工程測(cè)量控制網(wǎng)資料

1、2022/7/201工 程 測(cè) 量 學(xué)第 四 章 工程測(cè)量控制網(wǎng)2022/7/202主要內(nèi)容和重難點(diǎn)主要內(nèi)容 工程測(cè)量控制網(wǎng)的種類 工程測(cè)量控制網(wǎng)的基準(zhǔn) 工程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè) 工程控制網(wǎng)的質(zhì)量準(zhǔn)則 工程測(cè)量控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 工程測(cè)量控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理 幾種典型的工程測(cè)量控制網(wǎng) 工程測(cè)量控制網(wǎng)點(diǎn)的埋設(shè)2022/7/203主要內(nèi)容和重難點(diǎn)重點(diǎn) 工程測(cè)量控制網(wǎng)的準(zhǔn)則 工程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)方法和步驟 地面三角形網(wǎng)和GNSS網(wǎng)的布設(shè)要點(diǎn) 工程測(cè)量控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理軟件及使用難點(diǎn) 工程測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)理論方法的現(xiàn)代發(fā)展和網(wǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià) 2022/7/2044.1 概述 測(cè)量控制網(wǎng)定義 由地面上一系列點(diǎn)（稱測(cè)量控制點(diǎn)

2、）構(gòu)成，控制點(diǎn)之間由邊長(zhǎng)、方向、高差或GNSS基線等觀測(cè)量連接并構(gòu)成網(wǎng)型，點(diǎn)的空間位置可通過(guò)已知點(diǎn)的坐標(biāo)及點(diǎn)之間的連接按一定方法計(jì)算得到。 測(cè)量控制網(wǎng)分類 國(guó)家測(cè)量控制網(wǎng) 城市測(cè)量控制網(wǎng) 全球測(cè)量控制網(wǎng) 工程測(cè)量控制網(wǎng)2022/7/205 全球測(cè)量控制網(wǎng)：是由國(guó)際組織在全球范圍建立的大地測(cè)量參考框架。主要用于確定、研究地球的形狀、大小及變化，確定和研究地球的極移、章動(dòng)和板塊運(yùn)動(dòng)等。 國(guó)家測(cè)量控制網(wǎng)：是由各國(guó)測(cè)繪部門建立全國(guó)范圍內(nèi)統(tǒng)一地理坐標(biāo)系統(tǒng)下的大地測(cè)量參考框架，提供平面和高程基準(zhǔn)。國(guó)家控制網(wǎng)采用逐級(jí)加密方式布設(shè)，其特點(diǎn)是控制面積大，控制點(diǎn)間距離較長(zhǎng)，點(diǎn)位的選擇主要考慮點(diǎn)的密度、穩(wěn)定性和網(wǎng)的

3、圖形。2022/7/206 城市測(cè)量控制網(wǎng)：是由城市測(cè)繪主管單位建立的城市坐標(biāo)系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)大、中、小城市的城市坐標(biāo)系統(tǒng)都與國(guó)家坐標(biāo)系相同，其城市控制網(wǎng)與國(guó)家控制網(wǎng)相連接。對(duì)于一些特大城市，一般要建立獨(dú)自的城市平面坐標(biāo)系，其目的在于減小或控制投影改正。城市高程坐標(biāo)系統(tǒng)在國(guó)家高程基準(zhǔn)下建立。2022/7/207 工程測(cè)量控制網(wǎng)：是工程項(xiàng)目的空間位置參考框架，是針對(duì)某項(xiàng)具體工程建設(shè)測(cè)圖、施工或管理的需要，在一定區(qū)域內(nèi)布設(shè)的平面和高程控制網(wǎng)。對(duì)于大型工程建設(shè)，其工程控制網(wǎng)要與國(guó)家測(cè)量控制網(wǎng)連接，采用與國(guó)家坐標(biāo)系相同的地球參考橢球，但中央子午線、投影高程面與國(guó)家坐標(biāo)系的不盡相同。對(duì)于一些具體工

