水平控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計

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1、第二章水平控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計內(nèi)容摘要：本章介紹了國家水平控制網(wǎng)的布設(shè)原則和方案；工程水平控制網(wǎng)的布設(shè)原則和方案；水平控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計時的精度估算（含三角網(wǎng)、鎖的精度估算和導(dǎo)線網(wǎng)的精度估算。由于三角網(wǎng)基本不再使用，三角網(wǎng)、鎖的精度估算不再作為教學(xué)要求的內(nèi)容—-打星號；）工程水平控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的概念；工程水平控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計書的編制；水平控制點的實地選點、造標(biāo)埋石。目的是解決如何根據(jù)工程建設(shè)要求，結(jié)合測區(qū)實際情況，將水平控制點的位置在實地選定并標(biāo)志出來。§2.1國家水平控制網(wǎng)的布設(shè)原則和方案2.1.1布設(shè)原則我國幅員遼闊，在大部分領(lǐng)域（約9600OOOkm2)上布設(shè)國家天文大地網(wǎng)，是

2、一項規(guī)模巨大的工程。為完成這一基本工程建設(shè)，在建國初期國民經(jīng)濟相當(dāng)困難的情況下，國家專門抽調(diào)了一批人力、物力、財力，從1951年即開始野外工作，一直延續(xù)到1971年才基本結(jié)束。面對如此艱巨的任務(wù)，顯然事先必須全面規(guī)劃、統(tǒng)籌安排，制定一些基本原則，用以指導(dǎo)建網(wǎng)工作。這些原則是：分級布網(wǎng)，逐級控制；應(yīng)有足夠的精度；應(yīng)有足夠的密度；應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格?，F(xiàn)進一步論述如下。1.分級布網(wǎng)、逐級控制由于我國領(lǐng)土遼闊，地形復(fù)雜，不可能用最高精度和較大密度的控制網(wǎng)一次布滿全國。為了適時地保障國家經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)用圖的需要，根據(jù)主次緩急而采用分級布網(wǎng)、逐級控制的原則是十分必要的。即先以精度高而稀

3、疏的一等三角鎖盡可能沿經(jīng)緯線方向縱橫交叉地迅速布滿全國，形成統(tǒng)一的骨干大地控制網(wǎng)，然后在一等鎖環(huán)內(nèi)逐級（或同時）布設(shè)二、三、四等控制網(wǎng)。2.應(yīng)有足夠的精度控制網(wǎng)的精度應(yīng)根據(jù)需要和可能來確定。作為國家大地控制網(wǎng)骨干的一等控制網(wǎng)，應(yīng)力求精度更高些才有利于為科學(xué)研究提供可靠的資料。為了保證國家控制網(wǎng)的精度，必須對起算數(shù)據(jù)和觀測元素的精度、網(wǎng)中圖形角度的大小等，提出適當(dāng)?shù)囊蠛鸵?guī)定。這些要求和規(guī)定均列于《國家三角測量和精密導(dǎo)線測量規(guī)范》（以下簡稱國家規(guī)范）中。3.應(yīng)有足夠的密度控制點的密度，主要根據(jù)測圖方法及測圖比例尺的大小而定。比如，用航測方法成圖時，密度要求的經(jīng)驗數(shù)值見表2-1

4、，表中的數(shù)據(jù)主要是根據(jù)經(jīng)驗得出的。表2-1各種比例尺航測成圖時對平面控制點的密度要求測圖比例尺每幅圖要求點數(shù)每個三角點控制面積三角網(wǎng)平均邊長等級1：500001：250001：1000032～31約150km2約50km2約20km213km8km2～6km二等三等四等由于控制網(wǎng)的邊長與點的密度有關(guān)，所以在布設(shè)控制網(wǎng)時，對點的密度要求是通過規(guī)定控制網(wǎng)的邊長而體現(xiàn)出來的。對于三角網(wǎng)而言邊長與點的密度（每個點的控制面積）之間的近似關(guān)系為。將表2-1中的數(shù)據(jù)代入此式得出因此國家規(guī)范中規(guī)定，國家二、三等三角網(wǎng)的平均邊長分別為13km和8km。4.應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格由于我國三角鎖網(wǎng)的規(guī)模

5、巨大，必須有大量的測量單位和作業(yè)人員分區(qū)同時進行作業(yè)，為此，必須由國家制定統(tǒng)一的大地測量法式和作業(yè)規(guī)范，作為建立全國統(tǒng)一技術(shù)規(guī)格的控制網(wǎng)的依據(jù)。2.1.2布設(shè)方案根據(jù)國家平面控制網(wǎng)施測時的測繪技術(shù)水平，我國決定采取傳統(tǒng)的三角網(wǎng)作為水平控制網(wǎng)的基本形式，只是在青藏高原特殊困難的地區(qū)布設(shè)了一等電磁波測距導(dǎo)線。現(xiàn)將國家三角網(wǎng)的布設(shè)方案和精度要求概略介紹如下。1.一等三角鎖布設(shè)方案一等三角鎖是國家大地控制網(wǎng)的骨干，其主要作用是控制二等以下各級三角測量，并為地球科學(xué)研究提供資料。圖2-1一等三角鎖盡可能沿經(jīng)緯線方向布設(shè)成縱橫交叉的網(wǎng)狀圖形，如圖2-1所示。在一等鎖交叉處設(shè)置起算邊，以

6、獲得精確的起算邊長，并可控制鎖中邊長誤差的積累，起算邊長度測定的相對中誤差。多數(shù)起算邊的長度是采用基線測量的方法求得的。隨著電磁波測距技術(shù)的發(fā)展，后來少數(shù)起算邊的測定已為電磁波測距法所代替。一等鎖在起算邊兩端點上精密測定了天文經(jīng)緯度和天文方位角，作為起算方位角，用來控制鎖、網(wǎng)中方位角誤差的積累。一等天文點測定的精度是：緯度測定中誤差，經(jīng)度測定的中誤差，天文方位角測定的中誤差。一等鎖兩起算邊之間的鎖段長度一般為200km左右，鎖段內(nèi)的三角形個數(shù)一般為16～17個。角度觀測的精度，按一鎖段三角形閉合差計算所得的測角中誤差應(yīng)小于。一等鎖一般采用單三角鎖。根據(jù)地形條件，也可組成大地

7、四邊形或中點多邊形，但對于不能顯著提高精度的長對角線應(yīng)盡量避免。一等鎖的平均邊長，山區(qū)一般約為25km，平原區(qū)一般約為20km。2.二等三角鎖、網(wǎng)布設(shè)方案二等三角網(wǎng)是在一等鎖控制下布設(shè)的，它是國家三角網(wǎng)的全面基礎(chǔ)，同時又是地形測圖的基本控制。因此，必須兼顧精度和密度兩個方面的要求。20世紀60年代以前，我國二等三角網(wǎng)曾采用二等基本鎖和二等補充網(wǎng)的布置方案。即在一等鎖環(huán)內(nèi)，先布設(shè)沿經(jīng)緯線縱橫交叉的二等基本鎖（圖2-2），將一等鎖環(huán)分為大致相等的4個區(qū)域。二等基本鎖平均邊長為15～20km；按三角形閉合差計算所得的測角