注冊測繪師培訓(xùn)(詳細(xì)全面)-工程測量1

目錄3.1工程測量量概述3.2工程控制制網(wǎng)建立立3.3工程地形形圖測繪繪概述控制測量量規(guī)劃測量量3.4城鄉(xiāng)規(guī)劃劃與建筑筑工程測測量3.5線路與橋橋梁、水水利、市市政工程程測量3.6礦山與隧隧道工程程測量3.7地下管線線測量施工測量量竣工測量量變形監(jiān)測測3.8工程竣工工測量3.9變形與形形變監(jiān)測測3.10精密工程程測量1.3.1工程測量量含義與與分類1.工程測量量含義2.工程測量量分類1.3.2工程測量量任務(wù)與與內(nèi)容1.工程測量量任務(wù)2.工程測量量內(nèi)容3.1.1工程測量量含義與與分類1.工程測量量含義服務(wù)階段段：工程規(guī)劃劃（設(shè)計））建設(shè)（施工或或生產(chǎn)））運(yùn)營（管理或或使用））使用方法法與理論論：應(yīng)用用測繪學(xué)學(xué)理論和和方法提供：目標(biāo)位置置、形狀和大小保障和服服務(wù)的活活動2.工程測量量分類測量精度度：普通通工程測測量、精精密工程程測量工程對象象：建筑筑工程測測量、水水利工程程測量、、線路工工程測量量、橋隧隧工程測測量、地下下工程測測量、海海洋工程程測量、、軍事工工程測量量、工業(yè)業(yè)測量、、礦山測測量、城市測量量按測繪資資質(zhì)分級級標(biāo)準(zhǔn)：：控制測測量、地地形測量量、規(guī)劃劃測量、、建筑工工程測量量、變形形變變與精密密測量、、市政工工程測量量、水利利工程測測量、線線路與橋橋隧測量量、地下管線線測量、、礦山測測量、工工程測量量監(jiān)理3.1.2工程測量量任務(wù)與與內(nèi)容測圖控制制網(wǎng)、地地形圖測測繪工程勘測測測繪工程程設(shè)計所用的地地形圖階段規(guī)劃1.工程測量量任務(wù)2.工程測量量內(nèi)容為工程勘勘探、水水文地質(zhì)質(zhì)勘探以以及水文測驗(yàn)驗(yàn)進(jìn)行輔輔助測量量控制網(wǎng)建建立地形圖測測繪施工放樣樣施工測量量：建立施工控制制網(wǎng)施工放樣樣變形監(jiān)測測設(shè)備安裝裝測量竣工測量量工程檢測測檢查并審審核施工工測量數(shù)數(shù)據(jù)目的是確保工工程質(zhì)量量內(nèi)容：施工控控制網(wǎng)復(fù)復(fù)測施工放樣樣檢測建設(shè)階段施工質(zhì)量量抽查施工圖審審批工程檢測測運(yùn)營階段安全監(jiān)測測變形監(jiān)測測內(nèi)容：大型工程程和重要要工程周期性工工程安全全性和穩(wěn)定性監(jiān)監(jiān)測變形監(jiān)測測網(wǎng)建立變形監(jiān)測測3.2.1概述《工程測測量規(guī)范范》GB50026-20071.控制測量量與控制制網(wǎng)控制測量量定義：：建立測測量控制制網(wǎng)而進(jìn)進(jìn)行的測測量工作作內(nèi)容：平平面控制制網(wǎng)、高高程控制制網(wǎng)和三三維控制制網(wǎng)工程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)定定義義：：針針對對某某具具體體工工程程建建設(shè)設(shè)的的測測圖圖、、施施工工或或管管理理需需要要，，在在一定定區(qū)區(qū)域域內(nèi)內(nèi)布布設(shè)設(shè)的的平平面面控控制制網(wǎng)網(wǎng)和和高高程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)。。作用用：：控控制制全全局局、、提提供供基基準(zhǔn)準(zhǔn)和和控控制制測測量量誤誤差差積積累累2.工程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)分分類類控制制網(wǎng)網(wǎng)應(yīng)用用階階段段工程程規(guī)規(guī)劃劃服務(wù)務(wù)內(nèi)內(nèi)容容服務(wù)務(wù)地地形形圖圖測測繪繪測圖圖控控制制網(wǎng)網(wǎng)施工工控控制制網(wǎng)網(wǎng)建設(shè)設(shè)階階段段服務(wù)務(wù)施施工工放放樣樣安裝裝控控制制網(wǎng)網(wǎng)變形形監(jiān)監(jiān)測測網(wǎng)網(wǎng)建設(shè)設(shè)階階段段后后期期服務(wù)務(wù)大大型型設(shè)設(shè)備備構(gòu)構(gòu)件件安安裝裝定定位位服務(wù)務(wù)工工程程對對象象變變形形監(jiān)監(jiān)測測工程程建建設(shè)設(shè)和和運(yùn)運(yùn)營營階階段段2.工程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)分分類類分類類內(nèi)容容按用用途途分分測圖圖控控制制網(wǎng)網(wǎng)專用用網(wǎng)網(wǎng)施工工控控制制網(wǎng)網(wǎng)安裝裝控控制制網(wǎng)網(wǎng)三維維網(wǎng)網(wǎng)變形形監(jiān)監(jiān)測測網(wǎng)網(wǎng)按網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)性性質(zhì)質(zhì)一維維網(wǎng)網(wǎng)（（水水準(zhǔn)準(zhǔn)網(wǎng)網(wǎng)、、二維維網(wǎng)網(wǎng)高程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)））三角角網(wǎng)網(wǎng)（平平面面控控制制網(wǎng)網(wǎng)））導(dǎo)線線網(wǎng)網(wǎng)按網(wǎng)