《控制測量》平面控制網的技術設計

昆明冶金高等?？茖W校測繪學院第一部分概述第二部分控制網布設的基本形式第三部分技術設計中的幾個問題第三講平面控制網的技術設計

[習題]1/20第一部分概述2/20

工程測量工作者應根據工程建設對控制網的精度要求，進行技術設計，選擇最佳的布網方案，選擇合適的儀器和作業(yè)方法、編制作業(yè)計劃，并解決生產的勞動組織以及測量成果質量的檢查驗收等一系列生產和技術管理問題。一、技術設計的意義

技術設計是控制測量的一道工序，是一個決定性的環(huán)節(jié)，技術設計的優(yōu)劣，將對測量工作的全過程造成重大影響，技術設計就是要編制技術設計書。

編制技術設計書的主要任務是根據工程建設的要求，結合測區(qū)的自然地理條件特征，選擇最佳布網方案，保證在所測定的期限內多快好省地全面完成生產任務。3/20二、技術設計的一般規(guī)定1、技術設計的目的是制定切實可行的技術方案，保證測繪產品符合技術標準和用戶要求，并獲得最佳的社會效益和經濟效益。2、技術設計分項目設計和專業(yè)設計。項目設計系指對具有完整的測繪工序內容，其產品可提供社會直接使用和流通的測繪項目而進行的綜合性設計。專業(yè)設計是在項目設計基礎上，按工種進行具體的技術設計，是指導作業(yè)的主要技術依據。

項目設計由承擔測繪任務的主管部門編寫和上報，專業(yè)設計由測繪生產單位編寫和上報。設計工作可委托測繪設計單位進行，亦可組織專職設計人員編寫。4/20三、技術設計的依據和基本原則1.技術設計的依據（1）上級下達任務的文件或合同書。（2）有關的法規(guī)和技術標準。（3）有關測繪產品的生產定額、成本定額和裝備標準等。2.技術設計的基本原則（1）技術設計方案應先考慮整體而后局部，且顧及發(fā)展；要滿足用戶的要求，重視社會效益和經濟效益。（2）要從作業(yè)區(qū)實際情況出發(fā)，考慮作業(yè)單位的實力（人員技術素質和裝備情況），挖掘潛力，選擇最佳方案。（3）廣泛收集，認真分析和充分利用已有的測繪產品和資料。（4）積極采用適用的新技術、新方法和新工藝。5四、對設計人員的要求1.設計人員首先要明確任務的性質、工作量、要求和設計的原則。2.設計人員應認真做好作業(yè)區(qū)情況的踏勘和調查分析工作。3.設計人員應對其設計書負責，要深入第一線檢查了解設計方案的正確性，發(fā)現問題要及時處理。五、技術設計的程序和方法（一）對點位的要求

在進行技術設計時，要進行圖上選點，平面控制點的位置應滿足以下要求：（1）點位應盡量選在通視良好，易于擴展的制高點上；（2）點與點之間的構網圖形結構、邊長、角度等要滿足相應規(guī)范要求；（3）點位要能長久保存、便于埋石和觀測等；（4）確定點位時，應使觀測視線避開產生水平折光的地物或地形，并使視線超越及旁離障礙物一定的距離。/20（二）收集、分析研究有關資料應收集的資料有：（1）測區(qū)內各種比例尺的地形圖。（2）已有的控制測量成果（包括全部有關技術文件、圖表、手簿等等）。特別應注意是否有幾個單位施測的成果，如果有，則應了解各套成果間的坐標系、高程系統(tǒng)是否統(tǒng)一以及如何換算等問題。（3）有關測區(qū)的氣象、地質等情況，以供建標、埋石、安排作業(yè)時間等方面的參考。（4）現場踏勘，了解已有控制標志的保存完好情況。

(5）調查測區(qū)的行政區(qū)劃、交通便利情況和物資供應情況。若在少數民族地區(qū)，則應了解民族風俗、習慣。對搜集到的上述資料進行分析，以確定網的布設形式，起始數據如何獲得，網的未來擴展等。6/207/20（三）測區(qū)調查與踏勘

