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1、数字化测图技术,内蒙古科技大学,第一章：控制测量,内容提要： 控制测量概述 全站仪及其使用 导线测量 交会测量 高程测量 RTK图根控制测量,一、控制测量的目的,第一节 控制测量概述,控制测量的目的就是为地形图测绘和各种工程测量提供控制基础和起算基准，碎部测量以此测定地物、地貌特征点的平面坐标和高程，确定地物、地貌的空间分布和相互关系。,第一节 控制测量概述,二、控制测量分类 控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。 控制测量按精度分为不同等级，各个等级有不同的技术指标，国家平面控制测量分为一、二、三、四等四个等级；国家高程控制测量也分成一、一、三、四等四个等级。 三、控制测量应遵循的原则 控
2、制测量应遵循从高级到低级、由整体到局部，逐级控制，逐级加密的原则。,第一节 控制测量概述,四、控制测量实施步骤 技术设计：设计布网方案、实施计划 。 选点 ：在实地上确定控制点的具体位置 。 造标、埋石：埋设地下标石。 观测 ：用仪器采集各种数据。 数据处理 ：观测数据的检查、平差计算等。 成果验收与上交：依据验收标准进行验收。,第一节 控制测量概述,五、图根控制测量概述 1、图根平面控制测量 国家控制网点的密度太稀不能满足测图要求，需要在国家等级控制网基础上建立图根控制网，图根控制网主要形式是小三角测量和导线测量两种形式，其次有交会定点。 2、等外水准测量与三角高程测量 等外水准和三角高程网
3、，既可作为小测区的首级高程控制，又可作为图根控制。,第一节 控制测量概述,作业题,1、控制测量应遵循的原则是什么？ 2、控制测量分为哪两种测量？,第二节：全站仪及其使用, “全站仪”全称为“全站型电子速测仪”，它是把测距、测角和微处理机等部分结合起来形成一体，能够自动测量、自动计算、自动显示记录、存储和数据输出的测绘仪器。 由于它能自动完成一个测站上的全部测量工作，故称它为“全站仪”，简言之，全站仪是集光、机、电算于一体的智能型测绘仪器。,第二节：全站仪及其使用,一、全站仪的发展 20世纪初，经纬仪经历了从游标经纬仪到光学经纬仪的发展。 六十年代末期，以半导体发光管为光源的小型红外测距仪问世
4、。 红外测距仪与光学经纬仪组合在一起（称为组合式半站仪）使用 电子经纬仪的发展。 1968年全站型电子速测仪 的问世 。,第二节：全站仪及其使用,二、全站仪的特点 “整体式”的结构 向“智能化”操作与大屏幕字符、数字显示发展 自动改正轴系误差，适应在单个度盘位置的高精度测角与测点 丰富的内存软件功能和可编程性的发展 存储卡与便携式微机用于全站仪的数据采集,第二节：全站仪及其使用,三、全站仪的精度划分 全站仪主要的精度指标是测距标准差md和测角标准差m。,GTS-102N型全站仪精度： m=2 md=2+2ppm,第二节：全站仪及其使用,四、GTS-102N型全站仪的使用 1、各部件名称,第二节
5、：全站仪及其使用,2、显示屏 显示屏采有点阵式液晶显示（LCD），可显示4行，每行20个字符。,第二节：全站仪及其使用,3、操作键,第二节：全站仪及其使用,4、全站仪的数据采集 安置仪器：对中、整平，量取仪高、开机。 创建文件：在Menu中，选择“数据采集”进入“选择文件”，输入文件名后确定，即完成文件创建工作 定向：按提示输入测站点点号及标识符、坐标、仪高，后视点点号及标识符、坐标、镜高，仪器瞄准后视点，进行定向。 数据采集:进入“测量”状态，测量碎部点坐标。,第三节：导线测量,一、概述 将测区内相邻控制点先连成折线的图形，被称为导线。导线上的各控制点称为导线点。导线测量就是通过测定导线的边
6、长和转折角，根据已知坐标数据计算出各导线点的坐标。 导线通常被布设成闭合导线、附合导线和支导线三种形式。,第三节：导线测量,二、全站仪导线测量及其计算 1、采用测角、量边导线方法的施测和计算,外业施测成果检测 角度闭合差的计算和调整,第三节：导线测量,a.计算角度闭合差,b.计算角度改正数 闭合差按相反符号平均分配到各角上.,导线边方位角的计算,第三节：导线测量,坐标增量计算及坐标增量闭合差的调整 a.坐标增量的计算 b.坐标增量闭合差的计算,c.导线全长闭合差的计算 d.导线全长相对闭合差,第三节：数字化测图工作过程与作业模式,在通常情况下，图根导线的值不应超过1/2000，困难地区不应超过
