1控制网的布设

控制网的布设一、控制网的布网原则1、分级布网、逐级控制；我国领土辽阔，地形复杂，不可能用最高精度和较大密度的控制网一次布满全国。为了适时地保障国家经济建设和国防建设用图的需要，根据主次缓急而采用分级布网、逐级控制的原则是十分必要的。即先以精度高而稀疏的一等三角锁尽可能沿经纬线方向纵横交叉地迅速布满全国，形成统一的骨干大地控制网，然后在一等锁环内逐级（或同时）布设二、三、四等控制网。第一节国家控制网的布设控制网的布设一、控制网的布网原则2、要有足够的精度；按照要求的精度确定控制网的精度等级3、要有足够的密度；通过控制网的边长来保证点的密度，控制点的密度，主要根据测图方法及测图比例尺的大小而定。第一节国家控制网的布设各种比例尺航测成图时对平面控制点的密度要求测图比例尺每幅图要求点数每个三角点控制面积三角网平均边长等级1：500001：250001：1000032～31约150km2约50km2约20km213km8km2～6km二等三等四等控制网的布设一、控制网的布网原则4、应有统一的规格；《城市测量规范》，《工程测量规范》《全球定位系统（GPS）测量规范》等第一节国家控制网的布设1、国家一等三角锁的布设方案沿经纬线布设成纵横交叉的三角锁。锁段长度：200km；边长：25km；测角中误差：0.7″；起算边精度：1/350000；最弱边精度：1/150000；控制网的布设二、国家三角控制网的布设2、国家二等三角网的布设方案填满一等锁环内的空白。边长：3km；测角中误差：1.0″；起算边精度：1/350000；最弱边精度：1/150000；控制网的布设布设方案：20世纪60年代前：在一等锁环内，先沿经纬线纵横交叉布设二等基本锁（平均边长约15~20km，测角中误差小于±1.2″），将一等锁环分为大致相等的四个区域，然后在这四个区域中处再补充布设二等补充网（平均边长约为13km，测角中误差小于±2.5″）。20世纪60年代后：二等网以全面三角网的形式布设在一等锁环内，四周与一等锁衔接。其平均边长约为13km，测角中误差小于±1.0″。2、国家二等三角网的布设方案3、国家三、四等三角网为了测图和各种工程建设的需要，在一、二等三角网的基础上，采用插网和插点的方法布设。边长：2~6km；测角中误差：1.8″、2.5″；最弱边相对精度：1/80000、1/40000；控制网的布设补充：我国天文大地网基本情况1）利用常规测量技术建立的国家大地测量控制网：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，311198个方向观测值，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″。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。2）利用现代测量技术建立的国家大地测量控制网：这里的现代测量技术主要是指GPS，用GPS技术建立的控制网就叫GPS网。GPS网分为A、B、C、D、E五个等级，其中A、B级网主要是指全球或全国性的高精度的GPS网，C、D、E级网则主要指区域性的GPS网。根据我国2009年所颁布的《全球定位系统（GPS）测量规范》，GPS按照测量精度和用途分为A、B、C、D、E五级。A级网一般为区域或国家框架网、区域动力学网；B级网为国家大地控制网或地方框架网；C级网为地方控制网和重大工程控制网；D级网为中小工程控制网；E级网为测图网。三、国家GPS网控制网的布设国家军测部门建立的国家GPS一、二等网国家GPS网的布设GPS一等网：40多个点，平均边长683km，大部分与国家三角点重合，水准进行了联测GPS二等网：200多个点，平均边长165km，与国家三角点重合，水准进行了联测一等水准网二等水准网三等水准网四等水准网加密原则:由高级到低级、从整体到局部，逐级控制、逐级加密。