控制测量学国家水平控制网的布设原则和方案
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地形测量中的控制网设计原则和要求在地形测量中,控制网的设计起着至关重要的作用。
控制网是测量过程中的基础,它的设计决定了测量结果的准确性和可靠性。
本文将探讨地形测量中控制网的设计原则和要求,并讨论其在测量工作中的应用。
1. 控制网的设计原则在地形测量中,控制网的设计应遵循以下原则:1.1 规模适当原则控制网的规模应适合于测量目的和测区的大小。
规模过大会增加测量的难度和成本,规模过小则可能无法满足测量精度的要求。
因此,在设计控制网时,需要根据具体情况和测量要求确定合适的规模。
1.2 网络结构合理原则控制网的网络结构应合理布设,以保证测量结果的准确性。
合理的网络结构应考虑测量区域的地形特点和地貌变化,合理划分测区,确定控制点的位置和数量,以及合理设置各控制点之间的连接关系。
1.3 控制点布设的均匀性原则控制点的布设应尽量均匀,覆盖测区的各个地貌特征,以确保测量结果的全面性和代表性。
布设控制点时,应充分考虑地形起伏、沟槽分布、水体分布等因素,以便准确捕捉地形的变化。
1.4 控制点的选择原则控制点的选择应具备代表性和稳定性。
代表性是指控制点能够代表测区内的平均地形特征,稳定性是指控制点的位置和高程变化较小,不易受地质作用和人为因素的影响。
选择代表性和稳定性较好的控制点,可以提高测量结果的准确性和可靠性。
2. 控制网的设计要求除了设计原则,控制网的设计还需要满足以下要求:2.1 网格密度要求控制网的网格密度应根据测量要求和所选用的测量方法来确定。
为了获得较高的测量精度,密集的控制网通常能够提供更准确的测量结果。
然而,过高的网格密度也会增加测量的时间和成本,因此需要在测量目的和经济效益之间进行权衡。
2.2 互联设计要求控制网中各控制点之间应具有良好的连通性,以确保测量数据的传递和共享。
互联设计旨在实现各控制点之间的数据交流和相互校验,以提高测量结果的准确性。
2.3 异地观测要求在控制网的设计中,应充分考虑地区之间的地形差异和测量需求。
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测量控制方案一、控制网的布设⑴制网的布设原则和布设方案A平面控制网的布设,遵循下列原则:首级控制网的布设,因地适宜,且适当考虑发展,与国家坐标系统联测时,同时考虑联测方案。
首级控制网的等级,应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理确定。
B平面控制网的建立,可采用卫星定位测量、导线测量、三角形网测量等方法。
平面控制网精度等级的划分,卫星定位测量控制网依次为二、三、四等和一、二级,导线及导线网依次为三、四等和一、二、三级,三角形网依次为二、三、四等和一、二级。
平面控制网的坐标系统,应在满足测区内投影长度变形不大于2.5cm/km的要求下,做下列选择:小测区或有特殊精度要求的控制网,可采用独立坐标系统在已有平面控制网的地区,可沿用原有的坐标系统C平控制网形式:根据桥梁跨越宽度、地形条件,可布设如下形式:选择控制点要求:尽可能使桥轴线作为三角网的一个边,提高桥轴线精度。
或将桥轴线的两个端点纳入网内,间接求算桥轴线长度。
交会角不致太大或太小(图形刚强),地质条件稳定,视野开阔, 便于交会墩位。
控制点要埋设标石,刻有“十”字的金属中心标志。
当兼作高程控制点使用时,中心顶部应为半球状。
控制网基线精度:高于桥轴线精度2~3倍根据已知条件以及经济因素,采用导线布置控制网,等级为四级。
精密导线的布置形状平面控制测量中精度导线的布置形状一般为:直伸形,曲折形, 闭合环形和主副导线环形等。
三角大地四边双大地四边三角⑵控制网布设应考虑的因素布设控制网时,可利用桥址地形图,拟定布网方案,并仔细研究桥梁设计图及施工组织设计图及施工组织计划的基础上,结合当地情况进行踏勘选点。
点位布设满足以下要求:①图形应简单②控制网的边长一般在0.5~1.5倍河宽的范围内变动。
③使桥轴线与控制网紧密联系。
④所有控制点不应位于淹没地区和土壤松软地区,尽量避开施工区、堆料区及受交通干扰区。
便于观测和保存二、现场测量控制现场放线时候要注意复测,放完线通过拉距离及换人测量等避免出错,而且还要通过下面所述的控制现场测量成果精度。
§2.1 国家水平控制网的布设原则和方案2.1.1 布设原则我国幅员辽阔,在大部分领域(约9 600 OOOkm2)上布设国家天文大地网,是一项规模巨大的工程。
为完成这一基本工程建设,在建国初期国民经济相当困难的情况下,国家专门抽调了一批人力、物力、财力,从1951年即开始野外工作,一直延续到1971年才基本结束。