網(wǎng)形形混合合網(wǎng)網(wǎng)方格格網(wǎng)網(wǎng)GPS網(wǎng)自由由網(wǎng)網(wǎng)按施施測測方方法法測角角網(wǎng)網(wǎng)測邊邊網(wǎng)網(wǎng)邊角角網(wǎng)網(wǎng)按坐坐標(biāo)標(biāo)系系和和基基準(zhǔn)準(zhǔn)附合合網(wǎng)網(wǎng)（（約約束束網(wǎng)網(wǎng)））獨(dú)立立網(wǎng)網(wǎng)按其其他他標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)首級級網(wǎng)網(wǎng)加密密網(wǎng)網(wǎng)經(jīng)典典自自由由網(wǎng)網(wǎng)特殊殊網(wǎng)網(wǎng)專用用網(wǎng)網(wǎng)（隧隧道道控控制制網(wǎng)網(wǎng)、、橋橋梁、、建建筑筑方方格格網(wǎng)網(wǎng)））2.工程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)分分類類幾個個概概念念：：（1）附附合合網(wǎng)網(wǎng)（約約束束網(wǎng)網(wǎng)））：：具具有有多多余余的的已已知知數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。。（2）經(jīng)經(jīng)典典自自由由網(wǎng)網(wǎng)（（最最小小約約束束網(wǎng)網(wǎng)））：：只只有有必必要要的的已已知知數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。。（3）自自由由網(wǎng)網(wǎng)（（無無約約束束網(wǎng)網(wǎng)））：：無無必必要要的的已已知知數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。。說明明：：（1）測測圖圖控控制制網(wǎng)網(wǎng)一一般般為為約約束束網(wǎng)網(wǎng)。。（2）施施工工控控制制網(wǎng)網(wǎng)為為最最小小約約束束網(wǎng)網(wǎng)（3）變變形形監(jiān)監(jiān)測測網(wǎng)網(wǎng)為為無無約約束束網(wǎng)網(wǎng)或或最最小小約約束束網(wǎng)網(wǎng)。。（4）安安裝裝控控制制網(wǎng)網(wǎng)為為最最小小約約束束網(wǎng)網(wǎng)或或約約束束網(wǎng)網(wǎng)。。3.工程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)的的作作用用（1）提提供供統(tǒng)統(tǒng)一一的的參參考考框框架架（2）提提供供位位置置基基準(zhǔn)準(zhǔn)（3）滿滿足足質(zhì)質(zhì)量量、、進(jìn)進(jìn)度度和和費(fèi)費(fèi)用用要要求求（4）控控制制全全局局、、控控制制誤誤差差積積累累4.工程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)特特點(diǎn)點(diǎn)幾點(diǎn)點(diǎn)說說明明：：（1）測測圖圖控控制制網(wǎng)網(wǎng)：：控制制網(wǎng)網(wǎng)范范圍圍較較大大①測測圖圖控控制制網(wǎng)網(wǎng)的的精精度度是是按按測測圖圖比比例例尺尺的大大小小確確定定的的，，通通常常應(yīng)應(yīng)使使平平面面控控制制網(wǎng)網(wǎng)能滿滿足足1：500比例例尺尺測測圖圖精精度度要要求求。。最弱弱點(diǎn)點(diǎn)中中誤誤差差一一般般不不大大于于5cm。點(diǎn)位位分分布布盡盡量量均均勻勻點(diǎn)位位選選擇擇取取決決于于地地形形條條件件精度度取取決決于于測測圖圖比比例例尺尺②測測圖圖網(wǎng)網(wǎng)加加密密時時，，應(yīng)應(yīng)盡盡可可能能減減少少布布網(wǎng)網(wǎng)層次次。。4.工程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)特特點(diǎn)點(diǎn)（2）施施工工控控制制網(wǎng)網(wǎng)：：控制制范范圍圍小小幾點(diǎn)點(diǎn)說說明明：：①點(diǎn)點(diǎn)位位布布設(shè)設(shè)要要便便于于施施工工放放樣樣②控控制制網(wǎng)網(wǎng)不不要要求求精精度度均均勻勻點(diǎn)位位密密度度大大③投投影影面面選選擇擇““控控制制點(diǎn)點(diǎn)坐坐標(biāo)標(biāo)反反算算的的兩兩點(diǎn)點(diǎn)間間長度度與與實(shí)實(shí)地地兩兩點(diǎn)點(diǎn)間間和和長長度度之之差差盡盡可可能能小小””④平面面坐坐標(biāo)標(biāo)系系可可采采用用獨(dú)獨(dú)立立坐坐標(biāo)標(biāo)系系，，其其坐坐標(biāo)標(biāo)軸與與建建筑筑物物的的主主軸軸線線平平行行或或垂垂直直⑤有有時時分分兩兩極極布布設(shè)設(shè)，，次次級級網(wǎng)網(wǎng)可可能能比比首首級級網(wǎng)網(wǎng)的精精度度高高精度度要要求求較較高高點(diǎn)位位使使用用頻頻繁繁受施施工工干干擾擾大大4.工程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)特特點(diǎn)點(diǎn)（3）變變形形監(jiān)監(jiān)測測網(wǎng)網(wǎng)特特點(diǎn)點(diǎn)：：精精度度要要求求高高、、重重復(fù)復(fù)觀觀測測5.