第三章测绘基准与大地控制网1

第三章测绘基准与大地控制网主讲：于红波大地测量学的任务高程测量重力测量空间测量角度测量距离测量天文测量地面重力值三维坐标一维坐标二维坐标水平控制网的布设高程控制网的布设三维控制网的布设重力控制网的布设§3.1水平坐标基准与水平控制网一、大地原点与水平坐标基准（一）大地原点1)简介大地原点”亦称“大地基准点”，即国家水平控制网中推算大地坐标的起标点。原点并不是指中国的几何中心。中华人民共和国原点是国家地理坐标系的基准点，利用高斯平面直角坐标的方法建立全国统一的坐标系，即现在使用的“1980国家大地坐标系”，简称“80系”。它不但在各项建设和科学技术上起着重要的作用，而且象征着国家的尊严。

大地原点是人为界定的一个点，上个世纪70年代，中国决定建立自己独立的大地坐标系统。通过实地考察、综合分析，最后将我国的大地原点，确定在陕西省泾阳县永乐镇境内，具体位置在：北纬34°32′27.00″东经108°55′25.00″。

/v/b/23259139-1444860397.html§3.1水平坐标基准与水平控制网2）历史建国初期，我国使用的大地测量坐标系统是从前苏联测过来的，其坐标原点是前苏联玻尔可夫天文台，这种状况与我国的建设和发展极不相称。为此，国家有关方面决定建立我国独立的大地坐标系统。从1975年开始组织人力，搜集分析了大量资料，并根据“原点”的要求，对郑州、武汉、西安、兰州等地的地形、地质、大地构造、天文、重力和大地测量等因素实地考察、综合分析，最后将我国的大地原点，确定在泾阳县永乐镇石际寺村境内，具体位置在：北纬34°32′27.00″东经108°55′25.00″。§3.1水平坐标基准与水平控制网为什么将大地原点设在此地？《中华人民共和国大地原点选点报告》中作了这样的解释：“为了使大地测量成果数据向各方面均匀推算，原点最好在我国大陆的中部。”而陕西泾阳县永乐镇石际寺村的确处在祖国大陆的中部。这里距我国边界正北为880公里，距东北2500公里，距正东1000公里，距正南1750公里，距西南2250公里，距正西2930公里，距西北2500公里。同时，这里的地质条件比较理想。

§3.1水平坐标基准与水平控制网3）大地原点的构成（1）地理位置从陕西省西安市中心的钟鼓楼北行36公里，出西安，过咸阳，便到了泾阳县永乐镇石际寺村。村子不大，村中的一座八角形塔楼非常引人注目，这里就是曾经非常神秘的“中华人民共和国大地原点”所在地。大地原点所在地为一建筑群，占地5.9万平方米，约58.2亩。其中主体建筑占地面积500平方米。

（2）设施构成

大地原点的整个设施由中心标志、仪器台、主体建筑、投影台等四大部分组成。高出地面25米多的立体建筑共七层，顶层为观察室，内设仪器台；建筑的顶部是玻璃钢制成的整体半圆形屋顶，可用电控翻开以便观测天体；中心标志埋设于主题建筑的地下室中央。建成后不久，“大地原点”还增设并施测了国家基本重力点和天文基本点。§3.1水平坐标基准与水平控制网§3.1水平坐标基准与水平控制网（3）圆顶塔楼

主体建筑观测塔楼为一圆顶塔楼，外观呈六方体圆状，高27米。塔体外部呈八棱柱形，顶部出檐，呈圆形，屋顶为半圆球形，顶部是玻璃钢整体半圆形外壳，可自动启闭，以便进行天文观测。下部为两层递收式八角裙楼。塔楼坐东向西，基座高约2米，面积近200平方米。高出地面25米多的立体建筑共七层，顶层为观察室，内设仪器台；建筑的顶部是玻璃钢制成的整体半圆形屋顶，可用电控翻开以便观测天体；仪器台设在第7层仪器室内。投影台设于主体外北、东南、西南三个方向的三个亭式建筑中，亭中有仪器墩。进入塔楼的底楼，拾阶进入一层大门，是一个面积50多平方米的大厅。大厅正中央是一直径约2米的圆柱，柱体中上部镶嵌着一块长方形的黑色大理石。在这个塔体中心圆柱上还固定着一瓦形铜板，上有“中华人民共和国大地原点”11个金色大字。环绕圆柱四周的是8根直径约0.5米的红色大理石贴面的立柱高高擎起。一行七八人置身其间，犹处于空旷天际之下。一楼大厅的高度是由大地原点的第一个观测点的距离所决定的。那周围的8根方柱。从楼梯向上可到达顶部，向下可到达原点标石所在的地下室。

