同济大学：《现代大地控制测量》课程教学课件（PPT讲稿）第五章 城市及工程平面控制网的测设与数据处理（5-3）城市或工程控制网的技术设计、选点埋石与野外观测概要

§5.3城市或工程控制网的技术设计、选 点埋石与野外观测概要 531技术设计 1.布网原则 a).分级布网,逐级控制 常规城市控制网分二、三、四等4个等级,在四等 控制网下再布设一、二级导线。相应等级控制网的平 均边长分别为:9、5和2km;测角中误差分别为±1″ ±1.8″和±25″;最弱边相对中误差分别为:1/120000、 1/80000和1/45000 用GPS可以越级布设城市控制网,边长可适当增 大,且长短边的变化幅度可较大

§5.3 城市或工程控制网的技术设计、选 点埋石与野外观测概要 5.3.1 技术设计 1. 布网原则 a). 分级布网，逐级控制 常规城市控制网分二、三、四等4个等级，在四等 控制网下再布设一、二级导线。相应等级控制网的平 均边长分别为：9、5和2 km；测角中误差分别为 ±1 、 ±1.8和±2.5 ；最弱边相对中误差分别为：1/120000、 1/80000 和 1/45000。 用GPS可以越级布设城市控制网，边长可适当增 大，且长短边的变化幅度可较大

53.1技术设计 b)按照控制网的用途及所需精度布网 对于工程控制网,一般对某些方向、某些点之间 的相对误差的要求比较高,可以根据实际要求来设计。 控制网形状确定后,其误差方程系数矩阵Δ也确定, 观测方案决定了权阵P和单位权中误差mn,则各点的方 差协方差阵为: Dxx-mO(A PA]- 某目标函数:f=f(xX) 则有:d=Fa,F=9(x) OX FD、、IF

5.3.1 技术设计 b). 按照控制网的用途及所需精度布网 对于工程控制网，一般对某些方向、某些点之间 的相对误差的要求比较高，可以根据实际要求来设计。 控制网形状确定后，其误差方程系数矩阵A也确定， 观测方案决定了权阵P和单位权中误差m0，则各点的方 差-协方差阵为： ( ) 1 2 0 − DXX = A PA T m 某目标函数： f = f (X) 则有： ( ) T mf f df d FD F X X F X F = XX   = = 2

53.1技术设计 上式中的目标点位精度由A、P和m唯 确定,根据 m/.F=moF(A PA/ pr 由控制网优化设计理论,确定网形、观测 权分配,观测精度

5.3.1 技术设计 上式中的目标点位精度由A、P和 m0 唯一 确定，根据 ( ) T T T mf FDXXF m F A PA F 1 2 0 2 − = = 由控制网优化设计理论，确定网形、观测 权分配，观测精度

53.1技术设计 c).合理地考虑控制点的密度 常规城市控制网:密度均匀; GPS控制网:密度可根据需要来定。布设和此后 的扩展比较灵活

5.3.1 技术设计 c). 合理地考虑控制点的密度 常规城市控制网：密度均匀； GPS控制网：密度可根据需要来定。布设和此后 的扩展比较灵活

53.1技术设计 2.技术设计的内容和步骤 a).收集、整理已有的测绘成果资料 包括平面与高程控制点成果,各种比例尺的地图等。 b).确定所采用的坐标系和起算数据 包括投影面高程、投影的中央子午线经度、起算点 的坐标和起算方位角。 c).控制网网形设计 确定控制网的点位、联测这些点观测量,即控制网 的形状。现在主要采用GPS观测

5.3.1 技术设计 2. 技术设计的内容和步骤 a). 收集、整理已有的测绘成果资料 包括平面与高程控制点成果，各种比例尺的地图等。 b). 确定所采用的坐标系和起算数据 包括投影面高程、投影的中央子午线经度、起算点 的坐标和起算方位角。 c). 控制网网形设计 确定控制网的点位、联测这些点观测量，即控制网 的形状。现在主要采用GPS观测

53.1技术设计 s007 HL7 dS005 s008 s010 CHAe s006 016 s012 5013 dSat s015 图2:上海港GPS扩展网网图

5.3.1 技术设计 图 2：上海港GPS扩展网网图

531技术设计 1042人1043 1041 1040 1039 1038 T035 437 1036 1034 1q1032x1033 030 29 日441031 9026 a1022 1017 6 na1019 1016 1014 1015 011 012 <Tung 105①6x10071010 T004 1008 1003 1002 1001

5.3.1 技术设计

531技术设计 c).部分GPS点的水准联测方案 目的:通过拟合求出所有GPS点水准高程 方法:均匀选择联测水准点,根据水准联测点的 GPS大地高和正常高计算其高程异常。通 过高程异常拟合求出任何GPS点的高程异 常后,可根据其GPS大地高计算其正常高

5.3.1 技术设计 c). 部分GPS点的水准联测方案 目的：通过拟合求出所有GPS点水准高程。 方法：均匀选择联测水准点，根据水准联测点的 GPS大地高和正常高计算其高程异常。通 过高程异常拟合求出任何GPS点的高程异 常后，可根据其GPS大地高计算其正常高

531技术设计 d),撰写技术设计书 技术设计书的内容包括: 1).任务来源、任务要求、作业依据; 2)测区概况: 3)已有成果、资料分析; 4)采用的坐标系及起始数据; 5)布网方案的说明及论证; 6)选点和埋石: 7)野外观测方案; 8).平差计算方案,预期成果精度; 9)提交的资料; 0)各种设计图表

5.3.1 技术设计 d). 撰写技术设计书 技术设计书的内容包括： 1). 任务来源、任务要求、作业依据 ； 2). 测区概况； 3). 已有成果、资料分析； 4). 采用的坐标系及起始数据； 5). 布网方案的说明及论证； 6). 选点和埋石； 7). 野外观测方案； 8). 平差计算方案，预期成果精度； 9). 提交的资料； 10). 各种设计图表

53.2选点与埋石 1.实地选点 常规控制网的选点必须考虑相邻方向间的通 视,因此控制点必须设在制高点上,如高山顶、 高层建筑物顶,控制网形受到地形、地物分布状 况的影响。因此,常规控制网设计时,必须对地 形、地物的分布一定了解 特别是三角网与测边网的精度受网形的影响, 网形设计时必须保证其强度。导线网和边角网受 冈形的影响小些

5.3.2 选点与埋石 1. 实地选点 常规控制网的选点必须考虑相邻方向间的通 视，因此控制点必须设在制高点上，如高山顶、 高层建筑物顶，控制网形受到地形、地物分布状 况的影响。因此，常规控制网设计时，必须对地 形、地物的分布一定了解。 特别是三角网与测边网的精度受网形的影响， 网形设计时必须保证其强度。导线网和边角网受 网形的影响小些