4、程可采用獨(dú)立坐標(biāo)系，不要求與國(guó)家或城市測(cè)量控制網(wǎng)連接。2022/7/2084.2 工程測(cè)量控制網(wǎng)的種類一維網(wǎng)（或稱水準(zhǔn)網(wǎng)、高程網(wǎng)）、二維網(wǎng)（或稱平面網(wǎng)）、三維網(wǎng)三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、混合網(wǎng)、方格網(wǎng)測(cè)角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、GNSS網(wǎng)約束網(wǎng)、經(jīng)典自由網(wǎng)、自由網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)性質(zhì)工程測(cè)量控制網(wǎng)附合網(wǎng)、獨(dú)立網(wǎng)首級(jí)網(wǎng)、加密網(wǎng)、特殊網(wǎng)、專用網(wǎng)（如隧道控制網(wǎng)、建筑方格網(wǎng)、橋梁控制網(wǎng)等）測(cè)圖控制網(wǎng)、施工測(cè)量控制網(wǎng)、變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)、安裝測(cè)量控制網(wǎng)網(wǎng)形施測(cè)方法基準(zhǔn)坐標(biāo)系其他標(biāo)準(zhǔn)用途2022/7/209定義：測(cè)圖控制網(wǎng)是為測(cè)圖服務(wù)的測(cè)量控制網(wǎng)，其作用主要在于保證圖上內(nèi)容精度均勻、相鄰圖幅正確拼接和控制測(cè)量誤差的累積。測(cè)圖平面控制網(wǎng)：

5、測(cè)圖平面控制網(wǎng)的精度應(yīng)能滿足1：500比例尺測(cè)圖精度要求； 網(wǎng)的控制范圍應(yīng)比測(cè)區(qū)大一些，網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量均勻，密度視測(cè)圖比例尺而定； 大型工程的測(cè)圖控制網(wǎng)應(yīng)與國(guó)家控制網(wǎng)聯(lián)測(cè)，可采用掛靠的方法； 對(duì)于小型或局部工程，可將首級(jí)測(cè)圖控制網(wǎng)布設(shè)成獨(dú)立網(wǎng)。4.2.1 測(cè)圖控制網(wǎng)2022/7/2010測(cè)圖高程控制網(wǎng)：通常采用水準(zhǔn)測(cè)量或電磁波測(cè)距三角高程（可代替三、四等水準(zhǔn)測(cè)量）的方法建立。使用中應(yīng)注意： 應(yīng)控制視線長(zhǎng)度，斜距不宜太長(zhǎng)（如大于 1km）；宜采用中間設(shè)站法，設(shè)站的前后距離大致相等。 選取有利時(shí)間進(jìn)行觀測(cè)，有條件時(shí)可用兩臺(tái)儀器作對(duì)向觀測(cè)，否則應(yīng)往返觀測(cè)豎直角，往返測(cè)的時(shí)間間隔應(yīng)盡量短。應(yīng)精確量測(cè)儀器高

6、、覘標(biāo)高。 2022/7/20114.2.2 施工測(cè)量控制網(wǎng)定義：為工程施工建設(shè)服務(wù)的測(cè)量控制網(wǎng)稱為施工測(cè)量控制網(wǎng)，它的作用在于為施工放樣、施工期的變形測(cè)量、施工監(jiān)理測(cè)量和竣工測(cè)量等提供統(tǒng)一的坐標(biāo)系和基準(zhǔn)。施工平面控制網(wǎng)特點(diǎn)： 精度要求較測(cè)圖控制網(wǎng)高。 根據(jù)工程規(guī)模，可多級(jí)或兩級(jí)布網(wǎng)，有些工程的次級(jí)網(wǎng)可能比首級(jí)網(wǎng)的精度高。2022/7/2012 控制點(diǎn)使用頻繁，受施工干擾大，點(diǎn)的密度較大，需要作定期復(fù)測(cè)。 為了便于坐標(biāo)計(jì)算和施工放樣，控制網(wǎng)的坐標(biāo)系與施工坐標(biāo)系一致。 為了不作投影改正和便于放樣，投影面與工程的平均高程面一致。2022/7/2013施工高程控制網(wǎng)： 通常按兩級(jí)布設(shè)，即布滿整個(gè)施工

7、場(chǎng)地的基本高程控制網(wǎng)與根據(jù)各施工階段放樣需要而布設(shè)的加密網(wǎng)。首級(jí)高程控制網(wǎng)通常采用三等水準(zhǔn)測(cè)量建立，加密則用四等水準(zhǔn)測(cè)量。加密網(wǎng)點(diǎn)一般為臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，布設(shè)在建筑物近旁的不同高度上，開始作為沉陷觀測(cè)點(diǎn)使用，當(dāng)澆筑混凝土塊的沉陷基本停止后，則作為臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)使用。 施工平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)通常單獨(dú)布設(shè)。對(duì)于位于平坦地區(qū)的工程如工業(yè)廠區(qū)，平面控制點(diǎn)通常兼作高程控制點(diǎn)。2022/7/2014定義：為工程的安全、健康而布設(shè)的控制網(wǎng)稱為變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)。既要保證施工期的安全，也要保證工程運(yùn)營(yíng)管理期的健康。4.2.3 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)平面變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)主要特點(diǎn)： 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)由參考點(diǎn)、工作基點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)組成。 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)必須進(jìn)行