§3.1水平坐标基准与水平控制网§3.1水平坐标基准与水平控制网（4）中心标志

那么大地原点在哪里呢?在这个宝塔形主建筑物的地下室内。原点标石的中心标志埋设于主题建筑的地下室中央。从塔楼一层大厅到地下室，就可看见这里也是一个大厅，让人诧异的是，大厅的屋顶很高，将近8米。大厅地面居中是一座边长为0.55米的正方体整块红色大理岩石基座，这个基座为整块大理石凿成，重7吨。石正中有一半球突起，既原点坐标石。标石是重要的测量标志，一般用混凝土或花岗岩制成，埋于地下或部分露出地面，以标定大地控制点（简称“大地点”，是通过大地测量获得统一而精确的水平位置和高程的点）的位置。并使标石位置能长期保存，标石灌制要十分坚实，埋设必须非常稳固。比如大地原点标石，为保证原点的稳定性，标石的基座底下灌铸有4根13米高的水泥桩柱，直达地球内部的岩石上。§3.1水平坐标基准与水平控制网大理石基座上方的中心部位就是神秘的“中华人民共和国大地原点”标志。该原点标志在正中央一块边长约0.5米的正方体红色大理石上方中心部位。该中心标志是位于地下室中心标石上嵌装有一块直径10厘米的一个用红色玛瑙做成的圆形原点标点。标点标石系用整块的红色玛瑙石切面制成，精美坚固。标石的外圈为一圆盘，有一粗一细勒金线边。勒金线圈内为文字说明，上面镌刻着“中华人民共和国大地原点”这几个隶体勒金字。标志的中部有直径约2厘米的微微突起的半球面，半球面上镌刻有一精密“十”字。十字的中心即中华人民共和国大地原点。这个“十”字的交点就是“中华人民共和国大地原点”，也就是我国地理坐标经度与纬度的起算点和基准点。

§3.1水平坐标基准与水平控制网4）原点巧合

在中华人民共和国大地原点建成后，有关专家研究发现，我国西汉时期长达1000多公里的超长建筑基线就从此处经过。2000多年前测定的建筑基线与建成的中华人民共和国大地原点基本一致，相差也就2分经度的距离。这一古今测量史上的巧合，令考古及测绘界称赞不已。

5）社会价值中华人民共和国大地原点是我国地理坐标——经纬度的起算点和基准点，也是中华神州的地理中心。在我国经济建设、国防建设和社会发展等方面发挥着重要作用。大地原点不但在各项建设和科学技术上有重要影响，而且象征着国家的尊严，是我国测绘事业独立自主的象征。

§3.1水平坐标基准与水平控制网（二）水平坐标基准水平坐标基准是建立国家大地坐标系统和推算国家水平控制网中各点大地坐标的基本依据，它包括一组起算数据，即指国家大地控制网起算点（即大地原点）的大地经度、大地纬度和至相邻点方向的大地方位角。水平坐标基准由一系列控制点构成水平控制网来实现。控制点的坐标由大地原点起算，通过导线测量、三角测量等经典大地测量方法推算得到。在现代大地测量中，水平坐标基准一般由GPS方法实现。§3.1水平坐标基准与水平控制网二、建立水平大地控制网的方法一）常规大地测量法导线测量法三角测量法

三边测量法边角同测法§3.1水平坐标基准与水平控制网

导线测量法―基本概念在地面上按要求选定一系列点，相邻点间互相通视，并连成一条折线称为导线；若将若干条导线纵横交错构成网状，则称导线网；网点称为导线点。导线中至少需要一个已知点和一个起始方位角，通过观测相邻点间的边长和各点的转折角，才能推算出各点的坐标。§3.1水平坐标基准与水平控制网

