太原理工大学大地测量学基础-第三章课件

1、第三章第三章 大地测量控制网的建立大地测量控制网的建立先了解几个基本概念建立大地控制网，精确确定点的空间位置参数和重力值是大地测量的基本任务。建立大地测量控制网，先要建立大地测量基准。大地测量基准的定义：由参考点（如大地原点）、参考面（如参考椭球面）、尺度标准及实现方式（包括理论、模型和方法）构成的系统。大地测量基准分下列几类：大地基准或称坐标基准（水平（二维）坐标基准、三维坐标基准）高程基准深度基准重力基准大地测量参考框架：通过大地测量实现方式或手段（如三角测量、导线测量、GPS测量、水位测量等）建立的，由固定在地面上的点所构成的大地网（点）或其它实体表现出来的，并且是按相应于大地测量基准的

2、规定模式形成的，旨在具体实现大地测量基准的系统，类型有:水平控制网实现水平坐标基准高程控制网实现高程基准卫星大地网实现三维坐标基准重力控制网实现坐标基准基准与框架建设的任务定义坐标系、高程系、重力参考系，建立和维持坐标框架（二维、三维）、高程框架、重力测量框架。3-1 国家水平坐标基准与水平控制网国家水平坐标基准与水平控制网一、水平坐标基准一、水平坐标基准v水平坐标基准也称经典二维大地坐标基准，由大地原点、参考椭球、尺度标准等要素构成1.大地原点大地原点水平控制网中大地坐标的起算点水平控制网中大地坐标的起算点大地原点的天文坐标（ ）及大地原点至另一点的天文方位角 被高精度测定大地原点的大地坐标

3、（L，B，H）及大地方位角A，通过参考椭球定向、定位过程中所获得的垂线偏差数据，由天文坐标变换求得L,B,H,A称为大地基准数据，是水平大地网的起算数据新中国成立后，共建设和使用过两个典大地坐标系统,分别是（1）1954北京坐标系的大地原点位于苏联普称科沃天文台,（2）1980西安坐标系的大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇石际寺村，其标志1978年建成，大地坐标为：EN00.525510800.722334 西安大地原点，即中华人民共和国大地原点标志图片2.参考椭球参考椭球1954北京坐标系的坐标基准为克拉索夫斯基椭球1980西安坐标系的坐标基准为IUGG1975国际椭球3.二维大地坐标坐标系统下

4、的坐标形式及尺度二维大地坐标坐标系统下的坐标形式及尺度大地坐标形式大地经纬度(L,B)和大地方位角A；或平面投影坐标形式，高斯投影(X,Y)和坐标方位角尺度问题椭球定位、定向的概念天文地理坐标大地地理坐标二、建立水平控制网的方法二、建立水平控制网的方法坐标基准是通过控制网点来维持维持和实现实现的，水平控制网即是二维大地坐标基准的具体实现，水平控制网由大地控制点构成的三角网、导线网等构成二维水平控制网建立的方法水平控制网建立于20世纪90年代以前，主要采用传统测量技术实现，具体技术类型有：导线测量法三角测量法三边测量法边角同测法在水平大地网的适当位置加测天文点和天文方位角（拉普拉斯方位角），以控

5、制网的方位和点位误差水平控制网又称天文大地网水平控制网又称天文大地网1.导线测量法导线测量法2.三角测量法三角测量法起算元素如何获得？起算边长问题起算坐标问题起算方位问题3.三边测量法和边角测量法三边测量法和边角测量法网型结构和三角网一样，仅是只测边长或边长角度同测三、水平控制网布网原则三、水平控制网布网原则1.大地控制网应分级布设、逐级控制2.大地控制网应有足够的精度 3.大地控制网应有一定的密度4.大地控制网应有统一的技术规格和要求四、中国国家水平控制网布设方案四、中国国家水平控制网布设方案1.一等三角锁系布设方案一等三角锁系布设方案一般采用单三角锁，也可组成大地四边形和中点多边形。三角形

6、边长，山区25km左右，平原地区20km左右；测角中误差 0.7 ，相对点位中误差0.21m三角形的任一内角不得小于40大地四边形或中点多边形的传距角应大于30 控制锁段中边长推算误差的积累，在一等锁的交叉处测定起始边长，要求所测定的起始边相对中误差优于1：35万，据当时条件，多数起始边是采用基线一等锁在起始边的两端点上还精密测定了天文经、纬度和天文方位角；天文经纬度中误差： 0.3 ，方位角：0.5在锁段中央测定了天文经、纬度测定天文方位角之目的是为了控制锁段中方位角的传递误差测定天文经、纬度之目的是为计算垂线偏差提供资料2.二等三角网二等三角网二等网基本规格平均边长13km相对点位中误差0