我国国家水准网布设情况：第一期，1976年以前完成，以1956年黄海高程系统为基准。第二期，1976年至1990年完成，以1985年国家高程基准为基准的一二等网。1990年后进行的国家一等水准网的复测和局部地区二等水准测量。高程控制网的布设形式四、国家水准网的布设•国家水准网分4个等级布设，其中，一、二等水准测量路线是国家的精密高程控制网，一、二等水准测量统称为精密水准测量。三、四等水准测量直接提供地形测图和各种工程建设所必需的高程控制点。四、国家水准网的布设一等水准:环形，环长：1000~1500km；二等水准：环形，500~750km；三等水准：闭合300km，附合200km；四等水准：附合长：80km；精度要求：每km水准测量的高差中数偶然中误差MΔ，每km水准测量高差中数的全中误差MW，见下页。埋石及密度要求：基岩水准标石：间隔500km（一等水准）基本水准标石:间隔60km（一二等水准）普通水准标石：间隔2~6km（各等水准）控制网的布设等级环线周长/km附合路线长/km/mm/mm一等1000~1500（平原丘陵）2000（山地）——≤±0.45≤±1.0二等500~750——≤±1.0≤±2.0三等300200≤±3.0≤±6.0四等——80≤±5.0≤±10.0控制网的布设MM各等水准网的技术规格第二节工程控制网的布设一、工程控制网的概念工程控制网可分为两种：1、工测控制网：在各项工程建设的规划设计阶段，为测绘大比例尺地形图而建立的控制网。2、专用控制网：为工程建筑物的施工放样或变形观测等专门用途而布设的控制网。专用控制网的布设因工程类型不同而不同，如工业与民用施工中布设的控制网，常为方格网，道路、遂道施工时采用导线控制。注意：本课程只涉及工测控制网，而专用控制网在《工程测量》课程中介绍。控制网的布设二、工程控制网的布网原则控制网的布设1.分级布网、逐级控制2.要有足够的精度3.要有足够的密度4.要有统一的规格1.分级布网、逐级控制对于工测控制网，通常先布设精度要求最高的首级控制网，随后根据测图需要，测区面积的大小再加密若干级较低精度的控制网。用于工程建筑物放样的专用控制网，往往分二级布设。第一级作总体控制，第二级直接为建筑物放样而布设；用于变形观测或其他专门用途的控制网，通常无须分级。控制网的布设2.要有足够的精度以工测控制网为例，一般要求最低一级控制网（四等网）的点位中误差能满足大比例尺1:500的测图要求。按图上0.lmm的绘制精度计算，这相当于地面上的点位精度为0.1×500=5（cm）。对于国家控制网而言，尽管观测精度很高，但由于边长比工测控制网长得多，待定点与起始点相距较远，因而点位中误差远大于工测控制网。控制网的布设3.要有足够的密度不论是工测控制网或专用控制网，都要求在测区内有足够多的控制点。如前所述，控制点的密度通常是用边长来表示的。《城市测量规范》中对于城市三角网平均边长的规定列于下表中。三角网的主要技术要求控制网的布设4.要有统一的规格为了使不同的工测部门施测的控制网能够互相利用、互相协调，也应制定统一的规范，如现行的《城市测量规范》和《工程测量规范》等。控制网的布设三、工程控制网的布设方案控制网的布设1.三角网的布设方案工程三角控制网的特点：a、平均边长比国家三角网小的多。b、三角网的等级多。c、各等级控制网均可作为测区的首级控制网。d、三、四等三角网起算边相对中误差，按首级网和加密网分别对待。