《控制测量学》PPT课件

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1、第二章水平控制网的技术设计第二章水平控制网的技术设计2.1国家水平控制网建立的基本原理(掌握）2.2工程测量水平控制网建立的基本原理(掌握）2.3导线网的精度估算（略）2.4工程测量控制网的优化设计（了解）2.5工程测量水平控制网技术设计书的编制2.6选点、建标和埋石（掌握）2.1.1建立国家水平大地控制网的方法常规大地测量法（三角测量、导线测量、边角网和三边网）天文测量法现代定位新技术（GPS、VLBI、INS）2.1国家水平控制网建立的基本原理1三角测量1）网形如果测区较小，可以把测区所在的一部分椭球面近似看做平面，三角网中的观测量是网中的全部（或大部分

2、）方向值。常规大地测量法2）起算数据和推算元素为了得到所有三角点的坐标,必须已知三角网中某边长和某一边的坐标方位角及某点的起算坐标，统称为起算数据。三角点上观测的水平角（或方向）称为观测元素。由起算元素和观测元素的平差值推算出来的三角形边长、坐标方位角和三角点的坐标统称为三角测量的推算元素。常规大地测量法3）工程测量中三角网起算数据的获得起算边长当测区内有国家三角网（或其他单位施测的三角网）时，若其精度满足工程测量的要求，则可利用国家三角网边长作为起算边长。若已有网边长精度不能满足工程测量的要求（或无已知边长可利用）时，则可采用电磁波测距仪直接测量三角网某一

3、边或某些边的边长作为起算边长。常规大地测量法3）工程测量中三角网起算数据的获得起算坐标当测区内有国家三角网（或其他单位施测的三角网）时，则由已有的三角网传递坐标。若测区附近无三角网成果可利用，则可在一个三角点上用天文测量方法测定其经纬度，再换算成高斯平面直角坐标，作为起算坐标。保密工程或小测区也可采用假设坐标系统。常规大地测量法3）工程测量中三角网起算数据的获得起算方位角当测区附近有控制网时，则可由已有网传递方位角。若无已有成果可利用时，可用天文测量方法测定三角网某一边的天文方位角再把它换算为起算方位角。在特殊情况下也可用陀螺经纬仪测定起算方位角。常规大地测

4、量法3）工程测量中三角网起算数据的获得独立网与非独立网当三角网中只有必要的一套起算数据（例如一条起算边，一个起算方位角和一个起算点的坐标）时，这种网称为独立网。具有多于必要起算数据时，则这种网称为非独立网。又称为附合网。常规大地测量法常规大地测量法导线网包括单一导线和导线网。网中的观测值是角度（或方向）和边长。独立导线网的起算数据需要几个？一个起算点坐标及一方向方位角或两个点坐标2导线测量常规大地测量法导线网与三角网相比，主要优点在于：1网中各点受通视要求的限制较小，易于选点和降低觇标高度，甚至无须造标。2导线网的图形非常灵活，选点时可根据具体情况随时改变。

5、3网中的边长都是直接测定的，因此边长的精度较均匀。常规大地测量法导线网的缺点主要是：导线网中的多余观测数较同样规模的三角网要少，有时不易发现观测值中的粗差，因而可靠性不高;控制面积不如三角网大。导线网特别适合于障碍物较多的平坦地区或隐蔽地区。常规大地测量法边角网：指既测角又测边的以三角形为基本图形的网。如果只测边而不测角即为三边网。3边角网和三边网常规大地测量法天文测量法天文测量法是在地面点架设仪器，通过观测天体（恒星）并记录观测瞬间的时刻，来确定地面点的地理位置，即天文经纬度和天文方位角。这种方法各点独立观测，无需通视，组织工作简单，误差不累计，但定位精度

6、不高。为了控制水平角观测误差积累对推算方位角的影响，需要在每隔一定距离进行天文观测，以推求大地方位角。1.GPS测量现代定位新技术现代定位新技术2.甚长基线干涉测量（VLBI）是在甚长基线的两端，用射电望远镜，接受银河系或银河系外的类星体发出的无线电辐射信号，通过信号对比，根据干涉原理，直接测定基线长度和方向的一种空间技术。定位精度高，可在研究地球的极移、地球自转速率的短周期变化等中得到广泛应用。现代定位新技术3.惯性测量系统（INS）是利用惯性力学基本原理，在相距较远的两点之间，对装有惯性测量系统的运动载体从一个已知点到另一个待定点的加速度，分别沿三个正交

7、的坐标轴方向进行两次积分，从而求定其运动载体在三个坐标轴方向的坐标增量，进而求出待定点的位置和其他大地测量数据。优点：完全自主式，不需要外界信号，点间不需要通视，全天候，全能快速，机动灵活。缺点：价格昂贵，不便于检修。2.1.2布设原则1.分级布网、逐级控制2.应有足够的精度3.应有足够的密度4.应有统一的规格1.分级布网、逐级控制我国领土辽阔，地形复杂，不可能用最高精度和较大密度的控制网一次布满全国。2.1.2布设原则2.应有足够的精度控制网的精度应根据需要和可能来确定。为了保证国家控制网的精度，必须对起算数据和观测元素的精度、网中图形角度的大小等，提出适

8、当的要求和规定。这些要求和规定均列于国家规范中。2.