第2讲(平面控制网的布设)

一、国家平面控制网的布设原则二、国家平面控制网的布设方案三、工程平面控制网的布设原则四、工程平面控制网的布设方案[本讲提要]第二讲平面控制网的布设教学目标1.掌握国家平面控制网的布设原则、布设方案2.掌握工程平面控制网的布设原则、布设方案知识目标：1.能够描述国家平面控制网的布设原则2.能够描述国家平面控制网的布设方案3.能够按照工程平面控制网的布设原则进行平面控制网的布设方案设计技能目标：案例：某公路施工控制测量一、国家平面控制网的布设原则分级布网、逐级控制应有足够的精度应有足够的密度应有统一的规格我国领土辽阔，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。即先在全国范围内布设精度高而密度较稀的首级控制网，作为统一的控制网骨架，再根据各个地区建设的需要，分期分批逐次加密控制网，密度逐级增大，精度逐级降低。1.分级布网、逐级控制控制网的精度应根据需要和可能来确定。作为国家大地控制网骨干的一等控制网，应力求精度更高些才有利于为科学研究提供可靠的资料。为了保证国家控制网的精度，必须对起算数据和观测元素的精度、网中图形角度的大小等，提出适当的要求和规定。这些要求和规定均列于《国家三角测量和精密导线测量规范》（以下简称国家规范）中。2.应有足够的精度控制点的密度，主要根据测图方法及测图比例尺的大小而定。比如：用航测方法成图时，密度要求的经验数值见下表，表中的数据主要是根据经验得出的。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3.应有足够的密度由于控制网边长与点的密度有关，所以在布设控制网时，对点的密度要求是通过规定控制网边长而体现出来的。由于我国三角锁网的规模巨大，必须有大量的测量单位和作业人员分区同时进行作业，为此，必须由国家制定统一的大地测量法式和作业规范，作为建立全国统一技术规格的控制网的依据。如：《国家三角测量和精密导线测量规范》。4.应有统一的规格二、国家平面控制网布设方案根据当时国家平面控制网施测的测绘技术水平，我国决定采取传统的三角网作为水平控制网的基本形式，只是在青藏高原特殊困难的地区布设了一等电磁波测距导线。国家三角网的布设方案分为一、二、三、四等4个等级。㈠传统国家平面控制网布设方案1.一等三角锁布设方案一等三角锁是国家大地控制网的骨干，其主要作用是控制二等以下各级三角测量，并为地球科学研究提供资料。一等三角锁尽可能沿经纬线方向布设成纵横交叉的网状图形，如下图所示。二等三角网是在一等锁控制下布设的，它是国家三角网的全面基础，同时又是地形测图的基本控制。图a图b2.二等三角锁、网布设方案三、四等三角网是在一、二等网控制下布设的，是为了加密控制点，以满足测图和工程建设的需要。3．三、四等三角网布设方案4.国家三角锁、网的布设规格及其精度国家三角锁、网布设规格及其精度㈡GPS技术布设国家平面控制网GPS测量技术具有精度高、速度快、费用省、全天候作业、操作简便等优点，因此，其广泛应用于国家大地测量领域，建立全国性高精度的GPS网。到目前为止，已采用该技术在全国建立了国家GPSA级网、B级网及全国GPS一、二级网作为国家平面控制基准。工测控制网可分为两种：一种是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，叫做测图控制网；另一种是为工程建筑物的施工放样或变形监测等专门用途而建立的控制网，我们称其为专用控制网，建立这两种控制网时亦应遵守下列布网原则。三、工程平面控制网布设原则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精度较低的控制网。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。1.分级布网、逐级控制以工测控制网为例，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，但由于边长比工程控制网长得多，待定点与起始点相距较远，因而点位中误差远大于工程控制网。2.要有足够的精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等级平均边长（km）测角中误差（″）起算边相对中误差最弱边相对中误差二等9±1.01/3000001/120000三等5±1.81/200000(首级）1/120000(加密）1/80000四等2±2.51/120000（首级）1/80000(加密）1/45000一级小三角二级小三角10.5±5±101/400001/200001/200001/100003.要有足够的密度为了使不同的测量部门施测的工程控制网能够互相利用、互相协调，成果能够统一使用，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》。4.要有统一的规格工测三角网具有如下的特点：①各等级三角网平均边长较短；②三角网的等级较多；③各等级控制网均可作为测区的首级控制；④三、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。四、工程平面控制网布设方案1.三角网的布设方案工程平面控制网的布设方案可以采用三角网、导线网、GPS网等形式。2.导线网的布设方案电磁波测距导线的主要技术要求等级附合导线长度（km）平均边长（m）每边测距中误差（mm）测角中误差（″）导线全长相对闭合差三等四等一级二级三级15103.62.41.530001600300200120±18±18±15±15±15±1.5±2.5±5±8±121/600001/400001/140001/100001/6000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。3.GPS网的布设方案等级平均距离（km）a(mm)b(1×10-6)最弱边相对中误差二等9≤10≤21/120000三等5≤10≤51/80000四等2≤10≤101/45000一级1≤10≤101/20000二级＜1≤15≤201/10000GPS网的主要技术要求