【正文】 第七章 工程控制測量 學(xué)習(xí)要點(diǎn) ◆ 控制測量概述 （掌握） ◆ 導(dǎo)線測量 （掌握） ◆ 交會定點(diǎn)的計(jì)算 ◆ GPS控制測量 71 控制測量概述 一 .目的和作用 ? 為測圖或工程建設(shè)提供 統(tǒng)一的平面控制網(wǎng)（ horizontal control work）和高程控制網(wǎng) (Vertical control work)。 ? 控制誤差的積累 ? 作為各種細(xì)部測量的基準(zhǔn) ? 二 .基本術(shù)語 ? 測量工作的基本原則之一 ——“先控制，后碎部 ” 。 ? 先建立控制網(wǎng)，然后根據(jù)控制網(wǎng)進(jìn)行碎部（又稱細(xì)部）測量或測設(shè)。 ? 無論是測繪還是測設(shè)，都需以測區(qū)內(nèi)部或附近的 具有控制意義 的基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)。 ? 小區(qū)域（ Block region）： 不必考慮地球曲率對水平角和水平距離影響的范圍。 ? 控制點(diǎn)（ Control piont）： 有著準(zhǔn)確可靠的平面坐標(biāo)和高程值、 具有控制意義 的基準(zhǔn)點(diǎn)。 ? 控制網(wǎng)（ Control work）： 由若干個彼此有聯(lián)系的控制點(diǎn)組成的網(wǎng)狀圖形 ? 控制測量（ Contrl survey）： 建立和測定控制點(diǎn)并獲得其坐標(biāo)參數(shù)的工作過程。 ? 控制測量分為平面控制測量和高程控制測量。 ? 平面控制測量： 測定控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)（ x,y ）的工作過程。 ? 高程控制測量 ： 測定控制點(diǎn)高程（ H ）的工作過程。 ? 平面控制測量和高程控制測量可以分開進(jìn)行，也可以同時進(jìn)行。 三 . 控制測量的類型 ? 按照內(nèi)容分為： 平面控制測量：測量控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)（ x,y） 高程控制測量：測量控制點(diǎn)的高程 H ? 按照精度分為： 一等、二等、三等、四等、一級、二級、三級、四級 ? 按照測量方法： 天文測量、常規(guī)測量（三角網(wǎng)、導(dǎo)線測量、水準(zhǔn)測量）、 GPS測量 ? 按照測量區(qū)域分為： 國家控制測量、城市控制測量、工程控制測量 四 .國家控制網(wǎng) 在全國范圍內(nèi)布設(shè)建立的控制網(wǎng)。由國家測繪局測繪大隊(duì)用精密測量儀器和嚴(yán)密方法布建的，等級分為一、二、三、四等。 ? 測量工作的原則之一是 “ 精度上從高級到低級 ” 。國家網(wǎng)從一等到四等逐級進(jìn)行控制，精度逐級降低，邊長逐級縮短，密度逐級增大。 ? 國家一、二等控制網(wǎng)合稱為天文大地網(wǎng)。 ? 我國天文大地網(wǎng)于 1951年開始布設(shè)， 1961年基本完成，1975年修補(bǔ)測工作全部結(jié)束，全網(wǎng)有 4萬 8千多個大地控制點(diǎn)。 ? 一等控制網(wǎng)采用 “ 三角鎖 ” 的形式。大致沿經(jīng)線和緯線布設(shè)成縱橫交叉的三角鎖系，鎖長 200～250km，構(gòu)成許多鎖環(huán)。鎖內(nèi)由近于等邊的三角形組成，邊長為 20～ 30km。 ? 二等控制網(wǎng)有兩種布網(wǎng)形式。一種是由縱橫交叉的兩條二等基本鎖將一等鎖環(huán)劃分成 4個大致相等的部分，這 4個空白部分用二等補(bǔ)充網(wǎng)填充，稱縱橫鎖系布網(wǎng)方案；另一種是在一等鎖環(huán)內(nèi)布設(shè)全面二等三角網(wǎng)，稱全面布網(wǎng)方案。二等基本鎖的邊長為 20～ 25km，二等網(wǎng)的平均邊長為13km。 ? 三、四等三角網(wǎng)在二等三角網(wǎng)內(nèi)進(jìn)一步加密，平均邊長為 4～ 5km和 2～ 3km。 三、四等三角網(wǎng) 加密控制網(wǎng)，滿足測圖和工程建設(shè)的需要，采用插網(wǎng)或插點(diǎn)方法布設(shè)，也可以越級布網(wǎng)。 三等網(wǎng)平均邊長： 8km 四等網(wǎng)平均邊長： 26km 2. 城市（廠礦）控制網(wǎng) ? 國家控制網(wǎng)的密度較稀，難以滿足城市或廠礦建設(shè)的需要，所以，在縣級以上的城市和大、中型廠礦，一般需建立自己的平面控制網(wǎng)，稱作城市平面控制網(wǎng)或（廠）礦區(qū)平面控制網(wǎng)。 ? 城市（廠礦）控制網(wǎng)通常須與國家控制網(wǎng)聯(lián)結(jié)（或相聯(lián)系），即以兩個或兩個以上的國家控制點(diǎn)作為起始點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)城市規(guī)模、（廠）礦區(qū)大小以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)工程對測量精度的要求，合理布設(shè)相應(yīng)等級的平面控制網(wǎng)。 ? 城市（廠礦）平面控制網(wǎng)的等級最高為二等（省府以上的大城市或特大型礦山），一般為三等或四等，四等以下還可根據(jù)需要布設(shè)一級和二級小三角網(wǎng)。 3. 工程控制網(wǎng) ： 直接為某項(xiàng)建設(shè)工程（如水電站、公路、鐵路、新建城鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)以及較大規(guī)模的廠區(qū)等）專門布設(shè)的測量控制網(wǎng)。 ? 工程控制網(wǎng)應(yīng)盡可能與國家網(wǎng)或城市網(wǎng)聯(lián)結(jié)，連接確有困難時，也可建立獨(dú)立的控制網(wǎng)。工程控制網(wǎng)的等級最高為三等，一般為四等或一、二、三級。 ? 在廠區(qū)或小城鎮(zhèn)，還可布設(shè)“建筑方格網(wǎng)”。 建筑方格網(wǎng) 五 . 平面控制網(wǎng)的形式與施測方法 ? 平面控制網(wǎng)的形式有許多種。不同形式的控制網(wǎng)有不同的施測方法。 1. 三角網(wǎng)與三角測量 ? 所有的控制點(diǎn)構(gòu)成彼此相連的三角形網(wǎng)狀，如下圖。 ? 用經(jīng)緯儀測量出網(wǎng)中所有三角形的內(nèi)角。當(dāng)已知兩個點(diǎn)的坐標(biāo)，或已知一個點(diǎn)的坐標(biāo)和一條邊的長度（用測距儀或鋼尺測距）與方位角（用陀螺經(jīng)緯儀測定），便可求算網(wǎng)中所有控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)（由正弦定理傳遞邊長）。 ? 構(gòu)建、測定三角網(wǎng)點(diǎn)的工作叫三角測量。 ? 三角測量在過去（ 20世紀(jì) 80年代以前）是平面控制測量的主要方法。過去已經(jīng)建成、目前仍在使用的國家一、二、三、四等平面控制點(diǎn)基本上都是采用三角測量方法獲得的。當(dāng)時，高精度測邊很難實(shí)現(xiàn)。 ? 三角測量的觀測量主要是水平角，邊長觀測很少，距離傳遞誤差較大；此外，三角網(wǎng)對相鄰控制點(diǎn)之間的通視條件要求很高（多邊形的中點(diǎn)須與多點(diǎn)通視），實(shí)地選點(diǎn)難度較大，一般只能位于高處（如山頭或房頂），使用也不方便。因此，在光電測距儀和全站儀已普遍應(yīng)用的現(xiàn)代，城市控制測量和工程控制測量基本上不采用三角網(wǎng)。 ? 