工程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)建建立立過過程程設(shè)計計：：確定定控控制制網(wǎng)網(wǎng)布布設(shè)設(shè)和和觀觀測測方方案案選點(diǎn)點(diǎn)埋埋石石：：實(shí)地地選選定定點(diǎn)點(diǎn)位位，，埋埋設(shè)設(shè)標(biāo)標(biāo)石石，，制制作作點(diǎn)點(diǎn)之之記記觀測測：：按照照觀觀測測方方案案進(jìn)進(jìn)行行觀觀測測，，并并對對觀觀測測數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行行概概算算平差差計計算算：：控制制網(wǎng)網(wǎng)平平差差計計算算，，并并評評定定成成果果精精度度3.2.2工程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)方方案案設(shè)設(shè)計計1.工程程控控制制網(wǎng)網(wǎng)設(shè)設(shè)計計步步驟驟根據(jù)據(jù)控控制制網(wǎng)網(wǎng)建建立立目目的的、、要要求求和和控控制制范圍圍，，經(jīng)經(jīng)過過圖圖上上規(guī)規(guī)劃劃和和野野外外踏踏勘勘（1）確定定控控制制網(wǎng)網(wǎng)圖圖形形和和參參考考基基準(zhǔn)準(zhǔn)（2）擬擬定定觀觀測測方方法法和和觀觀測測值值先先驗(yàn)驗(yàn)精精度度（3）預(yù)預(yù)算算控控制制網(wǎng)網(wǎng)的的建建設(shè)設(shè)成成本本（4）估估算算成成果果精精度度，，改改進(jìn)進(jìn)布布設(shè)設(shè)方方案案（5）控控制制網(wǎng)網(wǎng)優(yōu)優(yōu)化化設(shè)設(shè)計計根據(jù)據(jù)儀儀器器條條件件根據(jù)據(jù)觀觀測測所所需需的的人人力力、、物物力力根據(jù)據(jù)圖圖形形和和觀觀測測值值先先驗(yàn)驗(yàn)精精度度根據(jù)據(jù)需需要要2.坐標(biāo)標(biāo)系系選選擇擇（1）基基本本要要求求①滿滿足足精精度度前前提提下下，，盡盡量量采采用用國國家家統(tǒng)統(tǒng)一一的的3度帶帶高高斯斯平平面面直直角角坐坐標(biāo)標(biāo)系系②應(yīng)應(yīng)滿滿足足測測區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)投投影影長長度度變變形形不不大大于于2.5cm/km的要要求求2.坐標(biāo)標(biāo)系系選選擇擇一般般采采用用國國家家統(tǒng)統(tǒng)一一的的3度帶帶高高斯斯平平面面直直角角坐坐標(biāo)標(biāo)系系。。不能滿足足長度變變形不大大于2.5cm/km時：改變中央央子午線線、投影影基準(zhǔn)面面、假定參考考基準(zhǔn)（與國家家聯(lián)測，，建立雙雙向坐標(biāo)標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)關(guān)系）-國家統(tǒng)一一的3度帶平面面直角坐坐標(biāo)系-抵償投影影面的3度帶高斯斯平面直直角坐標(biāo)標(biāo)系-任意帶的的高斯平平面直角角坐標(biāo)系系-中央子午午線通過過測區(qū)中中心，投投影面選選在測區(qū)區(qū)平均高高程面平平面直角角坐標(biāo)系系-假定平面面直角坐坐標(biāo)系長度變形形與坐標(biāo)標(biāo)系選擇擇（補(bǔ)充充）：一、長度度變形HR1.地面水平平距離投投影到橢橢球面的的長度變變形：s1d0Sy2m2R2.橢球面距距離投影影到高斯斯平面的的長度變變形：s22HRy2m2R3.綜合影響響：sssd0S122y2m2RH可近似寫寫為：s()s2R說明：①地面水水平距離離投影到到橢球面面一般會會引起距距離變短短②橢球面面距離投投影到高高斯平面面會引起起距離邊邊長③二者的的綜合影影響若大大于2.5cm/km，則應(yīng)考考慮選擇擇合適的的坐標(biāo)系系長度變形形與坐標(biāo)標(biāo)系選擇擇（補(bǔ)充充）：二、因長長度變形形超限的的坐標(biāo)系系選擇1.抵償投影影面的3度帶高斯斯平面直直角坐標(biāo)標(biāo)系：在不改變變測區(qū)中中央子午午線的前前提下（（國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)30分帶），，將地面觀觀測邊長長不再投影到橢橢球面，，而是投投影到選選定的高高程面上上，使高高程投影影引起的的長度變變形與高高斯投影引起的的長度變變形相互互抵消。。HH0y2m2RHy202R將s(改寫為：：s()s0)s2R2Ry20解算：HH02R長度變形形與坐標(biāo)標(biāo)系選擇擇（補(bǔ)充充）：二、因長長度變形形超限的的坐標(biāo)系系選擇2.任意帶高高斯平面面直角坐坐標(biāo)系：：仍將地面面觀測值值歸算到到參考橢橢球面，，但高斯斯投影的的中央子子午線不不是標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的30帶中央子午午線，而而是選擇擇一條子子午線，，使高程程投影和和高斯投投影的變變形能基基本相互互抵消y2H由s()s0解算得：：y2RH2R2R則計算出出的y值就是測測區(qū)距中中央子午午線的距距離，據(jù)據(jù)此選定定中央子子午線。。長度變形形與坐標(biāo)標(biāo)系選擇擇（補(bǔ)充充）：二、因長長度變形形超限的的坐標(biāo)系系選擇3.中央子午午線通過過測區(qū)中中心，投投影面選選在測區(qū)區(qū)平均高高程面平平面直角角坐標(biāo)系系HH2m2Ry令sS0s0d0102R2解算得：：HH0y0即：①選選擇測區(qū)區(qū)的平均均高程作作為測區(qū)區(qū)投影面面；②選選擇測區(qū)區(qū)的中心心子午線線作為高高斯投影的的中央子子午線，，則滿足足要求。。