注冊測繪師培訓(xùn)(詳細(xì)全面)-工程測量1

1、目 錄3.1 工程測量概述3.2 工程控制網(wǎng)建立3.3 工程地形圖測繪概述控制測量規(guī)劃測量3.4 城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑工程測量3.5 線路與橋梁、水利、市政工程測量3.6 礦山與隧道工程測量3.7 地下管線測量施工測量竣工測量變形監(jiān)測3.8 工程竣工測量3.9 變形與形變監(jiān)測3.10 精密工程測量1.3.1 工程測量含義與分類1.工程測量含義2.工程測量分類1.3.2 工程測量任務(wù)與內(nèi)容1.工程測量任務(wù)2.工程測量內(nèi)容3.1.1 工程測量含義與分類1. 工程測量含義服務(wù)階段：工程規(guī)劃（設(shè)計(jì)）建設(shè)（施工或生產(chǎn)）運(yùn)營（管理或使用）使用方法與理論：應(yīng)用測繪學(xué)理論和方法提供：目標(biāo)位置、形狀和大小保障和服務(wù)的

2、活動2.工程測量分類測量精度：普通工程測量、精密工程測量工程對象：建筑工程測量、水利工程測量、線路工程測量、橋隧工程測量、地下工程測量、海洋工程測量、軍事工程測量、工業(yè)測量、礦山測量、城市測量按測繪資質(zhì)分級標(biāo)準(zhǔn)：控制測量、地形測量、規(guī)劃測量、建筑工程測量、變形形變與精密測量、市政工程測量、水利工程測量、線路與橋隧測量、地下管線測量、礦山測量、工程測量監(jiān)理3.1.2 工程測量任務(wù)與內(nèi)容測圖控制網(wǎng)、地形圖測繪工程勘測測繪工程設(shè)計(jì)所用的地形圖 階段規(guī)劃1.工程測量任務(wù)2.工程測量內(nèi)容為工程勘探、水文地質(zhì)勘探以及水文測驗(yàn)進(jìn)行輔助測量控制網(wǎng)建立地形圖測繪施工放樣施工測量：建立施工控制網(wǎng)施工放樣變形監(jiān)測設(shè)

3、備安裝測量竣工測量工程檢測檢查并審核施工測量數(shù)據(jù)目的是確保工程質(zhì)量內(nèi)容：施工控制網(wǎng)復(fù)測施工放樣檢測建設(shè)階段施工質(zhì)量抽查施工圖審批工程檢測運(yùn)營階段安全監(jiān)測變形監(jiān)測內(nèi)容：大型工程和重要工程周期性工程安全性和穩(wěn)定性監(jiān)測變形監(jiān)測網(wǎng)建立變形監(jiān)測3.2.1 概述工程測量規(guī)范GB50026-20071.控制測量與控制網(wǎng)控制測量定義：建立測量控制網(wǎng)而進(jìn)行的測量工作內(nèi)容：平面控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)和三維控制網(wǎng)工程控制網(wǎng)定義：針對某具體工程建設(shè)的測圖、施工或管理需要，在一定區(qū)域內(nèi)布設(shè)的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。作用：控制全局、提供基準(zhǔn)和控制測量誤差積累2.工程控制網(wǎng)分類控制網(wǎng)應(yīng)用階段工程規(guī)劃服務(wù)內(nèi)容服務(wù)地形圖測繪測圖控

4、制網(wǎng)施工控制網(wǎng)建設(shè)階段服務(wù)施工放樣安裝控制網(wǎng)變形監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)階段后期服務(wù)大型設(shè)備構(gòu)件安裝定位服務(wù)工程對象變形監(jiān)測工程建設(shè)和運(yùn)營階段2.工程控制網(wǎng)分類分類內(nèi)容按用途分測圖控制網(wǎng)專用網(wǎng)施工控制網(wǎng)安裝控制網(wǎng)三維網(wǎng)變形監(jiān)測網(wǎng)按網(wǎng)點(diǎn)性質(zhì)一維網(wǎng)（水準(zhǔn)網(wǎng)、 二維網(wǎng)高程控制網(wǎng)）三角網(wǎng)（平面控制網(wǎng)）導(dǎo)線網(wǎng)按網(wǎng)形混合網(wǎng)方格網(wǎng)GPS網(wǎng)自由網(wǎng)按施測方法測角網(wǎng)測邊網(wǎng)邊角網(wǎng)按坐標(biāo)系和基準(zhǔn) 附合網(wǎng)（約束網(wǎng)） 獨(dú)立網(wǎng)按其他標(biāo)準(zhǔn) 首級網(wǎng) 加密網(wǎng)經(jīng)典自由網(wǎng)特殊網(wǎng)專用網(wǎng)（隧道控制網(wǎng)、橋梁、建筑方格網(wǎng)）2.工程控制網(wǎng)分類幾個(gè)概念：（1）附合網(wǎng) （約束網(wǎng)）：具有多余的已知數(shù)據(jù)。（2）經(jīng)典自由網(wǎng)（最小約束網(wǎng)）：只有必要的已知數(shù)據(jù)。（3）自