导线测量法―原理P0P2P3P1（X1，Y1）β1β2β3D12D23T10xyo§3.1水平坐标基准与水平控制网1、导线测量：单导线，结点导线、导线网导线网的形状由多边形组成，测定网的所有边长和角度。需要一个其始点坐标和起始方位角或已知两点以上的坐标。对网形没有要求，但短边优先联测。1）、导线的元素起算元素：已知点坐标(x0,y0)，已知方位角观测元素：边长及角度推算元素：方位角及坐标2）、坐标计算原理根据起算元素（已知点坐标(x0,y0)，已知方位角）及观测元素（边长及角度）的平差值，推算各导线边的方位角及各导线点的坐标。2、导线网的优缺点：优点：布设灵活，受外界条件影响小，观测量少，费用相对较少，边长精度均匀。缺点：结构简单，检核条件少，可靠性不高，控制面积不大DABCEFG§3.1水平坐标基准与水平控制网2、

三角测量法―基本概念地面上按一定要求选定一系列点，使它们与周围相邻的点互相通视并按三角形的形式联结起来，如此构成的网称为三角网，网点称为三角点，三角网中至少需要四个已知元素，通过观测各三角形的内角，才能推算各点的坐标。§3.1水平坐标基准与水平控制网

三角测量法―原理P3P1（X1，Y1）T12xyoP2（X2，Y2）A1B1C1D12§3.1水平坐标基准与水平控制网1）、网形：大地四边形，中点多边形，三角锁及其组合网形。大地四边形中点多边形三角锁§3.1水平坐标基准与水平控制网

2）、坐标计算原理（正弦定理）利用已知起算点坐标(x0,y0)，已知方位角，已知边长和观测元素(角度，边长)的平差值，推算各边边长及方位角，然后计算坐标。3）、三角网的元素：①、起算元素：已知坐标、边长、方位角②、观测元素：测角网：所有观测的方向(角度)测边网：所有观测的边长边角网：所有观测的角度和边长③、推算元素：利用已知元素和观测元素推的边长，方位角、坐标。4）、优缺点：优点：图形简单，结构强，几何条件多，便于检核，精度高。缺点：易受外界影响，布设困难，费用相对较高，推算边离起算边越远精度越低§3.1水平坐标基准与水平控制网三、国家水平大地控制网的布设原则

分级布网，逐级控制

应有足够的精度应有必要的密度

应有统一的规格我国国家水平控制网分为四个等级，先以高精度较稀疏的一等三角锁，纵横交叉布满全国，形成统一坐标系的骨干网。然后根据实际需要，在不同地区分期分批布设二、三、四等水平控制网。

§3.1水平坐标基准与水平控制网

分级布网，逐级控制应有足够的精度

应有必要的密度

应有统一的规格一、二等网不仅是国家统一坐标的控制骨架，还要满足基本比例尺地形图的测图需要和现代科学技术发展的需要；三、四等水平控制网主要用于地形图图根点的高一级控制和基本工程建设的需要。三、国家水平大地控制网的布设原则

§3.1水平坐标基准与水平控制网三、国家水平大地控制网的布设原则

分级布网，逐级控制应有足够的精度应有必要的密度

应有统一的规格国家控制点的密度必须满足测图要求。测图比例尺和成图方法的不同，对点的密度要求也不同，一般要求每个图幅平均有3~4个等级控制点，以满足加密图根点的需要。工程建设应根据实际情况而定。§3.1水平坐标基准与水平控制网三、国家水平大地控制网的布设原则

分级布网，逐级控制应有足够的精度应有必要的密度

应有统一的规格建立国家控制网任务重、时间跨度大，为避免重复和浪费，必须有统一的布设方案和作业规范，以使各测绘部门所测成果的精度、布设规格合乎要求，便于构成统一的国家大地控制网整体。§3.1水平坐标基准与水平控制网四、国家水平大地控制网的布设方案

一等三角锁系二等三角网三、四等三角网（点）

导线控制网我国国家水平控制网在二十世纪五十年代建立时主要是以三角测量方法布设的，在困难地区兼用导线测量的方法，均分为四个等级。§3.1水平坐标基准与水平控制网

一等三角锁系一等三角锁系是国家首级三角网，其作用是在全国领土上迅速建立一个统一坐标系的精密骨架，以控制二等以下三角网的布设，并为研究地球形状大小和地球动力学等提供资料。控制测图不是直接目的，因此，着重考虑的是精度而不是密度。基本上是沿经纬线方向构成纵横交叉网状，采用三角锁（大地四边形或中点多边形），锁段长一般为200km。平均边长山区一般为25km，平原一般为20km，测角中误差应＜±0.7″，三角形内角应≥40°，传距角应＞30°。起始边相对中误差优于1：35万。四、国家水平大地控制网的布设方案