7、1/1000。,e.计算坐标增量改正值,计算导线点的坐标,第三节：数字化测图工作过程与作业模式,2、全站仪实测导线点坐标的导线测量及其计算,外业施测成果检验,第三节：数字化测图工作过程与作业模式,当检验满足要求后，认为外业施测成果合格，可以进行内业平差计算。,第三节：数字化测图工作过程与作业模式,内业数据处理与坐标计算,无定向导线解算程序,clc, %无定向导线解算 Clear, xa=729.7173;ya=336.4977;xb=529.1246;yb=261.3952; x0=729.7173,336.4977,729.7173,383.0480,641.0298,408.3726,53
8、7.4506,434.8864,525.3260,400.5413; alp=(37+55/60+26/3600)*pi/180; for i=1:length(x0)/2-1 x1(2*i+1)=xa + (x0(2*i+1)-xa)*cos(alp)-(x0(2*i+2)-ya)*sin(alp); x1(2*i+2)=ya + (x0(2*i+2)-ya)*cos(alp)+(x0(2*i+1)-xa)*sin(alp); end,729.72 336.5 729.72 383.05 641.03 408.37 537.45 434.89 525.33 400.54,0 0 701.11
9、 373.22 615.58 338.69 517.58 295.94 529.13 261.4,初算坐标 x0,改正坐标 x1,第三节：导线测量,作业题,1、什么是导线测量？ 2、导线测量的型式有几类？ 3、导线测量的内业计算步骤？ 4、掌握导线测量的内业计算？,第四节：交会测量,一、测角前方交会,第四节：交会测量,为了校核，通常测角前方交会选择三个已知控制点，按上述公式可以分两组求出待测点的坐标。,第四节：交会测量,二、测边交会 作业模式:测出距离，由边长推算坐标。 计算方法是由距离推角度，由角度交会法计算,第四节：交会测量,三、全站仪自由设站法 全站仪自由设站法，即在任意位置安置全站仪，
10、通过对几个已知点的观测，得到测站点的坐标。,第五节：高程测量,传统的测量方法是水准测量、三角高程测量。两种方法虽然各有特色，但都存在着不足。 水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度是较高的，但受地形起伏条件的限制，外业工作量大，施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏的限制，且施测速度较快，但精度低。 随着全站仪的广泛使用，使用跟踪杆配合全站仪测量高程的方法越来越普及，,第五节：高程测量,第六节：RTK图根控制测量,一、概述 载波相位差分技术又称 RTK（Real Time Kinematic）技术。 RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供
11、测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果。,第六节：RTK图根控制测量,RTK系统结构图,第六节：RTK图根控制测量,二、RTK控制测量 RTK图根控制测量的一般作业流程： 收集资料 求定测区转换参数 基准点的安置和测定 流动站观测,第六节：RTK图根控制测量,三、RTK在图根控制测量时应注意的问题： 基准站宜布设在测区中央最高控制点上。 测站不宜安置在有大面积水域旁。 电台不宜放在离GPS接收机过近的地方。 提高基准站和流动站的天线高度。 GPS信号失锁时需要重新进行初始化。 选择作业时段。 卫星观测数量一定要达到五颗以上方能进行观测记录。,第六节：RTK图根控制测量,作业题,1、RTK测量技术的基本思想？ 2、RTK有几部分组成？ 3、RTK图根控制测量的一般作业流程？ 4、RTK图根控制测量时应注意的问题？ 5、掌握2.3节的例题。,