3.布設(shè)原則則（1）要有足足夠的精度和可靠性（2）要有足足夠的點(diǎn)位密度度（3）要有統(tǒng)一一規(guī)格4.工程控制制網(wǎng)布設(shè)設(shè)（1）測圖控控制網(wǎng)布設(shè)形式式：附合合網(wǎng)（基基于國家家坐標(biāo)系系）、獨(dú)獨(dú)立網(wǎng)（（小型或或局部工工程）布設(shè)過程程：首級網(wǎng)-覆蓋全測測區(qū)加密網(wǎng)-分區(qū)布設(shè)設(shè)若干級級注：GPS網(wǎng)可以越級布設(shè)或一次布網(wǎng)精度：滿足1：500比例尺地地形圖測測圖要求求，四等等以下平平面控制制網(wǎng)最弱點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)位中誤誤差不得得超過0.1mm，圖上5cm。4.工程控制制網(wǎng)布設(shè)設(shè)（2）施工控控制網(wǎng)獨(dú)立網(wǎng)（（施工坐坐標(biāo)系（假定坐坐標(biāo)系）））分二級：：總體控控制和直直接用于于施工放放樣平面控制制網(wǎng)-GPS網(wǎng)、導(dǎo)線線網(wǎng)、三三角形網(wǎng)網(wǎng)（三角角網(wǎng)、邊邊角網(wǎng)、、三邊網(wǎng)網(wǎng)）、方格網(wǎng)。高精度控控制網(wǎng)可可采用GPS網(wǎng)與三角角形網(wǎng)構(gòu)成的混混合網(wǎng)高程控制制網(wǎng)：水準(zhǔn)網(wǎng)地下施工工控制網(wǎng)網(wǎng)：微型邊角角網(wǎng)、測測距導(dǎo)線線、水準(zhǔn)準(zhǔn)路線4.工程控制制網(wǎng)布設(shè)設(shè)（2）施工控控制網(wǎng)施工控制制網(wǎng)的精精度由工工程性質(zhì)質(zhì)決定，，精度不不必具有有均勻性性，而應(yīng)應(yīng)具有方向性，，有時次次級網(wǎng)的的相對精精度不低低于首級級網(wǎng)。大型工程程的施工工控制網(wǎng)網(wǎng)還要具具有一定定的可靠靠性。4.工程控制制網(wǎng)布設(shè)設(shè)（3）變形監(jiān)監(jiān)測網(wǎng)變形體基于的坐坐標(biāo)系基于國家家坐標(biāo)系系基于獨(dú)立立坐標(biāo)系系網(wǎng)形附合網(wǎng)或或獨(dú)立網(wǎng)網(wǎng)獨(dú)立網(wǎng)范圍較大大且形狀狀不規(guī)則則具有明顯顯結(jié)構(gòu)性性特征平面控制制網(wǎng)：GPS網(wǎng)、導(dǎo)線線網(wǎng)、三三角形網(wǎng)網(wǎng)高程控制制網(wǎng)：水水準(zhǔn)網(wǎng)形形式精度：變形體允允許變形形值中誤差不不超過變變形值1/10～1/20(或1～2mm)變形監(jiān)測測網(wǎng)：有有可靠性性和高靈靈敏度5.幾種典型型的工程程控制網(wǎng)網(wǎng)（補(bǔ)充充）（1）隧道（（洞）工工程控制制網(wǎng)特點(diǎn)：①進(jìn)、出出口各布布設(shè)1點(diǎn)②進(jìn)、出出口各布布設(shè)3個定向點(diǎn)點(diǎn)③主軸線線為X軸，垂直直主軸線線為Y軸隧道洞外外平面控控制網(wǎng)（（GPS布設(shè)）5.幾種典型型的工程程控制網(wǎng)網(wǎng)（2）橋梁施施工控制制網(wǎng)特點(diǎn)：①曲線橋橋梁，跨跨度30余公里②橋軸線線與延長長線應(yīng)有有足夠的的控制點(diǎn)點(diǎn)③橋軸線線兩側(cè)與與大橋兩兩端布設(shè)設(shè)一定數(shù)數(shù)量的控控制點(diǎn)④要與國國家控制制點(diǎn)聯(lián)測測大型橋梁梁平面控控制網(wǎng)（（GPS布設(shè)）5.幾種典型型的工程程控制網(wǎng)網(wǎng)（3）大型水水利樞紐紐施工控控制網(wǎng)特點(diǎn)：①全站儀儀（TCA2003）邊角網(wǎng)網(wǎng)②長短邊邊相差懸懸殊（760m，11.32m）③網(wǎng)點(diǎn)數(shù)數(shù)量較多多（已知知點(diǎn)10個，未知知點(diǎn)17個）保障放樣樣的精度度和可靠靠性大型水利利樞紐平平面控制制網(wǎng)（全站儀儀邊角網(wǎng)網(wǎng)布設(shè)））5.幾種典型型的工程程控制網(wǎng)網(wǎng)（4）變形監(jiān)監(jiān)測網(wǎng)特點(diǎn)：①控制網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)分層層布設(shè)②周期性性觀測③觀測方方法：交交會法④大部分分點(diǎn)位在在拱壩下下游，方方便觀測測某拱壩變變形監(jiān)測測網(wǎng)3.2.3控制網(wǎng)優(yōu)優(yōu)化設(shè)計計1.優(yōu)化設(shè)計計含義:指在一定定的人力力、物力力、財力力條件下下，設(shè)計計出精度度高、可可靠性強(qiáng)、、靈敏度度高（變變形監(jiān)測測）、經(jīng)經(jīng)費(fèi)最省省的布設(shè)設(shè)方案2.控制網(wǎng)優(yōu)優(yōu)化設(shè)計計指標(biāo)（（質(zhì)量指指標(biāo)、質(zhì)質(zhì)量準(zhǔn)則則）：（1）精度準(zhǔn)準(zhǔn)則：①總體精精度準(zhǔn)則則：坐標(biāo)標(biāo)未知數(shù)數(shù)的方差差—協(xié)方方差陣和和協(xié)因數(shù)數(shù)陣表示示②點(diǎn)位精精度和相相對點(diǎn)位位精度：：點(diǎn)位精精度用誤誤差橢圓圓表示；；相對點(diǎn)點(diǎn)位精度用相對對誤差橢橢圓表示示。