明確進行測區(qū)調查與踏勘的主要任務，這一內容可在圖上設計之前進行，也可在圖上設計工作完成之后進行。如果對測區(qū)情況缺乏了解，則應放在圖上設計之前進行。調查與踏勘工作完成后，應寫出測區(qū)調查報告，供技術和編制作業(yè)計劃時使用和參考。（四）圖上設計和最佳布網方案的論證1．圖上設計的任務根據工程設計意圖及控制網的精度要求，結合測區(qū)地形、地物特征和已有大地測量成果的情況，在地形圖上設計出圖形結構較強的最佳布網方案。圖上設計一般應在中等比例尺圖上以“下棋”的方法確定控制點的位置和網的基本形式。8/20

2．圖上設計對點位的基本要求

1）從技術指標方面考慮圖形結構良好，邊長適中，對于三角網求距角不小于30°；便于擴展和加密低級網，點位要選在視野遼闊，展望良好的地方；為減弱旁折光的影響，要求視線超越（或旁離）障礙物一定的距離；點位要長期保存，宜選在土質堅硬，易于排水的高地上。

2）從經濟指標方面考慮充分利用制高點和高建筑物等有利地形、地物，以便在不影響觀測精度的前提下，盡量降低覘標高度；充分利用舊點，以便節(jié)省造標埋石費用，同時可避免在同一地方不同單位建造數座覘標，出現既浪費國家資財，又容易造成混亂的現象。

3）從安全生產方面考慮點位離公路、鐵路和其他建筑物以及高壓電線等應有一定的距離。

3.圖上設計的方法及主要步驟圖上設計宜在中比例尺地形圖（根據測區(qū)大小，選用1：25000~1：100000地形圖）上進行，其方法和步驟如下：

1）展繪已知點；

2）按上述對點位的基本要求，從已知點開始擴展；

3）判斷和檢查點間的通視。9/209（五）編寫技術設計書1.編寫技術設計書的要求（1）內容要明確，文字簡練，標準已有明確規(guī)定的，一般不再重復，對作業(yè)中容易混淆和忽視的問題應重點敘述。（2）采用新技術、新方法和新工藝時，要說明可行性研究或試生產的結果以及達到的精度，必要時可附鑒定證書或試驗報告。（3）名詞、術語、公式、符號、代號和計量單位等應與有關法規(guī)和標準一致。2.技術設計的主要內容（1）任務概述：在本部分中應說明測區(qū)的概況，包括任務的名稱、來源、作業(yè)區(qū)范圍、地理位置、行政隸屬、項目內容、產品種類及形式、任務量，要求達到的主要精度指標、質量要求、完成期限和產品接收單位等。（2）作業(yè)區(qū)自然地理概況：地理特征、居民地、交通、氣候情況、民族風俗習慣、物資供應情況和作業(yè)區(qū)困難類別。10/2010（3）已有資料的利用情況說明資料中測繪工作完成情況，主要資料情況及評價，利用的可能性和利用方案等設計方案。（4）主要作業(yè)方法和技術規(guī)定針對實際的測量任務，對全面布網和逐級布網的優(yōu)缺點進行論述，選擇合理的布網方法。一般在布網方案時先選擇兩種方案，方案包括網形的初步設計、優(yōu)化計算、可行方案的工作量和經費估算等，然后對它們進行分析比較，得出最佳方案。（5）計劃安排和經費預算1）作業(yè)區(qū)困難類別的劃分。2）工作量統(tǒng)計：根據設計方案，分別計算各工序的工作量。3）進度計劃：根據工作量統(tǒng)計和計劃投入生產實力，參照生產定額，分別列出進度計劃和各工序的銜接計劃。4）經費預算：根據設計方案和進度計劃，參照有關生產定額和成本定額，編制經費計劃，并作必要的說明。11/2011（6）附件1）可供利用已有資料清單。2）附圖、附表。3）其它。（六）上交資料技術設計完成后應上交的資料有：在地形圖設計的控制網圖；適當比例尺的計劃控制網圖；技術設計書。12/2012第二部分控制網布設的基本形式