面对如此艰巨的任务,显然事先必须全面规划、统筹安排,制定一些基本原则,用以指导建网工作。
这些原则是: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。
现进一步论述如下。
1.分级布网、逐级控制由于我国领土辽阔,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。
2.应有足够的精度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。
3.应有足够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。
比如,用航测方法成图时,密度要求的经验数值见表2-1,表中的数据主要是根据经验得出的。
表2-1 各种比例尺航测成图时对平面控制点的密度要求由于控制网的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的边长而体现出来的。
对于三角网而言边长s与点的密度(每个点的控制面积)Q之间的近似关系为Q=。
将表2-1中的数据代入此式得出.1s07.1kms≈=07150)(13)(85007.1km s ≈=)(52007.1km s ≈=因此国家规范中规定,国家二、三等三角网的平均边长分别为13km 和8km 。
工程水平控制网的布设原则和方案布设原则如§1.1所述,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和房地产管理测量而建立的控制网,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观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。
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。
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。
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表2-3中。
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》。
表2-3 三角网的主要技术要求布设方案现以《城市测量规范》为例,将其中三角网的主要技术要求列于表2-3,电磁波测1距导线的主要技术要求列于表2-4。
从这些表中可以看出,工测三角网具有如下的特点:①各等级三角网平均边长较相应等级的国家网边长显著地缩短;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。
这是因为工程测量服务对象非常广泛,测区面积大的可达几千平方公里(例如大城市的控制网),小的只有几公顷(例如工厂的建厂测量),根据测区面积的大小,各个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。
测量控制方案一、控制网的布设⑴制网的布设原则和布设方案A平面控制网的布设,遵循下列原则:首级控制网的布设,因地适宜,且适当考虑发展,与国家坐标系统联测时,同时考虑联测方案。
首级控制网的等级,应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理确定。
B平面控制网的建立,可采用卫星定位测量、导线测量、三角形网测量等方法。
平面控制网精度等级的划分,卫星定位测量控制网依次为二、三、四等和一、二级,导线及导线网依次为三、四等和一、二、三级,三角形网依次为二、三、四等和一、二级。
平面控制网的坐标系统,应在满足测区内投影长度变形不大于2.5cm/km的要求下,做下列选择:小测区或有特殊精度要求的控制网,可采用独立坐标系统在已有平面控制网的地区,可沿用原有的坐标系统C平控制网形式:根据桥梁跨越宽度、地形条件,可布设如下形式:选择控制点要求:尽可能使桥轴线作为三角网的一个边,提高桥轴线精度。
或将桥轴线的两个端点纳入网内,间接求算桥轴线长度。
交会角不致太大或太小(图形刚强),地质条件稳定,视野开阔, 便于交会墩位。
控制点要埋设标石,刻有“十”字的金属中心标志。
当兼作高程控制点使用时,中心顶部应为半球状。
控制网基线精度:高于桥轴线精度2~3倍根据已知条件以及经济因素,采用导线布置控制网,等级为四级。
精密导线的布置形状平面控制测量中精度导线的布置形状一般为:直伸形,曲折形, 闭合环形和主副导线环形等。
三角大地四边双大地四边三角⑵控制网布设应考虑的因素布设控制网时,可利用桥址地形图,拟定布网方案,并仔细研究桥梁设计图及施工组织设计图及施工组织计划的基础上,结合当地情况进行踏勘选点。
