3平面控制网的布设与技术设计.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑3平面控制网的布设与技术设计 测绘信息网 §1.3 操纵网的布设形式 1.3.1水平操纵网的布设形式 1.三角网 1）网形 在地面上选定一系列点位1，2，?，使彼此观测的两点通视，把它们按三角形的形式连接起来即构成三角网假设测区较小，可以把测区所在的一片面椭球面近似看做平面，那么该三角网即为平面上的三角网（图1-4）三角网中的观测量是网中的全部（或大片面）方向值（有关方向值的观测方法见第三章），图1-4中每条实线表示对向观测的两个方向根据方向值即可算出任意两个方向之间的夹角 若已知点1的平面坐标（x1,y1），点1至点2的平面边长s1,2，坐标方位角?1,2，便可用正弦定理依次推算出全体三角网的边长、各边的坐标方位角和各点的平面坐标这就是三角测量的根本原理和方法 以图1-4为例，待定点3的坐标可按下式 计算 s1,3?s1,2sinB （1-1） sinC?1,3??1,2?A （1-2） ?x1,3?s1,3cos?1,3??? （1-3） ?y1,3?s1,3sin?1,3??x3?x1??x1,3??? （1-4） y3?y1??y1,3??图1-4 即由已知的s1,2，?1,2，x1，y1和各角观测值的平差值A,B,C可推算求得x3，y3同理可依次求得三角网中其他各点的坐标。

2）起算数据和推算元素 为了得到全体三角点的坐标，务必已知三角网中某一点的起算坐标（x1,y1）,某一起算边长s1,2和某一边的坐标方位角?1,2，我们把它们统称为三角测量的起算数据（或元素）在三角点上观测的水平角（或方向）是三角测量的观测元素由起算元素和观测元素的平差值推算出的三角形边长、坐标方位角和三角点的坐标统称为三角测量的推算元素 3）工程测量中三角网起算数据的获得 在工程测量中，三角网起算数据可由以下方法求得： （1）起算边长 当测区内有国家三角网（或其他单位施测的三角网）时，若其精度得志工程测量的要求，那么可利用国家三角网边长作为起算边长若已有网边长精度不能得志工程测量的要求（或无已知边长可利用）时，那么可采用电磁波测距仪直接测量三角网某一边或某些边的边长作为起算边长 （2）起算坐标 当测区内有国家三角网（或其他单位施测的三角网）时，那么由已有的三角网传递坐标若测区邻近无三角网成果可利用，那么可在一个三角点上用天文测量方法测 1 测绘信息网 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设坐标系统 （3）起算方位角 当测区邻近有操纵网时，那么可由已有网传递方位角若无已有成果可利用时，可用天文测量方法测定三角网某一边的天文方位角再把它换算为起算方位角在特殊处境下也可用陀螺经纬仪测定起算方位角 （4）独立网与非独立网 当三角网中只有必要的一套起算数据（例如一条起算边，一个起算方位角和一个起算点的坐标）时，这种网称为独立网图1-5中各网都是独立网，其中（a）称为中点多边形，是三角网中常用的一种典型图形 假设三角网中具有多于必要的一套起算数据时，那么这种网称为非独立网例如图1-6为相邻两三角形中插入两点的典型图形A,B,C和D都是高级三角点，其坐标、两点间的边长和坐标方位角都是已知的因此，这种三角网的起算数据多于一套，属于非独立网，又称为附合网图中的P、Q为待定点 图1-5 图1-6 2.导线网 导线网是目前工测操纵网较常用的一种布设形式，它包括单一导线和具有一个或多个结点的导线网网中的观测值是角度（或方向）和边长。

独立导线网的起算数据是：一个起算点的x,y坐标和一个方向的方位角 导线网与三角网相比，主要优点在于： （1）网中各点上的方向数较少，除结点外只有两个方向，因而受通视要求的限制较小，易于选点和降低觇标高度，甚至无须造标 （2）导线网的图形分外生动，选点时可根据概括处境随时变更 （3）网中的边长都是直接测定的，因此边长的精度较平匀 导线网的缺点主要是：导线网中的多余观测数较同样规模的三角网要少，有时不易察觉观测值中的粗差，因而稳当性不高 由上述可见，导线网更加适合于障碍物较多的平坦地区或隐秘地区 3.边角网和三边网 边角网是指测角又测边的以三角形为根本图形的网假设只测边而不测角即为三边网实际上导线网也可以看做是边角网的特殊处境 上述3种布设形式中，三角网早在17世纪即被采用随后经过前人不断研究、提升，无论从理论上还是实践上逐步形成为一套较完善的操纵测量方法，这就是“三角测量”由于这种方法主要使用经纬仪完成大量的野外观测工作，所以在电磁波测距仪问世以前的年头，三角网是布设各级操纵网的主要形式。

