控制網(wǎng)建網(wǎng)與精度分析

精密工程測量控制網(wǎng)

及部分測量方法的精度分析

工程控制網(wǎng)的參考基準(zhǔn)

工程控制網(wǎng)視其用途不同和選定的坐標(biāo)系統(tǒng)不同，其平差方法有所不同。測圖控制網(wǎng)一般采用國家坐標(biāo)系統(tǒng)，構(gòu)成非獨(dú)立網(wǎng)；施工控制網(wǎng)尤其是為重要工程服務(wù)的控制網(wǎng)則較多使用獨(dú)立網(wǎng)，并與國家網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)測，獲得坐標(biāo)系的平移、旋轉(zhuǎn)和尺度因子。這兩種控制網(wǎng)均采用經(jīng)典平差，即控制網(wǎng)中有必要或足夠的起算數(shù)據(jù)。變形監(jiān)測網(wǎng)其主要目的是為變形觀測提供基準(zhǔn)，變形監(jiān)測網(wǎng)的平差一般采用秩虧自由網(wǎng)平差，即以所有控制點(diǎn)坐標(biāo)為未知參數(shù)進(jìn)行控制網(wǎng)平差。精度標(biāo)準(zhǔn)

控制網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)估值的協(xié)因數(shù)陣Qx中包含了控制網(wǎng)的全部精度信息，根據(jù)實(shí)際的工程背景，導(dǎo)出各種相應(yīng)的量或矩陣作為控制網(wǎng)設(shè)計(jì)的精度標(biāo)準(zhǔn)，一般將其分為兩大類，即總體精度標(biāo)準(zhǔn)和局部精度標(biāo)準(zhǔn)，也稱為純量精度標(biāo)準(zhǔn)?？傮w精度標(biāo)準(zhǔn)總體精度標(biāo)準(zhǔn)是指包含控制網(wǎng)全部精度信息的協(xié)方差矩陣Qx的某些特征量。目前主要使用的特征量有Qx矩陣的跡，Qx矩陣行列式的值，Qx矩陣的最大特征根，Qx矩陣的最大特征根與最小特征根之比。這四個(gè)特征分別稱為A標(biāo)準(zhǔn)、D標(biāo)準(zhǔn)、E標(biāo)準(zhǔn)和C標(biāo)準(zhǔn)，它們從不同的側(cè)面反映了控制網(wǎng)整體的精度情況。局部精度標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際的工程背景可能對控制網(wǎng)的某些局部有特殊的要求，因而對協(xié)因數(shù)Qx中的部分元素提出特殊的要求。這種利用協(xié)因數(shù)陣Qx中的部分元素進(jìn)行局部精度的評價(jià)，即稱為局部精度標(biāo)準(zhǔn)。局部精度標(biāo)準(zhǔn)主要有：點(diǎn)位精度、相對精度以及函數(shù)精度。局部精度標(biāo)準(zhǔn)(1)點(diǎn)位精度點(diǎn)位誤差雖然可以用來評定特定點(diǎn)點(diǎn)位精度，但它不能評定在任意方向的精度，特別在工程控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，需要研究待定點(diǎn)在任意方向上的誤差大小，用特定點(diǎn)的點(diǎn)位誤差橢圓來實(shí)現(xiàn)。可以證明誤差橢圓的長、短半軸為特征值與單位權(quán)中誤差的乘積：局部精度標(biāo)準(zhǔn)(2)相對精度由得推出相對誤差橢圓參數(shù)為精密工程水平控制網(wǎng)設(shè)計(jì)原則

①精密工程水平控制網(wǎng)的精度，根據(jù)精密工程關(guān)鍵部位竣工位置的容許誤差要求，結(jié)合實(shí)際情況，綜合分析合理確定。②精密工程水平控制網(wǎng)的精度，以相鄰點(diǎn)相對點(diǎn)位中誤差（或相對變化量）作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。精密水平控制網(wǎng)通常是固定基準(zhǔn)下的獨(dú)立網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)的等級，一般不具有上級控制下級的意義，而具有點(diǎn)位配合和精度配合的意義，但也允許逐級發(fā)展。③精密水平控制網(wǎng)的圖形主要取決于工程任務(wù)和實(shí)地條件，對網(wǎng)形一般不作具體要求。精密工程水平控制網(wǎng)等級

