测绘专业控制测量讲义（三角高程测量 高斯投影等255页）.pdf

1.1 控制测量的任务及其基本内容
现代大地测量
空间大地测量GPS
理论 大地测量 物理
几何大地测量
几何大地测量------确定地球的形状和大小与地面点的位置。主要内容：国家大地控制网（平面
与高程）的建立基本原理与方法；精密测角（方向）、测边，精密水准测量；地球椭球数学性质，
椭球面上测量计算，椭球数学投影以及地球椭球几何参数的数学模型等。
1.1.1 控制测量的任务
⑴控制测量是研究精确测定地面点空间位置的学科。X,Y,H L,B,H
⑵控制测量的服务对象主要是各种工程建设、城镇建设和土地规划与管理工作。
测量范围比大地测量小，测量手段多样化。
⑶工程建设大体可分为设计、施工、运营 3 个阶段。
设计阶段------测图控制网
施工阶段------施工控制网
运营阶段------变形观测专用控制网
1.1.2 控制测量的基本内容
设计阶段：可行性论证，估计（算）技术经济指，写技术设计报告等。
施测阶段：选点、埋石、建标、观测、数据处理。
使用阶段：主要是对控制网的成果进行有效的管理。

1.2 控制测量的基准面和基准线
1.2.1 铅垂线与大地水准面
离心力
重力 引力
图 1-2

测量外业的基准面------大地水准面
基准线------铅垂线
1.2.2 参考椭球与总地球椭球
大地水准面是个物理面，不是数学面。
参考椭球：形状和大小与本国或本地区的大地体相近并且两者的相对位置确定的两极略
扁的旋转椭球。测量计算的基准面。

总地球椭球。
1.2.3 垂线偏差与大地水准面差距
1.3 控制网的布设形式
1.3.1 水平控制网的布设形式
1 三角网 网形
一组公式： s1.3 = s1.2 sin B /sinC (1-1)
α1.3 = α1.2 + A (1-2)
Δx1.3 = s1.3 cosα1.3 ,Δy1.3 = s1.3 sinα1.3 (1-3)
x3 = x1 + Δx1.3 , y3 = y1 + Δy1.3 (1-4)
观测量------方向或角度。
起算数据------独立网 4 个：x,y,s,α或两点坐标。
推算元素------坐标，边长，坐标方位角。
2 导线网 网形：灵活多样。
观测量------方向（或角度）和边长。
起算数据------独立导线网 3 个：x,y,α。
推算元素------坐标，边长（平差值），坐标方位角。
优缺点
3 边角网和三边网
4 GPS 网（另开一门课）。
1.3.2 高程控制网的布设形式（第五章讲）。

2.1 国家水面控制网的布设原则和方案
2.1.1 布设原则
分级布网，逐级控制；一二三四等控制网
应有足够的精度；1958 年，大地测量法式（草案），一、二、三、四等三角测量细则，
一、二等基线测量细则。
1974 年，国家三角测量和精密导线测量规范。
应有足够密度；
应有统一的规格。
2.1.2 布设方案
一等三角锁------骨干，沿经纬线布设，起算边，拉普拉斯方位角，锁长，平均边长，
三角形个数，测角中误差。
二等三角锁、网------全面基础。
三、四等三角网------插网、插点。
2.1.3 我国天文大地网基本情况简介
我国疆域辽阔，地形复杂。除按上述方法布设大地网外，在特殊困难地区采用了相应的方法，在青藏高原困难地区，采用相应精度的一等精密导线代替一等三角锁；连接辽宁半岛和山东半岛的一等三角锁，布设了边长为 113km 的横跨渤海湾的大地四边形；卫星大地测量方法联测了南海诸岛，使这些岛也纳入到统一的国家大地坐标系中。
我国统一的国家大地控制网的布设工作开始于 20 世纪 50 年代初，60 年代末基本完成，历时20 多年。共布设一等三角锁 401 条，一等三角点 6182 个，构成 121 个一等锁环，锁长 7.3 万 km。

一等导线点 312 个，构成 10 个导线环，导线环总长约 1 万 km。1982 年完成了天文大地网整体平差，网中包括一等三角锁系，二等三角网，部分三等网，共 48433 个大地控制点，500 条起始边和近 1000 个正反起始方位角的 311198 的方向观测值，1404 条导线测距观测值。平差结果表明：网中离大地原点最远点的点位中误差为±0.9m，一等方向中误差为±0.46 秒。采用条件联系数法和附有条件的间接观测平差法两种方案独立进行平差，两种方案平差后所得结果基本一致，坐标最大差为 4.8cm。这充分说明我国天文大地网的精度较高，结果可靠。

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