5、由網(wǎng)（無約束網(wǎng)）：無必要的已知數(shù)據(jù)。說明：（1）測圖控制網(wǎng)一般為約束網(wǎng)。（2）施工控制網(wǎng)為最小約束網(wǎng)（3）變形監(jiān)測網(wǎng)為無約束網(wǎng)或最小約束網(wǎng)。（4）安裝控制網(wǎng)為最小約束網(wǎng)或約束網(wǎng)。3.工程控制網(wǎng)的作用（1）提供統(tǒng)一的參考框架（2）提供位置基準(zhǔn)（3）滿足質(zhì)量、進(jìn)度和費(fèi)用要求（4）控制全局、控制誤差積累4.工程控制網(wǎng)特點(diǎn)幾點(diǎn)說明：（1）測圖控制網(wǎng)：控制網(wǎng)范圍較大測圖控制網(wǎng)的精度是按測圖比例尺的大小確定的，通常應(yīng)使平面控制網(wǎng)能滿足1：500比例尺測圖精度要求。最弱點(diǎn)中誤差一般不大于5cm。點(diǎn)位分布盡量均勻點(diǎn)位選擇取決于地形條件精度取決于測圖比例尺測圖網(wǎng)加密時(shí)，應(yīng)盡可能減少布網(wǎng)層次。4.工程控制網(wǎng)特點(diǎn)（

6、2）施工控制網(wǎng)：控制范圍小幾點(diǎn)說明：點(diǎn)位布設(shè)要便于施工放樣控制網(wǎng)不要求精度均勻點(diǎn)位密度大投影面選擇“控制點(diǎn)坐標(biāo)反算的兩點(diǎn)間長度與實(shí)地兩點(diǎn)間和長度之差盡可能小” 平面坐標(biāo)系可采用獨(dú)立坐標(biāo)系，其坐標(biāo)軸與建筑物的主軸線平行或垂直有時(shí)分兩極布設(shè)，次級網(wǎng)可能比首級網(wǎng)的精度高精度要求較高點(diǎn)位使用頻繁受施工干擾大4.工程控制網(wǎng)特點(diǎn)（3）變形監(jiān)測網(wǎng)特點(diǎn)：精度要求高、重復(fù)觀測5.工程控制網(wǎng)建立過程設(shè)計(jì)：確定控制網(wǎng)布設(shè)和觀測方案選點(diǎn)埋石：實(shí)地選定點(diǎn)位，埋設(shè)標(biāo)石，制作點(diǎn)之記觀測：按照觀測方案進(jìn)行觀測，并對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行概算平差計(jì)算：控制網(wǎng)平差計(jì)算，并評定成果精度3.2.2 工程控制網(wǎng)方案設(shè)計(jì)1.工程控制網(wǎng)設(shè)計(jì)步驟根據(jù)

7、控制網(wǎng)建立目的、要求和控制范圍，經(jīng)過圖上規(guī)劃和野外踏勘（1） 確定控制網(wǎng)圖形和參考基準(zhǔn)（2）擬定觀測方法和觀測值先驗(yàn)精度（3）預(yù)算控制網(wǎng)的建設(shè)成本（4）估算成果精度，改進(jìn)布設(shè)方案（5）控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)根據(jù)儀器條件根據(jù)觀測所需的人力、物力根據(jù)圖形和觀測值先驗(yàn)精度根據(jù)需要2.坐標(biāo)系選擇（1）基本要求滿足精度前提下，盡量采用國家統(tǒng)一的3度帶高斯平面直角坐標(biāo)系應(yīng)滿足測區(qū)內(nèi)投影長度變形不大于2.5cm/km的要求2.坐標(biāo)系選擇一般采用國家統(tǒng)一的3度帶高斯平面直角坐標(biāo)系。不能滿足長度變形不大于2.5cm/km時(shí)： 改變中央子午線、投影基準(zhǔn)面、假定參考基準(zhǔn) （與國家聯(lián)測，建立雙向坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系）-國家統(tǒng)一的3度

