河北工程大学资源学院控制测量课程设计

再加密若干级较低精度的控制网。本次实习是对工程测量的一个实践，而用于工程测量有其专用的控制网，往往分二级布设。第一级作总体控制，第二级直接为工程测量而布设；用于变形监测或其他专门用途的控制网，通常无需分级，直接布设成高精度的控制网即可。城市控制网或者工程GPS网按相邻点的平均距离和精度划分为二、三、四等和一、二级，在布网时可以逐级布设、越级布设或布设同级全面网。

2.1.2 要有足够的精度

以工程测量控制网为例，一般要求最低一级控制网（四等网）的点位中误差能满足大比例尺1:500的测图要求。按图上±0.1mm的绘制精度计算，这相当于地面上的点位精度为±（0.1×500）=±5cm。对于国家控制网而言，尽管观测精度很高，但是由于边长比工程测量控制网长得多，待定点与起始点相距甚远，因而点位中误差远远大于工程测量控制网。

各等级城市或工程GPS网的相邻点边长精度如下2-1式：

式中：σ------标准差，mm； a------固定误差，mm；

b------比例误差的系数，ppm； d------相邻点间距离，km。

2.1.3 要有足够的密度

无论是工程控制网或是专用控制网，都要求在测区内有足够多的控制点。众所周知，控制点的密度通常是用控制网的平均边长来表示的。《城市测量规范》中对于城市三角网平均边长及主要技术要求列于表2-1中。

表 2-1 边角组合网主要技术指标

等级 二等 三等 四等 一级小三角 二级小三角

平均边长（km） 测角中误差（″） 起始边长相对中误差 9 5 2 1 0.5 ≤±1.0 ≤±1.8 ≤±2.5 ≤±5.0 ≤±10.0 ≤1/300 000 ≤1/200 000（首级） ≤1/120 000（加密） ≤1/120 000（首级） ≤1/80 000（加密） ≤1/40 000 ≤1/20 000 最弱边边长 相对中误差 ≤1/120 000 ≤1/80 000 ≤1/45 000 ≤1/20 000 ≤1/10 000 第 5 页 共 23 页

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城市或工程GPS网的主要技术要求见表2-2，相邻点最小距离应为平均距离的1/2~1/3，最大距离应为平均距离的2~3倍。

表 2-2 城市GNSS平面控制网的主要技术指标

等级 二等 三等 四等 一级 二级

平均距离（km） 9 5 2 1 ＜1 a（mm） ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤15 b（ppm） ≤2 ≤5 ≤10 ≤10 ≤20 最弱边相对中误差 1/120 000 1/80 000 1/45 000 1/20 000 1/10 000 注：当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。

2.1.4 要有统一的规格

虽然工程控制网一般是由不同的工测部门独立施测的，但为了能够互相利用和协调，也应制定统一的规范，以便大家共同遵照执行。工程控制网的规范主要有《城市测量规范》、《工程测量规范》和《精密工程测量规范》等。1997年建设部颁发了行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》，作为建立城市或工程GPS控制网的技术标准。

2.2 布网步骤

? 在谷歌地球上展绘已知点；

? 按上述对点位的基本要求，从已知点开始扩展； ? 判断和检查点间的通视；

? 利用平差易把谷歌地球上所选点的经纬度，进行高斯正算； ? 估算控制网中各推算元素的精度； ? 绘制误差椭圆；

? 据测区的情况调查和图上设计结果，写出文字说明，并提交技术设计书。

2.3 平面控制网布设技术规范

以《城市测量规范》为例，它对控制网测设的主要技术要求都有具体的规定，其中三角网的主要技术要求见表2-1，电磁波测距导线的主要技术要求列于表2-3。 表2-3 电磁波测距导线测量法布设平面控制网主要技术指标

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等级 三等

四等 一级 二级 三级

闭合环或附和导线长度（km）

15 10 3.6 2.4 1.5 平均边长（m） 3 000 1 600 300 200 120 测距中误差（mm） ≤±18 ≤±18 ≤±15 ≤±15 ≤±15 测角中误差（″） ≤±1.5 ≤±2.5 ≤±5 ≤±8 ≤±12 导线全长相对闭

合差 ≤1/60 000 ≤1/40 000 ≤1/14 000 ≤1/10 000 ≤1/6 000

注：电磁波测距导线分为五个等级，其中三等、四等导线与三、四等三角网精度相当。

3 造标埋石 3.1 造标过程

测量觇标的作用是供观测照准和升高仪器之用，它的建造质量直接影响观测精度。另外每座觇标都要求保存一定的年限，以便布设低级网时使用，因而要求造得牢固、稳定端正。建造觇标是一项细致而繁重的工作，其实用技术应在实际作业中学习和掌握。下面就造标过程中应注意的问题，作一概略的介绍。

3.1.1 实地标定橹柱

通常采用透明纸标定坑位法，此法简单可靠，且不受通视条件的限制。

具体作法：取一张透明纸，在其中间部分任取一点O（如下图3），以O作为中心，每隔120°画方向线OA、OB、OC 这就代表三脚标的三个橹柱方向（如为四脚标则每隔90°画一条方向线）。考虑到橹柱的直径并保证视线距橹柱方向有一定的距离（国家规范中有规定），在三条方向线左右各划出10°的范围作为不通视区（图中的阴影部分）。

图3

首先在设计图上确定坑位方向。即将透明纸的中心与选点图上欲建标的三角点重合，转

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动透明纸，使待测的三角点方向都落入通视区内，并选出最佳位置用量角器量出一个橹柱与某个能直接通视的邻点方向间的角度，此角度为56°30′。

实地标定坑位时，以该三角点定向。用经纬仪测出已知角（56°30′）即得橹柱的方向，再转120°、240°便得到橹柱、的方向。在标定的橹柱方向线上，量出三角点中心到橹柱坑中心的距离，就得到了橹柱基坑的位置。

3.1.2 挖基坑及浇灌坑底水平层

基坑深度约lm左右，底层应用混凝土浇灌抹平，并用水准仪操平，以保证基坑底面在同一水平面上。木质寻常标，可以不浇水平层，但要在基底填充石头砂子并夯实。

3.1.3 检查照准圆筒是否竖直及各方向是否通视

觇标竖起后应检查照准圆筒是否竖直，可用经纬仪在相隔90°的两个方向上进行。如不竖直，则要加以调整（为了调整的方便，标心柱先不要固定）。如标架不端正，则要调整基坑底的高度，圆筒位置校正完毕后，再用仪器检查各方向的通视情况，确认无问题后，再填土夯实，使橹柱固定。

3.1.4觇标的整饰和编号

上述工作全部完成后，最后整饰一下觇标的外观，并在橹柱的适当位置整齐的写上三角点点名、等级、编号及建造年月等。

3.2 标石的埋设

三角测量的标石中心是三角点的实际点位，通常所说的三角点坐标，就是指标石中心标志的坐标，所有三角测量的成果（坐标、距离、方位角）都是以标石中心为准的。因此，对于中心标石的任何损坏或位移，都将使三角测量成果失去作用或在很大程度上降低其精度。所以，中心标石埋设的质量，是衡量控制网质量的一项指标。

国家规范按三角网的等级及其地质条件将中心标石分成8种规格。

三、四等三角点的标石由两块组成（见下左图）。下面一块叫盘石，上面一块叫柱石，盘石和柱石一般用钢筋混凝土预制，然后运到实地埋设。预制时，应在柱石顶面印字注明埋设

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