工程控制網(wǎng)布設(shè)的理論與方法

工程控制網(wǎng)布設(shè)的理論與方法第一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六本章主要內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)目標(biāo):通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解工程控制網(wǎng)的分類(lèi)和作用,掌握工程控制網(wǎng)的基準(zhǔn)和建立方法,了解工程控制網(wǎng)的質(zhì)量準(zhǔn)則以及優(yōu)化設(shè)計(jì)，典型工程控制網(wǎng)和工程測(cè)量?jī)?nèi)外也一體化。主要內(nèi)容:工程控制網(wǎng)的作用和分類(lèi)工程控制網(wǎng)的基準(zhǔn)和建立方法工程控制網(wǎng)的質(zhì)量準(zhǔn)則工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)典型工程控制網(wǎng)工程控制測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一體化第二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.1工程控制網(wǎng)的分類(lèi)和作用

3.1.1測(cè)量控制網(wǎng)的分類(lèi)

測(cè)量控制網(wǎng)由位于地面的一系列控制點(diǎn)構(gòu)成，控制點(diǎn)的空間位置是通過(guò)已知點(diǎn)的坐標(biāo)以及控制點(diǎn)之間的邊長(zhǎng)（或空間基線）、方向或高差等觀測(cè)值確定的。已知A,B兩點(diǎn),測(cè)量角度:A和B,AP和BP間的距離,可推出待求點(diǎn)P的坐標(biāo)。第三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六全球控制網(wǎng)：全球范圍內(nèi)建立的大地測(cè)量參考框架，用于研究地球形狀、大小以及確定地球版快運(yùn)動(dòng)等。國(guó)家控制網(wǎng)：區(qū)域性的大地測(cè)量參考框架。提供全國(guó)范圍內(nèi)的統(tǒng)一地理坐標(biāo)系統(tǒng)等。

工程控制網(wǎng)：是工程項(xiàng)目的空間位置參考框架。按控制網(wǎng)的范圍和用途可分為：第四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六全球IGS跟蹤站分布圖全球控制網(wǎng)例子第五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六全國(guó)天文大地網(wǎng)

全國(guó)天文大地網(wǎng)共包含三角點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)48433個(gè),拉普拉斯點(diǎn)458個(gè),長(zhǎng)度起始邊467條,由此組成了全國(guó)范圍的參考框架,是國(guó)家各部門(mén)進(jìn)行測(cè)繪工作的基礎(chǔ)。國(guó)家控制網(wǎng)例子第六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六國(guó)家控制網(wǎng)例子第七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六A和B級(jí)網(wǎng)國(guó)家控制網(wǎng)例子第九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六國(guó)家控制網(wǎng)例子第十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六“2000國(guó)家GPS控制網(wǎng)”由國(guó)家測(cè)繪局布設(shè)的高精度GPSA、B級(jí)網(wǎng),總參測(cè)繪局布設(shè)的GPS一、二級(jí)網(wǎng)，中國(guó)地震局、總參測(cè)繪局、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家測(cè)繪局共建的中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)組成。該控制網(wǎng)整合了上述三個(gè)大型的、有重要影響力的GPS觀測(cè)網(wǎng)的成果，共2609個(gè)點(diǎn)。通過(guò)聯(lián)合處理將其歸于一個(gè)坐標(biāo)參考框架，形成了緊密的聯(lián)系體系，可滿足現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)對(duì)地心坐標(biāo)的需求，同時(shí)為建立我國(guó)新一代的地心坐標(biāo)系統(tǒng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六國(guó)家控制網(wǎng)例子第十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六國(guó)家控制網(wǎng)例子第十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六城市控制網(wǎng)例子第十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六城市控制網(wǎng)例子第十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六二等水準(zhǔn)測(cè)量658.6km城市控制網(wǎng)例子第十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六杭州灣大橋南岸加密網(wǎng)二期復(fù)測(cè)平面圖工程控制網(wǎng)例子第十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.1.2工程控制網(wǎng)的分類(lèi)、作用和建網(wǎng)步驟一、分類(lèi)

按用途分：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)；按網(wǎng)點(diǎn)性質(zhì)分：一維網(wǎng)（或稱(chēng)水準(zhǔn)網(wǎng)、高程網(wǎng)）二維網(wǎng)（或稱(chēng)平面網(wǎng)）三維網(wǎng)第十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六按網(wǎng)形分：