除了測角三角網(wǎng)之外，還有在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、形狀與測角三角網(wǎng)相類似的測邊（三角）網(wǎng)和邊角組合網(wǎng)。與測角網(wǎng)一樣，測邊網(wǎng)和邊角網(wǎng)目前也很少采用。 2. 導(dǎo)線網(wǎng)與導(dǎo)線測量 ? 導(dǎo)線：由若干條直線連成的折線。 ? 布設(shè)控制點(diǎn)時，使點(diǎn)與點(diǎn)之間單線相連形成鏈狀折線，測量出邊長和角度之后便可逐點(diǎn)傳遞平面坐標(biāo)。 ? 導(dǎo)線中的每一條直線叫導(dǎo)線邊 。 ? 相鄰兩直線之間的水平角叫做轉(zhuǎn)折角 。 ? 折線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)叫導(dǎo)線點(diǎn)（控制點(diǎn)）。 ? 選擇、測定導(dǎo)線點(diǎn)平面坐標(biāo)的工作叫導(dǎo)線測量。通過測量 導(dǎo)線邊長和轉(zhuǎn)折角，再根據(jù)起算點(diǎn)及附合點(diǎn)的已知數(shù)據(jù)，可推算各邊的坐標(biāo)方位角，最后求出所有導(dǎo)線點(diǎn)的平面坐標(biāo)。 β D ? 導(dǎo)線的形式有附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、支導(dǎo)線和導(dǎo)線網(wǎng)等四種，類似于水準(zhǔn)路線。 ? 上 圖中包括了前三種形式的導(dǎo)線。 ? 導(dǎo)線網(wǎng)是由若干條附合導(dǎo)線和閉合導(dǎo)線構(gòu)成的網(wǎng)狀圖形。導(dǎo)線網(wǎng)包括：一個節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線網(wǎng)、兩個以上節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線網(wǎng)和兩個以上閉合環(huán)所組成的導(dǎo)線網(wǎng)等，如下圖所示。 ? 與水準(zhǔn)路線不同的是：導(dǎo)線所傳遞的是平面坐標(biāo) x、 y（有時也與高程一起傳遞）；觀測量為水平角和邊長；起始點(diǎn)或附合點(diǎn)一般都是各由兩個已知點(diǎn)所構(gòu)成。 ? 跟三角網(wǎng)比較，導(dǎo)線網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是點(diǎn)間通視條件容易滿足，布設(shè)靈活、方便。在林區(qū)和城市建成區(qū)，導(dǎo)線的優(yōu)勢尤為明顯。導(dǎo)線測量是現(xiàn)代控制測量的主要形式。 ? 運(yùn)用導(dǎo)線測量形式的前提條件是必須有光電測距儀或全站儀。 3. GPS控制網(wǎng) ? 利用 GPS定位技術(shù)建立的測量控制網(wǎng)。 GPS測量的特點(diǎn)是速度快、精度高、全天候，無需考慮點(diǎn)與點(diǎn)之間的通視情況。但在建筑物內(nèi)、地下、樹下及狹窄的城區(qū)街道內(nèi)不能使用。 4. 其它形式 ? 除了三角測量、導(dǎo)線測量、 GPS測量等主要控制測量方法之外，在某些場合下（如待測點(diǎn)數(shù)目較少時），還有一些其它方法可以運(yùn)用，如：小三角鎖、大地四邊形、前方交會、后方交會等，詳見教材 167。 7－ 3。 167。 72 導(dǎo)線測量 一 .導(dǎo)線的布設(shè)形式 二 .導(dǎo)線測量外業(yè) 三 .導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算 附合導(dǎo)線 閉合導(dǎo)線 單結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線 ?導(dǎo)線測量是平面控制測量中最常 用的方法。 ?導(dǎo)線點(diǎn)組成的圖形為一系列折線 或閉合多邊形