相對點(diǎn)位中誤差Mij可根據(jù)相對點(diǎn)位誤差橢圓的長半軸和短半軸或相對坐標(biāo)增量中誤差來計(jì)算：式中：Aij——相對點(diǎn)位誤差橢圓的長半軸，mm；

Bij——相對點(diǎn)位誤差橢圓的短半軸，mm；

mΔx，mΔy—相對坐標(biāo)增量中誤差，mm；也可以用邊長和方位角的中誤差計(jì)算：水平控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)程序

a.水平控制網(wǎng)設(shè)計(jì)圖，標(biāo)志類型和施測等級；b.測區(qū)概況和對已有水平控制網(wǎng)測量資料的評價(jià)和利用；c.采用的測量基準(zhǔn)和測量標(biāo)準(zhǔn)；d.測量標(biāo)志結(jié)構(gòu)，強(qiáng)制對中設(shè)備、墩標(biāo)規(guī)格及埋設(shè)要求；e.工程提出的精度要求的確切意義，技術(shù)設(shè)計(jì)方案和預(yù)期的精度估算；f.采用的儀器、設(shè)備、觀測方法、儀器計(jì)量檢定地點(diǎn)和周期以及新技術(shù)應(yīng)用；g.作業(yè)實(shí)施計(jì)劃和進(jìn)度表。測量技術(shù)設(shè)計(jì)書的內(nèi)容a.在施工總平面圖上或工程設(shè)計(jì)平面圖上，按比例尺展繪出建筑物的主要點(diǎn)、線；b.根據(jù)施工現(xiàn)狀和技術(shù)條件，在圖上選取控制點(diǎn)，連成網(wǎng)形；c.用計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，進(jìn)行多種方案的設(shè)計(jì)，從中選擇一種最優(yōu)化方案；d.實(shí)地選點(diǎn)，確定點(diǎn)位、墩石類型；e.根據(jù)圖上設(shè)計(jì)和實(shí)地選點(diǎn)的結(jié)果，編寫精密工程水平控制網(wǎng)測量技術(shù)設(shè)計(jì)書。極坐標(biāo)測量及精度提高精度的措施1.對應(yīng)于很高精度的近距離極坐標(biāo)測量，利用光學(xué)對中器架設(shè)儀器的精度是不夠的，應(yīng)盡量采用有強(qiáng)制對中裝置的設(shè)備。2.就目前的儀器及測量設(shè)備而盲，測角的精度主要取決于大氣折光的影響，極坐標(biāo)測量中，要十分注意選擇良好的大氣條件和觀測時(shí)段。3.巳知點(diǎn)和待定點(diǎn)的高差不宜太大，否則會(huì)影響極坐標(biāo)測量精度。

測角前方交會(huì)提高精度的措施當(dāng)b和mβ一定時(shí)，前方交會(huì)的精度取決于圖形條件，即β1、β2、γ之值。①當(dāng)γ>90°時(shí)，對稱交會(huì)使待定點(diǎn)P的點(diǎn)位中誤差最小，交會(huì)圖形最為有利；②當(dāng)γ＝90°時(shí)，待定點(diǎn)P的點(diǎn)位中誤差恒為bmβ/ρ，與β1、β2無關(guān)；③當(dāng)γ<90°時(shí)，對稱交會(huì)使待定點(diǎn)P的點(diǎn)位中誤差最大，交會(huì)圖形最為不利。測邊前方交會(huì)由上式可知，測邊交會(huì)的精度不僅與S1和S2的測量精度有關(guān)，而且與交會(huì)角γ有關(guān)。在有多個(gè)已知點(diǎn)可供選擇的距離交會(huì)時(shí)，在考慮邊長的同時(shí)一定要兼顧交會(huì)角，選擇較大(接近90°)的γ角，以提高交會(huì)點(diǎn)的精度。

全站儀自由設(shè)站交會(huì)在前方測角交會(huì)及測邊交會(huì)時(shí)，全站儀必須搬換兩個(gè)以上測站，工作中并不方便，如果有較多控制點(diǎn)，則將全站儀設(shè)置于欲定的P點(diǎn)，瞄準(zhǔn)多個(gè)已知點(diǎn)測邊、測角，求出P點(diǎn)的坐標(biāo)，可使工作更為便捷，精度也更為可靠。全站儀自由設(shè)站交會(huì)①隨著γ角的增大，交會(huì)P點(diǎn)的精度逐漸提高。當(dāng)