8、周期性觀測(cè)。 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的精度要求很高，最好選用當(dāng)時(shí)技術(shù)條件所能達(dá)到的最高精度。2022/7/2015高程變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)： 對(duì)于高程的變形監(jiān)測(cè)，有許多特點(diǎn)是相似的。高程基準(zhǔn)點(diǎn)需要采用一二等水準(zhǔn)作周期觀測(cè)。高程的變形監(jiān)測(cè)大多采用水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行。 除精度、可靠性外，還要顧及變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的靈敏度。 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)一般采用基于監(jiān)測(cè)體的坐標(biāo)系統(tǒng)，該坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)軸與監(jiān)測(cè)體的主軸線平行（或垂直），變形可通過(guò)目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)變化來(lái)反映的。2022/7/2016定義：為大型設(shè)備構(gòu)件的安裝定位而布設(shè)的控制網(wǎng)稱安裝測(cè)量控制網(wǎng)，又稱微型大地控制網(wǎng)或大型計(jì)量控制網(wǎng)，主要是平面網(wǎng)。安裝測(cè)量控制網(wǎng)特點(diǎn)： 一般在土建工程施工后期布設(shè)，

9、多在室內(nèi)，也是工程竣工后設(shè)備變形監(jiān)測(cè)及調(diào)整的依據(jù)。 安裝測(cè)量控制網(wǎng)的范圍小，精度可達(dá)到很高。4.2.4 安裝測(cè)量控制網(wǎng)2022/7/2017 點(diǎn)位的選擇要考慮設(shè)備的位置、數(shù)量、建筑物的形狀、特定方向的精度要求等；點(diǎn)的密度和位置能滿足設(shè)備構(gòu)件的安裝定位。 一般是先在總平面圖上設(shè)計(jì)一個(gè)理論圖形，然后將其測(cè)設(shè)到實(shí)地上去。通常是一種微型邊角網(wǎng)，邊長(zhǎng)較短，從幾米至一百多米，整個(gè)網(wǎng)由形狀相同、大小相等的基本圖形組成。 對(duì)于直線型的建筑物，可布設(shè)成直伸形網(wǎng)；對(duì)于環(huán)形地下建筑物可布設(shè)成由大地四邊形構(gòu)成或由測(cè)高三角形構(gòu)成的環(huán)型網(wǎng)；對(duì)于大型無(wú)線電天線，可布設(shè)成輻射狀網(wǎng)。2022/7/2018定義：工程控制網(wǎng)的基準(zhǔn)

10、就是網(wǎng)平差求解未知點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)所給出的已知點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)網(wǎng)的位置、大小和方向進(jìn)行約束，使平差有唯一解。4.3 工程測(cè)量控制網(wǎng)的基準(zhǔn)具有多余的已知數(shù)據(jù)。只有必要的已知數(shù)據(jù)。最小約束網(wǎng)（經(jīng)典自由網(wǎng)）約束網(wǎng)沒(méi)有已知數(shù)據(jù)，全部網(wǎng)點(diǎn)都是未知點(diǎn)。自由網(wǎng)（無(wú)約束網(wǎng)）工程測(cè)量控制網(wǎng)的基準(zhǔn)2022/7/2019維數(shù)網(wǎng)型觀測(cè)值類型基準(zhǔn)秩虧基準(zhǔn)參數(shù)1高程網(wǎng)高差11個(gè)平移2平面網(wǎng)邊長(zhǎng)和方位角2X和Y方向的2個(gè)平移邊長(zhǎng)或邊長(zhǎng)和水平方向32個(gè)平移，1個(gè)繞Z軸的旋轉(zhuǎn)水平方向42個(gè)平移，1個(gè)旋轉(zhuǎn)，1個(gè)縮放3三維網(wǎng)水平方向和天頂角53個(gè)平移，1個(gè)旋轉(zhuǎn)，1個(gè)縮放邊長(zhǎng)63個(gè)平移，3個(gè)繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)在d=6時(shí)再加一個(gè)比例尺未知數(shù)73個(gè)