三角網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng)混合網(wǎng)方格網(wǎng)按施測(cè)方法劃分：測(cè)角網(wǎng)測(cè)邊網(wǎng)邊角網(wǎng)GPS網(wǎng)按坐標(biāo)系和基準(zhǔn)劃分：附合網(wǎng)（約束網(wǎng)）獨(dú)立網(wǎng)經(jīng)典自由網(wǎng)自由網(wǎng)按其他標(biāo)準(zhǔn)劃分：首級(jí)網(wǎng)加密網(wǎng)特殊網(wǎng)專(zhuān)用網(wǎng)（如隧道控制網(wǎng)、建筑方格網(wǎng)、橋梁控制網(wǎng)等）第十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第二十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六建筑方格網(wǎng)第二十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第二十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、作用工程控制網(wǎng)的作用是為工程建設(shè)提供工程范圍內(nèi)統(tǒng)一的參考框架，為各項(xiàng)測(cè)量工作提供位置基準(zhǔn)，滿足工程建設(shè)不同階段對(duì)測(cè)繪在質(zhì)量、進(jìn)度和費(fèi)用等方面的要求。工程控制網(wǎng)也具有控制全局、提供基準(zhǔn)和控制測(cè)量誤差積累的作用。第二十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六三、建網(wǎng)步驟遵循大地測(cè)量學(xué)的原理，如：要有坐標(biāo)系和基準(zhǔn)、要構(gòu)成網(wǎng)、要逐級(jí)布設(shè)等。建網(wǎng)步驟：（1）確定控制網(wǎng)的等級(jí)。（2）確定布網(wǎng)形式。（3）確定測(cè)量?jī)x器和操作規(guī)程。（4）在圖上選點(diǎn)構(gòu)網(wǎng)，到實(shí)地勘察。（5）埋設(shè)標(biāo)石等（6）外業(yè)觀測(cè)（7）數(shù)據(jù)處理與成果提交第二十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.1.3測(cè)圖控制網(wǎng)測(cè)圖控制網(wǎng)一般分為：二、三、四等三角網(wǎng)，一、二、三級(jí)導(dǎo)線等，現(xiàn)在首級(jí)控制網(wǎng)大部分用GPS做。測(cè)圖平面控制網(wǎng)的作用：控制測(cè)量誤差的累積；保證圖上內(nèi)容的精度均勻；保證相鄰圖幅正確拼接；測(cè)圖高程控制網(wǎng)一般用水準(zhǔn)測(cè)量的方法建立，也可用三角高程的方法來(lái)代替三、四等水準(zhǔn)測(cè)量，但要注意以下幾點(diǎn)：（1）視線長(zhǎng)度要小于1公里（2）觀測(cè)時(shí)間合理，而且要往返觀測(cè)，最好對(duì)向觀測(cè)（3）各觀測(cè)量要組成圖形條件（4）觀測(cè)要嚴(yán)格按規(guī)范要求做第二十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.1.4施工控制網(wǎng)

施工平面控制網(wǎng)的分類(lèi)：三角、邊角網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng)建筑方格網(wǎng)

GPS網(wǎng)（常用的）

GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)相結(jié)合的混合網(wǎng)施工高程控制網(wǎng)：

高程控制網(wǎng)一般分兩級(jí)布設(shè)：布滿整個(gè)施工場(chǎng)地的基本高程控制網(wǎng)和根據(jù)各施工階段放樣需要而布設(shè)的加密網(wǎng)第二十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六

施工控制網(wǎng)的特點(diǎn)：控制的范圍較小，控制點(diǎn)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(wǎng)的坐標(biāo)系與施工坐標(biāo)系一致；5)投影面與工程的平均高程面一致；6)有時(shí)分兩級(jí)布網(wǎng)，次級(jí)網(wǎng)可能比首級(jí)網(wǎng)的精度高；第二十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.1.5變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)要點(diǎn)（1）變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)由參考點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)組成。至少由一個(gè)參考點(diǎn)和一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)組成（絕對(duì)）或者兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)組成（相對(duì)）。第二十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六（2）變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的坐標(biāo)系和基準(zhǔn)的選取原則（a）如果變形體的范圍較大且形狀不規(guī)則時(shí)，可選擇已有的大地坐標(biāo)系，優(yōu)點(diǎn)：已知坐標(biāo)系的歸化和投影改正公式，并且監(jiān)測(cè)網(wǎng)也可以得到檢查。

