控制測量學課件第三講課件

1、測量控制網(wǎng)的分類測量控制網(wǎng)的分類 按按范圍范圍全球控制網(wǎng)全球控制網(wǎng)國家控制網(wǎng)國家控制網(wǎng)工程控制網(wǎng)工程控制網(wǎng)測量控制網(wǎng)的分類測量控制網(wǎng)的分類 按按用途用途測圖控制網(wǎng)測圖控制網(wǎng)施工（測量）控制網(wǎng)施工（測量）控制網(wǎng)變形監(jiān)測網(wǎng)變形監(jiān)測網(wǎng)安裝（測量）控制網(wǎng)安裝（測量）控制網(wǎng)測量控制網(wǎng)的分類測量控制網(wǎng)的分類 按按網(wǎng)點性質(zhì)網(wǎng)點性質(zhì) 一維網(wǎng)（或稱水準網(wǎng)、高程網(wǎng)）一維網(wǎng)（或稱水準網(wǎng)、高程網(wǎng)）二維網(wǎng)（或稱平面網(wǎng)）二維網(wǎng)（或稱平面網(wǎng)） 三維網(wǎng)三維網(wǎng)測量控制網(wǎng)的分類測量控制網(wǎng)的分類 按按網(wǎng)形網(wǎng)形三角網(wǎng)三角網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng)混合網(wǎng)混合網(wǎng)方格網(wǎng)方格網(wǎng)測量控制網(wǎng)的分類測量控制網(wǎng)的分類 按按施測方法施測方法測角網(wǎng)測角網(wǎng)測邊網(wǎng)測邊

2、網(wǎng)邊角網(wǎng)邊角網(wǎng)GPS網(wǎng)網(wǎng)測量控制網(wǎng)的分類測量控制網(wǎng)的分類 按按坐標系和基準坐標系和基準附合網(wǎng)（約束網(wǎng)）附合網(wǎng)（約束網(wǎng)）獨立網(wǎng)獨立網(wǎng)經(jīng)典自由網(wǎng)經(jīng)典自由網(wǎng)自由網(wǎng)自由網(wǎng)測量控制網(wǎng)的分類測量控制網(wǎng)的分類 按按其他標準其他標準首級網(wǎng)首級網(wǎng)加密網(wǎng)加密網(wǎng)特殊網(wǎng)特殊網(wǎng)專用網(wǎng)（如隧道控制網(wǎng)、建筑方格網(wǎng)、專用網(wǎng)（如隧道控制網(wǎng)、建筑方格網(wǎng)、橋梁控制網(wǎng)等）橋梁控制網(wǎng)等）測圖控制網(wǎng)的測圖控制網(wǎng)的作用作用控制測量誤差的累積；控制測量誤差的累積；保證圖上內(nèi)容的精度均勻；保證圖上內(nèi)容的精度均勻；相鄰圖幅正確拼接。相鄰圖幅正確拼接。精度估算的目的是精度估算的目的是推求推求控制網(wǎng)中控制網(wǎng)中邊長、方位角或點位坐標等的邊長、方位角或

3、點位坐標等的中中誤差誤差，它們都是觀測量平差值的，它們都是觀測量平差值的函數(shù)，統(tǒng)稱為推算元素。函數(shù)，統(tǒng)稱為推算元素。1.1.公式估算公式估算法法2.2.程序估算程序估算法法目目的的方方法法 是針對某一類網(wǎng)形導(dǎo)出計算某種推算元是針對某一類網(wǎng)形導(dǎo)出計算某種推算元素（例如最弱邊長中誤差）的普遍公式。且素（例如最弱邊長中誤差）的普遍公式。且得出的結(jié)果都是近似的。而對另外一些推算得出的結(jié)果都是近似的。而對另外一些推算元素，則難以得出有實用意義的公式。元素，則難以得出有實用意義的公式。公式估算法公式估算法不僅能用于定量地估算不僅能用于定量地估算精度值，而且能定性地精度值，而且能定性地表達出各主要因素對最表

