第二章 施工控制测量
? 第一节 施工控制网的特点
? 第二节 三角测量基本原理
? 第三节 三角测量的外业工作
? 第四节 精密导线
? 第五节 高程控制网
第一节 施工控制网的特点
? 1,控制的范围小, 控制点的密度大
? 2,点位布设和精度有特定的要求
? 3,使用频繁
? 4,受施工干扰
? 5,投影面的选择不同
第二节 三角测量基本原理
按坐标正算方法可得：
131313
131313
1213
s i n
c o s
213
?
?
??
???
???
???
Syy
Sxx
X 2
α12 S12
α13
1 S13 3
其中,S13 按正弦定理计算
1 3 2s i n
1 2 3s i n
1213 ?
?? SS
?起算数据 ―― 为了得到所有点的坐标，必须
已知的数据。包括：网中某一点的坐标 x1,y1，
某一边长度 S1及其坐标方位角 α12。
?观测元素 ―― 在各三角点上进行观测得到的
数据。一般是水平角（方向值）或边长。
? 推算元素 ―― 根据起算数据和观测元素的平
差值推算出来的数据。包括：三角网中各边长、
坐标方位角和三角点的坐标。
一、三角网中的数据类型：
二、起算数据的获得
1,起算边长
? 测区内已有国家三角网, 且精度能够满足
要求, 可直接利用其作为起算边长 。
? 已有网边长精度不能满足要求或无边长可
利用时, 可采用光电测距或 GPS基线法直接
测定三角网的某一边或某些边的边长作为起
算边长 。
2,起算坐标
? 测区内已有国家三角网时, 由已有的三
角网传递起算坐标 。
? 测区附近无三角网成果可供利用, 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定坐标或
建筑坐标系统 。
3,起算方位角
? 测区附近已有控制网时, 由已有网传
递方位角 。
? 无已知控制网成果可利用时, 一般用
天文测量方法测定三角网某一边的天文
方位角作为起算方位角或用陀螺经纬仪
测定真方位角作为起算方位角 。
? 方向精度要求不高时, 也可测定一条
边的磁方位角作为起算方位角 。
第三节 三角测量的外业工作
一, 三角网的设计和选点
1,主要内容
? 地形图上选择点位, 布置网形；
? 精度估算 （ 与控制网形状有关 ） ；
? 现场踏勘布点 。
2,三角网的基本图形
? 三角锁
? 中点多边形 大地四边形
3,选点布网的基本要求
? （ 1） 三角形的内角不应小于 30° ；受地形限
制时, 个别角亦不应小于 25° 。
? （ 2） 相邻点间应通视良好, 便于观测, 不受
旁折光影响；
? （ 3） 测距边应满足相应测距方法对地形等因
素的要求；
? （ 4） 控制点应便于长期保存和寻找, 点位应
有利于控制网的加密, 扩展 。
? （ 5） 要考虑三角测量的基本要求和施工放样
的特殊需要 。
二、角度观测
1,观测方法：方向观测法
C
A
B
E D
选择起始方向（如 A）；
盘左：照准起始方向，
配置水平度盘，读数；
顺时针依次照准各目标，
直至归零，即：
A—C—D—E—A
盘右：照准起始方向，
读数；
逆时针依次照准各目标，
直至归零，即：
A—E—D—C—A
各测回起始方向的读数按下列公式计算
式 中：
m —总测回数；
j —测回序号 （ j =1,2,3…, m） ；
i ' —水平度盘最小间隔分划值, DJ1型仪器
为 4’,DJ2型仪器为 10’；
w —测微器分格数, DJ1型仪器 w=60格,
DJ2型仪器 w=600”。
)()1(')1( 21180 ?????? jjij mm ?
