地区平面控制测量中最常用的方法。制测量中最常用的方法。导线点组成的图形为一系列导线点组成的图形为一系列折线或闭合多边形。折线或闭合多边形。闭合导线和附合导线称为闭合导线和附合导线称为单单导线导线，结点导线和两个环以上的，结点导线和两个环以上的导线称为导线称为导线网导线网。一、导线网的布设一、导线网的布设AB支导线支导线4498已知点已知点待定点待定点449845两端有已知点的附合导线可分为两端有已知点的附合导线可分为单定向、双定向和无定向导线单定向、双定向和无

44、定向导线支导线为支导线为单定向导线单定向导线闭合导线为闭合导线为双定向导线双定向导线随定向的多少随定向的多少,导线计算有差别导线计算有差别45二、导线测量外业工作二、导线测量外业工作主要工作：主要工作：选点：在现场选定控制点位置，埋设导线点。选点：在现场选定控制点位置，埋设导线点。测距：测量各导线边的距离。测距：测量各导线边的距离。测角：观测导线连接角和各转折角。测角：观测导线连接角和各转折角。掌握三步工作的方法与要求。掌握三步工作的方法与要求。469846（一）踏查选点及建立标志（一）踏查选点及建立标志 在现场选定控制点位置，建立标志。在现场选定控制点位置，建立标志。1.1.通视通视 2.2

45、.土质坚硬、地势高土质坚硬、地势高 3.3.分布均匀分布均匀9847混凝土桩（永久性）混凝土桩（永久性）木桩（临时性）木桩（临时性）点之记点之记47（二）导线边长测量（二）导线边长测量 导线边长一般用电磁波测距仪或全站仪观测，导线边长一般用电磁波测距仪或全站仪观测，导线边长一般用电磁波测距仪或全站仪观测，导线边长一般用电磁波测距仪或全站仪观测，同时观测垂直角将斜距化为平距。图根导线的边同时观测垂直角将斜距化为平距。图根导线的边同时观测垂直角将斜距化为平距。图根导线的边同时观测垂直角将斜距化为平距。图根导线的边长也可以用经过检定的钢卷尺往返或两次丈量。长也可以用经过检定的钢卷尺往返或两次丈量。长

46、也可以用经过检定的钢卷尺往返或两次丈量。长也可以用经过检定的钢卷尺往返或两次丈量。（三）导线转折角测量（三）导线转折角测量 导线的转折角是在导线点上由相邻两导线边导线的转折角是在导线点上由相邻两导线边构成的水平角。构成的水平角。(导线的转折角分为左角和右角，导线的转折角分为左角和右角，在导线前进方向左侧的水平角称为在导线前进方向左侧的水平角称为左角左角，在右侧，在右侧的称的称右角右角。)489848三、导线测量内业计算三、导线测量内业计算目的：计算各导线点的坐标。目的：计算各导线点的坐标。要求：合理分配测量误差要求：合理分配测量误差,并评定并评定 导线测量的精度。导线测量的精度。4998 导线

47、测量计算为测量的基本工作之一导线测量计算为测量的基本工作之一必须很好地掌握必须很好地掌握49三、导线测量内业计算三、导线测量内业计算1.1.推算各边方向角：推算各边方向角：2.2.计算各边坐标增量计算各边坐标增量 X=D cos Y=D sin 3.3.推算各点坐标推算各点坐标 X X前前=X X后后+X X Y Y前前=Y Y后后+Y Y导线测量内业导线测量内业三种基本运算：三种基本运算：A A A A、B B B B为已知导线点，为已知导线点，为已知导线点，为已知导线点，1 1 1 1、2 2 2 2、3.3.3.3.为新布设导线点。为新布设导线点。为新布设导线点。为新布设导线点。观测导线

48、转折角观测导线转折角观测导线转折角观测导线转折角 B B、1 1、2 2、3 3.导线各边长导线各边长导线各边长导线各边长D DB B1 1、D D1212、D D2323.计算各边坐标增量计算各边坐标增量计算各边坐标增量计算各边坐标增量和各待定点和各待定点和各待定点和各待定点的坐标：的坐标：的坐标：的坐标：DB1D12D23AB1 12 23 3B123(B,B)(X1,Y1)22(X2,Y2)12121212 232333(X3,Y3)509850（一）支导线计算（一）支导线计算AB12AB(XB,YB)B1DB1D12已知数据：已知数据：AB,XB,YB 或或 XA,YA,XB,YBA

49、A A A、B B B B为已知边，点为已知边，点为已知边，点为已知边，点1 1 1 1、2 2 2 2为新布设支导线点。为新布设支导线点。为新布设支导线点。为新布设支导线点。观测数据观测数据观测数据观测数据：转折角转折角转折角转折角 B B,1 1，边长边长边长边长 D DB1B1，D D12125198计算数据：推算导线各边方位角、计算各边坐标增量计算数据：推算导线各边方位角、计算各边坐标增量计算数据：推算导线各边方位角、计算各边坐标增量计算数据：推算导线各边方位角、计算各边坐标增量 推算各导线点坐标。推算各导线点坐标。推算各导线点坐标。推算各导线点坐标。支导线的计算支导线的计算支导线的计

50、算支导线的计算为导线的基本为导线的基本为导线的基本为导线的基本运算运算运算运算51支导线的计算步骤支导线的计算步骤(三三三三)A AB B1 12 2 ABAB(X(XB B,Y YB B)1 1 2 2D DB1B1D D1212计算各边坐标增量计算各边坐标增量计算各边坐标增量计算各边坐标增量 X=D cos Y=D sin 5298XB1YB1B1Y12X12529853 支导线没有多余观测值支导线没有多余观测值支导线没有多余观测值支导线没有多余观测值,因此因此因此因此没有没有没有没有角度检核条件角度检核条件角度检核条件角度检核条件,不不不不产产产产角度闭合差角度闭合差角度闭合差角度闭合差