第三章工程控制網布設的理論與方法

工程測量學

第三章工程控制網布設的理論與方法5/24/20232第三章工程控制網布設的理論與方法主要內容：

工程控制網的作用和分類工程控制網的基準和建立方法工程控制網的質量準則工程控制網的優(yōu)化設計典型工程控制網控制點的埋石與標志控制測量內外業(yè)一體化重點：工程控制網的質量準則中國地質大學工程學院工程測量學●●●3.1工程控制網的分類和作用

3.1.1測量控制網的分類全球控制網國家控制網工程控制網3.1工程控制網的分類和作用3.1.2工程控制網的分類、作用和建網步驟

一、分類（1）按用途分：測圖控制網施工（測量）控制網變形監(jiān)測網安裝（測量）控制網3.1工程控制網的分類和作用3.1.2工程控制網的分類、作用和建網步驟一、分類（2）按網點性質分：一維網（或稱水準網、高程網）二維網（或稱平面網）三維網

3.1工程控制網的分類和作用3.1.2工程控制網的分類、作用和建網步驟

一、分類（3）按網形分：三角網導線網混合網方格網3.1工程控制網的分類和作用3.1.2工程控制網的分類、作用和建網步驟

一、分類（4）按施測方法劃分：測角網測邊網邊角網GPS網3.1工程控制網的分類和作用3.1.2工程控制網的分類、作用和建網步驟

一、分類

（5）按坐標系和基準劃分：附合網（約束網）獨立網經典自由網自由網3.1工程控制網的分類和作用3.1.2工程控制網的分類、作用和建網步驟

一、分類

（6）按其他標準劃分：首級網加密網特殊網專用網（如隧道控制網、建筑方格網、橋梁控制網等）3.1工程控制網的分類和作用3.1.2工程控制網的分類、作用和建網步驟

二、作用

工程控制網具有控制全局、提供基準和控制測量誤差積累的作用。三、建網步驟（略）

遵循大地測量學的原理，如：要有坐標系和基準要構成網要逐級布設等。3.1工程控制網的分類和作用3.1.3測圖控制網

作用：控制測量誤差的累積；保證圖上內容的精度均勻；相鄰圖幅正確拼接。3.1工程控制網的分類和作用3.1.4施工控制網

三角、邊角網導線網建筑方格網GPS網GPS網與地面網相結合的混合網3.1工程控制網的分類和作用3.1.4施工控制網特點：

1)控制的范圍較小，控制點的密度較大，精度要求較高；2)使用頻繁；3)受施工干擾大；4)控制網的坐標系與施工坐標系一致；5)投影面與工程的平均高程面一致；6)有時分兩級布網，次級網可能比首級網的精度高。3.1工程控制網的分類和作用3.1.5變形監(jiān)測網

要點：

?變形監(jiān)測網由參考點和目標點組成；

?

變形監(jiān)測網的坐標系和基準的選取原則；

?

對變形監(jiān)測網應作同時顧及精度、可靠性、靈敏度以及費用進行監(jiān)測網的優(yōu)化設計；

?

對變形監(jiān)測網都要進行重復觀測。3.1工程控制網的分類和作用3.1.6安裝測量控制網特點：

?

通常是一種微型邊角網，邊長從幾米至一百多米

?

整個網由形狀相同、大小相等的基本圖形組成

?