11、平移，3個(gè)旋轉(zhuǎn)，1個(gè)縮放工程控制網(wǎng)觀測(cè)值、基準(zhǔn)秩虧和基準(zhǔn)參數(shù)的關(guān)系2022/7/2020工程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)和建立步驟： 根據(jù)精度要求確定控制網(wǎng)的等級(jí)。 確定布網(wǎng)圖形和測(cè)量?jī)x器。 圖上選點(diǎn)、實(shí)地踏勘、構(gòu)網(wǎng)和作方案設(shè)計(jì)，進(jìn)行網(wǎng)的模擬計(jì)算。 埋石造標(biāo)。 外業(yè)觀測(cè)。 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和提交成果。4.4 工程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)2022/7/20214.4 工程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè) 確定控制網(wǎng)精度的方法 設(shè) 為放樣后點(diǎn)位總誤差， 、 分別為控制點(diǎn)誤差所引起的誤差和放樣過(guò)程中引起的點(diǎn)位誤差設(shè) ，則有2022/7/2022 幾個(gè)定義： 導(dǎo)線：指將控制點(diǎn)用直線連接起來(lái)形成的折線。導(dǎo)線點(diǎn)：控制點(diǎn)稱為導(dǎo)線點(diǎn)，分已知點(diǎn)和未知

12、點(diǎn)。導(dǎo)線邊：相鄰兩點(diǎn)之間的折線稱導(dǎo)線邊。轉(zhuǎn)折角：相鄰兩導(dǎo)線邊之間的夾角稱轉(zhuǎn)折角。4.4.1 導(dǎo)線的布設(shè) 導(dǎo)線測(cè)量的實(shí)質(zhì)： 通過(guò)觀測(cè)導(dǎo)線邊和轉(zhuǎn)折角，根據(jù)已知點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算未知點(diǎn)的平面坐標(biāo)。2022/7/2023 導(dǎo)線的分類按圖形按等級(jí)閉合導(dǎo)線附合導(dǎo)線支導(dǎo)線三等導(dǎo)線四等導(dǎo)線一級(jí)導(dǎo)線二級(jí)導(dǎo)線三級(jí)導(dǎo)線圖根導(dǎo)線導(dǎo)線的分類2022/7/2024導(dǎo)線的布設(shè) 附合導(dǎo)線：指兩端各有兩個(gè)已知點(diǎn)，中間是未知點(diǎn)的導(dǎo)線。附合導(dǎo)線的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、靈活、方便和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，非常適合礦山巷道、地鐵、隧道等地下工程和道路、水利、管線等線狀工程，以及城市、森林等通視困難地區(qū)的控制測(cè)量。在GNSS技術(shù)廣泛用于首級(jí)控制網(wǎng)情況

13、下，適合用附合導(dǎo)線作加密控制。2022/7/2025 缺點(diǎn)：附合導(dǎo)線的最大缺點(diǎn)是可靠性較差，不論有多少個(gè)未知導(dǎo)線點(diǎn)，其多余觀測(cè)數(shù)都等于3。附合導(dǎo)線中的粗差不易被發(fā)現(xiàn)，粗差對(duì)平差結(jié)果的影響較大。嚴(yán)密平差的后驗(yàn)單位權(quán)中誤差不能用來(lái)評(píng)定平差結(jié)果的精度。2022/7/2026附合導(dǎo)線的布設(shè)： 附合導(dǎo)線應(yīng)盡量布設(shè)成直伸形狀，兩相鄰邊長(zhǎng)不宜相差過(guò)大，未知點(diǎn)點(diǎn)數(shù)不宜過(guò)多。改進(jìn)的附合導(dǎo)線布設(shè)方案：沿附合導(dǎo)線在未知點(diǎn)附近增設(shè)新點(diǎn)(輔助點(diǎn))，這些點(diǎn)可埋設(shè)也可不埋設(shè)標(biāo)石，施測(cè)時(shí)，只在輔助點(diǎn)上安置棱鏡，與導(dǎo)線一起觀測(cè)而不需要設(shè)站；也可沿附合導(dǎo)線一側(cè)或兩側(cè)布設(shè)輔助點(diǎn)，構(gòu)成較堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)形。2022/7/2027邊角網(wǎng)：指用