光电测距导线的主要技术要求等级闭合环或附合导线长度（km）平均边长（m）测距中误差（mm）测角中误差（″）导线全长相对闭合差三等153000≤±18≤±1.5≤1/60000四等101600≤±18≤±2.5≤1/40000一级3.6300≤±15≤±5≤1/14000二级2.4200≤±15≤±8≤1/10000三级1.5120≤±15≤±12≤1/6000控制网的布设注意：导线的布设形式、导线的长度要求2.导线网的布设方案电磁波测距导线共分5个等级，其中的三、四等导线与三、四等三角网属于同一个等级。这5个等级的导线均可作为某个测区的首级控制。控制网的布设《全球定位系统城市测量技术规程》GPS网的主要技术要求3.GPS网的布设方案注：各等级GPS网相邻点间弦长精度式中σ——标准差（基线向量的弦长中误差mm）a——固定误差（mm）b——比例误差系数（1×10-6）d——相邻点间的距离（km）22bda＊4.边角网的布设方案＊5.测边网的布设方案现阶段，工程控制网的平面控制主要采用GPS网与电磁波测距导线网二者相结合的布设方案。控制网的布设工程测量规范（2007）各等水准测量的主要技术要求6.工程控制网的高程控制布设方案根据工程测量的特点，高程控制点应有较大的密度，一般相邻水准点间距2—4km。在建筑密集区，1—2km，有时也可用导线点兼作水准点。控制网的布设第三节控制网的实地选点和造标埋石1、图形结构良好，边长适中，避免长短边超过3:1的情况出现。2、导线点应选在通视良好的制高点及开阔地区，要尽量避免建造高标、埋石后能长久保存和观测方便。3、为保证观测质量，减少大气折光的影响，视线应高出地面或障碍物1～2m以上，傍离山坡、树林或建筑物3m以上。控制网的布设一、对导线点点位的基本要求控制网的布设4、对矿山而言，井田范围内应尽量选设点位，但不得设在采空区上方。点位离开铁路、公路和其它建筑物一般不少于50m，离高压线不少于100m。5、新选点位应尽量与原有控制点重合，避免在旧点附近另埋标石。点位的选择，在建网过程中意义重大，必须重视。应结合测区的实际情况兼顾图形结构、造标费用、观测难易等条件，统筹考虑，做好选点工作。二、现场蹋勘控制网的布设1、了解测区行政隶属和居民情况；2、了解测区气象、气候情况；收集已有测量资料和测量标志情况：已有地形图；已有控制点资料，等级、投影带、投影面、精度等；觇标标石保存情况。3、交通运输情况；4、地形：地物、地貌5、物资供应：人力、物资三、图上设计控制网的布设控制网的图上设计：根据对上述资料进行分析的结果，按照有关规范的技术规定，在中等比例尺图上以“下棋”的方法确定控制点的位置和网的基本形式。图上设计对点位的基本要求是：（1）从技术指标方面考虑图形结构良好，边长适中；便于扩展和加密低级网，点位要选在视野辽阔，展望良好的地方；为减弱旁折光的影响，要求视线超越（或旁离）障碍物一定的距离；点位要长期保存，宜选在土质坚硬，易于排水的高地上。（2）从经济指标方面考虑充分利用制高点和高建筑物等有利地形、地物，以便在不影响观测精度的前提下，尽量降低觇标高度；充分利用旧点，以便节省造标埋石费用，同时可避免在同一地方不同单位建造数座觇标，出现既浪费国家资财，又容易造成混乱的现象。（3）从安全生产方面考虑点位离公路、铁路和其他建筑物以及高压电线等应有一定的距离。图上设计（以导线网为例）选择适当比例尺的地形图（大比例尺如1：2000）；展绘已知点；选取导线点并连成导线网；（其它网按照点位要求选择控制点）判断是否通视；拟定水准路线；精度估算。控制网的布设1）确定首级网性质和等级在踏勘的基础上，结合收集的资料进行综合分析研究。控制网一般有以下几种情况：测区内已建立首级控制网：精度与当前的要求相匹配，点位保存完好，这时可按其等级顺序布设加密网；如原首级网精度与当前要求不一致，则应考虑利用原旧点并加以调整原方案，重新建立首级控制网，然后再考虑进一步加密的问题。1）确定首级网性质和等级测区内无首级控制网：如测区内及周边附近地区有一定数量的国家高级大地点