7、.11m测角中误差1.0 3.三、四等三角网（点）三、四等三角网（点）基本规格：平均边长：三等: 8km、 四等：4km测角中误差：三等：1.8 、四等： 2.5 相对点位中误差三等：0.13 0.16 、四等： 0.12 0.13 网型 在高等网点上插网在高等网点上插网在高等网点上插点4.导线网导线网导线网具有下列优点:布设灵活，推进迅速，易克服地形障碍等 布设原则与三角网布设原则基本相同 等级，分四等，各等级导线测角测边的精度要求与相应等级三角锁网推算的精度大体一致中国天文大地网网图中国天文大地网建设成果大地控制点点数约5万个，包括：一等三角锁系，二等三角网，部分三等网点点网中共有467条

8、起始边和916个正反起始方位角观测量约30万个19511971布设，1982年完成整体平差测量精度：距离大地点最远点的点位中误差为0.8m，相邻点的相对精度大部分小于1/20万，一等观测方向中误差为 0.46差结果：网中离大地原点最远点的点位中误差为 0.9m，。为检验和研究大规模大地网计算的精度，平差分别采用了条件联系数法和附有条件的间接观测平差法。两种方案平差后所得结果基本一致，坐标最大差值为4.8cm。这充分说明，我国天文大地网的精度较高，结果可靠。 五、水平控制网的布设五、水平控制网的布设1.步骤步骤 技术设计、实地选点、觇标建造、标石埋设、距离测量、角度测量和平差计算等2.对控制点点

9、位的要求对控制点点位的要求图形结构应完全符合规范的要求。点位要选在展望良好，易于扩展的制高点上点位要保证所埋标石能长期保存，造标和观测安全便利；视线应尽量避免沿斜坡或大河大湖的岸线通过视线应尽量避免沿斜坡或大河大湖的岸线通过3.技术设计技术设计收集资料图上设计实地勘查编写技术设计书4.实地选点实地选点5.造标和埋石造标和埋石捣固的土石层一、二等点中心标石规格及埋设图寻常标（钢、木质均有）双锥标3-2 高程基准与高程控制网高程基准与高程控制网本节内容提要:高程基准及高程控制网国家高程控制网的作用国家水准网的布设方案及精度水准路线的设计、选点和埋石一、水准原点与高程基准一、水准原点与高程基准1.高

10、程基准由高程起算面、高程原点、原点网构成1）起算面为大地水准面，通过验潮观测获得平均海水面，确定大地水准面的通过点，由此确定正常高的零点。2）从此零点的开始，用重力水准方法测定距海边验潮站不太远处的一个事先设立好的基点的高程，该点被称为高程原点（水准原点），是全国高程的起算点位于山东青岛的高程原点国家水准原点平面及断面图我国高程原点的变迁3）为保护和维持原点，建立了一个原点网，从而形成国家高程起算数据为维持水准原点，建立了原点网与备用原点网二、国家高程网二、国家高程网高程网具体实现了高程基准1.国家高程控制网的作用国家高程控制网的作用维持了国家高程基准为各种比例尺地形图的测绘提供高程控制，为工

11、程和国防建设提供高程数据精密水准测量取得的结果可以确定大地水准面和海面地形，是研究地球形状、大小的重要资料，也是研究地壳垂直形变、地震预报的重要数据2. 国家水准网的布设方案及精度国家水准网的布设方案及精度观测方法：重力水准测量、水准测量技术规格：分四等。一、二等称为精密重力水准测量建立；三、四等为普通水准测量建立。1）一等水准网）一等水准网一等网是国家骨干网，也是有关地球科学研究的依据技术规格：一等水准网由100个水准环，289条路线构成水准路线全长93360.8千米1984年底完成外业工作，1986年底完成整体平差19911997年复测基准为1985国家高程基准起算点为青岛水准原点精度，每

12、千米高差中数偶然中误差 0.45mm.2）二等水准网）二等水准网二等网是国家高程控制网的全面基础技术规格沿铁路、公路、河流布设，形成环形；环线周长一般规定为500750km之间3）三、四等水准网）三、四等水准网三、四等水准网直接为地形测图和工程建设提供高程控制点技术规格三等水准路线在高等级水准网内加密形成，形式有闭合环线或附合路线，环线周长规定不超过300km四等水准路线一般在高等级水准点间布成附合路线，其长度规定不超过80km。 。4）水准网精度要求）水准网精度要求水准测量的精度，用每公里水准测量的偶然中误差M和全网中误差Mw 表示，单位毫米等级等级一等一等二等二等三等三等四等四等MMw0.