基本控制網分平面控制網和高程控制網，大都是在國家一、二等網的基礎上加密的?？刂凭W的布設，應從實際出發(fā)，根據不同的情況和要求選擇適宜的布設方案。

（一）平面控制網的布設形式

平面控制測量的形式主要有：衛(wèi)星定位測量、導線測量、三角形網測量。1、GNSS網的布設形式

GNSS網宜布設為全面網，當需增設骨架網加強控制網精度時，也可分級布網。城市或工程GNSS網按與鄰點的平均距離和精度劃分為二、三、四等和一、二級GNSS網。

GNSS網的點與點之間不要求通視，但需考慮常規(guī)測量方法加密時的應用，每個點應有一個以上通視方向。13/2013

2．導線網的布設形式在局部較小的范圍內，特別是在隱蔽地區(qū)、城市街區(qū)、地下工程以及GNSS接收機天線接收信號受限的區(qū)域，用電磁波測距導線布設控制網的方法就顯得特別實用。導線（網）的基本形式為：1）單一附和導線附和導線都有附和條件。如圖中，(a)為方位附和導線；(b)為坐標附和導線，也叫無定向導線；(c)為方位坐標附和導線。

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2）閉合導線閉合導線是從一個已知控制點出發(fā)，最后仍舊回到這一點，見圖3）導線網導線網是由若干條導線匯合，形成一個或多個節(jié)點，見圖15/2015

4）支導線支導線是從一個已知控制點出發(fā)，既不附合到另一個已知控制點，也不回到原來的起始點。支導線沒有檢核條件，不易發(fā)現錯誤，故一般不宜采用，見圖。16/20163．三角形網的布設形式

2008年開始施行的《工程測量規(guī)范》中將傳統(tǒng)的三角網、測邊網和邊角網統(tǒng)稱為三角形網，這是由一系列相連的三角形構成的測量控制網。三角形網測量是通過測定三角形網中各三角形的頂點水平角、邊的長度，來確定控制點位置的方法。17/2017

第三部分技術設計中的幾個技術問題在編寫技術設計書時，要緊密結合具體情況，綜合考慮各種問題，下面的幾個問題要特別注意。一、對已有測繪資料的分析和利用為了測量成果統(tǒng)一并節(jié)省測量費用，對測區(qū)原有的測繪資料應該充分地利用。但在使用時，須對其精度進行綜合分析評定，以確定對原有測繪成果的利用程度。分析和鑒定原有測繪資料質量時，應盡可能收集齊全原有各項資料，并仔細審閱其技術設計、技術總結以及檢查驗收報告等，對各項主要精度數據逐一復核。18/20⑴原有起始數據的來源、坐標系、等級、質量情況；⑵標石類型、澆灌、埋設質量；⑶投影帶和投影面的選擇，其綜合誤差影響是否滿足工程測量需要；⑷起始邊精度，電磁波測距儀檢定間隔時間，測距儀改正數是否正確等；⑸控制網幾何條件檢查觀測質量情況；⑹平差后觀測角的改正數，通常應接近于測角中誤差，接近或超過兩倍者應為少數；如有更大的改正數應分析其原因（是由于起始數據誤差還是由于觀測誤差所致）；⑺儀器檢驗項目和精度，觀測成果取舍是否合理；⑻成果中是否存在較嚴重的系統(tǒng)誤差和其它有關的誤差影響，對最后成果質量有何影響；⑼采用的平差軟件是否經過鑒定，平差方法是否合理；⑽精度評定是否正確，最弱邊相對中誤差、點位中誤差能否滿足要求。19/2019二、作業(yè)依據作業(yè)依據是指導項目進行的技術性文件，對于控制測量的整個工作過程，自始至終都要嚴格執(zhí)行作業(yè)依據，作業(yè)依據包括：（1）上級下達的任務和要求，其中包括業(yè)主的具體要求；（2）國家統(tǒng)一制定的《規(guī)范》，上級有關的技術指示或補充規(guī)定；（3）技術設計書。20/20

平面控制網的技術設計是在接到測量任務后的一個重要工作環(huán)節(jié)，它影響到控制網的精度和工程的進度以及工程的費用等問題。技術設計的內容包括：任務概述（任務的名稱、來源、作業(yè)區(qū)范圍、地理位置、行政隸屬、項目內容、產品種類及形式和任務量，要求達到的主要精度指標、質量要求、完成期限和產品接收單位。同時還應說明