4、達出各主要因素對最后精度的影響，從而為后精度的影響，從而為網(wǎng)的設(shè)計提供有用的參網(wǎng)的設(shè)計提供有用的參考?？肌Ｒ宰钚《朔ㄖ袟l以最小二乘法中條件分組平差的精度件分組平差的精度計算公式為依據(jù)計算公式為依據(jù)公式估算法的優(yōu)點公式估算法的優(yōu)點推導(dǎo)估算公式的方法推導(dǎo)估算公式的方法公式估算法公式估算法 此法根據(jù)控制網(wǎng)略圖，利用已有程序在計此法根據(jù)控制網(wǎng)略圖，利用已有程序在計算機上進行計算。方法和步驟如下：算機上進行計算。方法和步驟如下：在設(shè)計圖上量取各未知點的在設(shè)計圖上量取各未知點的近似坐標近似坐標x,yx,y，以起算數(shù)據(jù)一起反算出一套網(wǎng)中將要觀測的以起算數(shù)據(jù)一起反算出一套網(wǎng)中將要觀測的邊長、角度（水平方向）

5、的邊長、角度（水平方向）的模擬觀測值模擬觀測值。利用這套模擬觀測值上機利用這套模擬觀測值上機模擬平差模擬平差。程序估算法程序估算法當計算進行到求出法方程系數(shù)陣的逆（也就當計算進行到求出法方程系數(shù)陣的逆（也就是平差未知數(shù)的協(xié)因數(shù)陣是平差未知數(shù)的協(xié)因數(shù)陣Q Qxxxx）之后，即可）之后，即可轉(zhuǎn)入精度評定計算。在精度評定時，利用設(shè)轉(zhuǎn)入精度評定計算。在精度評定時，利用設(shè)計單位權(quán)中誤差（一般為方向或角度觀測中計單位權(quán)中誤差（一般為方向或角度觀測中誤差），代替正常平差時的驗后單位權(quán)中誤誤差），代替正常平差時的驗后單位權(quán)中誤差，計算推算元素的精度。差，計算推算元素的精度。程序估算法程序估算法設(shè)計者可根據(jù)精度

6、估算結(jié)果，修改設(shè)設(shè)計者可根據(jù)精度估算結(jié)果，修改設(shè)計方案，重新上機計算，直到設(shè)計方計方案，重新上機計算，直到設(shè)計方案實際可行，并滿足精度要求。案實際可行，并滿足精度要求。程序估算法程序估算法工程控制網(wǎng)的質(zhì)量準則工程控制網(wǎng)的質(zhì)量準則精度準則精度準則可靠性準則可靠性準則靈敏度準則靈敏度準則 費用準則費用準則精度準則有哪些精度準則有哪些總體精度準則總體精度準則點位精度和相對點位精度點位精度和相對點位精度 未知數(shù)函數(shù)的精度未知數(shù)函數(shù)的精度 主分量主分量 準則矩陣準則矩陣定義：控制網(wǎng)發(fā)現(xiàn)（或探測）觀測值粗差的能力（定義：控制網(wǎng)發(fā)現(xiàn)（或探測）觀測值粗差的能力（稱內(nèi)部可靠性）和抵抗觀測值粗差對平差結(jié)果影響稱內(nèi)