13、51.03.05.01.02.06.010.01991年开始的国家一等水准网的复测精度要求规定为： M0.45mm四、水准网的测量四、水准网的测量1.水准路线的设计水准路线的设计分析测区情况基础上，按照国家有关水准测量规范作业2.选点选点考虑埋石稳定、安全、长期保存、便于观测和使用等因素3.埋石埋石基岩水准标石：仅使用于一等水准路线上，每隔500km一座基本水准标石：使用于埋设在一、二等水准路线上，一般地区每2030km左右一座，荒漠区60km左右一座 普通水准标石；适于埋设在各等级水准路线上，每隔48公里一座基本水准标石普通水准标石五、深度基准简介五、深度基准简介1.概念概念海水在不断变化

14、，海水深度大约一半时间在平均海面以上，一半时间在平均海面以下，若以平均海面计算水深，大约一半时间海水没有那么深。海图上水深和潮汐高度的起算面(海水的最小深度)即深度基准。深度测量时，测量值是瞬时海面至水底的深度，必须归算至统一的深度基准面上2.深度基准的建立方法深度基准的建立方法基本要求深度基准的建立要考虑船舶航行的安全考虑水域航道的利用率建立方法通过长期观测，在用选定的数据模型计算基础上确定用数据模型计算考虑与重力场、潮汐有关的改正具体建立方法有：理论最低潮面、平均低低潮面、最低低潮面、大潮平均低低潮面、印度大潮低潮面、平均低潮面大潮平均低潮面、赤道大潮低潮面。模型不同主要体现在L的计算上，

15、 L的计算模型决定于各地潮汐性质，潮汐性质不同计算方法也不同，各国各地区采用不同的理论模型，我国采用弗拉基米尔最低潮面计算模型3.我国深度基准我国深度基准1956年以前，采用略低低潮面（印度大潮低潮面）、大潮平均低潮面、实测最低低潮面作深度基准。1957年起，与前苏联、朝鲜、越南一起采用理论最低潮面或称理论深度基准面作深度基准；该面是按弗拉基米尔方法计算的当地理论最低低潮面。我国海水深度基准确定：观测得到当地多年平均海面，采用弗拉基米尔模型计算L，下移L后得到当地深度基准。内河及湖泊一般采用最低水位做深度基准3-3 三维坐标基准与卫星大地控制网三维坐标基准与卫星大地控制网一、三维坐标基准一、三

16、维坐标基准1.三维大地坐标基准是全球统一的基准国际三维大地测量基准简称ITRS（国际地面参考系），其实现为ITRF （国际地面参考框架） 。三维大地坐标坐标系统下的坐标形式有：空间直角坐标（X,Y,Z）；大地坐标（L,B,H）；也可投影成平面坐标（实用）1） ITRS由下列要素构成由下列要素构成参考椭球、坐标原点（地球质心）、坐标轴指向、尺度标准、实现的技术手段（GNSS、VIBI、SLR），并进行动态不间断改进，IGS每年推出一代ITRS，。2） ITRF -ITRS的具体实现的具体实现ITRF 是ITRS的具体实现，或者说ITRF维持了ITRS。IGS网：由国际GNSSA服务组织IGS管理

17、，由380余个隶属于不同国家的科研机构或政府的连续运行的GNSS基站构成，向全世界提供卫星星历、GPS卫星和CORS测站接收机钟差、连续运行站坐标和站速率、地球自转服务参数、大气参数服务。维持的方法是：由IGS组织、ILRS组织、IVS组织通过收集各会员国相关网站的观测数据，经有关机构协同处理后形成综合性的全球大地测量三维基准网，即ITRF。ILRS网：由美国、欧洲、西太平洋（包括中国）、俄罗斯等国家和地区的SLR站构成，由国际激光测距服务（ISLR）组织负责协调。IVS网：由国际性VLBI组织IVS协调，有多个国家的VLBI站参与构成的网。3.我国三维卫星大地基准及其维持我国三维卫星大地基准