精度要求很高，其測量精度有時要達到計量級3.劉2工程火控制接網的殊基準惱和建遼立方溫法3.體2.某1工程毛控制頑網的監(jiān)基準（1別）約雷束網遷：具巖有多歷余的貧已知頁數據牛。（2喪）最商小約視束網禁（經新典自嚼由網革）：成只有孩必要丑的已沒知數憐據。（3抵）無基約束料網（籠自由爭網）戲：無逼必要頃的已蘭知數主據。3.悟2工程鏈控制興網的昌基準局和建態(tài)立方架法表3災-1餓各種共工程譯控制癢網的皺基準挑秩虧魚和基廢準參釣數3.重2工程蹦控制先網的筐基準陸和建知立方好法3.槍2.皇2工程經控制偽網基量準的倒建立右方法測圖介控制簡網多潤為約酒束網貨，總萬是選薯國家珠或城連市坐干標系徒（含盒平面鈔和高比程）煌下的教已知割點坐堡標為必其基攏準。3.鑼3工程搜控制咳網的灑質量冷準則精度任準則可靠拖性準掀則靈敏弄度準繡則費用張準則1.眉2工程除測量宿學的泄內容3.路3.鮮1.劉1精度葛準則一、東總體作精度命準則1.鉆2工程釀測量其學的欲內容1.寇2.幣3工程避測量肥學的內內容3.斯3工程刻控制惡網的鏟質量損準則3.希3.委1.葵1精度膝準則二、朝點位息精度壩和相感對點秧位精熄度三、摧未知艙數函案數的悟精度四、堂主分蘭量五、趕準則碎矩陣3.贊3工程暫控制恩網的易質量黨準則3.嚷3.費1.斧2可靠類性準蓮則定義：控制徹網發(fā)旦現(xiàn)（瘋或探婦測）趟觀測瓦值粗燈差的寶能力紗（稱療內部政可靠給性）旁和抵稍抗觀齡測值互粗差握對平譯差結債果影互響的驢能力豆（稱幸外部冶可靠飛性）。作用：可靠介性準濃則可濁以提舌供衡立量控睡制網冒內部腰觀測強值相殊互控種制、逮檢核咳的量震化數瀉值和餓可能刺出現(xiàn)境但不幻玉能被馬發(fā)現(xiàn)刃的最獎大模靜型誤腿差值。3.捧3工程交控制乳網的爪質量跑準則提高蘭實現(xiàn)論質量稻的辦敬法?對網逝進行搜第二撞次獨正立觀尊測（倒復測）?布網診時事辣先考費慮用附獨立麻的附駛加觀餡測值體來控夾制網貴的結桂構（養(yǎng)較常社用）3.咸3工程餃控制存網的耍質量太準則內部蒸可靠餓性內部可靠茂性是休假設筒控制揉網中浮只有倆一個觀巾測值價包含旺粗差年且觀測閥值粗悟差主有要由辮某種阻系統(tǒng)企性影坦響或朝點的是變動鍋所引爹起的能假設銳情況里下導畜出的。3.欲3工程罷控制定網的準質量游準則為矩垂陣虜主允對角簡線上虧的元洲素3.況3工程尾控制留網的確質量禍準則稱為觀縮慧測值的多謠余觀冒測分也量，魔定義專為觀陷測值止的內除部可峰靠性。反映羨控制鴿網發(fā)域現(xiàn)觀粱測值中粗龜差的潛能力枝。愈謙大，滴通過柴統(tǒng)計歷檢驗熱，能她發(fā)現(xiàn)甜該觀查測值滑中粗蕩差的享下界甜值愈小；3.惱3工程如控制們網的緞質量瓣準則多余素觀測尊分量膽的特喚點：1）姻0風≤≤1址。2）呢觀測納值的芳內部患可靠證性與構其精耀度成料反比疤。對于掙一個拉確定戲的網局和設繡計方雷案，右觀測聚值的發(fā)精度謝愈高衛(wèi)，則于其可樓靠性端愈低昨，愈購不可舍靠；餐觀測香值的濟精度坊愈低部，愈荒可靠。3）千多余順觀測咐數愈獸大，獄網的諒可靠喬性愈曲高，寧建網雨費用斬也愈蚊高。4）對于拌獨立抽網來五說，避觀測蘭值的熱內部輸可靠簡性是狠與基緩準的必位置拍無關朽的不逝變量。5）一個鳳好的秩控制綱網，銀觀測嗚值的還多余吵觀測忍分量護應大曬于0使.3如。3.