7、部可靠性）和抵抗觀測值粗差對平差結(jié)果影響的能力（稱外部可靠性）。的能力（稱外部可靠性）。作用：可靠性準則可以提供衡量控制網(wǎng)內(nèi)作用：可靠性準則可以提供衡量控制網(wǎng)內(nèi)部觀測值相互控制、檢核的量化數(shù)值和可部觀測值相互控制、檢核的量化數(shù)值和可能出現(xiàn)但不能被發(fā)現(xiàn)的最大模型誤差值。能出現(xiàn)但不能被發(fā)現(xiàn)的最大模型誤差值。上述分類只是從概念上去理解，網(wǎng)的設(shè)計不一上述分類只是從概念上去理解，網(wǎng)的設(shè)計不一定完全按此思路，常常是幾類設(shè)計同步進行定完全按此思路，常常是幾類設(shè)計同步進行技術(shù)設(shè)計的意義技術(shù)設(shè)計的意義技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容和方法技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容和方法技術(shù)設(shè)計的意義技術(shù)設(shè)計的意義 技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容和方法技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容和方法1

8、.1.搜集和分析資料搜集和分析資料 （1 1）測區(qū)內(nèi)各種比例尺的）測區(qū)內(nèi)各種比例尺的地形圖地形圖。 （2 2）已有的）已有的控制測量成果控制測量成果（包括全部有關(guān)技術(shù)文（包括全部有關(guān)技術(shù)文件、圖表、手簿等等）。件、圖表、手簿等等）。 （3 3）有關(guān)測區(qū)有關(guān)測區(qū)的氣象、地質(zhì)等的氣象、地質(zhì)等情況情況，以供建標、，以供建標、埋石、安排作業(yè)時間等方面的參考。埋石、安排作業(yè)時間等方面的參考。 （4 4）現(xiàn)場踏勘了解已有控制標志的保存完好情況。）現(xiàn)場踏勘了解已有控制標志的保存完好情況。 （5 5）調(diào)查測區(qū)的行政區(qū)劃、交通便利情況和物資）調(diào)查測區(qū)的行政區(qū)劃、交通便利情況和物資供應(yīng)情況。若在少數(shù)民族地區(qū)，則應(yīng)

9、了解民族風俗、供應(yīng)情況。若在少數(shù)民族地區(qū)，則應(yīng)了解民族風俗、習慣。習慣。 技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容和方法技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容和方法 對搜集到的上述資料進行分析，以對搜集到的上述資料進行分析，以確定確定網(wǎng)的布設(shè)形式網(wǎng)的布設(shè)形式，起始數(shù)據(jù)如何獲得，起始數(shù)據(jù)如何獲得，網(wǎng)的未來擴展網(wǎng)的未來擴展等。等。 其次還應(yīng)考慮網(wǎng)的其次還應(yīng)考慮網(wǎng)的坐標系投影帶和坐標系投影帶和投影面的選擇投影面的選擇。 此外還應(yīng)考慮網(wǎng)的此外還應(yīng)考慮網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)圖形結(jié)構(gòu)，舊有舊有標志可否利用標志可否利用等問題。等問題。2. 2. 網(wǎng)的圖上設(shè)計網(wǎng)的圖上設(shè)計 圖上設(shè)計對點位的基本要求是：圖上設(shè)計對點位的基本要求是： （1 1）從技術(shù)指標方面考慮）從技術(shù)指

10、標方面考慮 圖形結(jié)構(gòu)良好，邊長適中，求距角不小于圖形結(jié)構(gòu)良好，邊長適中，求距角不小于3030；便于擴展和加密，點位視野開闊展望良好；視線超便于擴展和加密，點位視野開闊展望良好；視線超越（或旁離）障礙物一定距離；點位宜選在土質(zhì)堅越（或旁離）障礙物一定距離；點位宜選在土質(zhì)堅硬，易于排水的高地上。硬，易于排水的高地上。 技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容和方法技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容和方法 （2 2）從經(jīng)濟指標方面考慮）從經(jīng)濟指標方面考慮 充分利用有利地形、地物，盡量降低覘標高度；充分利用有利地形、地物，盡量降低覘標高度；充分利用舊點，以便節(jié)省造標埋石費用，充分利用舊點，以便節(jié)省造標埋石費用， （3 3）從安全生產(chǎn)方面考慮）從安

