精密工程測量控制網(wǎng)

及部分測量方法的精度分析

工程控制網(wǎng)的參考基準

工程控制網(wǎng)視其用途不同和選定的坐標系統(tǒng)不同，其平差方法有所不同。測圖控制網(wǎng)一般采用國家坐標系統(tǒng)，構(gòu)成非獨立網(wǎng)；施工控制網(wǎng)尤其是為重要工程服務(wù)的控制網(wǎng)則較多使用獨立網(wǎng)，并與國家網(wǎng)進行聯(lián)測，獲得坐標系的平移、旋轉(zhuǎn)和尺度因子。這兩種控制網(wǎng)均采用經(jīng)典平差，即控制網(wǎng)中有必要或足夠的起算數(shù)據(jù)。變形監(jiān)測網(wǎng)其主要目的是為變形觀測提供基準，變形監(jiān)測網(wǎng)的平差一般采用秩虧自由網(wǎng)平差，即以所有控制點坐標為未知參數(shù)進行控制網(wǎng)平差。精度標準

控制網(wǎng)網(wǎng)點坐標估值的協(xié)因數(shù)陣Qx中包含了控制網(wǎng)的全部精度信息，根據(jù)實際的工程背景，導(dǎo)出各種相應(yīng)的量或矩陣作為控制網(wǎng)設(shè)計的精度標準，一般將其分為兩大類，即總體精度標準和局部精度標準，也稱為純量精度標準?？傮w精度標準總體精度標準是指包含控制網(wǎng)全部精度信息的協(xié)方差矩陣Qx的某些特征量。目前主要使用的特征量有Qx矩陣的跡，Qx矩陣行列式的值，Qx矩陣的最大特征根，Qx矩陣的最大特征根與最小特征根之比。這四個特征分別稱為A標準、D標準、E標準和C標準，它們從不同的側(cè)面反映了控制網(wǎng)整體的精度情況。局部精度標準實際的工程背景可能對控制網(wǎng)的某些局部有特殊的要求，因而對協(xié)因數(shù)Qx中的部分元素提出特殊的要求。這種利用協(xié)因數(shù)陣Qx中的部分元素進行局部精度的評價，即稱為局部精度標準。局部精度標準主要有：點位精度、相對精度以及函數(shù)精度。局部精度標準(1)點位精度點位誤差雖然可以用來評定特定點點位精度，但它不能評定在任意方向的精度，特別在工程控制網(wǎng)的設(shè)計與應(yīng)用中，需要研究待定點在任意方向上的誤差大小，用特定點的點位誤差橢圓來實現(xiàn)?？梢宰C明誤差橢圓的長、短半軸為特征值與單位權(quán)中誤差的乘積：局部精度標準(2)相對精度由得推出相對誤差橢圓參數(shù)為精密工程水平控制網(wǎng)設(shè)計原則

①精密工程水平控制網(wǎng)的精度，根據(jù)精密工程關(guān)鍵部位竣工位置的容許誤差要求，結(jié)合實際情況，綜合分析合理確定。②精密工程水平控制網(wǎng)的精度，以相鄰點相對點位中誤差（或相對變化量）作為設(shè)計的依據(jù)。精密水平控制網(wǎng)通常是固定基準下的獨立網(wǎng)。控制網(wǎng)的等級，一般不具有上級控制下級的意義，而具有點位配合和精度配合的意義，但也允許逐級發(fā)展。③精密水平控制網(wǎng)的圖形主要取決于工程任務(wù)和實地條件，對網(wǎng)形一般不作具體要求。精密工程水平控制網(wǎng)等級

相對點位中誤差Mij可根據(jù)相對點位誤差橢圓的長半軸和短半軸或相對坐標增量中誤差來計算：式中：Aij——相對點位誤差橢圓的長半軸，mm；

Bij——相對點位誤差橢圓的短半軸，mm；

mΔx，mΔy—相對坐標增量中誤差，mm；也可以用邊長和方位角的中誤差計算：水平控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計程序

a.水平控制網(wǎng)設(shè)計圖，標志類型和施測等級；b.測區(qū)概況和對已有水平控制網(wǎng)測量資料的評價和利用；c.采用的測量基準和測量標準；d.測量標志結(jié)構(gòu)，強制對中設(shè)備、墩標規(guī)格及埋設(shè)要求；e.工程提出的精度要求的確切意義，技術(shù)設(shè)計方案和預(yù)期的精度估算；f.采用的儀器、設(shè)備、觀測方法、儀器計量檢定地點和周期以及新技術(shù)應(yīng)用；g.作業(yè)實施計劃和進度表。測量技術(shù)設(shè)計書的內(nèi)容a.在施工總平面圖上或工程設(shè)計平面圖上，按比例尺展繪出建筑物的主要點、線；b.根據(jù)施工現(xiàn)狀和技術(shù)條件，在圖上選取控制點，連成網(wǎng)形；c.用計算機輔助優(yōu)化設(shè)計的方法，進行多種方案的設(shè)計，從中選擇一種最優(yōu)化方案；d.實地選點，確定點位、墩石類型；e.根據(jù)圖上設(shè)計和實地選點的結(jié)果，編寫精密工程水平控制網(wǎng)測量技術(shù)設(shè)計書。極坐標測量及精度提高精度的措施1.對應(yīng)于很高精度的近距離極坐標測量，利用光學(xué)對中器架設(shè)儀器的精度是不夠的，應(yīng)盡量采用有強制對中裝置的設(shè)備。2.就目前的儀器及測量設(shè)備而盲，測角的精度主要取決于大氣折光的影響，極坐標測量中，要十分注意選擇良好的大氣條件和觀測時段。3.巳知點和待定點的高差不宜太大，否則會影響極坐標測量精度。

測角前方交會提高精度的措施當b和mβ一定時，前方交會的精度取決于圖形條件，即β1、β2、γ之值。①當γ>90°時，對稱交會使待定點P的點位中誤差最小，交會圖形最為有利；②當γ＝90°時，待定點P的點位中誤差恒為bmβ/ρ，與β1、β2無關(guān)；③當γ<90°時，對稱交會使待定點P的點位中誤差最大，交會圖形最為不利。測邊前方交會由上式可知，測邊交會的精度不僅與S1和S2的測量精度有關(guān)，而且與交會角γ有關(guān)。在有多個已知點可供選擇的距離交會時，在考慮邊長的同時一定要兼顧交會角，選擇較大(接近90°)的γ角，以提高交會點的精度。

全站儀自由設(shè)站交會在前方測角交會及測邊交會時，全站儀必須搬換兩個以上測站，工作中并不方便，如果有較多控制點，則將全站儀設(shè)置于欲定的P點，瞄準多個已知點測邊、測角，求出P點的坐標，可使工作更為便捷，精度也更為可靠。全站儀自由設(shè)站交會①隨著γ角的增大，交會P點的精度逐漸提高。當