14、地面測(cè)角測(cè)邊儀器施測(cè)的、由三角形或多邊形構(gòu)成的三角形網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)，三角形網(wǎng)包括有重疊三角形的網(wǎng)。4.4.2 邊角網(wǎng)的布設(shè) 單純測(cè)角的三角形網(wǎng)已不再采用，單純測(cè)邊的三角形網(wǎng)也極少采用，一般都是布設(shè)成邊角全測(cè)的三角形網(wǎng)。但是，按邊角精度匹配和優(yōu)化設(shè)計(jì)理論布設(shè)邊全測(cè)、方向不全測(cè)的所謂不完全三角形網(wǎng)最好。2022/7/2028 邊角網(wǎng)都使用全站儀施測(cè)，有條件時(shí)，盡量用智能型測(cè)量機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化觀測(cè)。由于GNSS技術(shù)的應(yīng)用，最長(zhǎng)邊將大大減小，已極少布設(shè)平均邊長(zhǎng)為8-13千米的邊角網(wǎng)了。 三角形網(wǎng)沒(méi)有圖形的限制，長(zhǎng)短邊可以相差很大，夾角也可以很小或接近180。但在方向觀測(cè)時(shí)，要注意長(zhǎng)短邊的調(diào)焦問(wèn)題。 導(dǎo)線網(wǎng)

15、要有足夠的閉合環(huán)和附合線路，一個(gè)多邊形環(huán)的邊不宜太多，如不宜超過(guò)6條。2022/7/2029 GNSS網(wǎng)是最重要、最常用的網(wǎng)，是優(yōu)先考慮的布網(wǎng)方案，特別是范圍大、距離遠(yuǎn)、地面通視差的工程，都應(yīng)首選GNSS網(wǎng)。4.4.3 GNSS網(wǎng)的布設(shè) GNSS網(wǎng)也無(wú)圖形的限制，長(zhǎng)短邊可以相差很大。 點(diǎn)的布設(shè)主要是考慮工程需要、便于到達(dá)、易于保存、頂空條件好、多路徑影響小以及電磁干擾小。 在工程中，還需要考慮在將設(shè)站的網(wǎng)點(diǎn)上，至少有 一個(gè)相鄰點(diǎn)通視，以解決定向問(wèn)題。 GNSS網(wǎng)的施測(cè)應(yīng)依據(jù)有關(guān)規(guī)范，對(duì)于特高精度的GNSS網(wǎng)，只要符合工程特點(diǎn)，滿足工程需要，可以在規(guī)范的基礎(chǔ)上提高一些。2022/7/20304.

16、4.3 GNSS網(wǎng)的布設(shè)2022/7/20314.4.3 GNSS網(wǎng)的布設(shè)2022/7/2032 工程中的水準(zhǔn)網(wǎng)采用一、二、三、四等水準(zhǔn)測(cè)量方法布設(shè)和施測(cè)，應(yīng)統(tǒng)一到國(guó)家高程系，遵照相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。4.4.4 水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)2022/7/2033精度準(zhǔn)則 網(wǎng)的總體精度4.5 工程控制網(wǎng)的質(zhì)量準(zhǔn)則2022/7/2034基于坐標(biāo)未知數(shù)的協(xié)因數(shù)陣 的精度準(zhǔn)則2022/7/2035 E準(zhǔn)則 置信超橢球的最大半軸最小 體積最小準(zhǔn)則 置信超橢球的體積最小 方差最小準(zhǔn)則 的跡（置信超橢球的半軸平方和）最小2022/7/2036 平均精度最小準(zhǔn)則 均勻性和各向同性準(zhǔn)則2022/7/2037點(diǎn)位精度 點(diǎn)位精度與網(wǎng)的

17、基準(zhǔn)有關(guān)，是可變量，隨已知點(diǎn)的位置而變。點(diǎn)位精度可用赫爾默特點(diǎn)位誤差表示，也可用點(diǎn)的誤差橢圓表示。相對(duì)點(diǎn)位精度 相對(duì)點(diǎn)位精度可用相對(duì)誤差橢圓描述。坐標(biāo)未知數(shù)函數(shù)的精度 邊長(zhǎng)和方位角是坐標(biāo)未知數(shù)的函數(shù)，常常要計(jì)算其平差值的精度，其中最重要的是最弱邊精度。2022/7/2038可靠性準(zhǔn)則 包括網(wǎng)的內(nèi)部可靠性、網(wǎng)的外部可靠性、網(wǎng)廣義可靠性。 內(nèi)部可靠性：即發(fā)現(xiàn)觀測(cè)值粗差的能力的量度。外部可靠性：即抵抗觀測(cè)值粗差對(duì)平差結(jié)果影響 的能力的量度。 網(wǎng)廣義可靠性：即發(fā)現(xiàn)和抵抗粗差與系統(tǒng)誤差以及減小偶然誤差的能力。2022/7/2039靈敏度準(zhǔn)則 靈敏度準(zhǔn)則：針對(duì)平面變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)，在給定顯著水平 和檢驗(yàn)功效 下