11、全生產(chǎn)方面考慮 點位離公路、鐵路和其他建筑物以及高壓電線點位離公路、鐵路和其他建筑物以及高壓電線等應(yīng)有一定的距離。等應(yīng)有一定的距離。 技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容和方法技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容和方法 圖上設(shè)計宜在小比例尺地形圖上進行，圖上設(shè)計宜在小比例尺地形圖上進行，其方法和步驟如下：其方法和步驟如下：1 1）展繪已知點；）展繪已知點；2 2）按上述對點位的基本要求，從已知點開）按上述對點位的基本要求，從已知點開始擴展；始擴展；3 3）判斷和檢查點間的通視；）判斷和檢查點間的通視；4 4）估算控制網(wǎng)中各推算元素的精度；）估算控制網(wǎng)中各推算元素的精度；5 5）據(jù)測區(qū)的情況調(diào)查和圖上設(shè)計結(jié)果，寫）據(jù)測區(qū)的情況調(diào)查和圖上設(shè)

12、計結(jié)果，寫出文字說明，并擬定作業(yè)計劃。出文字說明，并擬定作業(yè)計劃。 圖上設(shè)計的方法及主要步驟圖上設(shè)計的方法及主要步驟 技術(shù)設(shè)計書應(yīng)包括以下幾方面的技術(shù)設(shè)計書應(yīng)包括以下幾方面的內(nèi)容內(nèi)容： （1 1）作業(yè)的目的及任務(wù)范圍；）作業(yè)的目的及任務(wù)范圍； （2 2）測區(qū)的自然、地理條件；）測區(qū)的自然、地理條件； （3 3）測區(qū)已有測量成果情況，標志保存情況，）測區(qū)已有測量成果情況，標志保存情況，對已有成果的精度分析；對已有成果的精度分析； （4 4）布網(wǎng)依據(jù)的規(guī)范，最佳方案的論證；）布網(wǎng)依據(jù)的規(guī)范，最佳方案的論證； （5 5）現(xiàn)場踏勘報告；）現(xiàn)場踏勘報告； （6 6）各種設(shè)計圖表（包括人員組織、作業(yè)安排）

13、各種設(shè)計圖表（包括人員組織、作業(yè)安排等）；等）； （7 7）主管部門的審批意見。）主管部門的審批意見。 編寫技術(shù)設(shè)計書編寫技術(shù)設(shè)計書 實地選點是把控制網(wǎng)的實地選點是把控制網(wǎng)的圖上設(shè)計放到地面上圖上設(shè)計放到地面上去去。圖上設(shè)計是否正確以及選點工作是否順利，。圖上設(shè)計是否正確以及選點工作是否順利，在很大程度上取決于所用的地形圖是否準確。在很大程度上取決于所用的地形圖是否準確。如果差異較大，則應(yīng)根據(jù)實際情況確定點位，如果差異較大，則應(yīng)根據(jù)實際情況確定點位，對原來的圖上設(shè)計作出修改。對原來的圖上設(shè)計作出修改。 選點時使用的工具主要有：選點時使用的工具主要有：望遠鏡望遠鏡、小平、小平板、測圖器具、花桿、板、測圖器具、花桿、通訊工具通訊工具和和清除障礙清除障礙的的工具、設(shè)計好的網(wǎng)圖和有用的工具、設(shè)計好的網(wǎng)圖和有用的地形圖地形圖等。等。 根據(jù)圖上設(shè)計的控制點位置，在根據(jù)圖上設(shè)計的控制點位置，在實地找到大實地找到大概位置概位置，再按控制點選點要求，確定控制點的，再按控制點選點要求，確定控制點的具體位置具體位置。點位確定后，打下木樁并繪點之記，。點位確定后，打下木樁并繪點之記，如下圖，便于日后尋找。如下圖，便于日后尋找。 選點任務(wù)完成后，應(yīng)提供下列資料：選點任務(wù)完成后，應(yīng)提供下列資料： （1 1）選點圖；）選點圖； （2