8、帶平面直角坐標(biāo)系-抵償投影面的3度帶高斯平面直角坐標(biāo)系-任意帶的高斯平面直角坐標(biāo)系-中央子午線通過測區(qū)中心，投影面選在測區(qū)平均高程面平面直角坐標(biāo)系-假定平面直角坐標(biāo)系長度變形與坐標(biāo)系選擇（補(bǔ)充）：一、長度變形HR1.地面水平距離投影到橢球面的長度變形： s1d0Sy2m2R2.橢球面距離投影到高斯平面的長度變形：s 22HRy2m2R3.綜合影響： s ssd0S122y2m2RH可近似寫為： s () s 2R說明：地面水平距離投影到橢球面一般會引起距離變短橢球面距離投影到高斯平面會引起距離邊長二者的綜合影響若大于2.5cm/km，則應(yīng)考慮選擇合適的坐標(biāo)系長度變形與坐標(biāo)系選擇（補(bǔ)充）：二、因

9、長度變形超限的坐標(biāo)系選擇1.抵償投影面的3度帶高斯平面直角坐標(biāo)系：在不改變測區(qū)中央子午線的前提下（國家標(biāo)準(zhǔn)30分帶）， 將地面觀測邊長不再投影到橢球面，而是投影到選定的高程面上，使高程投影引起的長度變形與高斯投影引起的長度變形相互抵消。H H0y2m2RHy202R將 s ( 改寫為：s ()s 0) s2R2Ry20解算： H H02R長度變形與坐標(biāo)系選擇（補(bǔ)充）：二、因長度變形超限的坐標(biāo)系選擇2.任意帶高斯平面直角坐標(biāo)系：仍將地面觀測值歸算到參考橢球面，但高斯投影的中央子午線不是標(biāo)準(zhǔn)的30帶中央子午線，而是選擇一條子午線，使高程投影和高斯投影的變形能基本相互抵消y2H由 s () s 0

10、解算得： y 2RH2R2R則計(jì)算出的y值就是測區(qū)距中央子午線的距離，據(jù)此選定中央子午線。長度變形與坐標(biāo)系選擇（補(bǔ)充）：二、因長度變形超限的坐標(biāo)系選擇3.中央子午線通過測區(qū)中心，投影面選在測區(qū)平均高程面平面直角坐標(biāo)系H H2m2Ry令 s S 0s0 d 0102R2解算得：H H0y 0即：選擇測區(qū)的平均高程作為測區(qū)投影面；選擇測區(qū)的中心子午線作為高斯投影的中央子午線，則滿足要求。3.布設(shè)原則（1）要有足夠的精度和可靠性（2）要有足夠的點(diǎn)位密度（3） 要有統(tǒng)一規(guī)格4.工程控制網(wǎng)布設(shè)（1）測圖控制網(wǎng)布設(shè)形式：附合網(wǎng)（基于國家坐標(biāo)系）、獨(dú)立網(wǎng)（小型或局部工程）布設(shè)過程：首級網(wǎng) -覆蓋全測區(qū)加密網(wǎng)

11、 -分區(qū)布設(shè)若干級注：GPS網(wǎng)可以越級布設(shè)或一次布網(wǎng)精度：滿足1：500比例尺地形圖測圖要求，四等以下平面控制網(wǎng)最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差不得超過0.1mm，圖上5cm。4.工程控制網(wǎng)布設(shè)（2）施工控制網(wǎng)獨(dú)立網(wǎng)（施工坐標(biāo)系 （假定坐標(biāo)系）分二級：總體控制和直接用于施工放樣平面控制網(wǎng)-GPS網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、三角形網(wǎng)（三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、三邊網(wǎng)）、方格網(wǎng) 。高精度控制網(wǎng)可采用GPS網(wǎng)與三角形網(wǎng)構(gòu)成的混合網(wǎng)高程控制網(wǎng)：水準(zhǔn)網(wǎng)地下施工控制網(wǎng)：微型邊角網(wǎng)、測距導(dǎo)線、水準(zhǔn)路線4.工程控制網(wǎng)布設(shè)（2）施工控制網(wǎng)施工控制網(wǎng)的精度由工程性質(zhì)決定，精度不必具有均勻性，而應(yīng)具有方向性，有時(shí)次級網(wǎng)的相對精度不低于首級網(wǎng)。大型工程的施工

