二等平面控制网规范

二等平面控制网规范篇一：平面控制网设计第二章 水平控制网的技术设计 内容摘要：本章介绍了国家水平控制网的布设原则和方案；工程水平控制网的布设原则 和方案；水平控制网技术设计时的精度估算（含三角网、锁的精度估算和导线网的精度估算。由于三角网基本不再使用，三角网、锁的精度估算不再作为教学要求的内容-打星号；）工程水平控制网优化设计的概念；工程水平控制网技术设计书的编制；水平控制点的实地选点、造标埋石。目的是解决如何根据工程建设要求，结合测区实际情况，将水平控制点的位置在实地选定并标志出来。 国家水平控制网的布设原则和方案 布设原则 2 我国幅员辽阔，在大部分领域（约 9 600 OOOkm)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 s?。将表 2-1 中的数据代入此式得出s?1.?13(km) s?8(km) s?5(km) 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。 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 m 边长度测定的相对中误差 b?1:350000。多数起算边的长度是采用基线测量的方法 b 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 m?，经度测定的中误差 m?，天文方位角测定的中误差 m?。 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 1617 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?。 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1520km；按三角形闭合差计算所得的测角中误差小于士“。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“。 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“。 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 26km 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“，四等为士“。 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。 篇二：地面平面控制测量规范 平面控制测量规范 1 地面平面控制网应按城市轨道交通工程建设规划网中各条线路建设先后次序，沿线路独立布设。布网时应根据线路延伸和其他线路交叉状况，在线路延伸和交叉地段，必须有两个以上的控制点相重合。城市近期规划与建设的城市轨道交通线路较多构成网络且原城市控制网不能满足建设需要时，宜建设一个覆盖全部线路的整体控制网。 2 平面控制网由两个等级组成，一等为卫星定位控制网，二等为精密导线网，并分级布设。 3 平面控制网的坐标系统应与所在城市现有坐标系统一致。投影面高程应与城市现有坐标系投影面高程一致，若城市轨道交通工程线路轨道的平均高程与城市投影面高程的高差影响每千米大于 5mm 时，应采用其线路轨道平均高程作为投影面高程。 4 想隧道内传递坐标和方位时，应在每个井（同）口或车站附近至少布设三个平面控制点作为联系测量的依据。5 反符合卫星定位控制网和精密导线网要求的现有城市控制网点的标石应充分利用。 6 对于建成的卫星定位控制网和精密导线网应定期进行复测。第一次复测应在开工前进行，之后应每年或两年复测 1 次，且应根据控制点稳定情况适当调整复测频次。复测精度不应低于初测精度。 卫星定位控制网测量 卫星定位控制网测量前，应根据城市轨道交通线路规划设计，收集、分析线路沿线现有城市控制网的标石、精度等有关资料，并按静态相对原理进行控制网设计。 卫星定位控制网的主要技术指标应符合表的规定。 表 卫星定位控制网主要技术指标 卫星定位控制网相邻点间基线精度式计算。 =()式中 标准差，即基线向量的弦长中误差（mm） ；a固定误差（mm） ； b比例误差系数（1x10-6）; c相邻点间的距离（km） 。 卫星定位控制网的布设应遵守以下原则： 1 卫星定位控制网内应重合 35 个现有城市一、二等控制点，控制点应均匀布设；在不同线路交叉有联络线处或同一线路前后期工程衔接处布设 2 个以上的重合点，重合点坐标较差应满足表的相关要求； 2 卫星定位控制网应沿线路两侧布设，控制点宜布设在隧道出入口、竖井或车站附近，车辆段附近布设 35 个控制点，相邻控制点应满足通视要求； 3 卫星定位控制网非同步独立观测时，必须构成闭合环或复合路线。