水平控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)(I)

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1、第二章水平控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)§2－1建立國(guó)家水平控制網(wǎng)的基本原理§2－2建立工程水平控制網(wǎng)的基本原理§2－5工程水平控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)§2－6選點(diǎn)、建標(biāo)和埋石根據(jù)類型的不同，水平控制網(wǎng)分為國(guó)家水平控制網(wǎng)和工程水平控制網(wǎng)。國(guó)家水平控制網(wǎng)是在全國(guó)范圍內(nèi)布設(shè)建立的控制網(wǎng)，由國(guó)家測(cè)繪局統(tǒng)一組織布建，等級(jí)分為一、二、三、四等。國(guó)家一、二等控制網(wǎng)合稱為天文大地網(wǎng)。國(guó)家控制網(wǎng)的建立屬于大地測(cè)量學(xué)的范疇。國(guó)家控制網(wǎng)的密度較稀，難以滿足各城市或廠礦建設(shè)的需要。另一方面，在建立國(guó)家控制網(wǎng)時(shí)，投影面的選擇也不可能兼顧全國(guó)各地的具體地理?xiàng)l件。所以，在地級(jí)以上的城市和大、中型廠礦，一般需建立自

2、己的平面控制網(wǎng)，即城市控制網(wǎng)或（廠）礦區(qū)控制網(wǎng)。此外，還有直接為某項(xiàng)建設(shè)工程（如水電站、公路、鐵路、新建城鎮(zhèn)以及較大規(guī)模的開(kāi)發(fā)區(qū)等）專門布設(shè)的控制網(wǎng)。此類控制網(wǎng)統(tǒng)稱為工程控制網(wǎng)。工程水平控制網(wǎng)通常須與國(guó)家控制網(wǎng)聯(lián)結(jié)（或相聯(lián)系），即以兩個(gè)或兩個(gè)以上的國(guó)家控制點(diǎn)作為起算點(diǎn)。工程水平控制網(wǎng)的最高等級(jí)為二等。工程水平控制網(wǎng)根據(jù)用途不同又可分為測(cè)圖控制網(wǎng)和專用（施工、監(jiān)測(cè)）控制網(wǎng)。工程水平控制網(wǎng)的建立屬于控制測(cè)量學(xué)的范疇。本章先介紹國(guó)家水平控制網(wǎng)和工程水平控制網(wǎng)的布設(shè)方案和原則，然后介紹工程水平控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)書的編制以及選點(diǎn)、埋石方法。教材第三、四節(jié)的內(nèi)容將在課程設(shè)計(jì)中介

3、紹?！?－1建立國(guó)家水平控制網(wǎng)的基本原理一、建立國(guó)家水平大地控制網(wǎng)的方法（一）、水平（平面）控制網(wǎng)的布設(shè)形式1.三角網(wǎng)與三角測(cè)量所有的控制點(diǎn)構(gòu)成彼此相連的三角形網(wǎng)狀，如下圖。AB用經(jīng)緯儀測(cè)量出網(wǎng)中所有三角形的內(nèi)角。當(dāng)已知兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，或已知一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)和一條邊的長(zhǎng)度（用測(cè)距儀或鋼尺測(cè)距）與方位角（推算得到或用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定），便可求算網(wǎng)中所有控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)（由正弦定理傳遞邊長(zhǎng)）。坐標(biāo)計(jì)算：構(gòu)建、測(cè)定三角網(wǎng)點(diǎn)的工作叫三角測(cè)量。只有一套起算數(shù)據(jù)（兩點(diǎn)，或一點(diǎn)加一邊）的三角網(wǎng)叫獨(dú)立網(wǎng)；多于一套起算數(shù)據(jù)的叫非獨(dú)立網(wǎng)，又稱附合網(wǎng)。AB三角測(cè)量在過(guò)去（20世紀(jì)80年代以前

4、）是平面控制測(cè)量的主要方法。過(guò)去已經(jīng)建成、目前仍在使用的國(guó)家一、二、三、四等平面控制點(diǎn)基本上都是采用三角測(cè)量方法獲得的。當(dāng)時(shí)，高精度測(cè)邊很難實(shí)現(xiàn)。三角測(cè)量的觀測(cè)量主要是水平角，邊長(zhǎng)觀測(cè)很少，距離傳遞誤差較大。此外，三角網(wǎng)對(duì)相鄰控制點(diǎn)之間的通視條件要求很高（多邊形的中點(diǎn)須與多點(diǎn)通視），實(shí)地選點(diǎn)難度較大，一般只能位于高處（如山頭或房頂），使用也不方便。因此，在普遍應(yīng)用全站儀和GPS定位技術(shù)的現(xiàn)代，城市控制測(cè)量和工程控制測(cè)量基本上不采用三角網(wǎng)。2.導(dǎo)線網(wǎng)與導(dǎo)線測(cè)量導(dǎo)線：由若干條直線連成的折線。布設(shè)控制點(diǎn)時(shí)，使點(diǎn)與點(diǎn)之間單線相連形成鏈狀折線，測(cè)量出邊長(zhǎng)和角度之后便可逐點(diǎn)