点位布设满足以下要求:①图形应简单②控制网的边长一般在0.5~1.5倍河宽的范围内变动。
③使桥轴线与控制网紧密联系。
④所有控制点不应位于淹没地区和土壤松软地区,尽量避开施工区、堆料区及受交通干扰区。
便于观测和保存二、现场测量控制现场放线时候要注意复测,放完线通过拉距离及换人测量等避免出错,而且还要通过下面所述的控制现场测量成果精度。
测量控制网的布设与精度设计方案1)平面控制网的控制线,包括建筑物的主轴线,其测距精度不低于1/20000,测角精度不大于82)标高控制网闭合差为6Jnmm(n为测站数)或20J1mm(1为测线长度,以km 为单位)。
3)布网原则:遵循“先整体,后局部,先控制,后细部”的布网原则,控制桩选在安全、易保存且相邻点之间通视良好的位置。
1.场地平面控制网的测设业主提供10个坐标控制点及水准点(G1至G10)。
根据业主提供的坐标点我们使用其中的G3、G4、G5为基准点,引入现场三个转点控制桩,严格闭合后根据本工程特点做出本工程主轴线6轴、∏轴、15轴、20轴、24轴、29轴、35轴、40轴、46轴、G轴、M轴、R轴等距轴线10米的控制桩,要求埋深1m。
用钢筋混凝土浇筑并作标记,测定其高程作为工程定位放线的依据。
控制桩点用钢管围栏保护。
四个角点构成的矩形控制网闭合校核后(需要进行首级验收)采用内分法加密成主轴线测量控制网,网点设在基坑边界线外侧,距主轴线10米,其中网点均与控制网平行排列。
首级控制网点的布置位置要求便于通视,施测简便易于操作,便于查验。
尽量避免复杂的施测方法。
测角中误差5”,边长相对中误差1/40000,相邻两点间的距离误差要控制在2mm以内。
为保证控制网的精度,在土方施工阶段每10天对控制网进行一次校核,在基础施工阶段每15天进行一次校核,结构主体施工期间,每60天进行一次校核。
在校核后若发现桩点位移超限时,应及时修正桩点的坐标值。
在施测面上应根据具体情况,可对控制网进行局部临时加密,以便于用常规方法进行细部测量。
平面控制点经我方质检部门验收并经监理复测验收合格后,方可正式使用。
2.场地标高控制网的测设2.1.布网原则:1)该建筑场地至少要设置4个水准点,且应闭合合格。
2)整个场地内,每东西或南北相距IOOm左右要有水准点,即在场地内任何地方安置水准仪时,都能同时后视到2个水准点,以便使用。
测绘技术中的控制网布设原则与方法引言:测绘技术是现代社会中不可或缺的一项基础工作,它能够提供准确和可靠的地理空间信息,为人们的生活和生产提供支持。
而控制网作为测绘技术的基础,其布设的原则和方法在保证测绘数据准确性方面起着重要的作用。
本文将探讨测绘技术中控制网布设的原则与方法,以期为相关领域的研究者和实践者提供参考和指导。
一、控制网布设的原则1.1 布设密度原则控制网的布设密度是影响测绘精度的重要因素之一。
布设密度过低会导致测量误差较大,无法满足精度要求,而布设密度过高则会费时费力,增加成本。
因此,根据具体的测绘任务和要求,合理确定布设密度是保证控制网精度的关键。
一般而言,控制网在平坦地区的布设密度应控制在每平方千米十个左右,而在复杂地形和多层地形区域,布设密度宜适当增加。
1.2 布设方式原则控制网的布设方式包括三角形、菱形、矩形等,根据具体情况选择合适的布设方式可以提高布设效果。
三角形布设方式适用于较复杂地形,可以减少测量的观测角度,提高布设效率。
菱形和矩形布设方式适用于较平坦地区,可以减少网络闭合差。
1.3 控制网形状原则控制网的形状对测绘精度具有一定的影响。
在实际应用中,圆形控制网具有均等的布设密度和均匀的控制网质量分布,适用于大范围的测绘任务。
而近似矩形形状的控制网在布设过程中可以更方便地划分为若干相等的子块,便于管理和布设。
二、控制网布设的方法2.1 GPS技术在控制网布设中的应用全球定位系统(GPS)技术是测绘领域的重要发展,它通过卫星定位和导航系统,可以提供准确的经纬度和高程信息。
在控制网布设中,可以利用GPS技术获取控制点的坐标信息,并通过差分GPS技术对控制点进行精确测量,提高布设的精度和效率。
2.2 基于无人机的控制网布设随着无人机技术的快速发展,基于无人机的控制网布设越来越受到研究者和实践者的关注。
通过无人机搭载的高精度摄影测量设备,可以对大范围地区进行密集的控制点测量,获取控制点的坐标信息。
控制测量学1、控制测量学的基本任务:① 在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图的测图控制网② 在施工阶段建立施工控制网③ 在工程竣工后的运营阶段,建立以监视建筑物变形为目的的变形观测专用控制网2、大地水准面:与平均海水面相重合,不受潮汐、风浪及大气压变化影响,并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面。