③未知函函數(shù)的精精度：利利用自變變量的方方差—協(xié)協(xié)方差陣陣計算函函數(shù)的精精度。2.控制網(wǎng)優(yōu)優(yōu)化設(shè)計計指標(biāo)（（質(zhì)量指指標(biāo)、質(zhì)質(zhì)量準(zhǔn)則則）：（1）精度準(zhǔn)準(zhǔn)則：④主分量量：通過過主分量量計算可可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)的精精度最差差的方向向。⑤準(zhǔn)則矩矩陣：人人為設(shè)計計的控制制網(wǎng)坐標(biāo)標(biāo)未知數(shù)數(shù)的協(xié)方方差矩陣陣。將準(zhǔn)則矩矩陣與實(shí)實(shí)際的協(xié)協(xié)方差進(jìn)進(jìn)行比較較，可以以判斷實(shí)實(shí)際的網(wǎng)網(wǎng)是否能能達(dá)到由準(zhǔn)則矩矩陣所規(guī)規(guī)定的精精度要求求。2.控制網(wǎng)優(yōu)優(yōu)化設(shè)計計指標(biāo)（（質(zhì)量指指標(biāo)、質(zhì)質(zhì)量準(zhǔn)則則）：（2）可靠性性準(zhǔn)則：：內(nèi)部可靠靠性：發(fā)發(fā)現(xiàn)（或或探測））觀測值值粗差的的能力。。多余觀測測越多，，對粗差的檢檢驗(yàn)功率率越大。外部可靠靠性：抵抵抗觀測測值粗差差對平差差結(jié)果影影響的能能力。指指無法探探測而保留在觀觀測數(shù)據(jù)據(jù)中的殘殘存粗差差對平差差結(jié)果的的影響。。多余觀測測值分量量較大的，其內(nèi)內(nèi)、外部部可靠性性也一定定較好，，反之亦亦然。在在具體的的應(yīng)用中，可以以先固定定觀測值的精精度，對對選取的的網(wǎng)點(diǎn)觀測所所有的邊邊和方向向，計算算網(wǎng)的質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)。若質(zhì)質(zhì)量偏低低，則必需提高高觀測值值的精度；若若質(zhì)量指指標(biāo)偏高高，這時可按按觀測值值的內(nèi)部部可靠性性指標(biāo)r刪減觀測測值。r太大，說說明該觀測測值顯得得多ii余，應(yīng)刪刪去；若若r很小，則該觀測測值的精精度不宜宜增加。。通過刪刪減觀測測值，得到一一個質(zhì)量指標(biāo)較較好、觀觀測i費(fèi)用較省省的結(jié)果果。2.控制網(wǎng)優(yōu)優(yōu)化設(shè)計計指標(biāo)（（質(zhì)量指指標(biāo)、質(zhì)質(zhì)量準(zhǔn)則則）：（3）靈敏度度準(zhǔn)則：：僅對變形形監(jiān)測網(wǎng)網(wǎng)而言監(jiān)測網(wǎng)發(fā)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)變形的的能力稱稱為監(jiān)測測網(wǎng)的靈靈敏度。。靈敏度度實(shí)質(zhì)上上是特殊方向上上的網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)精度的的反映，，網(wǎng)的靈靈敏度越越高，則則要求觀觀測值的的精度也也越高。（4）費(fèi)用準(zhǔn)則則：設(shè)計、造標(biāo)標(biāo)埋石、交交通運(yùn)輸、、儀器設(shè)備備、觀測、、計算、檢檢查等各項(xiàng)項(xiàng)費(fèi)用。難以準(zhǔn)準(zhǔn)確反映。。一般用觀測測值的權(quán)的的總和最小小作為費(fèi)用用準(zhǔn)則。精度越高，，觀測值權(quán)權(quán)越大，費(fèi)費(fèi)用越高；；多余觀測測數(shù)越多，，可靠性越越高，費(fèi)用越多。。3.控制網(wǎng)優(yōu)化化設(shè)計分類類設(shè)計基本方方程：分類(ATPA)1QXX內(nèi)容零類設(shè)計(基準(zhǔn)設(shè)計)A、P固定Q可變在控制網(wǎng)的的圖形和觀觀測值的先先驗(yàn)精度已已定的情況況下，選擇擇合適的坐標(biāo)系和基基準(zhǔn)（已知知點(diǎn)、已知知方位角））使網(wǎng)的精精度最高一類設(shè)計(網(wǎng)形設(shè)計)P、Q固定A可變在控制網(wǎng)成成果要求精精度和觀測測手段可能能達(dá)到精度度已定的情情況下，選擇最佳點(diǎn)點(diǎn)位布設(shè)和和最合理的的觀測值數(shù)數(shù)量二類設(shè)計(權(quán)設(shè)計)A、Q固定P可變在控制網(wǎng)的的網(wǎng)形和控控制網(wǎng)成果果要求精度度已定的情情況下，設(shè)設(shè)計各觀測值的精度度（權(quán)），，使觀測工工作量最佳佳分配三類設(shè)計(改Q、部分A、P進(jìn)設(shè)計)固定部分A、P可變對現(xiàn)有網(wǎng)或或現(xiàn)有設(shè)計計進(jìn)行改進(jìn)進(jìn)，從而改改善控制網(wǎng)網(wǎng)成果精度度4.控制網(wǎng)優(yōu)化化設(shè)計方法法解析法：通通過數(shù)學(xué)方方程的表達(dá)達(dá)，用最優(yōu)優(yōu)化的方法法解算。適適用于各類類設(shè)計。模擬法：根根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和和準(zhǔn)則，通通過計算、、比較和修修改得到最最優(yōu)方案。。