12、控制網(wǎng)還要具有一定的可靠性。4.工程控制網(wǎng)布設(shè)（3）變形監(jiān)測網(wǎng)變形體基于的坐標(biāo)系基于國家坐標(biāo)系基于獨(dú)立坐標(biāo)系網(wǎng)形附合網(wǎng)或獨(dú)立網(wǎng)獨(dú)立網(wǎng)范圍較大且形狀不規(guī)則具有明顯結(jié)構(gòu)性特征平面控制網(wǎng)：GPS網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、三角形網(wǎng)高程控制網(wǎng)：水準(zhǔn)網(wǎng)形式精度：變形體允許變形值 中誤差不超過變形值1/101/20(或12mm)變形監(jiān)測網(wǎng)：有可靠性和高靈敏度5.幾種典型的工程控制網(wǎng)（補(bǔ)充）（1）隧道（洞）工程控制網(wǎng)特點(diǎn)：進(jìn)、出口各布設(shè)1點(diǎn)進(jìn)、出口各布設(shè)3個(gè)定向點(diǎn)主軸線為X軸，垂直主軸線為Y軸隧道洞外平面控制網(wǎng)（GPS布設(shè)）5.幾種典型的工程控制網(wǎng)（2）橋梁施工控制網(wǎng)特點(diǎn)：曲線橋梁，跨度30余公里橋軸線與延長線應(yīng)有足夠的控

13、制點(diǎn)橋軸線兩側(cè)與大橋兩端布設(shè)一定數(shù)量的控制點(diǎn)要與國家控制點(diǎn)聯(lián)測大型橋梁平面控制網(wǎng)（GPS布設(shè)）5.幾種典型的工程控制網(wǎng)（3）大型水利樞紐施工控制網(wǎng)特點(diǎn)：全站儀（TCA2003）邊角網(wǎng)長短邊相差懸殊（760m，11.32m）網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量較多（已知點(diǎn)10個(gè)，未知點(diǎn)17個(gè)）保障放樣的精度和可靠性大型水利樞紐平面控制網(wǎng)（全站儀邊角網(wǎng)布設(shè)）5.幾種典型的工程控制網(wǎng)（4）變形監(jiān)測網(wǎng)特點(diǎn)：控制網(wǎng)點(diǎn)分層布設(shè)周期性觀測觀測方法：交會法大部分點(diǎn)位在拱壩下游，方便觀測某拱壩變形監(jiān)測網(wǎng)3.2.3 控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)1.優(yōu)化設(shè)計(jì)含義:指在一定的人力、物力、財(cái)力條件下，設(shè)計(jì)出精度高、可靠性強(qiáng)、靈敏度高（變形監(jiān)測）、經(jīng)費(fèi)最省的布設(shè)

14、方案2.控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)指標(biāo)（質(zhì)量指標(biāo)、質(zhì)量準(zhǔn)則）：（1）精度準(zhǔn)則：總體精度準(zhǔn)則：坐標(biāo)未知數(shù)的方差協(xié)方差陣和協(xié)因數(shù)陣表示點(diǎn)位精度和相對點(diǎn)位精度：點(diǎn)位精度用誤差橢圓表示；相對點(diǎn)位精度用相對誤差橢圓表示。未知函數(shù)的精度：利用自變量的方差協(xié)方差陣計(jì)算函數(shù)的精度。2.控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)指標(biāo)（質(zhì)量指標(biāo)、質(zhì)量準(zhǔn)則）：（1）精度準(zhǔn)則：主分量：通過主分量計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)的精度最差的方向。準(zhǔn)則矩陣：人為設(shè)計(jì)的控制網(wǎng)坐標(biāo)未知數(shù)的協(xié)方差矩陣。將準(zhǔn)則矩陣與實(shí)際的協(xié)方差進(jìn)行比較，可以判斷實(shí)際的網(wǎng)是否能達(dá)到由準(zhǔn)則矩陣所規(guī)定的精度要求。2.控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)指標(biāo)（質(zhì)量指標(biāo)、質(zhì)量準(zhǔn)則）：（2）可靠性準(zhǔn)則：內(nèi)部可靠性：發(fā)現(xiàn)（或探測）觀測值

15、粗差的能力。多余觀測越多，對粗差的檢驗(yàn)功率越大。外部可靠性：抵抗觀測值粗差對平差結(jié)果影響的能力。指無法探測而保留在觀測數(shù)據(jù)中的殘存粗差對平差結(jié)果的影響。多余觀測值分量較大的，其內(nèi)、外部可靠性也一定較好，反之亦然。在具體的應(yīng)用中，可以先固定觀測值的精度，對選取的網(wǎng)點(diǎn)觀測所有的邊和方向，計(jì)算網(wǎng)的質(zhì)量指標(biāo)。若質(zhì)量偏低，則必需提高觀測值的精度；若質(zhì)量指標(biāo)偏高，這時(shí)可按觀測值的內(nèi)部可靠性指標(biāo) r 刪減觀測值。r 太大，說明該觀測值顯得多ii余，應(yīng)刪去；若 r 很小，則該觀測值的精度不宜增加。通過刪減觀測值 ，得到一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)較好、觀測i費(fèi)用較省的結(jié)果。2.控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)指標(biāo)（質(zhì)量指標(biāo)、質(zhì)量準(zhǔn)則）：（3）