(b)由于變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的精度有時(shí)要高于國(guó)家大地控制網(wǎng)的精度，與大地點(diǎn)連接時(shí)為了不產(chǎn)生尺度上的緊張，應(yīng)采用無(wú)強(qiáng)制的連接方法。(c)對(duì)于那些具有明顯結(jié)構(gòu)性特征的變形體，可采用基于監(jiān)測(cè)體坐標(biāo)系統(tǒng)，這樣結(jié)構(gòu)體的變形剛好是某一方向的坐標(biāo)。(d)如果僅對(duì)目標(biāo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)感興趣時(shí)，可不用參考點(diǎn)。第二十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六（3）對(duì)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)應(yīng)作同時(shí)顧及精度、可靠性、靈敏度以及費(fèi)用進(jìn)行監(jiān)測(cè)網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容：增減觀測(cè)量，修改測(cè)量方案，改變觀測(cè)值精度等。（4）對(duì)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)都要進(jìn)行重復(fù)觀測(cè)重復(fù)觀測(cè)時(shí)要求每一期的觀測(cè)方案不變，這樣可以消除系統(tǒng)誤差。如改變觀測(cè)方案應(yīng)用兩種方案對(duì)同一期的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)，從而確定兩種方案的差別。第三十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.1.6安裝測(cè)量控制網(wǎng)特點(diǎn)：

通常是一種微型邊角網(wǎng)，邊長(zhǎng)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精度要求很高，其測(cè)量精度有時(shí)要達(dá)到計(jì)量級(jí).直伸大地四邊形控制網(wǎng)直伸邊角控制網(wǎng)

第三十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.2工程控制網(wǎng)的基準(zhǔn)和建立方法3.2.1工程控制網(wǎng)的基準(zhǔn)

工程控制網(wǎng)的基準(zhǔn)就是通過(guò)網(wǎng)平差求解未知點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)所給出的已知數(shù)據(jù)，以便對(duì)網(wǎng)的位置、長(zhǎng)度(尺度)和方向(方位)進(jìn)行約束，使網(wǎng)平差時(shí)有唯一解。根據(jù)基準(zhǔn)的情況，工程控制網(wǎng)的基準(zhǔn)可分為以下三種類(lèi)型：（1）約束網(wǎng)。具有多余的已知數(shù)據(jù)。（2）最小約束網(wǎng)（經(jīng)典自由網(wǎng))。只有必要的已知數(shù)據(jù)。（3）無(wú)約束網(wǎng)（自由網(wǎng)），無(wú)必要的已知數(shù)據(jù)。

第三十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六高程控制網(wǎng)工程平面控制網(wǎng)(2維)工程平面控制網(wǎng)(3維)第三十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六工程控制網(wǎng)的觀測(cè)值:角度、方向、邊長(zhǎng)、天頂距或者高差GPS控制網(wǎng)為基線向量或者坐標(biāo)差,極少情況下有方位角。測(cè)圖控制網(wǎng)：一般為約束網(wǎng)施工控制網(wǎng)：為最小約束網(wǎng)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)：為無(wú)約束網(wǎng)或者最小約束網(wǎng)安裝控制網(wǎng)：為最小約束網(wǎng)或者約束網(wǎng)一維網(wǎng)：一個(gè)已知點(diǎn)，二個(gè)已知點(diǎn)，多余兩個(gè)已知點(diǎn)二維網(wǎng)：兩點(diǎn)坐標(biāo)，一點(diǎn)坐標(biāo)和一個(gè)方位三維網(wǎng)：兩個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)已知第三十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六多于一個(gè)已知點(diǎn)并且其中存在大誤差第三十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第三十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第三十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第三十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第三十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第四十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六表3-1各種工程控制網(wǎng)的基準(zhǔn)秩虧和基準(zhǔn)參數(shù)第四十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第四十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.2.2工程控制網(wǎng)基準(zhǔn)的建立方法

測(cè)圖控制網(wǎng)多為約束網(wǎng)，總是選國(guó)家或城市坐標(biāo)系（含平面和高程）下的已知點(diǎn)坐標(biāo)為其基準(zhǔn)?？蛇x用多點(diǎn)或者一點(diǎn)加一個(gè)方向。注意1：當(dāng)選用多個(gè)已知點(diǎn)作為約束基準(zhǔn)時(shí)，要對(duì)已知點(diǎn)坐標(biāo)的兼容性進(jìn)行判定。判定方法有：距離法，尺度法等。

注意2：需對(duì)方向和邊長(zhǎng)觀測(cè)值做歸化改正和投影改正，要清楚邊長(zhǎng)歸化和投影改正哪個(gè)是正，哪個(gè)是負(fù)為什么？