§3.1水平坐标基准与水平控制网

一等三角锁系四、国家水平大地控制网的布设方案

§3.1水平坐标基准与水平控制网四、国家水平大地控制网的布设方案

二等三角网在一等三角锁环内先布设纵横交叉二等基本锁，然后在每部分中布设二等补充网，或直接在一等锁环内布满二等网。二等基本网平均边长为15～20km，测角中误差应＜±1.2″；二等补充网平均边长为13km，测角中误差应＜±2.5″。二等三角网布设在一等锁环所围成的范围内，它是加密三、四等网的全面基础。二等网就其密度而言，基本上满足1:5万比例尺测图要求。它与一等锁同属国家高级水平控制网，所以，主要应考虑精度问题，而密度只作适当照顾。§3.1水平坐标基准与水平控制网

二等三角网四、国家水平大地控制网的布设方案

§3.1水平坐标基准与水平控制网

三、四等三角网（点）国家三、四等三角网（点）是在二等三角网基础上进一步加密，它是图根测量的基础，其布设密度必须与测图比例尺相适应。三、四等三角网每点控制面积分别为50、20平方公里，基本上满足1:2.5万和1:1万、1:5千测图需要。三等网的平均边长为8km，测角中误差应≤±1.8″；四等网平均边长为2～6km，测角中误差应≤±2.5。§3.1水平坐标基准与水平控制网插网法①、插网法：在高等级三角网布设次一等级的三角网§3.1水平坐标基准与水平控制网②、插点法：在高等级三角网的三角形内插入低等级的新点§3.1水平坐标基准与水平控制网

导线控制网导线测量在控制面积、检核条件等方面不如三角测量，但它具有布设灵活，推进迅速，易克服地形障碍等显著的优点。随着全站仪的不断改进，导线测量的应用越来越广，如用来代替三、四等三角网控制大比例尺测图、城市导线控制测量、军事上阵地联测等。四、国家水平大地控制网的布设方案

§3.1水平坐标基准与水平控制网

导线控制网§3.1水平坐标基准与水平控制网我国天文大地网简介我国第一期天文大地网，1951年开始布设，1971年完成测量工作，1982年完成网的整体平差工作，包括一等三角锁系、二等三角网、部分三等网和导线，有近5万个控制点，467条起始边和916个起始方位角。四、国家水平大地控制网的布设方案

§3.1水平坐标基准与水平控制网2003年我国又完成了地面网与空间网的联合平差工作，它是在1982年平差的基础上，增加了全国高精度GPS网等空间测量数据，获得了全国约5万个点的地心坐标，建立了我国新一代的坐标系-CGCS2000。我国天文大地网简介四、国家水平大地控制网的布设方案

§3.1水平坐标基准与水平控制网五、水平大地控制网的布设

水平控制网布设包括：技术设计、实地选点、建造觇标、标石埋设、外业测量（距离测量和角度测量）和平差计算等步骤。一）对控制点点位的要求不论是技术设计还是实地选点，水平控制网点的位置应满足下列要求：①控制点间所构成的边长、角度、图形结构应完全符合《规范》的要求。②点位要选在展望良好，易于扩展的制高点上，以便于低等点的加密。③点的位置要保证所埋中心标石能长期保存，造标和观测工作的安全便利。④为保证观测目标成像的清晰稳定和减弱水平折光的影响，以提高观测精度，视线应尽量避免沿斜坡或大河大湖的岸线通过。§3.1水平坐标基准与水平控制网

技术设计实地选点

造标

埋石技术设计包括收集资料和图上设计，即在地形图上选出满足设计要求的点的位置及最佳图形。实地选点就是将图上设计内容落实到实地，按点的位置要求选定点的最佳位置。五、水平大地控制网的布设

§3.1水平坐标基准与水平控制网

技术设计实地选点造标

埋石国家三角点或导线点之间相距一般较远，直接看不到对方，常要造大地觇标用来指示点的具体位置。埋石，即埋设中心标石，将其作为控制点位的永久性标志。五、水平大地控制网的布设

§3.1水平坐标基准与水平控制网§3.1水平坐标基准与水平控制网技术设计踏勘、选点、建标、埋石外业观测（测角、测距、水准、GPS）数据预处理、平差计算仪器设备检校观测原始记录检查编写技术总结报告整理成果资料检查验收水平控制网布设流程图