16、靈敏度準(zhǔn)則：僅對變形監(jiān)測網(wǎng)而言監(jiān)測網(wǎng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)變形的能力稱為監(jiān)測網(wǎng)的靈敏度。靈敏度實(shí)質(zhì)上是特殊方向上的網(wǎng)點(diǎn)精度的反映，網(wǎng)的靈敏度越高，則要求觀測值的精度也越高。（4）費(fèi)用準(zhǔn)則：設(shè)計(jì)、造標(biāo)埋石、交通運(yùn)輸、儀器設(shè)備、觀測、計(jì)算、檢查等各項(xiàng)費(fèi)用。難以準(zhǔn)確反映。一般用觀測值的權(quán)的總和最小作為費(fèi)用準(zhǔn)則。精度越高，觀測值權(quán)越大，費(fèi)用越高；多余觀測數(shù)越多，可靠性越高，費(fèi)用越多。3.控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)分類設(shè)計(jì)基本方程：分類(ATPA)1 QX X內(nèi)容零類設(shè)計(jì)(基準(zhǔn)設(shè)計(jì))A、P固定Q可變在控制網(wǎng)的圖形和觀測值的先驗(yàn)精度已定的情況下，選擇合適的坐標(biāo)系和基準(zhǔn)（已知點(diǎn)、已知方位角）使網(wǎng)的精度最高一類設(shè)計(jì)(網(wǎng)形設(shè)計(jì))P、Q固

17、定A可變在控制網(wǎng)成果要求精度和觀測手段可能達(dá)到精度已定的情況下，選擇最佳點(diǎn)位布設(shè)和最合理的觀測值數(shù)量二類設(shè)計(jì)(權(quán)設(shè)計(jì))A、Q固定P可變在控制網(wǎng)的網(wǎng)形和控制網(wǎng)成果要求精度已定的情況下，設(shè)計(jì)各觀測值的精度（權(quán)），使觀測工作量最佳分配三類設(shè)計(jì)(改 Q、部分A、P進(jìn)設(shè)計(jì)) 固定部分A、P可變對現(xiàn)有網(wǎng)或現(xiàn)有設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，從而改善控制網(wǎng)成果精度4.控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法解析法：通過數(shù)學(xué)方程的表達(dá)，用最優(yōu)化的方法解算。適用于各類設(shè)計(jì)。模擬法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)則，通過計(jì)算、比較和修改得到最優(yōu)方案。適用于一、二、三類設(shè)計(jì)。舉例介紹模擬法的計(jì)算過程。（使用相關(guān)軟件，一般平差軟件都具有優(yōu)化設(shè)計(jì)功能）模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)舉例（補(bǔ)充

18、）：某水利樞紐施工控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)1.確定設(shè)計(jì)參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)（1）確定基準(zhǔn)：聯(lián)測于國家坐標(biāo)系的獨(dú)立坐標(biāo)系，選取一點(diǎn)作為起算點(diǎn)，起算點(diǎn)至某一方位為已知方位，邊長用ME5000精確測定，作為已知邊長。（2）點(diǎn)位精度指標(biāo)：平面控制網(wǎng)最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差小于3.0mm。（3）可靠性指標(biāo)：觀測量的最小可靠性因子應(yīng)大于0.2，網(wǎng)的平均可靠性因子應(yīng)大于0.4。（4）施工控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)先驗(yàn)數(shù)據(jù)：測角中誤差：0.7測距先驗(yàn)中誤差： 1mm+1ppm.D模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)舉例：某水利樞紐施工控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)2.基準(zhǔn)選取與網(wǎng)形設(shè)計(jì)（1） 8個(gè)控制點(diǎn)組成。南北兩岸各布設(shè)3個(gè)控制點(diǎn)，河道夾心灘上各布設(shè)1個(gè)控制點(diǎn)。以2號控制點(diǎn)為平

