第九次课控制网的设计

设控制网平差的高斯(C.F.Gauss,1794)马尔可夫(A.A.Markov,1912)模型（简称GM模型）为,复习：,4.5控制网设计及其最优化,4.5.1施工控制网的设计目标,全面满足对施工控制网的要求，其中最主要的是精度、位置适于控制放样、配合施工、点位稳定、网的分级和建网费用。控制网设计的质量高低，应以全面满足或重点满足所提出的要求为准则。,布设控制网的成本一般来说是随着布网等级的升高而增加。好的设计方案既可以节约成本，又可以保证质量。,4.5.2传统设计方法,了解工程背景，明确工程对控制网的要求；在理论、经验、标准的基础上，根据已有的技术水平与仪器条件，结合实际工程的地形条件；提出具体方案；精度计算(精度估算)，若精度计算结果符合要求，则：做可靠性考虑，即组成若干必要的闭合条件；编写技术设计书；若精度不够或精度过高，则修改方案，转向。,4.5.3控制网CAD,4.5.4控制网最优化设计,最优化设计研究的现实意义是鼓励设计者在一定范围内、一定程度地尽量将最优化方法应用于设计实践。,间接法,直接法,测量控制网的最优化设计是试图使用数学最优化方法寻找出给定条件下控制网的最优化设计方案,目标函数有明显的表达式，可用微分法等解析法求解。,目标函数的表达式过于复杂，或根本没有明显的表达式，可用数值法或“试验最优化”,4.5.4控制网最优化设计,测量控制网的整体最优化设计是一个影响因素繁多、过程复杂（图形与数值计算）的系统工程，E.Grafarend（1974）将这一过程划分为四个阶段，每一阶段解决其中的一部分。,控制网优化设计问题的分类,4.6建筑方格网,概述,在建筑工地上，场地控制网是一种控制整个施工场地的施工控制网，它的主要作用是为房屋、道路、管线等建筑物的轴线放样提供控制基础。工厂建设中的场地控制网又成为厂区控制网。一般要求：边长精度1/20000，角度精度8，平均边长100200米。,建筑方格网是场地控制网的特殊形式，在20世纪50年代作为一项新技术从国外传入我国，在工厂建设中得到了广泛应用。,4.6建筑方格网,建筑方格网（BuildSquareGrid）其特点是每相邻两点的连线平行或垂直于建筑场地主轴线。这样，控制网的边也就组成了正方形或矩形的格网，控制点位于格网的结点上。,4.6建筑方格网,特点:建筑方格网一经设计好，它的网点坐标是已知的，在网建立之前，就可以作放样准备工作。它的网点分布规则，所以计算简单、不易出错。,建筑方格网的布设:根据建筑工地范围的大小以及具体的施工顺序，建筑方格网的建立可分为“一级布设”和“二级布设”两种情况。,精度要求:,“一级布设”：边长为100200米，网精度为1/20000和8，主轴线精度为4和1/40000。“二级布设”：加密方格网：边长为100200米，网精度为1/20000和8，主方格网：边长为300500米，网精度1/40000和4主轴线精度：2.5和1/80000。,建筑方格网的建立过程,建筑方格网是一种精度要求较高的施工控制网，由于其网点位置的事先规定性，所以一般需要用归化法放样的方法建立。,设计,放样主轴线,放样主方格网,放样加密方格网,4.6.1主轴线的设计与放样,主轴线的布设要求：,主轴线是整个方格网的扩展基础，也决定着整个方格网的定位定向，一般也指定为整个建筑方格网的平差基准。主轴线应选择在场地中央，其方向应与场地的建筑中轴线一致，其长度应能控制整个场地，易于保存。,4.6.1主轴线的设计与放样,主轴线的传统布置形式：由三点组成的“”字形或“”字形、由五点组成的“”字形、由八点组成的“”字形、由九点组成的“田”字形、由11点组成的“”字形等等。我们认为简便而有效的选择是由三点或四点组成的“”字形。,4.6.1主轴线的设计与放样,主轴线设置的放样精度:即整网或整个建筑区的定位定向精度要求。规范规定“主轴线的点应以一级小三角以上工程勘测控制网为依据放样，点位中误差（相对于邻近的勘测控制点而言）不得大于5cm”。,主轴点的放样,主轴点的放样根据主轴点的设计坐标和一级小三角以上勘测控制点进行。放样采用归化法。,放样观测归化直线性检验校正横向轴线放样,4.6.2主方格网的设计与放样,实施过程:,4.6.3方格网的加密,4.6.4关于建筑方格网建立方法的进一步说明,4.6.5建筑场地的高程控制,4.7厂房控制网,建筑场地施工控制网（如建筑方格网）的作用在于建筑物的定位定向（放样其定位轴线），但不能将它用于建筑物的墙、柱等细部轴线放样。为此需要另外布设专门的房屋施工控制网。,房屋施工控制网多数布设称矩形，所以常称为矩形控制网。,厂房控制网一般由主轴点、四角控制点和距离指示桩组成，建立过程与建筑方格网类似。,主轴点,距离指示桩,角点,4.7.1厂房控制网的精度要求,由于各种厂房有不同的生产工艺和工艺特征，建筑限差和放样精度要求不一样，设计和施工方法也各有差别。所以，根据厂房结构、机械传动性能及生产连续程度，一般把厂房控制网分为三级。,机械传动性能较高，有连续设备的厂房，布设为一级厂房控制网；具有桥式吊车的厂房布设为二级厂房控制网；没有桥式吊车的厂房或仓库，可布设为三级厂房控制网。,厂房控制网的精度依赖于距离指示桩间距离的精度要求，测角精度也由此决定。,八、平面直伸网平差,九、局部三维网平差,十、应用GPS建立工程控制网,1.GPS定位技术的发展2.GPS工程控制网的布设3.保证GPS工程控制网精度的措施,4.GPS在工程测量中的应