§3.1水平坐标基准与水平控制网六、大地控制网优化设计简介1、概述最优化就是在相同的条件下从所有可能方案中选择最佳的一个。2、控制网的设计目标控制网设计的目标，指的是控制网应达到的质量标准，它是设计的依据和目的，同时又是评定网的质量的指标。质量标准包括精度标准、可靠性标准、费用标准、可区分标准及灵敏度标准等，其中常用的主要是前3个标准。

§3.1水平坐标基准与水平控制网1）精度标准:方差-协方差阵Dxx整体精度标准指标：①N最优，Dxx的范数‖Dxx‖=min②A最优，tr(Dxx)==λ1+λ2+…+λr=min③D最优，det(Dxx)=λ1·λ2…λr＝min④E最优，λmax=min⑤S最优，λmax-λmin=min局部精度指标：点位误差椭圆，相对误差椭圆，未知数某些函数的精度§3.1水平坐标基准与水平控制网2）可靠性标准

网的可靠性，指控制网能够发现观测值中存在的粗差和抵抗残存粗差对平差结果的影响的能力。

B为设计矩阵,多余观测分量.内部可靠性：在显著水平下，以检验功效发现粗差的下界为外部可靠性：不可发现的粗差对平差结果影响的大小。其中：为非中心化参数，

§3.1水平坐标基准与水平控制网3）费用标准①最大原则：在费用一定条件下，使控制网的精度和可靠性最大或者能满足一定限制下使精度最高。②最小原则：在使精度和可靠性指标达到一定的条件下，使费用支出最小。

3、优化设计的分类和方法1)网的优化设计可分为零、一、二、三类。

零类设计(基准设计)。固定参数是B和P，待求参数是X和Qxx。就是在控制网的网形和观测值的先验精度已定的情况下，选择合适的起始数据，使网的精度最高。§3.1水平坐标基准与水平控制网

一类设计(图形设计)。固定参数是P和Qxx，待定参数为B。就是在观测值先验精度和未知参数的准则矩阵已定的情况下，选择最佳的点位布设和最合理的观测值数目。通常，在传统的大地网图形设计中就是解决这个问题。

二类设计(权设计):

固定参数是B，Qxx，待定参数P。在控制网的网形和网的精度要求已定的情况下，进行观测工作量的最佳分配(权分配)，决定各观测值的精度(权)，使各种观测手段得到合理组合。

三类设计(加密设计):

固定参数是Qxx和部分B，P，待定参数为部分B和P，是对现有网和现有设计进行改进，引入附加点或附加观测值，导致点位增删或移动，观测值的增删或精度改变。

§3.1水平坐标基准与水平控制网2）优化设计的方法

1)、解析法：解析法具有计算机时较少，理论上较严密等优点；但其数学模型难于构造，具有最优解有时不符合实际或可行性差。

2)、模拟法：模拟法是对经验设计的初步网形和观测精度，模拟一组数据与观测值输入计算机，按间接(参数)平差，组成误差方程和法方程，求逆而得到未知参数的协因数阵(或方差协方差阵)，计算未知参数及其函数的精度，估算成本，或进一步计算可靠性等信息；与预定的精度、成本和可靠性要求等相比较；根据计算所提供的信息和设计者的经验，对控制网的基准、网形、观测精度等进行修正。

补充内容：城市及工程平面控制网的布设一、测设特点1.长度变形的要求根据成图或工程要求确定变形要求。如城市测量规范要求2.5cm/km；2.根据变形要求选择坐标系投影面高程、中央子午线经度；3.分级布网，首级网一般采用独立网加密网采用附合网，附合在首级网上4.边长、方向和方位角等观测值先投影到投影面上，然后再投影到高斯平面上。5.平差计算在高斯平面上进行；所有观测值都投影到高斯平面上，起始坐标也用高斯投影坐标。6.工程控制网对相对点位误差有特定要求。

如桥梁，大坝的轴线补充内容：城市及工程平面控制网的布设1.三角网测定三角形全部内角，推算控制点坐标。需要一个起始点坐标，一个起始边长、一个起始方位角或至少具有两个已知点的坐标。对网形有要求，如三角形内角在30°~150°之间。