適用于一、二、、三類設(shè)計計。舉例介紹模擬法法的計算過過程。（使使用相關(guān)軟軟件，一般般平差軟件件都具有優(yōu)優(yōu)化設(shè)計功能能）模擬法優(yōu)化化設(shè)計舉例例（補(bǔ)充）：某水利樞紐紐施工控制制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)設(shè)計1.確定設(shè)計參參數(shù)和質(zhì)量量指標(biāo)（1）確定基準(zhǔn)準(zhǔn)：聯(lián)測于于國家坐標(biāo)標(biāo)系的獨(dú)立立坐標(biāo)系，，選取一點(diǎn)點(diǎn)作為起算算點(diǎn)，起算算點(diǎn)至某一方位位為已知方方位，邊長長用ME5000精確測定，，作為已知知邊長。（2）點(diǎn)位精度度指標(biāo)：平平面控制網(wǎng)網(wǎng)最弱點(diǎn)的的點(diǎn)位中誤誤差小于±±3.0mm。（3）可靠性指指標(biāo)：觀測測量的最小小可靠性因因子應(yīng)大于于0.2，網(wǎng)的平均均可靠性因因子應(yīng)大于0.4。（4）施工控制制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)設(shè)計先驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)：測角中誤差差：±0.7"測距先驗(yàn)中中誤差：1mm+1ppm.D模擬法優(yōu)化化設(shè)計舉例例：某水利樞紐紐施工控制制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)設(shè)計2.基準(zhǔn)選取與與網(wǎng)形設(shè)計計（1）8個控制點(diǎn)組組成。南北北兩岸各布布設(shè)3個控制點(diǎn)，，河道夾心灘灘上各布設(shè)設(shè)1個控制點(diǎn)。。以2號控制點(diǎn)為為平面控制網(wǎng)網(wǎng)的起算點(diǎn)點(diǎn)，以2號至5號控制點(diǎn)的的方位為起算方位位。（2）網(wǎng)點(diǎn)位置置在很大程程度上受制制于地形條條件、施工工環(huán)境及周邊邊建筑物的的影響，并并沒有多大大的變化余余地。并經(jīng)經(jīng)研究證明明，點(diǎn)位相相對位置變變化10%，對精度的的影響很小小。因此，，對該施工工控制網(wǎng)來來說，零類類設(shè)計（基基準(zhǔn)設(shè)計））、一類設(shè)計（（圖形設(shè)計計）相對固固定，并沒沒有太大的的可變因素素。模擬法優(yōu)化化設(shè)計舉例例：某水利樞紐紐施工控制制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)設(shè)計3.圖解控制點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)在實(shí)地踏勘勘選點(diǎn)的基基礎(chǔ)上，利利用測區(qū)地地形圖圖解解控制點(diǎn)坐坐標(biāo)，作為為控制網(wǎng)優(yōu)優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)數(shù)數(shù)據(jù)。4.反算觀測值值利用控制網(wǎng)網(wǎng)平差與優(yōu)優(yōu)化設(shè)計軟軟件，根據(jù)據(jù)控制點(diǎn)的的概略坐標(biāo)標(biāo)，反算網(wǎng)網(wǎng)中所有通通視方向的方向值值、邊長和和起算方位位。5.平差計算、、優(yōu)化設(shè)計計分別從控制制網(wǎng)中所有有通視的方方向全部進(jìn)進(jìn)行方向、、邊長觀測測，然后逐逐漸減少方方向、邊長數(shù)量直直到得到優(yōu)優(yōu)化方案3.2.4工程控制網(wǎng)網(wǎng)施測1.平面控制測測量（1）平面控制制網(wǎng)建立方方法：GPS測量（衛(wèi)星星定位測量量）、三角角形網(wǎng)、導(dǎo)線測量量。（2）平面控制制網(wǎng)等級劃劃分：①衛(wèi)星定位位測量控制制網(wǎng)：二、、三、四等等和一、二二級。②導(dǎo)線及導(dǎo)導(dǎo)線網(wǎng)：三三、四等和和一、二、、三級。③三角形網(wǎng)網(wǎng)：二、三三、四等和和一、二級級。說明：①首級控制制網(wǎng)的等級級考慮工程程規(guī)模、用用途和精度度，合理確確定。②加密控制制網(wǎng)，可越越級布設(shè)或或同等級擴(kuò)擴(kuò)展。1.平面控制測測量（3）GPS測量控制網(wǎng)網(wǎng)主要技術(shù)術(shù)要求說明：與GB/T18314-2009相比：①沒有一等等（A級），同等等級邊長較較短。②邊長相對對中誤差相相比國家GPS測量規(guī)范較較大。③基線長度度中誤差采采用上表中中給定的數(shù)數(shù)據(jù)計算，，不采用儀儀器標(biāo)稱精精度。1.平面控制測測量（4）GPS控制測量作作業(yè)的基本本技術(shù)要求求說明：與GB/T13814-2009相比：①衛(wèi)星高度度角二等150，B級100。②有效觀測測衛(wèi)星數(shù)不不一樣。③沒有觀測測時段數(shù)的的具體要求求，觀測時時段長度也不不一樣，較較短。④PDOP值的大小有有具體要求求。1.平面控制測測量（5）三角形網(wǎng)網(wǎng)測量技術(shù)術(shù)要求1.平面控制測測量（6）導(dǎo)線測量量技術(shù)要求求2.高程控制測測量（1）采用方法法：水準(zhǔn)測量、、三角高程程測量、GPS水準(zhǔn)（GPS擬合高程））。（2）精度等級級劃分：二二、三、四四、五等。。