45 3 2 1 0
165
8 ' 1 0" 8 ' 2 0"
度盘读数为,165° 38′ 15.4″
2,全圆方向法记录计算
水平度盘读数
盘左 盘右
左 — 右
2c
( 左 + 右 ) / 2 方
向值
归 零方向值
各测回
的平均值
测站
测回
目
标
( °′ )
( ″ ) ( ″ ) ( °′ ) ( ″ ) ( ″ ) ( ″ ) ( °′″ ) ( °′″ )
( °′″ )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12
06,6 54,6
A 90 01
04,4
05,2 270 00
56,0
55,3 +9,9
( 02,2)
90 01 00,2
0 00 00,0
00,3 47,0
C 148 47
00,7
00,5 328 46
50,2
48,6 +1 1,9 148 46 54,6 58 45 52,4
36,6 32,0
D 193 26
38,6
37,6 13 26
30,5
31,2 +6,4 193 26 34,4 103 25 32,2
42,0 30,2
E 248 40
42,5
42,2 68 40
28,6
29,4 +12,8 248 40 35,8 158 39 33,6
10,3 58,1
B
2
A 90 01
08,4
09,4 270 00
59,9
59,0 +10,4 90 01 04,2
3,方向观测注意事项
（ 1） 选择最有利的时间观测, 通视良好, 成象清晰,
稳定 。
（ 2） 注意旁折光的影响 。
（ 3） 在每半个测回中, 照准部只按一个方向转动 。
（ 4） 微动螺旋必须以旋进方向照准目标 。 测微器以
旋进方向使度盘分划线重合 。
（ 5） 认真消除视差 。 在一测回的观测过程中不得重
新调焦, 以免引起视准轴的变动 。
（ 6） 仪器 (包括三脚架 )不要受阳光直接照射 。
（ 7） 观测过程中, 照准部水准管不得偏离中心位置
一格 。
（ 8） 水平角观测的结果超过限差时, 应在原度盘位
置上进行重测 。
4,成果检核
? （ 1） 三角形的闭合差检核
? 三角形闭合差
? 三角形闭合差的限值
式中 m 为该等级三角网限制的测角中误差 。
????? 180iiii cbaw
32 mw ??限
(2) 测角中误差检核
测角中误差计算：
式中, w为各三角形的角度闭合差； n为所测
三角形的个数 。
实际得出的测角中误差 mβ 应小于设计要求
的测角中误差 。 否则应检查原因, 首先在角
度闭合差较大的有关各测站上进行重测 。
n
wwm
3
][?
?
三、基线测量
1.方法,光电测距，基线尺测距。
2,光电测距 注意事项,
? 基线两端的高差不宜过大，一般 h < 0.2 D
? 测距边直接选在地面覆盖物相同的地段, 不
宜选在烟囱, 散热塔, 散热池等发热体的上
空；
? 测线上不应有树枝, 电线等障碍物, 四等及
以上的测线应离开地面或障碍物 1.3m以上；
? 测线应避开高压线等强电磁场的干扰 。
第四节 精密导线
一, 工程精密导线的布设 原则
1,宜布设成直伸形状, 在必要的情况下, 可以
布设成直伸的导线闭合环 。
2,导线边所在位置应便于测距 。
3,导线点彼此之间通视良好, 减弱折光的影响 。
4,尽量布置长边, 以提高测距的相对精度并使
导线点数减少 。
5,导线点所在位置应便于放样和连测 。
6,导线点位置应尽量避开地质不稳定的地方，
并避免施工的干扰。
二、工程精密导线的测量方法
1,角度测量
用测回法观测 。 奇数测回测左角, 偶数测回
测右角 。 左, 右角分别取中数 。
角度观测注意事项：
? 观测右角时, 仍以左角起始方向为准配
置度盘位置 。
? 检查左, 右角之和与圆周角的闭合差
Δ=β左 +β右 – 360 o
Δ不应大于表 2-8的规定 (P.22)
? 为了消除旁折光影响, 一个测站的全部
测回数, 至少应分配在两个不同的时间
段观测 。
2．边长测量
根据测量设计所需的精度, 结合仪器设备
条件, 采用光电测距方法往返观测, 或按不
同时段观测 。
测距精度 测距仪精度等级 往返测回数
1/200 000 ? 4
1/150 000 ?,?? 4
1/100 000 ? 2
?? 3
1/50 000 ?,?? 1
??? 2
3.数据处理
? 导线环角度闭合差限差检核：
nmf 2?限?
式中,m — 设计所需的测角中误差；
n — 导线环内角个数。
?测角中误差计算：
mβ应符合测量设计的精度要求。
? ?
N
nf
m
/2?
? ?
导线的平差计算：
宜采用间接平差、条件平差。角、边观测
值应按下式确定权数：
式中 mβ—导线测角中误差；
mD—导线边长中误差 。
当导线精度要求不高时，如四、五等导线
亦可采用近似平差。
2
2
1
D
D
m
m
P
P
?
?
?
?