區(qū)3工程碧控制倆網的者質量嶺準則外部械可靠遇性未被網發(fā)現(xiàn)挑的模霧型誤乞差對釣于點之位坐斃標或禾其函奶數的鑼影響煉具有坡更大渾意義喜。對蓋于觀血測值輩中只膨含一伴個粗閘差的刊情形炕，未既被發(fā)鍵現(xiàn)的劈燕粗差對未趟知數水向量嚴的影鐘響可覺表為3.鈴3工程伐控制擠網的扛質量糧準則3.電3.技1.討3靈敏紹度準養(yǎng)則對變割形監(jiān)招測網速，定給義為勿在給厭顯著赴水平叢和檢翅驗功寸效泉下布，周欄期平丘差結匆果統(tǒng)傲計檢離驗時享，能哭發(fā)現(xiàn)勺位移頃向量冷的下犯界值兼。靈判敏度蚊是一遙個相鍛對概香念，險即對堤于不男同的垃變形典向量套具有陰不同葛的下意界值判。一般狂將變推形向比量用潛表示溉其大傾小的渡模a和表再示其芹方向隙的單像位向嘴量g來表逆示，析即d=|惰|d|內|g=ag靈敏暢度用α來度站量，休它與且單位役向量g（又抹稱形訂式向散量）抄有關民。愈也小，藏靈敏后度愈起高。3.性3工程援控制視網的逼質量姓準則?在變信形監(jiān)扒測網腦設計狹中，怕除考撒慮精侮度、席可靠瓣性和貍費用健等準醉則外廣，要國求所切布設朽的網基對需企要監(jiān)遷測的精變形精向量獻具有搖盡可辱能高荒的靈忘敏度。?靈敏宣度實幅質上眨是特明殊方厚向上癢的網須點精懷度的件反映盜，網璃的靈族敏度刮愈高攝，所賽要求存的觀母測值庸的精絮度也竊愈高。3.練3工程泄控制鏟網的阻質量秧準則3.鳴3.翼1.綁4費用外準則?控制榜網的御費用川一般傅包括雀用于掠設計怖、造傾標埋斥石、央交通魂運輸趣、儀少器設焰?zhèn)滟忎徶谩ⅠR觀測沾、計真算、販檢查閱等各葛項費鄰用。?網的草設計青有兩庸個原持則：最大技原則館（費班用一超定，半網的英質量蜘最好）最小葡原則嶄（質殖量滿禾足要把求，分費用洋最?。?建網封費用仍常用槍觀測胃值權蝦的函荒數來殺度量苗，如3.直3工程罰控制尺網的目質量暫準則?即用扎觀測同值的問權的朵總和禮最小戀作為恐費用徹準則飽。據胳統(tǒng)計魯，網扒的測放量費紀用于輛網的巖計算勤費用秋相比括，后昂者不艇到8呀％。嫌通過懇優(yōu)化姨設計拼，增旋加微嬌不足虎道的車設計怠計算捐費用鳥，可鞋顯著固降低殿測量蛛費用旬。?不難停理解親，精泡度愈膀高，吳觀測釘值的仗權愈纏大，傻則建趴網費變用愈圓高；輪同樣地，多積余觀垮測數顧愈多噸，網哀的可擾靠性膜提高音，也斷要以級增加飾費用谷為代亞價。3.餡3工程淚控制蒜網的晚質量湖準則3.漸4工程挺控制揮網的案優(yōu)化跳設計工程席控制頭網的蓄優(yōu)化炎設計列分類優(yōu)化礦設計登的任逆務工程鋪控制奇網的喘優(yōu)化冒設計蟻方法模擬振法優(yōu)黃化設記計3.歐4工程軍控制籃網的厭優(yōu)化闊設計工程班控制蜻網的揉優(yōu)化摟設計撕一般辛分為奶四類換，各宮類設序計的猜含義慰列于揉下表構：上述傲分類啊只是尸從概略念上賠去理盛解，史網的班設計涌不一縫定完服全按爭此思牛路，鑼常常乘是幾羅類設卷計同惡步進爽行。3.杏4工程掉控制衰網的輛優(yōu)化陷設計網的閘優(yōu)化飾設計壘是一渾個迭露代求勻解過熄程,它包大括以槽下內材容（港參見違圖3-格2）：杠提出暖設計眉任務洞；鉗制定塌設計徹方案泛；螺進行河方案金評價代；舟進行急方案哥優(yōu)化賽。3.遮4工程酬控制休網的厭優(yōu)化揀設計圖3-花2控制網優(yōu)化的內容和流程3.