（3）適用范圍圍：①所有等級級均可采用用水準(zhǔn)測量量方法。②四等及以以下等級可可采用電磁磁波測距三三角高程測測量。③五等也可可采用GPS擬合高程測測量。（4）高程控制制點(diǎn)布設(shè)3.工程控制網(wǎng)網(wǎng)選點(diǎn)、埋埋石（1）選點(diǎn)★基本要求求：基礎(chǔ)穩(wěn)定、、視野開闊闊、環(huán)境影影響小、便便于埋石、、觀測和保保存★施工控制制網(wǎng)：方便施工放放樣，足夠夠密度，保保證使用有有較大選擇擇余地★變形監(jiān)測測網(wǎng)：參考點(diǎn)應(yīng)選選在變形區(qū)區(qū)外的穩(wěn)定定處目標(biāo)點(diǎn)選在在變形體上上能充分反反映變形狀狀況處3.工程控制網(wǎng)網(wǎng)選點(diǎn)、埋埋石（2）埋石★平面控制制點(diǎn)類型：普通標(biāo)石石、深埋式式標(biāo)志、帶帶強(qiáng)制對中中裝置的觀觀測墩深埋式標(biāo)志志：施工控控制網(wǎng)和變變形監(jiān)測網(wǎng)網(wǎng)帶強(qiáng)制對中中裝置觀測測墩：施工工控制網(wǎng)、、安裝控制制網(wǎng)和變形形監(jiān)測網(wǎng)★高程控制制點(diǎn)類型：：平面點(diǎn)標(biāo)石石、混凝土土水準(zhǔn)標(biāo)石石、地表巖巖石標(biāo)、平平硐巖石標(biāo)、深深埋式鋼管管標(biāo)地表巖石標(biāo)標(biāo)：變形監(jiān)監(jiān)測網(wǎng)的工工作基點(diǎn)或或低等級水水準(zhǔn)點(diǎn)平硐巖石標(biāo)標(biāo)：變形監(jiān)監(jiān)測網(wǎng)的基基準(zhǔn)點(diǎn)4.工程控制網(wǎng)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理理（1）平面控制制測量內(nèi)容：求定定坐標(biāo)未知知數(shù)的最佳佳估值、評評定總體精精度、點(diǎn)位位精度、相相對點(diǎn)位精精度及未知數(shù)函數(shù)數(shù)精度GPS數(shù)據(jù)處理：使用數(shù)據(jù)據(jù)后處理軟軟件數(shù)據(jù)預(yù)處理理：數(shù)據(jù)文件格格式、觀測測數(shù)據(jù)平滑滑、濾波、、衛(wèi)星軌道道標(biāo)準(zhǔn)化，，探測周跳、修復(fù)載載波相位觀觀測值，對對觀測值進(jìn)進(jìn)行各項(xiàng)必必要的改正正、平差計算：：基線向量解解算、無約約束平差、、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換或與地地面聯(lián)合平平差邊角測量數(shù)據(jù)采用條件平差、間接平差4.工程控制網(wǎng)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理理（2）高程控制制測量內(nèi)容：檢查查并消除觀觀測數(shù)據(jù)系系統(tǒng)誤差，，平差計算算，評定觀觀測值和平平差結(jié)果精精度平差方法：：條件平差差、間接平平差、單一一水準(zhǔn)路線線平差法、、單結(jié)點(diǎn)水水準(zhǔn)網(wǎng)平差差法、等權(quán)代替水準(zhǔn)準(zhǔn)網(wǎng)平差法法三角高程測測量數(shù)據(jù)處處理觀測值定權(quán)權(quán)方法不同同GPS水準(zhǔn)測量數(shù)數(shù)據(jù)處理：：根據(jù)均勻勻分布的GPS和水準(zhǔn)公共共點(diǎn)擬合測測區(qū)高程異異常模型，，再利用高程程異常模型型將未知點(diǎn)點(diǎn)的GPS大地高解算算為正常高高。4.工程控制網(wǎng)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理理PHPHPHD3H1D12D23（2）高程控制制測量★單結(jié)點(diǎn)水水準(zhǔn)網(wǎng)平差差法DPPP123先求出結(jié)點(diǎn)點(diǎn)高程平差差值，將其其視為已知知值，然后后將結(jié)點(diǎn)水水準(zhǔn)網(wǎng)分解解成若干條條單一附合水準(zhǔn)路路線，并按按單一附合合水準(zhǔn)路線線進(jìn)行平差差，求出各各路線上待待定點(diǎn)的高高程平差值值。★等權(quán)代替替法水準(zhǔn)網(wǎng)網(wǎng)平差法適用于多于于一個結(jié)點(diǎn)點(diǎn)的水準(zhǔn)網(wǎng)網(wǎng)平差。把把含有兩個個或兩個以以上結(jié)點(diǎn)的的水準(zhǔn)網(wǎng)，，用等權(quán)的單一結(jié)結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)網(wǎng)或單一水水準(zhǔn)路線代代替，然后后按單結(jié)點(diǎn)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)或或單一水準(zhǔn)準(zhǔn)路線進(jìn)行行平差計算。。3.2.５質(zhì)量控制與與成果歸檔檔１.工程控制網(wǎng)網(wǎng)質(zhì)量準(zhǔn)則則評價四項(xiàng)指指標(biāo)：精度度、可靠性性、靈敏度度、經(jīng)濟(jì)精度準(zhǔn)則：總體精度度、點(diǎn)位精精度和相對對點(diǎn)位精度度、未知數(shù)數(shù)函數(shù)的精精度、主分量和準(zhǔn)則則矩陣五類類。