3、大地水准面是测量外业的基准面,与其相垂直的铅垂线是外业测量的基准线;参考椭球面是内业测量的基准面,与其相垂直的法线是内业测量的基准线。
4、大地高:是地面点沿法线到椭球面的距离。
正高:是地面点沿实际重力线到大地水准面的距离。
正常高:是地面点沿正常重力线到似大地水准面的距离。
5、垂线偏差:地面一点上的重力向量g和相应椭球面上的法线向量n之间的夹角定义为该点的垂线偏差。
6、测定垂线偏差一般有四种方法:天文大地测量方法;重力测量方法;天文重力测量方法以及GPS方法。
第二章、水平控制网的技术设计1、建立国家水平大地控制网的方法:①常规大地测量法:1)三角测量法,2)导线测量法,3)边角网和三边网③现代定位新技术:1)GPS测量,2)甚长基线干涉测量系统(VLBI),3)惯性测量系统(INS)2、建立国家水平大地控制网的基本原则:①大地控制网应分级布设、逐级控制;②大地控制网应有足够的精度;③大地控制网应有一定的密度;④大地控制网应有统一的技术规格和要求3、工程测量水平控制网的布设原则:①分级布设、逐级控制;②要有足够的精度;③要有足够的密度;④要有统一的规格第三章、精密测角仪器和水平角观测1、①经纬仪的视准轴误差(c值):仪器的视准轴不与水平轴正交所产生的误差。
消除方法:取盘左、盘右实际读数的中数②经纬仪的水平轴倾斜误差(i角):仪器的水平轴不与垂直轴正交所产生的误差。
消除方法:取盘左、盘右实际读数的平均值③经纬仪的水平轴倾斜误差(v角):由于仪器未严格整平,而使垂直轴偏离测站铅垂线一微小角度。
消除方法:1)尽量减小垂直轴的倾斜角v值2)测回间重新整平仪器3)对水平方向观测值施加垂直轴倾斜改正数2、影像精密测角的因素:①外界条件的影响:1)大气层密度的变化和大气透明度对目标成像质量的影响2)水平折光的影响3)照准目标的相位差4)温度变化对视准轴的影响5)外界条件对觇标内架稳定性的影响②仪器误差的影响:1)水平度盘位移的影响2)照准部旋转不正确的影响3)照准部水平微动螺旋作用不正确的影响4)垂直微动螺旋作用不正确的影响③照准和读数误差的影响3、精密测角的一般原则:(判断)P994、方向观测法:(计算)P100第四章、电磁波测距仪及其距离测量1、电磁波测距仪的精度公式:m=A+BDA代表固定误差,单位mm。
测量控制网设计与布设的要点与方法引言测量控制网是在各种工程测量中广泛使用的一种技术,在土木工程、建筑工程、交通工程等领域都有重要的应用。
本文将讨论测量控制网的设计与布设的要点与方法,以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、确定测量目标在设计测量控制网之前,首先需要确定测量的目标和要求。
对于不同的工程项目,测量目标可能会不同。
如在道路建设中,我们可能需要测量路线的线性性及纵断面,或者在建筑工程中,我们可能需要测量建筑物的平面图和高程等。
确定了测量目标后,我们才能有针对性地设计和布设测量控制网。
二、选择适当的控制点控制点是测量控制网中的重要组成部分,一般由一系列已知坐标的点组成。
在选择控制点时,我们需要考虑其位置、密度和稳定性等因素。
首先,控制点的位置应该能够涵盖整个测量区域,并能提供足够的测量信息。
其次,控制点的密度应根据测量目标和精度要求灵活调整。
在一些关键位置,如交汇点、坡度变化点等,应增加密度以提高测量精度。
最后,我们需要选择稳定性高的控制点,以确保测量结果的准确性和可靠性。
三、确定测量方法测量方法是测量控制网设计中的关键环节,直接影响着测量结果的准确性和精度。
根据测量目标和现有条件,我们可以选择不同的测量方法,如全站仪法、GPS 法、水准仪法等。
在选择测量方法时,我们需要综合考虑测量目标的特点、精度要求和现场条件等因素。
同时,还需要考虑测量方法的可行性和经济性,避免过度依赖高精度的测量设备而造成不必要的测量成本增加。
四、合理布设控制点控制点的布设是测量控制网设计中的重要环节,直接影响着后续测量工作的顺利进行和测量精度的保证。
在布设控制点时,我们需要合理确定控制点的位置和相互间的关系。
一般来说,我们可以将控制点布设在测量区域的边界上,以确保能够较好地掌握测量区域的形状和范围。
同时,还需要考虑到控制点的可视性和可达性,方便后续的测量工作和数据采集。
五、制定严格的测量规范制定严格的测量规范是保证测量控制网设计和布设工作顺利进行的重要前提。
2.1国家水面控制网的布设原则和方案2.1.1布设原则分级布网,逐级控制;一二三四等控制网应有足够的精度;1958年,大地测量法式(草案),一、二、三、四等三角测量细则,一、二等基线测量细则。
1974年,国家三角测量和精密导线测量规范。