二、布设形式补充内容：城市及工程平面控制网的布设2.三边网测定网的所有边长，推算控制点坐标。需要一个起始点坐标和起始方位角或已知两点以上的坐标。对网形有要求，如三边网构成的三角形内角在30°~150°之间。补充内容：城市及工程平面控制网的布设3.边角网测定网的所有边长和角度，或部分边长与角度，推算控制点坐标。需要一个起始点坐标和起始方位角或已知两点以上的坐标。对网形要求较宽松，对短边优先联测。补充内容：城市及工程平面控制网的布设4.导线网导线网的形状由多边形或多结点组成，测定网的所有边长和角度。需要一个起始点坐标和起始方位角或已知两点以上的坐标。对网形要求较低，对短边优先联测。补充内容：城市及工程平面控制网的布设5.GPS控制网GPS控制网的形状由多个边连结的多边形组成，测定构网所需的GPS基线向量。至少需要一个起始点的三维空间坐标,也可再上起始方位角或已知两点以上的坐标（其中1点为三维空间坐标）。对网形没有要求，对短边优先联测。补充内容：城市及工程平面控制网的布设三、平面坐标系的确定原则和要素1.确定坐标系的原则a).按面积大小来确定是否采用高斯平面坐标系；b).按长度变形值来决定是否采用国家3度带高斯平面直角坐标系；城市控制网要求长度变形小于1/40000，相当于离中央子午线小于45km。否则，就不能采用3°带坐标。c).尽可能采用与国家坐标差异较小的坐标值。目的：便于应用，小比例尺图的图幅一致。做法：1.采用独立投影带时，起始点坐标取用国家3度带坐标（平移），起始方位取用两国家点之间的坐标方位角。2.采用抵偿高程面时也类似地进行。补充内容：城市及工程平面控制网的布设2.确定平面坐标系的三大要素a).投影面的高程；b).中央子午线的经度或其所在的位置；c).起始点坐标和起始方位角。补充内容：城市及工程平面控制网的布设四、工程控制网的技术设计、选点与埋石一）技术设计1.布网原则

a).新技术形势下的按需分级布网

常规城市控制网分二、三、四等4个等级，在四等控制网下再布设一、二级导线。相应等级控制网的平均边长分别为：9、5和2km；测角中误差分别为±1、±1.8和±2.5；最弱边相对中误差分别为：1/120000、1/80000和1/45000。用GPS可以越级布设城市控制网，边长可适当增大，且长短边的变化幅度可较大。补充内容：城市及工程平面控制网的布设b).按照控制网的用途及所需精度布网对于工程控制网，一般对某些方向、某些点之间的相对误差的要求比较高，可以根据实际要求来设计。控制网形状确定后，其误差方程系数矩阵A也确定，观测方案决定了权阵P和单位权中误差m0，则各点的方差-协方差阵为：某目标函数：则有：上式中的目标点位精度由A、P和m0唯一确定，根据由控制网优化设计理论，确定网形、观测权分配，观测精度。补充内容：城市及工程平面控制网的布设c).合理地考虑控制点的密度常规城市控制网：密度均匀；GPS控制网：密度可根据需要来定。布设和此后的扩展比较灵活。2.技术设计的内容和步骤a).收集、整理已有的测绘成果资料包括平面与高程控制点成果，各种比例尺的地图等。b).确定所采用的坐标系和起算数据包括投影面高程、投影的中央子午线经度、起算点的坐标和起算方位角。c).实地踏勘：对测区实地了解调查补充内容：城市及工程平面控制网的布设d）、图上设计：在图上拟定控制点的位置和网的图形结构。

基本要求技术方面：边长、角度、图形要符合规范，点位土质坚实，视野开阔，视线避免斜坡、大河、大湖、高大物体等。

经济方面：充分利用已有控制点和有利地形，节约费用。

安全方面：点位离公路，铁路，高压线要有一定距离。

基本方法步骤：展绘已知点，新点扩展，保证通视（传统网），拟定水准联测路线，估算控制网中各推算元素的精度，设计完成后全面检查。补充内容：城市及工程平面控制网的布设e).部分GPS点的水准联测方案

目的：通过拟合求出所有GPS点水准高程。方法：均匀选择联测水准点，根据水准联测点的GPS大地高和正常高计算其高程异常。通过高程异常拟合求出全部GPS点的高程异常后，再根据其GPS大地高计算其正常高。补充内容：城市及工程平面控制网的布设f）、编写技术设计书：技术设计书的内容包括：