注意3：為了減小歸化與投影所產(chǎn)生的長(zhǎng)度變形，可采用抵償高程坐標(biāo)系統(tǒng)或者自定義投影帶。第四十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.3工程控制網(wǎng)的質(zhì)量準(zhǔn)則3.3.1精度準(zhǔn)則一、總體精度準(zhǔn)則對(duì)協(xié)方差陣作譜分解(SVD)第四十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第四十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.E準(zhǔn)則

置信超橢球的最大半軸應(yīng)盡可能地小2.體積準(zhǔn)則置信超橢球的體積應(yīng)盡可能地小第四十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.方差準(zhǔn)則（A準(zhǔn)則）置信超橢球的半軸平方和應(yīng)盡可能地小

4.平均精度準(zhǔn)則第四十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六5.均勻性和各向同性準(zhǔn)則第四十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、點(diǎn)位精度和相對(duì)點(diǎn)位精度三、未知數(shù)函數(shù)的精度四、主分量五、準(zhǔn)則矩陣第四十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.3.2可靠性準(zhǔn)則

定義：

控制網(wǎng)發(fā)現(xiàn)（或探測(cè)）觀測(cè)值粗差的能力（稱(chēng)內(nèi)部可靠性）和抵抗觀測(cè)值粗差對(duì)平差結(jié)果影響的能力（稱(chēng)外部可靠性）。作用：可靠性準(zhǔn)則可以提供衡量控制網(wǎng)內(nèi)部觀測(cè)值相互控制、檢核的量化數(shù)值和可能出現(xiàn)但不能被發(fā)現(xiàn)的最大模型誤差值。

第五十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六提高實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的辦法1.對(duì)網(wǎng)進(jìn)行第二次獨(dú)立觀測(cè)（復(fù)測(cè)）2.布網(wǎng)時(shí)事先考慮用獨(dú)立的附加觀測(cè)值來(lái)控制網(wǎng)的結(jié)構(gòu)（較常用）:這些觀測(cè)值不僅是為達(dá)到所要求精度所必需的,更為重要的是為了檢驗(yàn)平差模型提供足夠的信息.第五十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六內(nèi)部可靠性內(nèi)部可靠性是假設(shè)控制網(wǎng)中只有一個(gè)觀測(cè)值包含粗差,且觀測(cè)值粗差主要由某種系統(tǒng)性影響或點(diǎn)的變動(dòng)所引起的假設(shè)情況下導(dǎo)出的。第五十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六

為矩陣

主對(duì)角線上的元素

第五十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六

稱(chēng)為觀測(cè)值的多余觀測(cè)分量，定義為觀測(cè)值的內(nèi)

部可靠性。反映控制網(wǎng)發(fā)現(xiàn)觀測(cè)值中粗差的能力。

愈大，通過(guò)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，能發(fā)現(xiàn)該觀測(cè)值中粗差的下界值愈??；第五十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六多余觀測(cè)分量的特點(diǎn)：1）0≤≤1不改變2）觀測(cè)值的內(nèi)部可靠性與其精度成反比。對(duì)于一個(gè)確定的網(wǎng)和設(shè)計(jì)方案，觀測(cè)值的精度愈高，則其可靠性愈低，愈不可靠；觀測(cè)值的精度愈低，愈可靠。3)多余觀測(cè)數(shù)愈大，網(wǎng)的可靠性愈高，建網(wǎng)費(fèi)用也愈高。第五十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六4）對(duì)于獨(dú)立網(wǎng)來(lái)說(shuō)，觀測(cè)值的內(nèi)部可靠性是與基準(zhǔn)的位置無(wú)關(guān)的不變量。5）一個(gè)好的控制網(wǎng)，觀測(cè)值的多余觀測(cè)分量應(yīng)大0.3。

第五十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六未被發(fā)現(xiàn)的模型誤差對(duì)于點(diǎn)位坐標(biāo)或其函數(shù)的影響具有更大意義。對(duì)于觀測(cè)值中只含一個(gè)粗差的情形，未被發(fā)現(xiàn)的粗差對(duì)未知數(shù)向量的影響可表為

外部可靠性第五十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.3.3靈敏度準(zhǔn)則

對(duì)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)，定義為在給顯著水平和檢驗(yàn)功效下，周期平差結(jié)果統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)時(shí)，能發(fā)現(xiàn)位移向量的下界值。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。一般將變形向量用表示其大小的模和表示其方向的單位向量來(lái)表示，即