每个闭合环或附合路线中的边数不应大于 6 条。 卫星定位控制点的选点应符合以下要求： 1 控制点间有两个以上方向通视； 2 当利用已有城市控制点时，应检查该点的稳定性及完好性； 3 控制点应选在利于长久保存、施测方便和施工变形影响范围以为的地方； 4 建筑上的控制点应选在便于联测的楼顶承重结构上； 5 控制点附近不应有大面积的水域或电磁波反射（或吸引）强烈的物体； 6 控制点与无线电发射装置的间距应大于 200m，与高压输电线的间距应大于 50m。 卫星定位控制点均应埋设永久标石。建筑顶上的标石可现场浇筑。标石宜按本规范附录 A 中的图、图、图形式和规格埋设。标石结束后 应按本规范附录 A 中绘制点之记，点位标石应牢固清楚，并应办理测量标志委托保管书。车站、洞口和竖井附近建筑上的卫星定位控制点上宜建造三角钢架或竖立照准杆，三角钢架宜按本规范附录A 中的图规格制作。 卫星定位控制网测量作业的基本技术要求应符合表的规定。 表 卫星定位控制网测量作业基本技术要求 作业前应对卫星定位接收机和天线等设备进行常规检查，检查内容应包括：仪器检定结果、电池容量、光学对中器和接收机内存容量等。 观测前应根据接收机数量、控制网设计图形以及交通情况编制作业设计，观测中可根据实际情况进行必要的调整。 卫星定位标志应满足以下列要求： 1 天线定向标志应指正北，且经整平、对中后，其对中误差应小于 2mm； 2 每时段观测前、后量取天线高各一次，两次互差小于 3mm 时，应取其两次平均值作为最后结果； 3 应严格按规定的时间开机作业，保证同步观测同一组卫星；观测开始后，应及时记录或输入有关数据并随时注意卫星信号和信息存储情况；外业观测手簿应按本规范附录 A 中表的内容逐项填写； 4 每日观测结束后，应及时将存储介质上的数据进行拷贝，并及时将外业观测记录结果录入计算机进行数据处理。 平差前应对观测数据进行预处理。基线解算时，对于小于 8KM 的短基线必须采用双差固定解；对于 830KM长基线可在双差固定解和双差浮点解中选 择最优结果。对周跳较多或数据质量欠佳的时段应进行删除或用分段处理后的数据进行解算。基线解算采用卫星广播星历坐标值作为基线解的起算数据，基线解算结果中基线长度中误差输出值不应超过 2 倍中误差。卫星定位控制网外业观测的全部数据应经同步环、独立环及复测边检核，并应满足下列要求： 1 同步环各坐标分量及全长闭合应满足式（）（）的要求： Wx= N () 5 N () 5 N () 5 Wy= Wz= W=x?Wy?Wz () 222 W= N () 5 式中 N同步环中基线边的个数；W环闭合差。2 独立基线构成的独立环各坐标分量及全长闭合差应满足式（）（）的要求： Wx 式中 n独立环中基线边的个数。 3 复测基线长度较差应满足下列的要求： ds 式中 n同一边复测的次数，通常为 2. 卫星定位控制网的平差要求应符合下列规定： 1 应将全部独立基线构成闭合图形，以三维线向量及其相应方差协方差阵作为观测信息，以一点的城市现有WGS-84 坐标系的三维坐标作为起算数据，在 WGS-84 坐标系中进行三维无约束平差，并提供 WGS-84 坐标系的三维坐标、坐标差观测值的总改正数、基线边长及点位和边长的精度信息。基线差观测值的总改正数、基线边长及点位和边长的精度信息。基线向量改正数的绝对值应满足式（）（）的要求： Vx 2 应在所使用的城市坐标系中进行约束平差及精度评定，并应输出相应坐标系中的坐标、基线向量改正数、基线边长、方位角以及相关的中误差、相对点位中误差的精度信息，转换参数及其精度信息等。基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差满足式（）（）的要求： dVx 进行约束平差后，当卫星定位控制点与现有城市控制点的重合点的坐标较差大于本规范表的规定时，应检查已知点是否可靠，并对约束控制点和控制方位角进行筛选后，重新进行不同约束控制点或不同约束方位角的不同组合的约束平差。卫星定位控制网测量结束后，应提交下列资料； 1 技术设计书； 2 控制点点之记及测量标志委托保管书； 3 控制网示意图； 4 外业观测手簿及其他记录； 5 控制网平差及精度评定质料； 6 控制点成果表； 7 技术总结。 篇三：控制测量规范大全控制测量 图片 目的：提供控制基础和起算基准 实质：测定具有较高精度的平面坐标和高程的点位控制点 国家平面控制测量：一、二、三、四等 国家高程控制测量：一、二、三、四等 一、闭合导线 1、定义： 导线从一点开始，经过一系列的导线点，最后又回到原来的起始点，形成一多边形，称闭合导线。