19、面控制網(wǎng)的起算點(diǎn)，以2號至5號控制點(diǎn)的方位為起算方位。（2）網(wǎng)點(diǎn)位置在很大程度上受制于地形條件、施工環(huán)境及周邊建筑物的影響，并沒有多大的變化余地。并經(jīng)研究證明，點(diǎn)位相對位置變化10%，對精度的影響很小。因此，對該施工控制網(wǎng)來說，零類設(shè)計(jì)（基準(zhǔn)設(shè)計(jì)）、一類設(shè)計(jì)（圖形設(shè)計(jì)）相對固定，并沒有太大的可變因素。模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì)舉例：某水利樞紐施工控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)3.圖解控制點(diǎn)坐標(biāo)在實(shí)地踏勘選點(diǎn)的基礎(chǔ)上，利用測區(qū)地形圖圖解控制點(diǎn)坐標(biāo)，作為控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。4.反算觀測值利用控制網(wǎng)平差與優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)控制點(diǎn)的概略坐標(biāo)，反算網(wǎng)中所有通視方向的方向值、邊長和起算方位。5.平差計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)分別從控制網(wǎng)中

20、所有通視的方向全部進(jìn)行方向、邊長觀測，然后逐漸減少方向、邊長數(shù)量直到得到優(yōu)化方案3.2.4 工程控制網(wǎng)施測1. 平面控制測量（1）平面控制網(wǎng)建立方法：GPS測量（衛(wèi)星定位測量）、三角形網(wǎng) 、導(dǎo)線測量。（2）平面控制網(wǎng)等級劃分：衛(wèi)星定位測量控制網(wǎng)：二、三、四等和一、二級。導(dǎo)線及導(dǎo)線網(wǎng)：三、四等和一、二、三級。三角形網(wǎng)：二、三、四等和一、二級。說明：首級控制網(wǎng)的等級考慮工程規(guī)模、用途和精度，合理確定。加密控制網(wǎng)，可越級布設(shè)或同等級擴(kuò)展。1. 平面控制測量（3）GPS測量控制網(wǎng)主要技術(shù)要求說明：與GB/T18314-2009相比：沒有一等（A級），同等級邊長較短。邊長相對中誤差相比國家GPS測量規(guī)范

21、較大。基線長度中誤差采用上表中給定的數(shù)據(jù)計(jì)算，不采用儀器標(biāo)稱精度。1. 平面控制測量（4）GPS控制測量作業(yè)的基本技術(shù)要求說明：與GB/T13814-2009相比：衛(wèi)星高度角二等150，B級100。有效觀測衛(wèi)星數(shù)不一樣。沒有觀測時(shí)段數(shù)的具體要求，觀測時(shí)段長度也不一樣，較短。PDOP值的大小有具體要求。1. 平面控制測量（5）三角形網(wǎng)測量技術(shù)要求1. 平面控制測量（6）導(dǎo)線測量技術(shù)要求2. 高程控制測量（1）采用方法： 水準(zhǔn)測量、三角高程測量、GPS水準(zhǔn)（GPS擬合高程）。（2）精度等級劃分：二、三、四、五等。（3）適用范圍：所有等級均可采用水準(zhǔn)測量方法。四等及以下等級可采用電磁波測距三角高程測

22、量。五等也可采用GPS擬合高程測量。（4）高程控制點(diǎn)布設(shè)3.工程控制網(wǎng)選點(diǎn)、埋石（1）選點(diǎn)基本要求：基礎(chǔ)穩(wěn)定、視野開闊、環(huán)境影響小、便于埋石、觀測和保存施工控制網(wǎng)：方便施工放樣，足夠密度，保證使用有較大選擇余地變形監(jiān)測網(wǎng)：參考點(diǎn)應(yīng)選在變形區(qū)外的穩(wěn)定處目標(biāo)點(diǎn)選在變形體上能充分反映變形狀況處3.工程控制網(wǎng)選點(diǎn)、埋石（2）埋石平面控制點(diǎn)類型：普通標(biāo)石、深埋式標(biāo)志、帶強(qiáng)制對中裝置的觀測墩深埋式標(biāo)志：施工控制網(wǎng)和變形監(jiān)測網(wǎng)帶強(qiáng)制對中裝置觀測墩：施工控制網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)和變形監(jiān)測網(wǎng)高程控制點(diǎn)類型：平面點(diǎn)標(biāo)石、混凝土水準(zhǔn)標(biāo)石、地表巖石標(biāo)、平硐巖石標(biāo)、深埋式鋼管標(biāo)地表巖石標(biāo)：變形監(jiān)測網(wǎng)的工作基點(diǎn)或低等級水準(zhǔn)點(diǎn)平

