控制测量课件PPT 地质大学(北京)测绘工程 第二章
65页1、第二章 水平控制网的技术设计,outline,水平控制网的布设原则和方案控制网的布设过程,国家 工程,技术设计; 选点、建标、埋石; 观测; 归算; 平差,2.1国家水平控制网的布设原则和方案,建立国家水平控制网的方法 国家水平控制网的布设原则 国家水平控制网的布设方案 我国天文大地网的基本情况,一、水平控制网的布设形式,三角网 导线网 测边网 边角网 GPS网,1、常规控制网的异同,通视要求? 控制面积? 精度?,2、 GPS控制网,分级布网,逐级控制; 应有足够的精度; 应有足够密度; 应有统一的规格。,二、国家水平控制网的布设原则,1958年,大地测量法式;(陈永龄) 1974年,国家三角测量和精密导线测量规范。,1、分级布网,逐级控制,密度先疏后密、逐级增大; 精度先高后低、逐级递降; 既可简化布网工作,又可及时提供成果。,“质量、数量、时间、经费”,2、应有足够的精度,保证测图的实际需要,起算误差小于总误差的三分之一,可以忽略不计,测图的要求:图根点的点位误差应小于图上0.1mm,图根点的误差由图根点的测量误差和起算控制点的相对误差组成,3、应有足够的密度,Q,s,保证测图的
2、实际需要,4、应有统一的规格,经验; 统计分析; 施工建设单位的意见; 相邻等级之间2:1,三、国家水平控制网的布设方案,分等级布设:,一等三角锁,二等三角锁、网,三、四等三角网,骨干,全面基础,基本控制,51年61年初步完成;61年76年修补,1、一等三角锁系的布设,“天文大地网”,技术指标: 锁段长度: 平均边长: 测角中误差: 起算边长相对中误差:天文点测定精度:,2、二等三角网的布设,二等全面网,二等基本锁+二等补充网,3、三、四等三角网的布设,插网法,插点法,接边网,接点网,国家水平控制网中的“数据”,布设工作开始于20世纪50年代初,60年代末基本完成。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,一次平差就要用到100多万个原始数据,解31万个矛盾方程,解出16万个未知数。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
3、得结果基本一致,坐标最大差为4.8cm。,三、我国的国家GPS控制网,A级网共有27个主点和6个副点组成。 点间平均距离约650公里。 GPS双频接收机在33个点上进行了9昼夜的连续观测,2.2工程水平控制网的布设原则和方案,面积小,密度大,边长短;精度要求高;特殊的工程建设有特殊的布设方案;,测图、施工、变形观测,特殊之处,P39,边长短 等级多 各等级的控制网都可以做首级控制;三、四等有加密网与独立首级网的区别;,精度至上,不考虑扩展,说明:首级网很多是独立网,城市及高精度的工程控制网的首级控制网往往是独立网,并在首级控制下分级布网; 1)已有成果精度过低 3)根据需要对含有“尺度”的网点平面坐标提出要求,2.3技术设计中的精度估算,作业之前,必须根据任务要求,结合测区的具体情况: 在图上设计出图形结构较强,点位分布较好的网形; 明确技术规定; 选择适当的仪器; 编制作业计划; 成果验收;,精度估计问题 控制网的质量指标 控制网的优化设计,P40,举例说明:精度估计的意义,IV等锁,设, ; 测角中误差:2.5秒; 估算最弱边能否达到规范要求 ?,一、精度估算的思想,起算数据 观测
4、精度 概略网形,推算元素的精度,控制网中边长、方位角或点位坐标等,1、间接平差中的精度评定,误差方程:,平差未知数的函数:,2、条件平差中的精度评定,条件式:,推算元素:,权函数式:,平差值函数的协因数:,3、条件分组平差,第一组条件式,第二组条件式,先按第一组条件式进行平差,求得第一次改正数,改化第二组条件式。设改化后的第二组条件式为:,P41,条件分组平差(续),其线性式:,推算元素F是观测元素平差值的函数:,则F的权倒数为:,则F的中误差为:,精度估算的过程?,列条件式/误差方程式;列权函数式;求权倒数;求推算元素的精度;,二、精度估算的方法,概略图形,误差方程式B 推算元素的权函数式,,条件方程式 推算元素的权函数式,估算其精度,求权倒数,公式估算法,程序估算法,程序估算法,在设计图上量取各未知点的近似坐标x,y 以起算数据一起反算出一套网中将要观测的边长、角度(水平方向)的模拟观测值。 利用这套模拟观测值上机模拟平差。 当计算进行到求出法方程系数阵的逆(Qxx)之后,即可转入精度评定计算。 在精度评定时,利用设计单位权中误差(一般为方向或角度观测中误差),代替正常平差时的验后
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