该导线多用于宽阔地区的控制。 2、内业计算： 闭合差计算和角度调整 内角总和的理论值： 理=（n-2）180 角度闭合差 f： f= 测- 理 角度调整：角度闭合差按相反符号平均分配到各个角。坐标方位角计算 前= 后+180- 右 前= 后-180+左 坐标增量闭合差计算 纵横坐标增量代数和，理论上都应该等于零，而在实测边长中都不可避免地存在误差，角度虽然经过调整，但不可能与实际相符，所以其代数和等于某一数值 fx 和 fy，这个数值就是纵横坐标的增量闭合差。即：fx=x 测 fy=y 测 其导线全长闭合差 f 为： f=(fx2+fy2) 导线全长相对闭合差 K 为： K=f/d=1/T 坐标增量的调整 由于计算坐标增量是采用经过调整后的导线角度，所以坐标增量闭合差可以认为主要是由导线边长的误差所引起。因此，坐标增量闭合差可取相反的符号，按边长的比例分配到各边的坐标增量中去。 坐标计算：将起始坐标逐一加上各点坐标增量而得。二、附合导线1、定义： 导线起始于一个高级控制点，最后附合到另一高级控制点，称附合导线。适用于狭长地区的控制。 2、内业计算： 计算步骤和方法与闭合导线基本相同，只是在角度闭合差和坐标增量闭合差的计算上有差异。 闭合差计算和角度调整 终边的坐标方位角：左角 终= 始+测-n180 右角 终= 始-测+n180 角度闭合差 f：f=终- 终 角度调整：角度闭合差按相反符号平均分配到各个角。坐标增量闭合差计算 纵横坐标增量代数和，理论上都应该等于终点和始点已知坐标之差，而在实际中往往不相符合，进而形成坐标增量闭合差 fx 和 fy。即：fx=x 测-x 理=x 测-（X 终-X 始） fy=y 测-y 理=y 测-（y 终-y 始） 三、结点导线 1、定义： 从三个以上高级控制点开始的导线，在一个或几个共同点上汇合的，称结点导线，汇合点称结点。此导线由于增加了检核条件，所以可提高导线精度。 2、要求 在附合导线长度超过规定限度时，常采用结点导线。结点与结点、结点与高级点间导线的长度，要求不大于附合导线规定长度的倍。 （在钻孔投点或地面控制点奇数时均可以采用此方法进行） 3、内业计算 原则：从各已知高级控制点开始按支导线计算出结边（EF）的不同方位角和坐标，用求加权平均值的方法来求出它们的最或然值，作为每条导线采用值。这样以来在已知高级控制点与结点间就形成了多条附合导线，再按计算附合导线的方法求出各条导线上导线点的坐标。 结边坐标方位角计算权：pi=c/nic 为任意常数，ni 为转角个数 方位角加权平均值：=(p11+p22)/(p1+p2)=p/p 结点坐标计算 权：pi=c/di c 为任意常数，di 为第 i 条导线总长 结点坐标加权平均值：X=(p1x1+p2x2)/(p1+p2)=px/p y=(p1y1+p2y2)/(p1+p2)=py/p 说明：在各支导线角度数或导线长度相等的情况下，其方位角和坐标加权平均值为各数平均值。 在对某一量作以精度或级别评定时，除采用中误差评定外，还可采用权的方法进行评定。精度高，中误差小，权大；相反精度低，中误差大，权小。 四、解析交会测量 前方、后方、侧方、距离交会等四种方法在计算时必须注意各方向编号是以逆时针为准，在后方交会中还要特别注意勿使待求点位于危险圆上或附近。(即四点不能在同一个圆周上.)（前、后方交会测量的计算程序见内网） 五、竖井联系三角形测量 将地面控制点平面坐标和方位角传入地下（洞内）的方法有联系三角形法、陀螺经纬仪（全站仪）与铅垂仪（钢丝）组合法、导线直接传递法、投点定向法等四种。 在城市隧道或隧洞控制测量中，通常采用联系三角形法将地上地下控制点联系为统一系统，其外业示意图或构成几何平面示意图如右： 1、联系三角形的解算 内业计算内容可分为两部分：一是解算联系三角形各未知元素，以求出两垂线处的角度 和 并进行检核；二是按导线方法计算各边的坐标方位角和各点的坐标。 垂线处角度 和 的计算：（按正弦公式计算） Sin=(a/c)sin Sin=(b/c)sin 连接三角形三内角和的检查 +=180，一般均能闭合，若有以内的残差时，反号平均分配到 、 角上。 两垂线间距离的检查 设 C 丈为两垂线间距离的实际丈量值，C 计为其计算值，则： C 计 2=a2+b2-2abcos fS=C 丈-C 计 ,不能大于 4mm. fS 按“b 边取同号的 1/3，a、c 边取反号的 1/3 进行分配” 。 地下起始边方位推算 导线边转折角按平差后角度进行推算。推算顺序如图中蓝色 国家高程控制网用精密水准测量方法建立的。工程所用高程控制网（城市或山岭）从国