23、硐巖石標(biāo)：變形監(jiān)測網(wǎng)的基準(zhǔn)點(diǎn)4.工程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理（1）平面控制測量內(nèi)容：求定坐標(biāo)未知數(shù)的最佳估值、評定總體精度、點(diǎn)位精度、相對點(diǎn)位精度及未知數(shù)函數(shù)精度GPS數(shù)據(jù)處理：使用數(shù)據(jù)后處理軟件數(shù)據(jù)預(yù)處理：數(shù)據(jù)文件格式、觀測數(shù)據(jù)平滑、濾波、衛(wèi)星軌道標(biāo)準(zhǔn)化，探測周跳、修復(fù)載波相位觀測值，對觀測值進(jìn)行各項(xiàng)必要的改正、平差計(jì)算：基線向量解算、無約束平差、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換或與地面聯(lián)合平差邊角測量數(shù)據(jù)采用條件平差、間接平差4.工程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理（2）高程控制測量內(nèi)容：檢查并消除觀測數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差，平差計(jì)算，評定觀測值和平差結(jié)果精度平差方法：條件平差、間接平差、單一水準(zhǔn)路線平差法、單結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)平差法、等權(quán)代替水準(zhǔn)網(wǎng)平差法

24、三角高程測量數(shù)據(jù)處理 觀測值定權(quán)方法不同GPS水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)處理：根據(jù)均勻分布的GPS和水準(zhǔn)公共點(diǎn)擬合測區(qū)高程異常模型，再利用高程異常模型將未知點(diǎn)的GPS大地高解算為正常高。4.工程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理P H P H P HD3H 1D12D23（2）高程控制測量單結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)平差法D P P P123先求出結(jié)點(diǎn)高程平差值，將其視為已知值，然后將結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)分解成若干條單一附合水準(zhǔn)路線，并按單一附合水準(zhǔn)路線進(jìn)行平差，求出各路線上待定點(diǎn)的高程平差值。等權(quán)代替法水準(zhǔn)網(wǎng)平差法適用于多于一個(gè)結(jié)點(diǎn)的水準(zhǔn)網(wǎng)平差。把含有兩個(gè)或兩個(gè)以上結(jié)點(diǎn)的水準(zhǔn)網(wǎng)，用等權(quán)的單一結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)或單一水準(zhǔn)路線代替，然后按單結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)或單一水準(zhǔn)路

25、線進(jìn)行平差計(jì)算。3.2. 質(zhì)量控制與成果歸檔.工程控制網(wǎng)質(zhì)量準(zhǔn)則評價(jià)四項(xiàng)指標(biāo)：精度、可靠性、靈敏度、經(jīng)濟(jì)精度準(zhǔn)則：總體精度、點(diǎn)位精度和相對點(diǎn)位精度、未知數(shù)函數(shù)的精度、主分量和準(zhǔn)則矩陣五類。 根據(jù)需要可選一類或幾類做為指標(biāo)可靠性準(zhǔn)則：內(nèi)部可靠性-指發(fā)現(xiàn)和探測觀測值粗差的能力，使用多余觀測值分量來定義，多余觀測值大于0.30.5，表示內(nèi)部可靠性好（分量越大越好）外部可靠性-抵抗觀測值粗差對平差結(jié)果影響的能力，使用影響因子來度量（因子越小越好）3.2. 質(zhì)量控制與成果歸檔.工程控制網(wǎng)質(zhì)量準(zhǔn)則評價(jià)四項(xiàng)指標(biāo)：精度、可靠性、靈敏度、經(jīng)濟(jì)靈敏度準(zhǔn)則 （只使用變形監(jiān)測網(wǎng)）指在給定的顯著水平和檢驗(yàn)功效下，通過對

26、周期觀測的平差結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，所能發(fā)現(xiàn)的某一位移向量的下界值。費(fèi)用準(zhǔn)則內(nèi)容：設(shè)計(jì)、造標(biāo)埋石、交通運(yùn)輸、儀器設(shè)備、觀測、計(jì)算、檢查等精度高、可靠性高 則費(fèi)用大3.2. 質(zhì)量控制與成果歸檔2.工程控制網(wǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)-控制網(wǎng)成果：平面以點(diǎn)為單位成果，高程以測段為單位成果（也可以點(diǎn)）-成果質(zhì)量檢驗(yàn)方法：簡單隨機(jī)抽樣或分層隨機(jī)抽樣-成果質(zhì)量元素?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量：數(shù)據(jù)精度、觀測質(zhì)量、計(jì)算質(zhì)量點(diǎn)位質(zhì)量：選點(diǎn)質(zhì)量、埋石質(zhì)量資料質(zhì)量：整飾質(zhì)量、資料完整性-成果檢驗(yàn)方法：比對分析、核查分析、實(shí)地檢查、實(shí)地檢測3.2. 質(zhì)量控制與成果歸檔2.工程控制網(wǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)-控制網(wǎng)成果：平面以點(diǎn)為單位成果，高程以測段為單位成果（也可以點(diǎn)）