第五节 高程控制网
? 目的：确定水准点的高程，为工程建设
的施工放样和建筑物沉降变形的监测提
供高程基准
? 工作程序：图上设计水准点的分布和水
准网的图形（路线走向）、实地选定水
准点的位置，埋设水准标石、实施水准
测量外业观测、进行内业平差计算、编
制水准测量成果表。
? 观测方法：水准测量，三角高程测量。
? 第一节 施工控制网的特点
? 第二节 三角测量基本原理
? 第三节 三角测量的外业工作
? 第四节 精密导线
? 第五节 高程控制网
第一节 施工控制网的特点
? 1,控制的范围小, 控制点的密度大
? 2,点位布设和精度有特定的要求
? 3,使用频繁
? 4,受施工干扰
? 5,投影面的选择不同
第二节 三角测量基本原理
按坐标正算方法可得：
131313
131313
1213
s i n
c o s
213
?
?
??
???
???
???
Syy
Sxx
X 2
α12 S12
α13
1 S13 3
其中,S13 按正弦定理计算
1 3 2s i n
1 2 3s i n
1213 ?
?? SS
?起算数据 ―― 为了得到所有点的坐标，必须
已知的数据。包括：网中某一点的坐标 x1,y1，
某一边长度 S1及其坐标方位角 α12。
?观测元素 ―― 在各三角点上进行观测得到的
数据。一般是水平角（方向值）或边长。
? 推算元素 ―― 根据起算数据和观测元素的平
差值推算出来的数据。包括：三角网中各边长、
坐标方位角和三角点的坐标。
一、三角网中的数据类型：
二、起算数据的获得
1,起算边长
? 测区内已有国家三角网, 且精度能够满足
要求, 可直接利用其作为起算边长 。
? 已有网边长精度不能满足要求或无边长可
利用时, 可采用光电测距或 GPS基线法直接
测定三角网的某一边或某些边的边长作为起
算边长 。
2,起算坐标
? 测区内已有国家三角网时, 由已有的三
角网传递起算坐标 。
? 测区附近无三角网成果可供利用, 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定坐标或
建筑坐标系统 。
3,起算方位角
? 测区附近已有控制网时, 由已有网传
递方位角 。
? 无已知控制网成果可利用时, 一般用
天文测量方法测定三角网某一边的天文
方位角作为起算方位角或用陀螺经纬仪
测定真方位角作为起算方位角 。
? 方向精度要求不高时, 也可测定一条
边的磁方位角作为起算方位角 。
第三节 三角测量的外业工作
一, 三角网的设计和选点
1,主要内容
? 地形图上选择点位, 布置网形；
? 精度估算 （ 与控制网形状有关 ） ；
? 现场踏勘布点 。
2,三角网的基本图形
? 三角锁
? 中点多边形 大地四边形
3,选点布网的基本要求
? （ 1） 三角形的内角不应小于 30° ；受地形限
制时, 个别角亦不应小于 25° 。
? （ 2） 相邻点间应通视良好, 便于观测, 不受
旁折光影响；
? （ 3） 测距边应满足相应测距方法对地形等因
素的要求；
? （ 4） 控制点应便于长期保存和寻找, 点位应
有利于控制网的加密, 扩展 。
? （ 5） 要考虑三角测量的基本要求和施工放样
的特殊需要 。
二、角度观测
1,观测方法：方向观测法
C
A
B
E D
选择起始方向（如 A）；
盘左：照准起始方向，
配置水平度盘，读数；
顺时针依次照准各目标，
直至归零，即：
A—C—D—E—A
盘右：照准起始方向，
读数；
逆时针依次照准各目标，
直至归零，即：
A—E—D—C—A
各测回起始方向的读数按下列公式计算
式 中：
m —总测回数；
j —测回序号 （ j =1,2,3…, m） ；
i ' —水平度盘最小间隔分划值, DJ1型仪器
为 4’,DJ2型仪器为 10’；
w —测微器分格数, DJ1型仪器 w=60格,
DJ2型仪器 w=600”。
)()1(')1( 21180 ?????? jjij mm ?