1).任务来源、任务要求、作业依据；2).测区概况；3).已有测量成果成图资料情况及对其的分析；4).采用的坐标系及起始数据；5).布网方案的说明及论证；6).选点和埋石；7).观测精度标准；8).内外业采用的仪器设备、人工及计算软件；9).平差计算方案，预期成果精度；10).经费预算；11).各种设计图表。补充内容：城市及工程平面控制网的布设3.实地选点常规控制网的选点必须考虑相邻方向间的通视，因此控制点必须设在制高点上，如高山顶、高层建筑物顶，控制网形受到地形、地物分布状况的影响。因此，常规控制网设计时，必须对地形、地物的分布一定了解。特别是三角网与测边网的精度受网形的影响较大，网形设计时必须保证其强度。导线网和边角网受网形的影响小些。补充内容：城市及工程平面控制网的布设GPS的选点要求如下:1．基础坚实稳定，便于永久保存，便于使用。2．点位周围应便于安置天线和GPS接受机。视野开阔，视场内周围成片障碍物的高度角一般应小于15°。3．点位应远离大功率无线电发射源（如电视台，微波站及微波通道等），以避免周围电磁场对信号的干扰。4．点位周围不应有对电磁波反射(或吸收)强烈的物体（如大片水域）；5．点位应选在交通方便的地方,以提高作业效率。6．选定点位时，应考虑便于用常规测量手段联测和扩展，至少有一个通视方向；7．应尽量利用测区内已有的标石；8．GPS点均应有点名和点号，点名可以按村名、单位名、建筑物名来命名，点号按4位数字编写，以G2×××来表示，G代表GPS点，2代表等级，×××代表点的顺序号。对被利用的旧点，点号应重新统一编号，但点名应保留原名。9．所有GPS点，不论新点和旧点，按规范统一绘制点之记。10．地面点和屋顶点应保持适当的比例。点位选好后，应该绘制点位略图。补充内容：城市及工程平面控制网的布设4.埋石

埋石：屋顶标石和地面标石。

屋顶标石：规格：404010cm。标石中央埋有直径约1cm的不锈钢标志，其标心位置由十字丝或一个直径为1mm的圆孔表示。

地面标石：地面标石有上下两块，其标心位置严格在一条铅垂线上。这样上标石破坏后，还可以用下标石。下标石规格：606020cm上标石规格：下表面规格5050cm，

上表面规格3030cm，

高：40cm补充内容：城市及工程平面控制网的布设五、各等控制网的观测要求1.三角网技术要求补充内容：城市及工程平面控制网的布设3.角度观测要求补充内容：城市及工程平面控制网的布设4.距离观测要求补充内容：城市及工程平面控制网的布设5.GPS观测要求记录天气的晴、阴、雨等状况。GPS天线要求指北，天线独立量取两次后取平均。补充内容二：房地产平面控制网建立与测量方法

一、房地产平面控制网的布设原则房地产平面控制网的布设，应遵循从整体到局部，从高级到低级，分级布设的原则进行，以达到经济上和技术上的合理性。房地产平面控制网的布设，其范围应考虑城镇发展的远景规划，首网布设一个主控制网作为骨干，然后视建设和管理要求，分区分期逐步有计划地进行加密；其精度方面，要留有适当的余地，特别是要使控制网外围边长的精度留有余地，以使得主控制网有扩大控制范围的可能性，避免将来因控制范围不够而重新布设控制网。补充内容二：房地产平面控制网建立与测量方法目前我国城镇地区的房产图、地籍图和地形图采用1：500或1：1000两种比例尺。通常情况下，城市繁华地段、中心区域和老城区采用1：500比例尺成图，其他地区一般采用1：1000比例尺成图。《房产测量规范》规定：建筑物密集区的分幅图一般采用1：500比例尺，其他区域的分幅图可采用1：1000比例尺。由此可见，房地产平面控制网的布设，必须有足够的精度和密度，以满足1：500比例尺房地产分幅图测绘的需要。补充内容二：房地产平面控制网建立与测量方法由于全国范围内已有一、二等水平控制网，大部分城市也已由城建勘察部门建成了二、三、四等水平控制网。此时，应考虑利用，避免重复布网、标石紊乱、资料混杂和资金浪费的不良局面。如果已有的水平控制网符合《房产测量规范》的规格和精度要求，那么，可在已有的成果基础上布设低等级的平面控制点，城建勘察部门已有的一、二级导线点的精度一般可达到《房产测量规范》的要求，也可拿来就用。新布设的控制网点应与城建勘察部门已有的控制网点相区别，采用不同式样的保护盖和不同的字样。新旧点不要混杂在一起，要远离一段距离，避免误用。