27、-成果質(zhì)量檢驗(yàn)方法：簡單隨機(jī)抽樣或分層隨機(jī)抽樣-成果質(zhì)量元素?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量：數(shù)據(jù)精度、觀測質(zhì)量、計(jì)算質(zhì)量點(diǎn)位質(zhì)量：選點(diǎn)質(zhì)量、埋石質(zhì)量資料質(zhì)量：整飾質(zhì)量、資料完整性-成果檢驗(yàn)方法：比對分析、核查分析、實(shí)地檢查、實(shí)地檢測3.2. 質(zhì)量控制與成果歸檔3.成果歸檔-技術(shù)設(shè)計(jì)書、技術(shù)總結(jié)書-觀測記錄及數(shù)據(jù)-概算或數(shù)據(jù)預(yù)處理資料-平差計(jì)算資料-控制網(wǎng)展點(diǎn)圖、成果表、點(diǎn)之記-儀器檢定和檢校資料-檢查報(bào)告，驗(yàn)收報(bào)告知識點(diǎn)解析：一、平面控制測量1.工程控制網(wǎng)布網(wǎng)原則：要有足夠的精度和可靠性；要有足夠的點(diǎn)位密度； 要有統(tǒng)一規(guī)格。說明：與國家平面控制網(wǎng)布設(shè)原則相比，輔導(dǎo)教材給出的布網(wǎng)原則多了一個(gè)“可靠性”，少了一條“分級

28、布設(shè)、逐級控制”。但大部分教科書也將此條作為工程控制網(wǎng)的布設(shè)原則，做題時(shí)靈活處理。一、平面控制測量2.工程測量三個(gè)階段的主要任務(wù)：勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)階段：主要工作是地形圖測繪，工程控制網(wǎng)主要布設(shè)測圖控制網(wǎng)。建設(shè)（施工）階段：主要工作是施工測量，工程控制網(wǎng)主要布設(shè)施工控制網(wǎng)。運(yùn)營管理階段：主要工作是變形監(jiān)測，工程控制網(wǎng)主要布設(shè)變形監(jiān)測網(wǎng)。說明：施工控制網(wǎng)、變形監(jiān)測控制網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)一般稱為專用控制網(wǎng)。3.特別關(guān)注：按照坐標(biāo)系和基準(zhǔn)對工程控制網(wǎng)進(jìn)行分類：附合網(wǎng)（約束網(wǎng)）、獨(dú)立網(wǎng)、經(jīng)典自由網(wǎng)、自由網(wǎng)。一、平面控制測量4.施工控制網(wǎng)，除輔導(dǎo)教材內(nèi)容外，還需注意：施工控制網(wǎng)有時(shí)會分兩極布設(shè)，次級網(wǎng)精度也可能高

29、于首級網(wǎng)的精度。施工控制網(wǎng)一般為獨(dú)立坐標(biāo)系，其坐標(biāo)軸選擇與建筑形式有關(guān)，一般會選擇測區(qū)的平均高程程面作為其投影面，主要目的是減小長度變形，方便放樣。5.工程控制網(wǎng)坐標(biāo)系選擇：在滿足精度和長度變形要求的前提下，首選國家統(tǒng)一的30帶高斯平面直角坐標(biāo)系。抵償投影面的3度帶高斯平面直角坐標(biāo)系；任意帶的高斯平面直角坐標(biāo)系；中央子午線通過測區(qū)中心，投影面選在測區(qū)平均高程面平面直角坐標(biāo)系。這幾個(gè)坐標(biāo)系的含義要清楚。一、平面控制測量6.工程平面控制網(wǎng)等級劃分：與國家平面控制網(wǎng)相比，沒有一等。同等級控制網(wǎng)平均邊長較短，密度較大。邊長的相對精度低于國家網(wǎng)，但其絕對精度較高。7.離散知識點(diǎn)：關(guān)于工程控制網(wǎng)長度變形的要求：一、平面控制測量7.離散知識點(diǎn)：關(guān)于GPS控制網(wǎng)測量：一、平面控制測量7.離散知識點(diǎn)：關(guān)于GPS控制網(wǎng)測量：一、平面控制測量7.離散知識點(diǎn)：關(guān)于導(dǎo)線測量：二、高程控制測量1.精度等級劃分、高程測量的方法及適用范圍前已論述。2.水準(zhǔn)