18、，通過(guò)對(duì)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的周期觀測(cè)和平差，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，所能發(fā)現(xiàn)的位移向量的下界值 定義為網(wǎng)的靈敏度。靈敏度是一個(gè)相對(duì)概念，即對(duì)于不同的變形向量具有不同的下界值。費(fèi)用準(zhǔn)則 控制網(wǎng)的費(fèi)用一般包括用于設(shè)計(jì)、埋石、造標(biāo)、交通運(yùn)輸、儀器設(shè)備、觀測(cè)、計(jì)算、檢查等各項(xiàng)費(fèi)用。2022/7/2040工程測(cè)量網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)包括： 提出設(shè)計(jì)任務(wù)：通常是業(yè)主提出要求，測(cè)量單位將這些要求具體化，表示為數(shù)值上的要求。 制定設(shè)計(jì)方案：設(shè)計(jì)方案包括布網(wǎng)方案和觀測(cè)方案，也包括儀器的選擇，觀測(cè)時(shí)間的確定等。 實(shí)施方案優(yōu)化：實(shí)施方案優(yōu)化就是優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有解析法、模擬法兩種。 進(jìn)行方案評(píng)價(jià)。4.6 工程測(cè)量控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)2

19、022/7/2041 工程測(cè)量控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理應(yīng)建立在測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一體化和數(shù)據(jù)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上。4.7 工程測(cè)量控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理 內(nèi)業(yè)工作：圖上選點(diǎn)布網(wǎng)、模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算、觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理和網(wǎng)平差（含觀測(cè)值粗差剔出、方差分量估計(jì)、精度評(píng)定、網(wǎng)圖顯繪和成果輸出）等。 外業(yè)工作：實(shí)地踏勘定點(diǎn)、埋設(shè)標(biāo)石標(biāo)志、網(wǎng)的外業(yè)觀測(cè)（包括數(shù)據(jù)檢查、質(zhì)量控制）。 內(nèi)外業(yè)一體化可大大節(jié)省時(shí)間、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少建網(wǎng)費(fèi)用、提高成果質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是研制合適的軟、硬件系統(tǒng)。2022/7/2042 武漢大學(xué)研制的有關(guān)軟件系統(tǒng) 測(cè)量機(jī)器人工程測(cè)量控制網(wǎng)觀測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)(Geo _ Net)； “基于掌上型電腦的測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)

20、”（COSA_EREPS）； “地面測(cè)量工程控制測(cè)量數(shù)據(jù)處理通用軟件包”（COSA_CODAPS）； “GNSS工程測(cè)量控制網(wǎng)平差通用軟件包”（COSA_GPS）。2022/7/2043COSA_CODAPS功能菜單框圖2022/7/2044COSA_GPS功能菜單框圖2022/7/2045科傻系統(tǒng)： COSA_CODAPS和COSA_GPS稱科傻系統(tǒng)，意即用高科技集成的傻瓜式系統(tǒng)?？粕迪到y(tǒng)的特點(diǎn)： 正確可靠，通用性強(qiáng)，整體性和穩(wěn)定性好，操作簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高，處理速度快，解算容量大，使用的時(shí)間長(zhǎng)、用戶多，已達(dá)到爐火純青的程度。2022/7/2046 全部軟件采用VC+語(yǔ)言編寫，編輯器、文檔、