5、傳遞平面坐標(biāo)。導(dǎo)線中的每一條直線叫導(dǎo)線邊，相鄰兩直線之間的水平角叫做轉(zhuǎn)折角，折線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)叫導(dǎo)線點(diǎn)（控制點(diǎn)）。選擇、測(cè)定導(dǎo)線點(diǎn)平面坐標(biāo)的工作叫導(dǎo)線測(cè)量。通過(guò)測(cè)量導(dǎo)線邊長(zhǎng)和轉(zhuǎn)折角，再根據(jù)起算點(diǎn)及附合點(diǎn)的已知數(shù)據(jù)，可推算各邊的坐標(biāo)方位角，最后求出所有導(dǎo)線點(diǎn)的平面坐標(biāo)。βD導(dǎo)線的形式：附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、支導(dǎo)線和導(dǎo)線網(wǎng)。導(dǎo)線網(wǎng)是由若干條附合導(dǎo)線和閉合導(dǎo)線構(gòu)成的網(wǎng)狀圖形。導(dǎo)線網(wǎng)包括：一個(gè)節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線網(wǎng)、兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線網(wǎng)和兩個(gè)以上閉合環(huán)所組成的導(dǎo)線網(wǎng)等，如下圖所示。跟三角網(wǎng)比較，導(dǎo)線網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是點(diǎn)間通視條件容易滿足，布設(shè)靈活、方便。在林區(qū)和城市建成區(qū)，導(dǎo)線的優(yōu)勢(shì)尤為明

6、顯。導(dǎo)線測(cè)量是現(xiàn)代控制測(cè)量的主要形式。運(yùn)用導(dǎo)線測(cè)量形式的前提條件是必須有光電測(cè)距儀或全站儀。3、邊角網(wǎng)和三邊網(wǎng)形狀與測(cè)角三角網(wǎng)相類似，也是由若干三角形連接而成。既測(cè)角又測(cè)邊時(shí)叫邊角網(wǎng)，只測(cè)邊不測(cè)角時(shí)叫三邊網(wǎng)或測(cè)邊三角網(wǎng)。與測(cè)角三角網(wǎng)一樣，測(cè)邊網(wǎng)和邊角網(wǎng)目前也很少采用。三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)和三邊網(wǎng)統(tǒng)稱為“三角形網(wǎng)”。4.GPS控制網(wǎng)利用GPS定位技術(shù)建立的測(cè)量控制網(wǎng)。GPS是通過(guò)接收和解譯人造衛(wèi)星所發(fā)射的電波信號(hào)來(lái)確定測(cè)站點(diǎn)位置的測(cè)量定位系統(tǒng)，它是英文“GlobalPositioningSystem”(全球定位系統(tǒng)）的縮寫。GPS衛(wèi)星20200公里高度6個(gè)軌道24--2

7、7顆衛(wèi)星根據(jù)不同的用途，GPS網(wǎng)的基本形式有點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式和邊點(diǎn)混合連接四種。圖2－4所示的是前兩種形式。圖中（a）、（b）為點(diǎn)連式，在兩個(gè)基本圖形（大地四邊形或三角形）之間有一個(gè)重復(fù)觀測(cè)的公共點(diǎn)相連；（c）、（d）為邊連式，在兩個(gè)基本圖形之間有一條重復(fù)觀測(cè)的公共邊相連。顯然，邊連式的精度優(yōu)于點(diǎn)連式，但速度稍慢。布設(shè)GPS網(wǎng)時(shí)，應(yīng)盡量與原有地面控制網(wǎng)相重合，重合點(diǎn)一般不少于3個(gè)，且分布均勻。同時(shí)應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點(diǎn)相重合，或在網(wǎng)中布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)點(diǎn)。GPS測(cè)量的特點(diǎn)是速度快、精度高、全天候，無(wú)需考慮點(diǎn)與點(diǎn)之間的通視情況。但是，在建筑物內(nèi)、地下、樹(shù)下及狹窄

8、的城區(qū)街道內(nèi)不能使用?！?/p>