三角网的主要优点是：图形简朴，网的精度较高，有较多的检核条件，易于察觉观测中的粗差，便于计算缺点是：在平原地区或隐秘地区易受障碍物的影响，布网困难大，有时不得不建立较高的觇标 随着电磁波测距仪的不断完善和普及，导线网和边角网逐步得到广泛的应用尤其是前 2 测绘信息网 者，目前在平原或隐秘地区已根本上代替了三角网作为等级操纵网由于完成一个测站上的边长观测通常要比方向观测轻易，因而在仪器设备和测区通视条件都允许的处境下，也可布设完全的测边网在精度要求较高的处境下（例如细致的变形监视测量），可布设片面测边、片面测角的操纵网或边、角全测的操纵网 4. GPS网 进人20世纪90年头，随着GPS定位技术在我国的引进，大量大、中城市勘测院及工程测量单位开头用GPS布设操纵网目前GPS相对定位精度，在几十公里的范围内可达1/1 000 000～2/100 000，可以得志《城市测量模范》对城市二、三、四等网的精度要求（二等最弱边相对精度1/300 000)然而在高程方面GPS测得的高程是相对于椭球面的大地高，而水准测量求出的那么是相对于大地水准面的高程，由图1-3可知两者之差就是大地水准面差距N。

目前在大多数处境下，其N值难以精确抉择，因此GPS暂时只能用于平面等级操纵网的布设 图1-7 当采用GPS举行相对定位时，网形的设计在很大程度上取决于接收机的数量和作业方式假设只用两台接收机同步观测，一次只能测定一条基线向量假设能有三四台接收机同步观测，GPS网那么可布设如图1-7所示的由三角形和四边形组成的网形其中图（a）,（b）为点连接，表示在两个根本图形之间有一个点是公共点，在该点上有重复观测；图（c）、（d）为边连接，表示每个根本图形中，有一条边是与相邻图形重复的 在GPS网中，也可在网的周边设立两个以上的基准点在观测过程中，这些基准点上始终设有接收机举行观测结果取逐日观测结果的平均值，可显著提高这些基线的精度，并以此作为固定边来处理全网的成果，将有利于提高全网的精度 1.3.2高程操纵网的布设形式 国家高程操纵网是用水准测量方法布设的，其布设原那么与平面操纵网布设原那么一致根据分级布网的原那么，将水准网分成四个等级一等水准路线是高程操纵的骨干，在此根基上布设的二等水准路线是高程操纵的全面根基；在一、二等水准网的根基上加密三、四等水准路线，直接为地形测量和工程创办供给必要的高程操纵。

按国家水准测量模范规定，各等级水准路线一般都应构成闭合环线或附合于高级水准路线上 3 测绘信息网 工测高程操纵网的布设也应遵守分级布设的原那么 关于工测高程操纵网的布设方案，《城市测量模范》规定，可以采用水准测量和三角高程测量水准测量分为二、三、四等，作为工测高程操纵网或专用高程操纵网的根基首级水准网等级的选择应根据城市面积的大小、城市的远景规划、水准路线的长短而定首级网应布设成闭合环线，加密网可布设附合路线、结点网和闭合环只有在山区等特殊处境下，才允许布设水准支线 三角高程测量主要用于山区的高程操纵和平面操纵点的高程测定应更加指出的是电磁波测距三角高程测量，近年来经过研究已普遍认为该法可达成四等水准测量的精度，也有人认为可以代替三等水准测量因而《城市测量模范》规定．根据仪器精度和经过技术设计认为能得志城市高程操纵网的根本精度时，可用以代替相应等级的水准测量 §1.4 操纵测量作业流程 用于工程测量的操纵测量，一般作业流程是： 采纳任务以后，先收集本测区的资料，包括小比例尺地形图和去测绘管理部门抄录已有操纵点成果，然后去测区踏勘，了解测区行政隶属，气候及地物、地貌状况、交通现状、当地风俗习惯等。

同时踏勘原有三角点、导线点和水准点，了解觇标、标石和标志的现状 在收集资料和现场踏勘的根基上举行操纵网的技术设计既要考虑操纵网的精度，又要考虑俭约作业费用，也就是说在举行操纵网图上选点时，要从多个方案中选择技术和经济指标最正确的方案，这就是操纵网优化问题 根据图上设计举行野外实地选点，就是把图上设计的点位放到实地上去，或者说通过实地选点实现图上设计的目的当然，在实地选点时根据实地处境变更原设计亦是常见的事 为了长期保存点位和便于观测工作的开展，还应在所选的点上造标埋石观测就是在野外采集确定点位的数据，其中包括大量的必要的观测数据，亦含有确定的多余观测数据计算是根据观测数据通过确定方法计算出点的最适合位置 实地踏勘 图上设计 收集资料 实地选点 造标、埋石 观测 计算 操纵测量的任务是精确确定操纵点的空间位置其作业流程还可简化为以下三步： 1）选定操纵点的位置 按工程创办的精度要求，并结合概括地形处境，在实地确定操纵点点位，并将其标志出来其工作步骤包括收集资料，实地踏勘，图上设计，实地选点，造标、埋石 2）观测 用细致的仪器和科学的操作方法将操纵网中的观测元素细致测定出来。

3）计算 用严密的计算方法将操纵点的空间位置计算出来计算步骤包括归算（将地面观测结果归算至椭球面上）；投影（将椭球面上的归算结果投影到高斯平面上）；平差（在高斯平面上按最小二乘法举行严密平差） §2.1 国家水平操纵网的布设原那么和方案 4 测绘信息网 2.1.1 布设原那么 2 我国幅员开阔，在大片面领域（约9 600 OOOkm)上布设国家天文大地网，是一项规模巨大的工程为完成这一根本工程创办，在建国初期国民经济相当困难的处境下，国家特意抽调了一批人力、物力、财力，从1951年即开头野外工作，一向延续到1971年才根本终止面对如此艰辛的任务，鲜明事先务必全面规划、统筹安置，制定一些根本原那么，用以指导建网工作这些原那么是：分级布网，。