工程测量学.第五章第二讲课件

第五章施工控制网的建立,测绘教研室,第五章施工控制网的建立,5-1.工程控制网的分类和作用5-2.控制网精度确定的一般方法5-3.国家高精度控制点的利用5-4.施工控制网的设计5-5.典型工程施工控制网的布设,5-3.国家高精度控制点的利用,目前，我国国家大地测量控制网依高斯投影方法按6或3带进行分带和计算。对工程测量，一般也采用高斯投影方法，这样既与国际惯例相一致，也便于利用国家高精度控制点的现有成果。,一、投影带与投影面的选择,（一）投影变形分析控制测量中的投影带和投影面的选择，主要是解决长度变形问题，这种变形主要由两种因素引起：（1）实测边长归算到参考椭球面上的变形影响（2）将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响,（1）实测边长归算到参考椭球面上的变形影响，其值S1为,所以,Hm为归化边高出参考椭球面的平均值，S为归算边的长度，R为归算边方向参考椭球法截弧的曲率半径。,（2）将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响，其值S2为,所以,S0=S+S1，即投影归算边长，ym为归算边两端点的横坐标平均值，Rm为参考椭球面的平均曲率半径。,（二）工程测量投影面和投影带选择的出发点,工程测量控制网不但作为测绘大比例尺地形图的控制基础，更主要是为了工程各施工阶段的放样提供依据，这就需要满足施工所需要的精度要求。,当边长的两次归算投影改正不能满足工程所需要求时，为保证工程测量结果的直接利用的计算方便，可以采用任意带的独立高斯投影平面直角坐标系，归算结果的参考面可以自己选定。方法有：（1）通过改变Hm从而选择合适的高程参考面，以抵偿有高程面的边长归算到参考椭球抵偿投影面的高斯正形投影。（2）通过改变ym从而对中央子午线作合适的移动，以抵偿有高程面的边长归算到参考椭球面上的投影改正。（3）通过既改变Hm，又改变ym，以共同抵偿两项归算改正变形。,二、工程平面坐标系的选择,在工程控制测量时，根据施工所在的位置、施工范围及施工各阶段对投影误差的要求，可以下几种平面直角坐标系：（1）国家3带高斯正形投影（2）抵偿投影面的3点高斯正形投影（3）任意带高斯正形投影（4）具有高程抵偿面的任意高斯正形投影（5）独立平面直角坐标系,三、不同平面坐标系间的坐标转换,所以：,5-4.施工控制网的设计,一、施工平面控制网的网形工程施工平面控制网是专门为工程施工放样服务的，根据工程的特点，平面控制网一般有：（1）导线网（2）边角网（3）GPS网（4）建筑方格网,二、控制网建立的过程,施工控制网的设计一般经过的过程：（1）确定控制网的等级（2）确定布网形式（3）确定测量仪器和操作规程（4）在图上选点构网，到实地踏勘（5）埋设标石、标志（6）外业观测（7）内业数据处理（8）提交成果,三、控制网优化设计的质量标准,控制网的质量是控制网设计的核心和宗旨。用什么标准来衡量控制网的质量好坏，不仅取决于工程的质量和要求，而且取决于标准制定的合理与否。这个标准就是控制网优化设计的质量标准，又称为质量指标或质量准则。,根据对控制网的要求不同，一般有4个方面的质量指标：精度，描述误差分布离散程度可靠性，发现和抵抗模型误差的能力灵敏度，监测网发现某一变形的能力经济，建网费用,（一）精度指标精度指标是描述误差分布离散程度的一种度量，常用方差或均方根差来描述。,1.整体精度整体精度用于评价网的总体质量。2.局部精度控制网中某一个元素的精度称为网的局部精度。局部精度均可以看成未知参数的某个线性函数的精度,即的方差,（二）可靠性标准测量控制网的可靠性是指控制网探测观测值粗差和抵抗残存粗差对平差成果影响的能力，它可分为内部可靠性和外部可靠性。,1.内部可靠性内部可靠性是指某一观测值中至少必须出现多大的粗差，才能以所给定的检验功效在显著水平为的统计检验中被发现，这时观测值上可发现粗差的下界值为,为了直接进行不同类观测值的可靠性比较，采用作为度量观测值内部可靠性的指标。,2.外部可靠性外部可靠性是指无法探测出小于的观测值，而保留在观测数据中的残存粗差对平差结果的影响，即没有发现的粗差对待估参数的影响。,上式与基准有关，且使用不便。为描述不同观测值的外部可靠性指标。,三、灵敏度准则,变形观测控制网以灵敏度准则作为其特殊的质量准则，是由变形观测控制网的性质、特点和用途所决定的。变形观测控制网的目的就是要证明监测对象是否存在显著变形。和一般控制网相比较，监测网最主要的特点就是具有周期性和方向性。即通过多期观测来发现建筑物在某一特定方向上的变形。,（四）经济性准则,经济性准则是用较少的人力、物力实现对控制网的精确性与可靠性要求。控制网的优化设计是在一定一些其他基本要求的情况下来寻求某一目标函数的极值。,四、控制网优化设计的分类,控制网优化设计一般分为四类：（1）零类设计（基准问题）