根據(jù)需要可可選一類或或幾類做為為指標(biāo)可靠性準(zhǔn)則：內(nèi)部可靠性性-指發(fā)現(xiàn)和探測觀測值粗差差的能力，，使用多余觀測值值分量來定義，多余觀觀測值大于于0.3～0.5，表示內(nèi)部部可靠性好好（分量越越大越好））外部可靠性性-抵抗觀測值粗差差對平差結(jié)結(jié)果影響的的能力，使使用影響因子來度量（因子越越小越好））3.2.５質(zhì)量控制與與成果歸檔檔１.工程控制網(wǎng)網(wǎng)質(zhì)量準(zhǔn)則則評價四項(xiàng)指指標(biāo)：精度度、可靠性性、靈敏度度、經(jīng)濟(jì)靈敏度準(zhǔn)則則（只使用變變形監(jiān)測網(wǎng)網(wǎng)）指在給定的的顯著水平平和檢驗(yàn)功功效下，通通過對周期觀測的平差差結(jié)果進(jìn)行行統(tǒng)計檢驗(yàn)，所能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的某一位位移向量的的下界值。費(fèi)用準(zhǔn)則內(nèi)容：設(shè)計計、造標(biāo)埋埋石、交通通運(yùn)輸、儀儀器設(shè)備、、觀測、計計算、檢查查等精度高、可可靠性高則費(fèi)用大3.2.５質(zhì)量控制與與成果歸檔檔2.工程控制網(wǎng)網(wǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)--控制網(wǎng)成果果：平面以以點(diǎn)為單位成果果，高程以以測段為單位成果果（也可以以點(diǎn)）--成果質(zhì)量檢檢驗(yàn)方法：：簡單隨機(jī)抽樣或或分層隨機(jī)抽樣--成果質(zhì)量元元素數(shù)據(jù)質(zhì)量：數(shù)據(jù)據(jù)精度、觀測質(zhì)量、計算質(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、資料料完整性--成果檢驗(yàn)方方法：比對分析、核查分析、實(shí)地檢查、實(shí)地檢測3.2.５質(zhì)量控制與與成果歸檔檔2.工程控制網(wǎng)網(wǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)--控制網(wǎng)成果果：平面以以點(diǎn)為單位成果果，高程以以測段為單位成果果（也可以以點(diǎn)）--成果質(zhì)量檢檢驗(yàn)方法：：簡單隨機(jī)抽樣或或分層隨機(jī)抽樣--成果質(zhì)量元元素數(shù)據(jù)質(zhì)量：數(shù)據(jù)據(jù)精度、觀測質(zhì)量、計算質(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、資料料完整性--成果檢驗(yàn)方方法：比對分析、核查分析、實(shí)地檢查、實(shí)地檢測3.2.５質(zhì)量控制與與成果歸檔檔3.成果歸檔-技術(shù)設(shè)計書、技術(shù)總結(jié)書-觀測記錄及數(shù)據(jù)據(jù)-概算或數(shù)據(jù)預(yù)處理資料-平差計算資料-控制網(wǎng)展點(diǎn)圖、成成果表、點(diǎn)之記-儀器檢定和檢校資料料-檢查報告，驗(yàn)收報告知識點(diǎn)解析析：一、平面控控制測量1.工程控制網(wǎng)網(wǎng)布網(wǎng)原則則：①要有足夠夠的精度和和可靠性；；②要有足夠夠的點(diǎn)位密密度；③要有統(tǒng)一規(guī)規(guī)格。說明：與國家平面面控制網(wǎng)布布設(shè)原則相相比，輔導(dǎo)導(dǎo)教材給出出的布網(wǎng)原原則多了一一個“可靠性”，少了一一條“分級布設(shè)、、逐級控制制”。但大部部分教科書書也將此條條作為工程控制制網(wǎng)的布設(shè)設(shè)原則，做做題時靈活活處理。一、平面控控制測量2.工程測量三三個階段的的主要任務(wù)務(wù)：①勘測規(guī)劃劃設(shè)計階段段：主要工工作是地形形圖測繪，，工程控制制網(wǎng)主要布布設(shè)測圖控控制網(wǎng)。②建設(shè)（施施工）階段段：主要工工作是施工工測量，工工程控制網(wǎng)網(wǎng)主要布設(shè)設(shè)施工控制制網(wǎng)。③運(yùn)營管理理階段：主主要工作是是變形監(jiān)測測，工程控控制網(wǎng)主要要布設(shè)變形形監(jiān)測網(wǎng)。。說明：施工控制網(wǎng)網(wǎng)、變形監(jiān)監(jiān)測控制網(wǎng)網(wǎng)、安裝控控制網(wǎng)一般般稱為專用用控制網(wǎng)。。3.特別關(guān)注：：按照坐標(biāo)標(biāo)系和基準(zhǔn)準(zhǔn)對工程控控制網(wǎng)進(jìn)行行分類：附附合網(wǎng)（約約束網(wǎng)）、、獨(dú)立網(wǎng)、經(jīng)典自自由網(wǎng)、自自由網(wǎng)。一、平面控控制測量4.施工控制網(wǎng)網(wǎng)，除輔導(dǎo)導(dǎo)教材內(nèi)容容外，還需需注意：①施工控制制網(wǎng)有時會會分兩極布布設(shè)，次級級網(wǎng)精度也也可能高于于首級網(wǎng)的的精度。②施工控制制網(wǎng)一般為為獨(dú)立坐標(biāo)標(biāo)系，其坐坐標(biāo)軸選擇擇與建筑形形式有關(guān)，，一般會選選擇測區(qū)的平均高程程程面作為為其投影面面，主要目目的是減小小長度變形形，方便放放樣。5.工程控制網(wǎng)網(wǎng)坐標(biāo)系選選擇：①在滿足精精度和長度度變形要求求的前提下下，首選國國家統(tǒng)一的的30帶高斯平面面直角坐標(biāo)標(biāo)系。②抵償投影影面的3度帶高斯平平面直角坐坐標(biāo)系；任任意帶的高高斯平面直直角坐標(biāo)系系；中央子午