【正文】 第七章 工程控制測(cè)量 學(xué)習(xí)要點(diǎn) ◆ 控制測(cè)量概述 （掌握） ◆ 導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量 （掌握） ◆ 交會(huì)定點(diǎn)的計(jì)算 ◆ GPS控制測(cè)量 71 控制測(cè)量概述 一 .目的和作用 ? 為測(cè)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(cè)量的基準(zhǔn) ? 二 .基本術(shù)語(yǔ) ? 測(cè)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(chēng)細(xì)部）測(cè)量或測(cè)設(shè)。 ? 無(wú)論是測(cè)繪還是測(cè)設(shè)，都需以測(cè)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(duì)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(gè)彼此有聯(lián)系的控制點(diǎn)組成的網(wǎng)狀圖形 ? 控制測(cè)量（ Contrl survey）： 建立和測(cè)定控制點(diǎn)并獲得其坐標(biāo)參數(shù)的工作過(guò)程。 ? 控制測(cè)量分為平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量。 ? 平面控制測(cè)量： 測(cè)定控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)（ x,y ）的工作過(guò)程。 ? 高程控制測(cè)量 ： 測(cè)定控制點(diǎn)高程（ H ）的工作過(guò)程。 ? 平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量可以分開(kāi)進(jìn)行，也可以同時(shí)進(jìn)行。 三 . 控制測(cè)量的類(lèi)型 ? 按照內(nèi)容分為： 平面控制測(cè)量：測(cè)量控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)（ x,y） 高程控制測(cè)量：測(cè)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(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí) ? 按照測(cè)量方法： 天文測(cè)量、常規(guī)測(cè)量（三角網(wǎng)、導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量）、 GPS測(cè)量 ? 按照測(cè)量區(qū)域分為： 國(guó)家控制測(cè)量、城市控制測(cè)量、工程控制測(cè)量 四 .國(guó)家控制網(wǎng) 在全國(guó)范圍內(nèi)布設(shè)建立的控制網(wǎng)。由國(guó)家測(cè)繪局測(cè)繪大隊(duì)用精密測(cè)量?jī)x器和嚴(yán)密方法布建的，等級(jí)分為一、二、三、四等。 ? 測(cè)量工作的原則之一是 “ 精度上從高級(jí)到低級(jí) ” 。國(guó)家網(wǎng)從一等到四等逐級(jí)進(jìn)行控制，精度逐級(jí)降低，邊長(zhǎng)逐級(jí)縮短，密度逐級(jí)增大。 ? 國(guó)家一、二等控制網(wǎng)合稱(chēng)為天文大地網(wǎng)。 ? 我國(guó)天文大地網(wǎng)于 1951年開(kāi)始布設(shè)， 1961年基本完成，1975年修補(bǔ)測(cè)工作全部結(jié)束，全網(wǎng)有 4萬(wàn) 8千多個(gè)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(xiàn)和緯線(xiàn)布設(shè)成縱橫交叉的三角鎖系，鎖長(zhǎng) 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(zhǎng)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(gè)大致相等的部分，這 4個(gè)空白部分用二等補(bǔ)充網(wǎng)填充，稱(chēng)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(chēng)全面布網(wǎng)方案。二等基本鎖的邊長(zhǎng)為 20～ 25km，二等網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)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(zhǎng)為 4～ 5km和 2～ 3km。 三、四等三角網(wǎng) 加密控制網(wǎng)，滿(mǎn)足測(cè)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(jí)布網(wǎng)。 三等網(wǎng)平均邊長(zhǎng)： 8km 四等網(wǎng)平均邊長(zhǎng)： 26km 2. 城市（廠(chǎng)礦）控制網(wǎng) ? 國(guó)家控制網(wǎng)的密度較稀，難以滿(mǎn)足城市或廠(chǎng)礦建設(shè)的需要，所以，在縣級(jí)以上的城市和大、中型廠(chǎng)礦，一般需建立自己的平面控制網(wǎng)，稱(chēng)作城市平面控制網(wǎng)或（廠(chǎng)）礦區(qū)平面控制網(wǎng)。 ? 城市（廠(chǎng)礦）控制網(wǎng)通常須與國(guó)家控制網(wǎng)聯(lián)結(jié)（或相聯(lián)系），即以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上的國(guó)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(chǎng)）礦區(qū)大小以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)工程對(duì)測(cè)量精度的要求，合理布設(shè)相應(yīng)等級(jí)的平面控制網(wǎng)。 ? 城市（廠(chǎng)礦）平面控制網(wǎng)的等級(jí)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(jí)和二級(jí)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(kāi)發(fā)區(qū)以及較大規(guī)模的廠(chǎng)區(qū)等）專(zhuān)門(mén)布設(shè)的測(cè)量控制網(wǎng)。 ? 工程控制網(wǎng)應(yīng)盡可能與國(guó)家網(wǎng)或城市網(wǎng)聯(lián)結(jié)，連接確有困難時(shí)，也可建立獨(dú)立的控制網(wǎng)。工程控制網(wǎng)的等級(jí)最高為三等，一般為四等或一、二、三級(jí)。 ? 在廠(chǎng)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(cè)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(cè)方法。 1. 三角網(wǎng)與三角測(cè)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(cè)量出網(wǎng)中所有三角形的內(nèi)角。