3_第三章 工程控制网布设的理论与方法.ppt
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1、第三章 工程控制网布设的理论与方法,本章教学内容: 3.1 工程控制网的分类和作用 3.2 工程控制网的基准和建立方法 3.3 工程控制网的质量准则 3.4 工程控制网的优化设计 3.5 典型工程控制网 3.6 控制点的标石与标志 3.7 工程控制测量内外业一体化 重点: 工程控制网的布设、质量准则及优化设计,3.1 工程控制网的分类和作用,3.1.1 测量控制网的分类 全球控制网 国家控制网 工程控制网,3.1.2 工程控制网的分类、作用和建网步骤,一、工程控制网的分类 按用途分: 测图控制网 施工(测量)控制网 安装(测量)控制网 变形监测网,按网点性质分: 一维网(或称水准网、高程网)
2、二维网(或称平面网) 三维网,按网形分: 三角网 导线网 混合网 方格网,按施测方法划分: 测角网 测边网 边角网 GPS网,按坐标系和基准划分: 附合网(约束网) 独立网 经典自由网 自由网,按其他标准划分: 首级网 加密网 特殊网 专用网,如隧道控制网、建筑方格网、 桥梁控制网等,二、工程控制网的作用 控制全局、提供基准和控制测量误差积累 三、工程控制网的建网步骤 遵循大地测量学的原理,如: 要有坐标系和基准 要构成网 要逐级布设等,3.1.3 测图控制网,作用: 控制测量误差的累积 保证图上内容的精度均匀 相邻图幅正确拼接,3.1.4 施工控制网,网型: 三角、边角网 导线网 建筑方格网
3、 GPS网 GPS网与地面网相结合的混合网,特点: 1) 控制面积:控制的范围较小,控制点的密度较大,精度要求较高 2) 使用频率:使用频繁 3) 施工干扰:受施工干扰大 4) 坐标系:控制网的坐标系与施工坐标系一致 5) 投影面:投影面与工程的平均高程面一致 6) 等级布网:有时分两级布网,次级网可能比首级网的精度高,3.1.5 变形监测网,要点: 变形监测网由参考点和目标点组成 变形监测网的坐标系和基准的选取原则 对变形监测网应作同时顾及精度、可靠 性、灵敏度 以及费用进行监测网的优化 设计 对变形监测网都要进行重复观测,3.1.6 安装测量控制网,特点: 通常是一种微型边角网,边长从几米
4、至一百多米 整个网由形状相同、大小相等的基本图形组成 精度要求很高,其测量精度有时要达到计量级,3.2 工程控制网的基准和建立方法,3.2.1 工程控制网的基准 1)约束网。具有多余的已知数据。 2)最小约束网(经典自由网)。 只有必要的已知数据。 3)无约束网(自由网),无必要 的已知数据。,表3-1 各种工程控制网的基准秩亏和基准参数,3.2.2 工程控制网基准的建立方法 测图控制网多为约束网,总是选国家或城市坐标系(含平面和高程)下的已知点坐标为其基准。,3.3 工程控制网的质量准则,3.3.1 精度准则 3.3.2 可靠性准则 3.3.3 灵敏度准则 3.3.4 费用准则,3.3.1
5、精度准则,一、总体精度准则 二、点位精度和相对点位精度 三、未知数函数的精度 四、主分量 五、准则矩阵,3.3. 2 可靠性准则,定义: 控制网发现(或探测)观测值粗差的能力(称内部可靠性)和抵抗观测值粗差对平差结果影响的能力(称外部可靠性)。 作用: 可靠性准则可以提供衡量控制网内部观测值相互控制、检核的量化数值和可能出现但不能被发现的最大模型误差值。,提高实现质量的办法:,对网进行第二次独立观测(复测) 布网时事先考虑用独立的附加观测值 来控制网的结构(较常用),内部可靠性,内部可靠性是假设控制网中只有一个观测值 包含粗差 ,且观测值粗差主要由某种系统性影响或点的变动所引起的假设情况下导出
6、的。,为矩阵 主对角线上的元素,称 为观测值 的多余观测分量,定义为观 测值的内部可靠性。 反映控制网发现观测值 中粗差的能 力。 愈大,通过统计检验,能发现该 观测值中粗差的下界值 愈小。,多余观测分量的特点: 1)0 1 2)观测值的内部可靠性与其精度成反比。 对于一个确定的网和设计方案,观测值的 精度愈高,则其可靠性愈低,愈不可靠; 观测值的精度愈低,愈可靠。 3)多余观测数愈大,网的可靠性愈高,建网 费用也愈高;,4)对于独立网来说,观测值的内部可靠性 是与基准的位置无关的不变量。 5)一个好的控制网,观测值的多余观测分 量应大于0.3。,外部可靠性,未被发现的模型误差对于点位坐标或其
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