18、及其维持我国三维坐标系为：CGCS2000，后续课程有介绍我国三维坐标系由高精度GPS网维持1）国家）国家GPS A、B级网级网A级网由国家测绘局、国家地震局结合1992年国际IGS92会战布测，全网由27个点组成，平均边长800km，96年复测平差后，地心坐标优于0.1米，点间水平方向相对精度优于210-8，垂直方向优于710-8；B级网由国家测绘局在19911995年布测，包括A级网共818个点，B级网百分之六十的点与我国一、二等水准点重合，点间水平方向相对精度优于410-7，垂直方向优于810-7A、B级网分布图2）全国）全国GPS 一、二级网一、二级网一级网由总参测绘局在1991199

19、7年布测，全网总共534个点，其中一级网点44个，平均边长800km，二级网在一级网的基础上布测，平均边长约200km，一、二级网均进行了水准联测；一级网精度约310-8，二级网精度110-7 。一、二级网分布图3）中国地壳观测）中国地壳观测GPS网络网络1998年由中国地震局、总参测绘局、国家测绘局和中国科学院布测，全网总共1081个点，由基准网点、基本网点、和区域网点组成。基准网点间距1000km左右，为GPS常年连续观测点，基本网点间距约500km，为定期复测点，区域网点间距约几十到百千米，为不定期复测点 。中国地壳观测GPS分布图4）2000国家国家GPS大地控制网大地控制网由国家测绘

20、局、部参测绘局、中国地震局联合对上述网进行数据处理而成，统一了各网的基准、尺度，消除了各网间存在的不兼容性问题，统一后命名为：2000国家国家GPS大地控制网大地控制网2000国家GPS大地控制网共有网点2609个5）CORS连续运行的连续运行的GPS基站网基站网构成：由基站网、数据处理中心、数据传输系统、数据播发系统、用户应用系统组成国外发展情况：美国已建成覆盖全美的2000多个连续运行基站，为全美提供连续的数据服务，欧洲各国或国际组织也建立了多个CORS网，较大的有欧洲永久性连续运行网EPN，亚洲的日本等国也建立了全国性CORS网络-COSMOS我国多个省区建立了CORS网络CORS网络定

21、位精度：实时差分GPS精度为cm级静态定位可优于1cmSXCORS基站图基站数67个，2009年12月22日通过验收基站流动站GPS卫星GPS卫星信号差分信号CORS系统信号传送示意图系统信号传送示意图基站基站),(),(HLBbZYXbZZzYYyXXx（4）求出流动站坐标（1）基站坐标已知X，Y，Z或为B，L，H（2）流动站接收卫星信号）流动站接收卫星信号流动站流动站（2.5）基站传来差分信号）基站传来差分信号（2）基站接收卫星信号）基站接收卫星信号用相对定位方法按历元逐个解算基线向量jionjtropjj1111)()()(jionjtropjj2222)()()(4.三维卫星大地网的作

22、用三维卫星大地网的作用 全面改善和加强了传统天文大地网； 建立起了地心参考框架和国家坐标系的转换关系； 提高了确定我国大地水准面的精度。二、卫星大地控制网的建立二、卫星大地控制网的建立1.布设原则布设原则 分级布网的原则、合理密度、足够精度 ；2.精度标准精度标准 GPS测量中各级GPS网相邻点间弦长精度用下式表示22abd符号意义：-标准差（mm）；a-固定误差（mm）； b-比例误差系数（mm）；d-相邻点间距离（km） 级别项目ABCDE固定误差a（mm）比例误差系数b（ppm）相邻点最小距离（km）相邻点最大距离（km）相邻点平均距离（km） 50.110020003008115250

23、7010554015101010215105102011052各级GPS网精度要求3.GPS 控制网的特点控制网的特点 GPS大地网采用相对定位模式； 点间无需通视，点位可灵活选定 全天候作业； 观测时间短； 自动化程度高。4.GPS控制网技术设计控制网技术设计1）GPS控制网的基准设计控制网的基准设计GPS测量结果属于ITRF或WGS84坐标系统，我国使用的是1954北京坐标系、1980西安坐标系、CGCS2000国家大地坐标系或地方独立坐标系，为此必须进行GPS控制网基准设计，以实现坐标转换网的基准包括：位置基准（起算坐标），方位基准（起算方位角值或GPS基线向量）和尺度基准（地面电磁波测