當(dāng)已知兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，或已知一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)和一條邊的長(zhǎng)度（用測(cè)距儀或鋼尺測(cè)距）與方位角（用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)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(zhǎng)）。 ? 構(gòu)建、測(cè)定三角網(wǎng)點(diǎn)的工作叫三角測(cè)量。 ? 三角測(cè)量在過(guò)去（ 20世紀(jì) 80年代以前）是平面控制測(cè)量的主要方法。過(guò)去已經(jīng)建成、目前仍在使用的國(guó)家一、二、三、四等平面控制點(diǎn)基本上都是采用三角測(cè)量方法獲得的。當(dāng)時(shí)，高精度測(cè)邊很難實(shí)現(xiàn)。 ? 三角測(cè)量的觀測(cè)量主要是水平角，邊長(zhǎng)觀測(cè)很少，距離傳遞誤差較大；此外，三角網(wǎng)對(duì)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(cè)距儀和全站儀已普遍應(yīng)用的現(xiàn)代，城市控制測(cè)量和工程控制測(cè)量基本上不采用三角網(wǎng)。 ? 除了測(cè)角三角網(wǎng)之外，還有在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的、形狀與測(cè)角三角網(wǎng)相類(lèi)似的測(cè)邊（三角）網(wǎng)和邊角組合網(wǎng)。與測(cè)角網(wǎng)一樣，測(cè)邊網(wǎng)和邊角網(wǎng)目前也很少采用。 2. 導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)與導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量 ? 導(dǎo)線(xiàn)：由若干條直線(xiàn)連成的折線(xiàn)。 ? 布設(shè)控制點(diǎn)時(shí)，使點(diǎn)與點(diǎn)之間單線(xiàn)相連形成鏈狀折線(xiàn)，測(cè)量出邊長(zhǎng)和角度之后便可逐點(diǎn)傳遞平面坐標(biāo)。 ? 導(dǎo)線(xiàn)中的每一條直線(xiàn)叫導(dǎo)線(xiàn)邊 。 ? 相鄰兩直線(xiàn)之間的水平角叫做轉(zhuǎn)折角 。 ? 折線(xiàn)上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)叫導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)（控制點(diǎn)）。 ? 選擇、測(cè)定導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)平面坐標(biāo)的工作叫導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量。通過(guò)測(cè)量 導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)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(xiàn)點(diǎn)的平面坐標(biāo)。 β D ? 導(dǎo)線(xiàn)的形式有附合導(dǎo)線(xiàn)、閉合導(dǎo)線(xiàn)、支導(dǎo)線(xiàn)和導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)等四種，類(lèi)似于水準(zhǔn)路線(xiàn)。 ? 上 圖中包括了前三種形式的導(dǎo)線(xiàn)。 ? 導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)是由若干條附合導(dǎo)線(xiàn)和閉合導(dǎo)線(xiàn)構(gòu)成的網(wǎng)狀圖形。導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)包括：一個(gè)節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)、兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)和兩個(gè)以上閉合環(huán)所組成的導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)等，如下圖所示。 ? 與水準(zhǔn)路線(xiàn)不同的是：導(dǎo)線(xiàn)所傳遞的是平面坐標(biāo) x、 y（有時(shí)也與高程一起傳遞）；觀測(cè)量為水平角和邊長(zhǎng)；起始點(diǎn)或附合點(diǎn)一般都是各由兩個(gè)已知點(diǎn)所構(gòu)成。 ? 跟三角網(wǎng)比較，導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是點(diǎn)間通視條件容易滿(mǎn)足，布設(shè)靈活、方便。在林區(qū)和城市建成區(qū)，導(dǎo)線(xiàn)的優(yōu)勢(shì)尤為明顯。導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量是現(xiàn)代控制測(cè)量的主要形式。 ? 運(yùn)用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量形式的前提條件是必須有光電測(cè)距儀或全站儀。 3. GPS控制網(wǎng) ? 利用 GPS定位技術(shù)建立的測(cè)量控制網(wǎng)。 GPS測(cè)量的特點(diǎn)是速度快、精度高、全天候，無(wú)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(shù)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(cè)量、導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、 GPS測(cè)量等主要控制測(cè)量方法之外，在某些場(chǎng)合下（如待測(cè)點(diǎn)數(shù)目較少時(shí)），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(huì)、后方交會(huì)等，詳見(jiàn)教材 167。 7－ 3。 167。 72 導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量 一 .導(dǎo)線(xiàn)的布設(shè)形式 二 .導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量外業(yè) 三 .導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)業(yè)計(jì)算 附合導(dǎo)線(xiàn) 閉合導(dǎo)線(xiàn) 單結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線(xiàn) ?導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量是平面控制測(cè)量中最常 用的方法。 ?導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)組成的圖形為一系列折線(xiàn) 或閉合多邊形