司4工程多控制瞇網的付優(yōu)化輩設計網的睛優(yōu)化霜設計埋方法吹有兩懼種：解析于法：通過吊數學鈴方程催用最推優(yōu)化元方法雖求解。模擬領法：根據凱經驗挎和準憂則，走通過把計算燙比較鉆、修蔽改，乖得到喊最優(yōu)懂方案。3.慚4.惹3工程糞控制盼網的池優(yōu)化輩設計島方法3.之4.息3.捕1解析繳法優(yōu)狗化設芹計3.寨4.坦3工程景控制位網的鉤優(yōu)化漢設計坡方法3.違4.腸3.痛2模擬癢法優(yōu)嚇化設海計1.冊模擬錯法優(yōu)理化設釘計過炮程：①設計跪網形室、實鵝地踏倡勘；②定初慕始方北案，箱模擬停觀測探值，具網平博差；③觀測共修改；④再作鍵模擬帆計算刑，重肝復進琴行，備直到牙滿意。⑤人機最交互助方式勤進行。3.坦4.窗3工程械控制慌網的她優(yōu)化蜘設計鬧方法3.困4.但3.獸2模擬蘿法優(yōu)丘化設勉計2.基于融可靠惑性的叮模擬攔優(yōu)化圍設計癥法要商點和侄步驟幸：1）網釀的初膨始方罵案應駐對所激有可錘能觀芹測的蕩邊和貢方向蒙進行叫全測胸，是檢一個姻“肥吧網”談或冷“密罵網”見。2）觀宏測值堵之間死的精貫度相鞠差不赤要太菜大，考邊角灰間的仔精度亞應基基本匹宜配。3）觀樣測精賭度應須選取敬儀器婚所能裕達到彩的最牌高精錦度，普使優(yōu)穗化時彼有降堅低的娃余地徑。4）模專擬初歸始觀職測方煌案，醫(yī)進行蒙平差肥計算堵，對彈精度福、可肌靠性餃乃至障靈敏罰度計漂算結赴果進食行分蛙析：必觀測去精度賀是否臣合理渾，是蘭否需控作調突整，回基于鉤觀測撈值內束部可超靠性環(huán)指標邊按從腫“肥拋”到蛛“瘦寇”，限從“橫密”泥到“棵疏”攏的策香略進蠶行網躁的優(yōu)訊化設要計。GP牲S網也乘可看晚作是酬全邊趙角網較，故郊模擬館法優(yōu)些化設西計方賽法同路樣可施以用酬于GP職S網。3.索4.選3工程獲控制歲網的磨優(yōu)化腥設計渡方法3.急4.杰3.安2模擬悄法優(yōu)殺化設堡計4）模臣擬初狗始觀輸測方紅案，誦進行楚平差霉計算如，對熱精度廢、可潔靠性剝乃至鴉靈敏塔度計監(jiān)算結脈果進矩行分毯析：環(huán)觀測男精度殲是否扎合理朽，是尤否需算作調肝整，莖基于家觀測蜂值內是部可充靠性成指標戒按從栽“肥丹”到馬“瘦蠢”，獲從“腐密”茄到“暢疏”北的策章略進讀行網偶的優(yōu)齊化設鉆計。GP芳S網也值可看可作是庭全邊旗角網唇，故聞模擬耍法優(yōu)潮化設礦計方援法同番樣可具以用唉于GP醋S網。3.伙5典型惱工程鞏控制持網隧道愿（洞霜）洞琴外GP泛S平面鳥控制甚網布館設示章意圖3.末5典型捷工程睜控制宵網洞內槐導線注網布鋼設示鳳意圖某大橋GP睬S首級平面控制網某大型水利樞紐工程施工控制網3.疼5典型蝕工程唱控制饑網向家撓壩施鳴工控辛制網峽圖3.弦5典型滔工程校控制嗚網某拱犧壩變插形監(jiān)欠測網3.繩6控制默點的檔埋石京與標喚志帶強給制對棄中裝國置的共觀測率墩強制城對中隔裝置3.傅6控制碼點的講埋石謎與標腔志3.烏6控制舊點的派埋石月與標塊志預膝制?；炫龓林笢士饦送耸?.絹6控制顯點的億埋石倒與標輸志平硐皮巖石括水準只標石3.歡6控制稠點的悔埋石波與標母志深埋能雙金席屬管淡水準遲標3.縱6控制將點的冤埋石史與標晚志照艦準莫標男志3.謙6控制棟點的妥埋石拖與標描志照準區(qū)覘牌精密