45 3 2 1 0
165
8 ' 1 0" 8 ' 2 0"
度盘读数为,165° 38′ 15.4″
2,全圆方向法记录计算
水平度盘读数
盘左 盘右
左 — 右
2c
( 左 + 右 ) / 2 方
向值
归 零方向值
各测回
的平均值
测站
测回
目
标
( °′ )
( ″ ) ( ″ ) ( °′ ) ( ″ ) ( ″ ) ( ″ ) ( °′″ ) ( °′″ )
( °′″ )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12
06,6 54,6
A 90 01
04,4
05,2 270 00
56,0
55,3 +9,9
( 02,2)
90 01 00,2
0 00 00,0
00,3 47,0
C 148 47
00,7
00,5 328 46
50,2
48,6 +1 1,9 148 46 54,6 58 45 52,4
36,6 32,0
D 193 26
38,6
37,6 13 26
30,5
31,2 +6,4 193 26 34,4 103 25 32,2
42,0 30,2
E 248 40
42,5
42,2 68 40
28,6
29,4 +12,8 248 40 35,8 158 39 33,6
10,3 58,1
B
2
A 90 01
08,4
09,4 270 00
59,9
59,0 +10,4 90 01 04,2
3,方向观测注意事项
（ 1） 选择最有利的时间观测, 通视良好, 成象清晰,
稳定 。
（ 2） 注意旁折光的影响 。
（ 3） 在每半个测回中, 照准部只按一个方向转动 。
（ 4） 微动螺旋必须以旋进方向照准目标 。 测微器以
旋进方向使度盘分划线重合 。
（ 5） 认真消除视差 。 在一测回的观测过程中不得重
新调焦, 以免引起视准轴的变动 。
（ 6） 仪器 (包括三脚架 )不要受阳光直接照射 。
（ 7） 观测过程中, 照准部水准管不得偏离中心位置
一格 。
（ 8） 水平角观测的结果超过限差时, 应在原度盘位
置上进行重测 。
4,成果检核
? （ 1） 三角形的闭合差检核
? 三角形闭合差
? 三角形闭合差的限值
式中 m 为该等级三角网限制的测角中误差 。
????? 180iiii cbaw
32 mw ??限
(2) 测角中误差检核
测角中误差计算：
式中, w为各三角形的角度闭合差； n为所测
三角形的个数 。
实际得出的测角中误差 mβ 应小于设计要求
的测角中误差 。 否则应检查原因, 首先在角
度闭合差较大的有关各测站上进行重测 。
n
wwm
3
][?
?
三、基线测量
1.方法,光电测距，基线尺测距。
2,光电测距 注意事项,
? 基线两端的高差不宜过大，一般 h < 0.2 D
? 测距边直接选在地面覆盖物相同的地段, 不
宜选在烟囱, 散热塔, 散热池等发热体的上
空；
? 测线上不应有树枝, 电线等障碍物, 四等及
以上的测线应离开地面或障碍物 1.3m以上；
? 测线应避开高压线等强电磁场的干扰 。
第四节 精密导线
一, 工程精密导线的布设 原则
1,宜布设成直伸形状, 在必要的情况下, 可以
布设成直伸的导线闭合环 。
2,导线边所在位置应便于测距 。
3,导线点彼此之间通视良好, 减弱折光的影响 。
4,尽量布置长边, 以提高测距的相对精度并使
导线点数减少 。
5,导线点所在位置应便于放样和连测 。
6,导线点位置应尽量避开地质不稳定的地方，
并避免施工的干扰。
二、工程精密导线的测量方法
1,角度测量
用测回法观测 。 奇数测回测左角, 偶数测回
测右角 。 左, 右角分别取中数 。
角度观测注意事项：
? 观测右角时, 仍以左角起始方向为准配
置度盘位置 。
? 检查左, 右角之和与圆周角的闭合差
Δ=β左 +β右 – 360 o
Δ不应大于表 2-8的规定 (P.22)
? 为了消除旁折光影响, 一个测站的全部
测回数, 至少应分配在两个不同的时间
段观测 。
2．边长测量
根据测量设计所需的精度, 结合仪器设备
条件, 采用光电测距方法往返观测, 或按不
同时段观测 。
测距精度 测距仪精度等级 往返测回数
1/200 000 ? 4
1/150 000 ?,?? 4
1/100 000 ? 2
?? 3
1/50 000 ?,?? 1
??? 2
3.数据处理
? 导线环角度闭合差限差检核：
nmf 2?限?
式中,m — 设计所需的测角中误差；
n — 导线环内角个数。
?测角中误差计算：
mβ应符合测量设计的精度要求。
? ?
N
nf
m
/2?
? ?
导线的平差计算：
宜采用间接平差、条件平差。角、边观测
值应按下式确定权数：
式中 mβ—导线测角中误差；
mD—导线边长中误差 。
当导线精度要求不高时，如四、五等导线
亦可采用近似平差。
2
2
1
D
D
m
m
P
P
?
?
?
?
第五节 高程控制网
? 目的：确定水准点的高程，为工程建设
的施工放样和建筑物沉降变形的监测提
供高程基准
? 工作程序：图上设计水准点的分布和水
准网的图形（路线走向）、实地选定水
准点的位置，埋设水准标石、实施水准
测量外业观测、进行内业平差计算、编
制水准测量成果表。
? 观测方法：水准测量，三角高程测量。