应有足够密度;应有统一的规格。
2.1.2布设方案一等三角锁------骨干,沿经纬线布设,起算边,拉普拉斯方位角,锁长,平均边长,三角形个数,测角中误差。
二等三角锁、网------全面基础。
三、四等三角网------插网、插点。
2.1.3我国天文大地网基本情况简介我国疆域辽阔,地形复杂。
除按上述方法布设大地网外,在特殊困难地区采用了相应的方法,在青藏高原困难地区,采用相应精度的一等精密导线代替一等三角锁;连接辽宁半岛和山东半岛的一等三角锁,布设了边长为113km的横跨渤海湾的大地四边形;卫星大地测量方法联测了南海诸岛,使这些岛也纳入到统一的国家大地坐标系中。
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个正反起始方位角的311198的方向观测值,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。
国家水平控制网的布设原则和方案2.1.1 布设原则我国幅员辽阔,在大部分领域(约9 600 OOOkm2)上布设国家天文大地网,是一项规模巨大的工程。
为完成这一基本工程建设,在建国初期国民经济相当困难的情况下,国家专门抽调了一批人力、物力、财力,从1951年即开始野外工作,一直延续到1971年才基本结束。
面对如此艰巨的任务,显然事先必须全面规划、统筹安排,制定一些基本原则,用以指导建网工作。
这些原则是: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。
现进一步论述如下。
1.分级布网、逐级控制由于我国领土辽阔,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。
2.应有足够的精度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。
3.应有足够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。
比如,用航测方法成图时,密度要求的经验数值见表2-1,表中的数据主要是根据经验得出的。
表2-1 各种比例尺航测成图时对平面控制点的密度要求由于控制网的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的边长而体现出来的。
对于三角网而言边长s与点的密度(每个点的控制面积)Q之间的近似关系为Q=。
将表2-1中的数据代入此式得出.1s07.1kms≈=07150)(13)(85007.1km s ≈=)(52007.1km s ≈=因此国家规范中规定,国家二、三等三角网的平均边长分别为13km 和8km 。
4.应有统一的规格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。
2.1.2布设方案根据国家平面控制网施测时的测绘技术水平,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。
现将国家三角网的布设方案和精度要求概略介绍如下。
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。
图2-1一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,如图2-1所示。
在一等锁交叉处设置起算边,以获得精确的起算边长,并可控制锁中边长误差的积累,起算边长度测定的相对中误差000350:1<bm b 。
多数起算边的长度是采用基线测量的方法求得的。
随着电磁波测距技术的发展,后来少数起算边的测定已为电磁波测距法所代替。
一等锁在起算边两端点上精密测定了天文经纬度和天文方位角,作为起算方位角,用来控制锁、网中方位角误差的积累。
一等天文点测定的精度是:纬度测定中误差3.0''±≤ϕm ,经度测定的中误差20.0''±<λm ,天文方位角测定的中误差5.0''±<αm 。
一等锁两起算边之间的锁段长度一般为200km 左右,锁段内的三角形个数一般为16~17个。
角度观测的精度,按一锁段三角形闭合差计算所得的测角中误差应小于±。
7.0''一等锁一般采用单三角锁。
根据地形条件,也可组成大地四边形或中点多边形,但对于不能显著提高精度的长对角线应尽量避免。
一等锁的平均边长,山区一般约为25km,平原区一般约为20km。
2.二等三角锁、网布设方案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。
因此,必须兼顾精度和密度两个方面的要求。
20世纪60年代以前,我国二等三角网曾采用二等基本锁和二等补充网的布置方案。