靈敏度用來(lái)度量，它與單位向量（又稱(chēng)形式向量）有關(guān)。愈小，靈敏度愈高。第五十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六在變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)設(shè)計(jì)中，除考慮精度、可靠性和費(fèi)用等準(zhǔn)則外，要求所布設(shè)的網(wǎng)對(duì)需要監(jiān)測(cè)的變形向量具有盡可能高的靈敏度。靈敏度實(shí)質(zhì)上是特殊方向上的網(wǎng)點(diǎn)精度的反映，網(wǎng)的靈敏度愈高，所要求的觀測(cè)值的精度也愈高。第五十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.3.4費(fèi)用準(zhǔn)則控制網(wǎng)的費(fèi)用一般包括用于設(shè)計(jì)、造標(biāo)埋石、交通運(yùn)輸、儀器設(shè)備購(gòu)置、觀測(cè)、計(jì)算、檢查等各項(xiàng)費(fèi)用。網(wǎng)的設(shè)計(jì)有兩個(gè)原則：最大原則（費(fèi)用一定，網(wǎng)的質(zhì)量最好）最小原則（質(zhì)量滿足要求，費(fèi)用最小）建網(wǎng)費(fèi)用常用觀測(cè)值權(quán)的函數(shù)來(lái)度量，如

第六十頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六即用觀測(cè)值的權(quán)的總和最小作為費(fèi)用準(zhǔn)則。據(jù)統(tǒng)計(jì)，網(wǎng)的測(cè)量費(fèi)用于網(wǎng)的計(jì)算費(fèi)用相比，后者不到8％。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，增加微不足道的設(shè)計(jì)計(jì)算費(fèi)用，可顯著降低測(cè)量費(fèi)用。不難理解，精度愈高，觀測(cè)值的權(quán)愈大，則建網(wǎng)費(fèi)用愈高；同樣，多余觀測(cè)數(shù)愈多，網(wǎng)的可靠性提高，也要以增加費(fèi)用為代價(jià)。第六十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第六十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.4工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)3.4.1工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分類(lèi)工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)一般分為四類(lèi)，各類(lèi)設(shè)計(jì)的含義列于下表：

分類(lèi)固定參數(shù)待定參數(shù)含義零類(lèi)設(shè)計(jì)(ZOD)一類(lèi)設(shè)計(jì)(FOD)二類(lèi)設(shè)計(jì)(SOD)三類(lèi)設(shè)計(jì)(THOD)A,PP,A,,部分A和P

AP部分A和P基準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖形設(shè)計(jì)觀測(cè)精度設(shè)計(jì)已有網(wǎng)的改進(jìn)第六十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六零類(lèi)設(shè)計(jì)(ZOD)為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)，一類(lèi)設(shè)計(jì)(FOD)為圖形設(shè)計(jì)，二類(lèi)設(shè)計(jì)(SOD)為觀測(cè)精度的設(shè)計(jì)，三類(lèi)設(shè)計(jì)(THOD)是對(duì)已有網(wǎng)的改進(jìn)。上述分類(lèi)只是從概念上去理解，網(wǎng)的設(shè)計(jì)不一定完全按此思路，常常是幾類(lèi)設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。第六十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.4.2優(yōu)化設(shè)計(jì)的任務(wù)網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代求解過(guò)程,它包括以下內(nèi)容（參見(jiàn)圖3-2）：—提出設(shè)計(jì)任務(wù)；—制定設(shè)計(jì)方案；—進(jìn)行方案評(píng)價(jià)；—進(jìn)行方案優(yōu)化。第六十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第六十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.4.3工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有兩種：解析法：通過(guò)數(shù)學(xué)方程用最優(yōu)化方法求解。模擬法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)則，通過(guò)計(jì)算比較、修改，得到最優(yōu)方案。第六十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.4.3.1解析法優(yōu)化設(shè)計(jì)最優(yōu)化問(wèn)題第六十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.4.3.2模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)網(wǎng)形、實(shí)地踏勘；(2)定初始方案，模擬觀測(cè)值，網(wǎng)平差；(3)觀測(cè)修改；(4)再作模擬計(jì)算，重復(fù)進(jìn)行，直到滿意。(5)人機(jī)交互方式進(jìn)行。1.模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程：第六十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六2.基于可靠性的模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)法

要點(diǎn)和步驟：1）網(wǎng)的初始方案應(yīng)對(duì)所有可能觀測(cè)的邊和方向進(jìn)行全測(cè)，是一個(gè)“肥網(wǎng)”或“密網(wǎng)”。2）觀測(cè)值之間的精度相差不要太大，邊角間的精度應(yīng)基本匹配。3）觀測(cè)精度應(yīng)選取儀器所能達(dá)到的最高精度，使優(yōu)化時(shí)有降低的余地。4）模擬初始觀測(cè)方案，進(jìn)行平差計(jì)算，對(duì)精