24、距边、两个以上起算点之间的距离或GPS基线向量的距离2）选点）选点选定GPS点位，埋设标志 3）GPS测量作业测量作业 天线的安置；观测作业；观测记录3-4 重力基准与重力控制网重力基准与重力控制网内容提要国际重力测量基准v我国重力基本网v国家重力网的建立一、重力基准与国际重力测量基准一、重力基准与国际重力测量基准1.几个概念几个概念重力基准是指绝对重力值已知的点绝对重力测量：直接测量点的重力（即加速度）值，绝对重力仪造价高、体积大、对测量环境要求严，难于广泛使用，只适于测量少量的重力点。相对重力测量：测量两点之间的重力之差，相对重力仪轻便、简单、造价低，易普遍使用 国际重力基准、国际重力系统

25、：经国际测量会议认可的绝对重力点为国家重力原点或重力基准，在其基础上建立的重力系统称为国际重力系统2.国际重力基准及其变迁国际重力基准及其变迁名称测量年代使用年代精度维也纳重力原点18841900190810毫伽波茨坦重力原点18981904190919713毫伽1971国际标准重力网19501970197119830.1毫伽国际绝对重力基准网1983年开始建立尚未完成0.01毫伽二、我国重力基本网二、我国重力基本网名 称点数测量精度(毫伽)系统基准点基本点I等点基准点基本点1957国家重力基本网21820.15波茨坦系统1985国家重力基本网6460.010.02IGSN712000国家重力

26、基本网211260.0050.01绝对重力系统2000重力基本网共147个点（基准点、基本点）；另有基本点引点112个，城市联测点66个；还有重力仪格值标定场 点66个构成的短基线；另有长基线用于重力仪检定三、国家重力网的建立 1.建立国家重力网的基本原则（1）重力基本网设计原则：具有有效密度，覆盖我国大陆地区（含港、澳），满足一等重力点相对联测的精度要求和国民经济、国防建设需要。基本重力控制点应在全国构成多边形网，点距在500km左右。（2）一、二等重力点布设原则：满足各部门进行区域测量的需要，在全国范围内分布，点距在300km左右，布设成闭、附合线形式，条件不允许时布设成支线形式。（3）基

27、线布布设原则： 长基线大致沿南北向布设，毎个基线点应为基准点，端点重力差应大于200010-5ms-2；段差相对误差应小于10-5ms-2 。 短基线至少一个端点与国家控制点联测。（4）加密重力测量设计原则：以测区已在的重力控制点为起算点，按附、闭合路线设计加密重力测量路线，加密重力线附、闭合时间一般不应超过60小时。加密重力测量目的：测定地球重力场精细结构，为重力异常、垂线偏差、高程异常和空间扰动引力场提供地球重力数据。加密重力测量主要服务对象：在全国建立5 5 的国家基本格网的数字化平均重力异常模型为精华大地水准面，采用天文、重力、GPS水准方法确定全国高程异常值为内插大地点求出天文大地垂

28、线偏差为国家一、二等水准测量正常高系统改正2.其它原则重力点分布既要照顾经济发展需要，又要兼顾国防和防震减灾需要联测路线要优化设计新点、老点及地壳运动观测网络要衔接3.重力网建立的方案重力网建立的方案1）基本方法）基本方法测量方法分类：根据重力测量的用途和精度，重力测量分为重力控制测量和重力加密测量。重力控制点分：基本重力(网)点、一等重力(网)点、二等重力(网)点，通过重力控制测量建立重力加密点在重力控制点基础上测量2）国家重力网构成）国家重力网构成国家重力网由重力基本网、一等重力网、二等重力网构成重力基本网重力基本网重力基准点（由多台、多次高精度绝对仪测定）重力基本点（由多台高精度相对重力

29、仪测定）基本点引点（由多台高精度相对重力仪测定）基本点、基本点引点均需与基准点联测一等重力网一等重力网 由一等重力点组成，由多台高精度相对重力仪测 定，需与基准点、基本点联测；一等重力点点距300km，以基本重力点为起始点，通过布设闭合或附合路线测量，要求使用经国家重力基本点间或国家二等重力网二等重力网 直接服务于重力加密测量，是加密测量的控制点， 由一台高精度相对重力仪测，需与基本点、一等 点联测；二等重力点在基本网和一等网基础上扩展，以高等重力点及其引点为起始点，按闭（附）合路线布设，要求测段数一般地区不超过5段，困难区不超过8段。国家级重力仪标定基线国家级重力仪标定基线 为标定施测所用的