21、圖形、數(shù)據(jù)處理模塊均是自主編寫；采用多文檔和工程管理模式，可同時(shí)處理多項(xiàng)任務(wù)，方便進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的操作；用表格方式或文本方式進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入，大部分操作采用“傻瓜“式選項(xiàng)。 采用節(jié)省內(nèi)存的快速算法，在較早的64M內(nèi)存的微機(jī)上，就可整體解算數(shù)千個(gè)未知點(diǎn)的網(wǎng)，內(nèi)存不夠時(shí)則采用外存作緩沖，可解算更大規(guī)模的網(wǎng)。2022/7/2047特長(zhǎng)隧道的洞外平面控制網(wǎng)特大橋梁的施工控制網(wǎng)大型水樞紐工程的施工控制網(wǎng)大型離子加速器的安裝測(cè)量控制網(wǎng)大型升船機(jī)工程的施工與安裝測(cè)量控制網(wǎng)4.8 幾種典型的工程測(cè)量控制網(wǎng)2022/7/2048 4.8.1 特長(zhǎng)隧道的洞外平面控制網(wǎng) 特長(zhǎng)隧道（洞）大多可作為直線隧道處理。洞外平面控制

22、宜采用GNSS技術(shù)建網(wǎng)，取獨(dú)立的工程平面直角坐標(biāo)系，以進(jìn)口點(diǎn)到出口點(diǎn)的方向?yàn)閄軸方向，與之相垂直的方向?yàn)閅軸方向。在進(jìn)、出口線路中線上布設(shè)進(jìn)、出口點(diǎn)（J、C），進(jìn)、出口宜各布設(shè)3個(gè)定向點(diǎn)（J1、J2、J3和C1、C2、C3），進(jìn)、出口點(diǎn)與相應(yīng)定向點(diǎn)之間應(yīng)通視；為減小垂線偏差的影響，點(diǎn)之間的高差不宜相差太大。因受隧道地形條件影響，洞口處的GNSS基線不可能很長(zhǎng)，一般要求300到500米，若小于該值，宜設(shè)強(qiáng)制對(duì)中裝置。貫通面位于隧道中央且與Y軸平行（參見下圖 1）。2022/7/2049 圖1 隧道（洞）洞外GNSS平面控制網(wǎng)布設(shè)示意圖 2022/7/2050 4.8.2 特大橋梁的施工控制網(wǎng) 橋

23、梁施工控制網(wǎng)是橋梁的施工放樣的基準(zhǔn)，也兼作施工期乃至運(yùn)營(yíng)期的變形監(jiān)測(cè)，對(duì)點(diǎn)的精度、位置和穩(wěn)定性要求較高。 GNSS網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)根據(jù)工程需要，以滿足工程要求為最高準(zhǔn)則。一般應(yīng)在橋軸線上布點(diǎn)，以控制橋長(zhǎng)和進(jìn)行橋軸線放樣；在橋軸線兩側(cè)布點(diǎn)，用于橋梁的墩臺(tái)放樣。2022/7/2051 圖2 某大橋工程GPS首級(jí)平面控制網(wǎng)圖 左圖2為某大橋（全長(zhǎng)36 km）的GNSS首級(jí)平面控制網(wǎng)。該網(wǎng)的精度需滿足兩個(gè)指標(biāo)：網(wǎng)中最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差 20mm最弱邊（按兩公里計(jì)）邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差 1：410000。橋軸線（H21 、H22）方向上有8個(gè)點(diǎn)，聯(lián)測(cè)了3個(gè)國(guó)家控制點(diǎn)，在橋軸線兩側(cè)和大橋兩端的一定范圍內(nèi)布設(shè)了一定數(shù)量的點(diǎn)

24、；考慮作GNSS水準(zhǔn)擬合，還將N1 、N2 、N3、N4和 S1 、S2 、S3 幾個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)納入到網(wǎng)中。一共布設(shè)了29個(gè)點(diǎn)，控制面積達(dá)1800多平方千米。2022/7/2052 4.8.3 大型水樞紐工程的施工控制網(wǎng) 某大型水利樞紐工程的施工控制網(wǎng)要求最弱點(diǎn)點(diǎn)位精度 5mm，網(wǎng)設(shè)計(jì)采用了地面網(wǎng)、GNSS網(wǎng)和GNSS網(wǎng)與地面測(cè)邊的聯(lián)合網(wǎng)三個(gè)方案，采用四等精度與國(guó)家控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)，確定一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)和該點(diǎn)上的一條邊方位角，作為起算數(shù)據(jù)。經(jīng)網(wǎng)的模擬設(shè)計(jì)計(jì)算，確定采用聯(lián)合網(wǎng)方案，如下圖3所示。全網(wǎng)由19個(gè)點(diǎn)構(gòu)成，主網(wǎng)為大地四邊形，增加了6個(gè)施工放樣點(diǎn)。在用天寶雙頻接收機(jī)（3mm+1ppm)進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)基礎(chǔ)上