即在一等锁环内,先布设沿经纬线纵横交叉的二等基本锁(图2-2),将一等锁环分为大致相等的4个区域。
二等基本锁平均边长为15~20km;按三角形闭合差计算所得的测角中误差小于士1.2"。
另在二等基本锁交叉处测量基线,精度为1:200 OOO。
图2-2 图2-3在一等三角锁和二等基本锁控制下,布设平均边长约为13km的二等补充网。
按三角形闭合差计算所得的测角中误差小于士2.5"。
20世纪60年代以来,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,如图2-3所示。
为了控制边长和角度误差的积累,以保证二等网的精度,在二等网中央处测定了起算边及其两端点的天文经纬度和方位角,测定的精度与一等点相同。
当一等锁环过大时,还在二等网的适当位置,酌情加测了起算边。
二等网的平均边长为13km,由三角形闭合差计算所得的测角中误差小于士1.0"。
由二等锁和旧二等网的主要技术指标可见,这种网的精度,远较二等全面网低。
3.三、四等三角网布设方案三、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。
三、四等点以高等级三角点为基础,尽可能采用插网方法布设,但也采用了插点方法布设,或越级布网。
即在二等网内直接插人四等全面网,而不经过三等网的加密。
三等网的平均边长为8km,四等网的边长在2~6km范围内变通。
由三角形闭合差计算所得的测角中误差,三等为士1.8",四等为士2.5"。
三、四等插网的图形结构如图2-4所示,图2-4(a)中的三、四等插网,边长较长,与高级网接边的图形大部分为直接相接,适用于测图比例尺较小,要求控制点密度不大的情况。
图2-4(b)中的三、四等插网,边长较短,低级网只附合于高级点而不直接与高级边相接,适用于大比例尺测图,要求控制点密度较大的情况。
(a)(b)图2-4三、四等三角点也可采用插点的形式加密,其图形结构如图2-5所示。
其中,插入A点的图形叫做三角形内插一点的典型图形;插入B、C两点的图形叫做三角形内外各插一点的典型图形。
插点的典型图形很多,这里不一一介绍。
图2-5 图2-6 用插点方法加密三角点时,每一插点至少应由三个方向测定,且各方向均双向观测。
同时要注意待定点的点位,因为点位对精度影响很大。
规定插点点位在高级三角形内切圆心的附近,不得位于以三角形各顶点为圆心,角顶至内切圆心距离一半为半径所作圆的圆弧范围之内(图2-6的斜线部分)。
当测图区域或工程建设区域为一狭长地带时,可布设两端符合在高级网短边上的附合锁,如图2-7上部的图形结构;也可沿高级网的某一边布设线形锁,如图2-7下部的图形结构。
国家规范中规定采用插网法(或插点法)布设三、四等网时,因故未联测的相邻点间的距离(例如图2-5中的AB边),三等应大于5km,四等应大于2km,否则必须联测。
因为不联测的边,当其边长较短时边长相对中误差较大,给进一步加密造成了困难。
为克服上述缺点,当AB边小于上述限值时必须联测。
4.国家三角锁、网的布设规格及其精度三角锁、网的布设规格及其精度见表2-2。
表中所列推算图2-7元素的精度,是在最不利的情况下三角网应达到的最低精度。
表2-2 国家三角锁、网布设规格及其精度5.我国天文大地网基本情况简介1)利用常规测量技术建立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,历时二十余年。
先后共布设一等三角锁401条,一等三角点6182个,构成121个一等锁环,锁系长达7.3万km。
一等导线点312个,构成10个导线环,总长约1万km。
1982年完成了全国天文大地网的整体平差工作。
网中包括一等三角锁系,二等三角网,部分三等网,总共约有5万个大地控制点,500条起始边和近1000个正反起始方位角的约30万个观测量的天文大地网。
平差结果表明:网中离大地点最远点的点位中误差为±0.9m,一等观测方向中误差为±64.0''。
为检验和研究大规模大地网计算的精度,采用了两种方案独立进行,第一种方案为条件联系数法,第二种为附有条件的间接观测平差法。
两种方案平差后所得结果基本一致,坐标最大差值为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国家大地测量控制网GPS技术具有精度高、速度快、费用省、全天候、操作简便等优点,因此,它广泛应用于大地测量领域。
用GPS技术建立起来的控制网叫GPS网。
一般可把GPS网分为两大类:一类是全球或全国性的高精度的GPS网,另一类是区域性的GPS网。
后者是指国家C,D,E级GPS网或专为工程项目而建立的工程GPS网,这种网的特点是控制面积不大,边长较短,观测时间不长,现在全国用GPS技术布设的区域性控制网很多。