30、相对重力仪格 值而设置；分长基线和短基线两种；在控制网中无级别，但基线点位具有较高精度；标定场标定的精密重力仪观测，要求测段数不超过5段。加密重力点布设可用一般重力测量仪器进行重力点的坐标和高程是相对重力测量的重要组成部分，其测量精度直接影响重力异常的精度，测量时应严格执行国家规程要求。4.重力控制网选点、埋点重力控制网选点、埋点（1）选点 基准点应位于稳固的、非风化基岩上，远离交通线、电磁场干扰区。基本点及引点一般位于机场附近、地基坚实稳定的基岩上，避开人工震源、电磁场干扰区。（2）标石基准点标石：1.2 1.2 1.0m的观测墩石，墩面应光滑平整，周围地面应留1.00m的隔震槽，标石置于永

31、久观测室内，距墙壁应不小于0.5m，观测室面积应不小于3 5m，观测墩距应不小于0.8m。一等点标石：1.0 1.0 1.0m的观测标石，表面应光滑平整，标志应镶嵌在标石中央。5.重力测量仪器（1）FG5绝对重力仪：属激光落体可移动式绝对重力仪FG5绝对重力仪用于基准点测量（2）拉科斯特型相对重力仪（LCR）：分G型、D型两种，属金属弹簧相对重力仪，标称精度： 2010-8ms-2 拉科斯特型重力仪用于基本重力点和一等重力点测量（3）石英弹簧相对重力仪：用于二等重力点测量(4)相对重力仪使用测试静态试验动态试验多台仪器一致性试验相对重力仪比例因子测定6.重力测量重力仪参数设置重力垂直梯度、水平

32、梯度测定联测、闭合、附合线路测量点的平面坐标、高程测定（3）特点）特点重力基准精度得到提高，基准点大部分用FG5绝对重力仪测定FG5是目前世界上精度最高的绝对重力仪，标精度)(10228Galms7.关于关于2000国家重力网国家重力网（1）构成）构成2000重力基本网共147个点（基准点、基本点）；另有基本点引点112个，城市联测点66个；还有重力仪格值标定场 点66个构成的短基线；另有长基线用于重力仪检定（2）精度参数）精度参数)(10528Galms基准点精度优于)(1010),(1015)(1010282828GalmsGalmsGalms重力值精度优于平差后重力点西部困难地区为地区为

33、相对重力联测精度一般1985国家重力基本网1957国家重力基本网3-5 工程平面控制网的建立工程平面控制网的建立 测图控制网：可控制测量误差的累积，保证图纸上所测绘的内容(如地形、地物等)精度均匀；可使相邻图幅之间准确拼接；可用于地籍测量、房产测绘控制。施工控制网：基本作用主要是工程施工现场测设；对不同的工程施工测量的具体作用也不同。如，巷道贯通施工测量：保证对向开挖的巷道在横向和垂直方向能按设计精度贯通。变形监测网 1、分级布网，逐级控制要根据测区范围和比例尺确定首级控制网的精度，随后根据测图需要，再分区加密若干等级精度较低的控制网。施工放样的专用控制网：往往分二级布设。第一级做总体控制，第

34、二级直接为建筑物施工放样而布设变形监测或其它专门用途的控制网：通常不分级，直接布设成高精度的控制网。城市或工程GPS控制网：在布网时可以逐级布设、越级布设或布设同级全面网2、要有足够的精度工程平面控制网一般要求最低一级控制网的点位中误差能满足大比例尺的测图需求。一般工程建设所采用的最大比例尺为1:500，为使平面控制网能满足测图精度要求，应使四等以下(包括四等)的各级平面控制的最弱边的边长中误差(或相邻点的相对点位中误差)顾及测量误差后使碎部点的点位误差不大于图上0.1mm，由此即可算得碎部点的点位中误差应不大于5cm。这一数值可以作为测图控制网精度设计的依据。碎部点：5cm；图根控制点：1.