25、，用TCA2003全站儀測(cè)30條邊，邊長(zhǎng)需做加乘常數(shù)、周期誤差、氣象和大氣折光改正，用二等水準(zhǔn)高差進(jìn)行傾斜改正，再投影至施工高程面上。 2022/7/2053 圖3 某大型水利樞紐工程的施工控制網(wǎng)圖2022/7/2054 4.8.4 大型離子加速器的安裝測(cè)量控制網(wǎng) 下圖4為高能離子加速器的安裝測(cè)量控制網(wǎng)，布設(shè)在地下環(huán)形隧道內(nèi)，整個(gè)網(wǎng)由形狀相同、大小相等的基本圖形（大地四邊形、三角形）組成，基本圖形的邊長(zhǎng)和形狀，與隧道的寬度和平均半徑有關(guān)。圖4 高能離子加速器的安裝測(cè)量控制網(wǎng)2022/7/2055 4.8.5 大型升船機(jī)工程的施工與安裝測(cè)量控制網(wǎng) 下圖5為某大型水利樞紐工程升船機(jī)的施工與安裝控制

26、網(wǎng)圖，共34座點(diǎn)，最長(zhǎng)邊402.2m，最短邊18.4m，平均邊長(zhǎng)約150m，測(cè)站最大方向數(shù)達(dá)15，網(wǎng)的圖形和結(jié)構(gòu)都非常堅(jiān)強(qiáng)，用高精度智能全站儀進(jìn)行全邊角全測(cè)，測(cè)角精度0.5，測(cè)距精度1.0mm+1ppm。共觀測(cè)312個(gè)方向，155條邊，多余觀測(cè)值達(dá)379，平均多余觀測(cè)值數(shù)0.812，最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差達(dá)0.76mm，小于設(shè)計(jì)要求（1mm）。該網(wǎng)不僅用于升船機(jī)工程的土建施工，也作安裝檢校測(cè)量的首級(jí)控制。2022/7/2056 圖5 某大型升船機(jī)的施工測(cè)量控制網(wǎng)圖4.9 工程測(cè)量控制網(wǎng)點(diǎn)的埋設(shè) 工程測(cè)量控制點(diǎn)要長(zhǎng)期、經(jīng)常性的使用，要按規(guī)范要求埋設(shè)永久性標(biāo)石和標(biāo)志。 標(biāo)石：指采用挖坑埋設(shè)預(yù)制截頭錐體混

27、凝土標(biāo)，或通過(guò)鉆深孔就地澆筑鋼筋混凝土標(biāo)，或通過(guò)鉆孔深埋與基巖相連的鋼管標(biāo)等方法固定和設(shè)置控制點(diǎn)的設(shè)施。 標(biāo)志：在標(biāo)石或其他穩(wěn)固載體上精確表示控制點(diǎn)位置的設(shè)施。標(biāo)石上一定有標(biāo)志，但標(biāo)志不一定設(shè)在標(biāo)石上。2022/7/20572022/7/2058 標(biāo)石和標(biāo)志應(yīng)保證穩(wěn)定、安全和長(zhǎng)期保存； 應(yīng)盡可能避開外界的影響，避開活動(dòng)斷裂帶和人工土層； 盡可能埋設(shè)在穩(wěn)定的基巖上； 無(wú)法與基巖相連時(shí)，深度應(yīng)在地下水位變化層和凍土層以下； 在埋設(shè)標(biāo)石和標(biāo)志時(shí)，常常采取某些措施來(lái)削弱或消除外界的影響； 必要時(shí)工程測(cè)量人員要根據(jù)情況購(gòu)買或自行設(shè)計(jì)特殊的標(biāo)石、標(biāo)志。埋設(shè)標(biāo)石和標(biāo)志的注意事項(xiàng)：2022/7/2059 4.9.1 標(biāo)石平面控制點(diǎn)標(biāo)石 普通標(biāo)石: 通常挖坑埋設(shè)截頭錐體混凝土標(biāo)，為防止自重引起的沉降，需加大標(biāo)石底部面積。 深埋式標(biāo)石：通過(guò)鉆深孔就地澆筑的鋼筋混凝土標(biāo)。用于施工控制網(wǎng)和變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)。 帶強(qiáng)制對(duì)中裝置的觀測(cè)墩：多用于大壩、水電站、隧洞、橋梁、滑坡體整治等大型工程施工控制網(wǎng)、變形觀測(cè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)以及安裝測(cè)量控制網(wǎng)。普通