工程測量學(xué)第五章第二講

1、工程測量學(xué)第五章第二講第五章 施工控制網(wǎng)的建立5-1.工程控制網(wǎng)的分類和作用5-2.控制網(wǎng)精度確定的一般方法5-3.國家高精度控制點(diǎn)的利用5-4.施工控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)5-5.典型工程施工控制網(wǎng)的布設(shè)5-3.國家高精度控制點(diǎn)的利用目前，我國國家大地測量控制網(wǎng)依高斯投影方法按6或3帶進(jìn)行分帶和計(jì)算。對工程測量，一般也采用高斯投影方法，這樣既與國際慣例相一致，也便于利用國家高精度控制點(diǎn)的現(xiàn)有成果。一、投影帶與投影面的選擇（一）投影變形分析控制測量中的投影帶和投影面的選擇，主要是解決長度變形問題，這種變形主要由兩種因素引起：（1）實(shí)測邊長歸算到參考橢球面上的變形影響（2）將參考橢球面上的邊長歸算到高斯投影

2、面上的變形影響（1）實(shí)測邊長歸算到參考橢球面上的變形影響，其值S1為所以Hm為歸化邊高出參考橢球面的平均值，S為歸算邊的長度，R為歸算邊方向參考橢球法截弧的曲率半徑。（2）將參考橢球面上的邊長歸算到高斯投影面上的變形影響，其值S2為所以S0=S+ S1，即投影歸算邊長，ym為歸算邊兩端點(diǎn)的橫坐標(biāo)平均值，Rm為參考橢球面 的平均曲率半徑。（二）工程測量投影面和投影帶選擇的出發(fā)點(diǎn)工程測量控制網(wǎng)不但作為測繪大比例尺地形圖的控制基礎(chǔ)，更主要是為了工程各施工階段的放樣提供依據(jù)，這就需要滿足施工所需要的精度要求。當(dāng)邊長的兩次歸算投影改正不能滿足工程所需要求時(shí)，為保證工程測量結(jié)果的直接利用的計(jì)算方便，可以采

3、用任意帶的獨(dú)立高斯投影平面直角坐標(biāo)系，歸算結(jié)果的參考面可以自己選定。方法有：（1）通過改變Hm從而選擇合適的高程參考面，以抵償有高程面的邊長歸算到參考橢球抵償投影面的高斯正形投影。（2）通過改變ym從而對中央子午線作合適的移動(dòng)，以抵償有高程面的邊長歸算到參考橢球面上的投影改正。（3）通過既改變Hm ，又改變ym ，以共同抵償兩項(xiàng)歸算改正變形。二、工程平面坐標(biāo)系的選擇在工程控制測量時(shí)，根據(jù)施工所在的位置、施工范圍及施工各階段對投影誤差的要求，可以下幾種平面直角坐標(biāo)系：（1）國家3帶高斯正形投影（2）抵償投影面的3點(diǎn)高斯正形投影（3）任意帶高斯正形投影（4）具有高程抵償面的任意高斯正形投影（5）獨(dú)

4、立平面直角坐標(biāo)系三、不同平面坐標(biāo)系間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換所以：5-4.施工控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)一、施工平面控制網(wǎng)的網(wǎng)形工程施工平面控制網(wǎng)是專門為工程施工放樣服務(wù)的，根據(jù)工程的特點(diǎn)，平面控制網(wǎng)一般有：（1）導(dǎo)線網(wǎng)（2）邊角網(wǎng)（3）GPS網(wǎng)（4）建筑方格網(wǎng)二、控制網(wǎng)建立的過程施工控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)一般經(jīng)過的過程：（1）確定控制網(wǎng)的等級（2）確定布網(wǎng)形式（3）確定測量儀器和操作規(guī)程（4）在圖上選點(diǎn)構(gòu)網(wǎng)，到實(shí)地踏勘（5）埋設(shè)標(biāo)石、標(biāo)志（6）外業(yè)觀測（7）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理（8）提交成果三、控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制網(wǎng)的質(zhì)量是控制網(wǎng)設(shè)計(jì)的核心和宗旨。用什么標(biāo)準(zhǔn)來衡量控制網(wǎng)的質(zhì)量好壞，不僅取決于工程的質(zhì)量和要求，而且取決于標(biāo)準(zhǔn)制定的

5、合理與否。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，又稱為質(zhì)量指標(biāo)或質(zhì)量準(zhǔn)則。根據(jù)對控制網(wǎng)的要求不同，一般有4個(gè)方面的質(zhì)量指標(biāo)：精度，描述誤差分布離散程度可靠性，發(fā)現(xiàn)和抵抗模型誤差的能力靈敏度，監(jiān)測網(wǎng)發(fā)現(xiàn)某一變形的能力經(jīng)濟(jì)，建網(wǎng)費(fèi)用（一）精度指標(biāo)精度指標(biāo)是描述誤差分布離散程度的一種度量，常用方差或均方根差來描述。最小二乘原理1.整體精度整體精度用于評價(jià)網(wǎng)的總體質(zhì)量。2.局部精度控制網(wǎng)中某一個(gè)元素的精度稱為網(wǎng)的局部精度。局部精度均可以看成未知參數(shù)的某個(gè)線性函數(shù)的精度即 的方差（二）可靠性標(biāo)準(zhǔn)測量控制網(wǎng)的可靠性是指控制網(wǎng)探測觀測值粗差和抵抗殘存粗差對平差成果影響的能力，它可分為內(nèi)部可靠性和外部可靠性。

6、1.內(nèi)部可靠性內(nèi)部可靠性是指某一觀測值中至少必須出現(xiàn)多大的粗差 ，才能以所給定的檢驗(yàn)功效在顯著水平為 的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)，這時(shí)觀測值上可發(fā)現(xiàn)粗差的下界值為為了直接進(jìn)行不同類觀測值的可靠性比較，采用 作為度量觀測值內(nèi)部可靠性的指標(biāo)。2.外部可靠性外部可靠性是指無法探測出小于 的觀測值，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，即沒有發(fā)現(xiàn)的粗差對待估參數(shù)的影響。上式與基準(zhǔn)有關(guān)，且使用不便。 為描述不同觀測值的外部可靠性指標(biāo)。三、靈敏度準(zhǔn)則變形觀測控制網(wǎng)以靈敏度準(zhǔn)則作為其特殊的質(zhì)量準(zhǔn)則，是由變形觀測控制網(wǎng)的性質(zhì)、特點(diǎn)和用途所決定的。變形觀測控制網(wǎng)的目的就是要證明監(jiān)測對象是否存在顯著變形。和一般控制網(wǎng)相比較，監(jiān)測網(wǎng)最主要的特點(diǎn)就是具有周期性和方向性。即通過多期觀測來發(fā)現(xiàn)建筑物在某一特定方向上的變形。（四）經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)則經(jīng)濟(jì)性準(zhǔn)則是用較少的人力、物力實(shí)現(xiàn)對控制網(wǎng)的精確性與可靠性要求。控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是在一定一些其他基本要求的情況下來尋求某一目標(biāo)函數(shù)的極值。四、控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的分類控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)一般分為四類：（