补充内容二：房地产平面控制网建立与测量方法若已有的等级控制网点不符合《房产测量规范》的技术、精度要求，则可选择一个高级点作为整个测区的起算点，选择该点至另一高级点间的方向作为该测区的起算方向，建立房地产平面控制网。布设新网时，适当联测一些原有的网点，旧边作为检核，原控制网点规格、埋设合乎规范要求时，应充分考虑利用。房地产平面控制分为二、三、四等和五等一、二级平面控制等，房地产平面控制网可越级布设，除二、三级以外，均可作为房地产测绘的首级控制。补充内容二：房地产平面控制网建立与测量方法二、已有控制成果的分析和利用为了测量成果统一和节省测量费用，对测区原有的测绘资料，应该充分利用。在使用前，首先进行必要的实地踏勘和检查。然后，对其精度进行综合分析评定，以确定其利用程度：或利用平差成果；或利用其观测成果；或利用觇标、标石等。补充内容二：房地产平面控制网建立与测量方法分析和鉴定原有测绘资料质量时，对各项主要精度数据要仔细审阅，逐一复核：原有起算数据的来源、等级、质量情况；投影带和投影面的选择，其综合误差的影响是否满足房地产测绘的需要；起算边(或扩大边)精度、基线尺检定间隔时间，基线长度中误差。依控制网几何条件检查原观测质量，如三角形闭合差的分布是否符合偶然误差的特性，测角中误差等，平差后测角的改正数通常应接近于测角中误差，接近或超过两倍的应为少数，如有更大的改正数，应分析是由于起算数据误差还是由于观测误差所致。补充内容二：房地产平面控制网建立与测量方法角度改正数大，不能满足大比例尺测图要求，1958年以后，布设的称新二等网，其精度较高，符合《房产测量规范》二等网的主要技术和精度规定，因此可采用。对符合《房产测量规范》要求的已有控制点成果，在使用中应注意原点位是否有变动，点位和成果是否对应，有无标移位，特别是要警惕标石毁坏后再重新埋设标石的现象，此种情况往往是将其作为另一控制网点测设的。房地产平面控制网还要尽量利用原有点位，以测区内布网的最高精度联测附近高等级的国家水平控制网点。联测点和重合点之和不得少于2个，以便于把地方坐标换算成国家统一坐标。补充内容二：房地产平面控制网建立与测量方法三、房地产平面控制网布设的一般过程1.了解控制测量的目的和收集资料主要了解测区的地理位置、形状大小，今后发展远景，测量成果使用的精度要求，完成任务的期限以及生产上对控制点位置、密度的要求等。房地产测绘人员应到有关测绘业务及管理部门收集有关资料。如设计时需用的地形图(比例尺为1／1000～1／50000)，测区已有的控制成果，并到测区踏勘了解旧标石标架的保存情况，为确定布网方案、设计和施测做好一切准备工作。补充内容二：房地产平面控制网建立与测量方法2.确定布网方案根据控制成果今后的使用要求和已收集到的测量资料及拥有的仪器设备、技术力量等条件，确定布设控制网的方案。例如是在国家水平控制网的基础上加密还是布设独立网；测量方法是三角测量，还是三边测量，导线测量或GPS相对定位测量；是一次全面布设还是分区分期布设；是采用三度带还是1.5°带投影等等。图上设计宜在1:10000或1:25000的地形图上进行：首先展绘已知点、网；按照已定的布网方案从图上判断点与点之间是否彼此通视，由各点组成的图形能满足规范所规定的精度和其他要求，布在位置也应能满足使用要求。图上选点后，须到实地确定，是否切实可行，为了保证控制网精度和避免返工浪费，还应该估算控制网中推算元素的精度。补充内容二：房地产平面控制网建立与测量方法3.编写技术设计说明书编写技术设计的目的在于拟定房地产平面控制测量的实施计划，从整体规划上、技术上、组织上作出说明，其要点是:(1)概况内容包括设计的目的和任务；测区的地理位置；地形地貌的基本特征；测区原有成果的作业情况，成果质量情况及利用的可能性和利用方案。(2)设计方案及其说明平面控制网的等级、图形、密度；起算数据的确定；控制网的图上设计及精度估计。(3)作业方法作业的原则、方法和要求