35、7cm3、要有足够的密度控制点的密度是用控制网的平均边长。工程控制测量中，套用国家网等级的有：三角网和GPS网等级依次为：二、三、四等和一、二级。电磁波测距导线分为二、三、四等；自定等级的有一、二、三级工程测量的平面控制网与同级的国家网相比，平均边长大为缩短。4、要有统一的规格工程测量主要执行的技术标准有：城市测量规范工程测量规范精密工程测量规范全球定位系统城市测量技术规程表 电磁波测距导线的主要技术要求 等级附合导线长度/km平均边长/m测距中误差/mm测角中误差/秒导线全长相对闭合差三等153 000181.51/60 000四等101 600182.51/40 000一级3.630015

36、5.01/14 000二级2.4200158.01/10 000三级1.51201512.01/6 000表 城市或工程GPS网主要技术要求 等级平均距离/kma/mmb/mm最弱边相对中误差二等91021/120 000三等51051/80 000四等210101/45 000一级110101/20 000二级115201/10 000（二）布网方案1城市和工程测量控制网的布设方案 布设方案：三角网、三边网、导线网、GPS网等形式 实际应用：首级控制网以GPS网的布设为主要形式，次级加密网有GPS网、导线网等多种形式。布设工程控制网应尽量与国家控制网联测。工程平面控制网有以下的特点： 1、同

37、相应等级的国家三角网比较，其平均边长显著地缩短。 2、工程测量控制网的等级分类较多。 3、各等级控制网均可作为测区的首级控制网。 4、三、四等三角网的起算边，首级网和加密网分别对待。 2首级网的精度与密度工程控制网首级网的等级与密度，一般是根据测区面积和工程任务的需要来确定。首级网的布设形式一般是采用GPS定位网，次级加密网可以采用GPS定位网，也可以采用导线网。首级网点的精度等级一般多定为三等，而点的密度按三等控制网的平均边长5km计算。每个控制点能够控制的面积Q为：Q=0.87S2。首级控制网以及加密的次级控制网点的精度能否达到设计的要求，应在技术设计中进行技术方案的论证。 （三）工程控制

38、网技术设计1.根据工程控制网的用途和要求进行技术设计：1）城市与工程测图控制网是为测绘大比例尺地形图而建立的，要求相邻控制点间相对点位误差小于3cm。2）专用控制网是为工程建筑物的施工放样和变形观测等专门用途而建立的，其用途非常明确，如：桥梁控制网对于桥梁轴线方向的精度要求应高于其他方向的精度，以利于提高桥墩放样的精度，而遂（巷）道控制网对垂直于遂（巷）道轴线方向的横向精度的要求高于其他方向的精度，以利于提高遂道贯通的精度。 设计时就充分考虑这些特点设计时就充分考虑这些特点 2.工程控制网技术设计的一般步骤 1）收集资料测区地形图、大地测量成果资料（三角测量、导线测量、GPS测量、水准测量的点

39、之记、成果表、技术总结、控制网略图及水准路线图，原有点位的觇标、标石的保存情况等）； 交通图、气象资料 2）实地踏勘：现状和已有点位情况3）图上设计：拟定控制点的点位和网形 方法：把测区中、小比例尺地形图拼接起来，在其上绘出测区的范围，标明已知的高等级控制点的位置。选定待测控制点并连接成一定的网形。注意： a）旧有控制点的位置适宜，应尽量与旧点重合。从已知点开始逐点向外扩展，直至选取的控制点均匀布满整个测区为止。 b）相邻点间连接而成的网形结构应合乎规范相应等级的要求。 C）网形：三角网、三边网、导线网、GPS网。点位要求：三角网、三边网控制点间要相互通视，导线网只要求相邻点间相互通视，GPS网点间不要求相互通视，但对于使用全站仪进行进一步加密的导线测量，为保证导线测量有起算的方位角，GPS网布设时应注意导线两端位置有互相通视的两个点。进行点位、边长、方位角的精度估算：最重要的是最弱点点位位置和最弱边边长的精度估算。复查：检查的项目有设计的点位数量、质量是否合乎规范的要求；控制点之间是否通视；布设的项目是否齐全等。4）写出控制网技术设计书设计书的内容包括：测量任务，测区范围测区的自然地理、气象、交通情况，作业依据，旧有资料及其利用情况，新网的起算数据、布设等级、点的数量和网形结构、精度估算结果。对于三角网则应有觇标高度和类型设计、仪器装备