【正文】 標系和基準（已知點、已知方位角）的選取和確定問題。坐標向量協(xié)因數(shù)陣與網(wǎng)的基準有關。網(wǎng)的優(yōu)化設計是一個迭代求解過程，它包括以下內(nèi)容：（1）提出設計任務；（2）制定設計方案；（3）進行方案評價；（4）進行方案優(yōu)化。設計任務由測量人員與應用單位共同擬訂。通常是后者提出要求，測量人員將這些要求具體化。每一個優(yōu)化任務指標都必須表示為數(shù)值上的要求。例如對于控制大面積的測圖控制網(wǎng)，需提出單位面積上應布設的控制點點數(shù)和最弱點，最弱邊的精度；而對于施工控制網(wǎng)和變形監(jiān)測網(wǎng)，通常要求在某些方向上具有較高的精度，而點的分布則需根據(jù)工程要求和地質(zhì)、通視等條件來考慮。設計方案包括網(wǎng)的圖形和觀測方案，觀測方案系指每個點上所有可能的觀測，它是通過室內(nèi)設計和野外踏勘制定的，制定時需要考慮參加的人員、使用的儀器以及測量的時間，需做經(jīng)濟核算，總經(jīng)費不能超過與業(yè)主單位所達成的總經(jīng)費。網(wǎng)的方案評價按精度和可靠性準則進行，還應考慮費用和靈敏度。對于經(jīng)費較高的網(wǎng)應從多方面進行評價。方案優(yōu)化主要是對網(wǎng)的設計進行修改，以期得到一個接近理想的優(yōu)化。以三環(huán)路跨河大橋通過在橋梁上布設控制網(wǎng)，采集數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行了相應的處理，來對控制網(wǎng)進行了優(yōu)化設計。對數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)處理采用了相應的軟件——控制網(wǎng)優(yōu)化與平差。,該軟件可根據(jù)控制網(wǎng)的觀測精度及網(wǎng)形，全面評定網(wǎng)的精度。本軟件有以下功能和特點：①優(yōu)化設計：根據(jù)控制網(wǎng)的觀測精度與網(wǎng)形，全面評定網(wǎng)的精度。除了采用直接輸入模擬數(shù)據(jù)的方式外，可在本軟件或CAD圖形中設計控制網(wǎng)，讀入程序后不需輸入其他任何模擬數(shù)據(jù)即可全面評定網(wǎng)的精度。②概算：自動完成各方向的曲率改正及邊長的高程歸化與投影改化。③平差計算：采用全表格化地輸入，數(shù)據(jù)與圖形同步更新。合理的設計使得數(shù)據(jù)輸入十分簡單直觀。而且除了輸入起算數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)，不需輸入任何額外的數(shù)據(jù)或遵循任何特定之規(guī)則。④成果形式：除了提供默認的成果表格形式外，還支持用戶自定義表格樣式，適應不同的需要。⑤成果的打印與輸出：除了軟件本身直接支持顯示、打印外，表格還可輸出到WORD,控制網(wǎng)圖及展開圖可輸出到AutoCAD或其他成圖系統(tǒng)。⑥實時幫助：在任何時候都會提示當前的操作方法，并對當前所輸入的數(shù)據(jù)提供詳細的錯誤報告。使數(shù)據(jù)輸入得心應手。⑦輔助計算：高斯投影正反算、坐標換算、方向與邊長該化、平差坐標正反算、各種交會、面積計算等。支持保持、打印、輸出到WORD。：橋梁施工中對測量放樣精度要求主要體現(xiàn)在相鄰橋墩的相對精度要求。目前橋墩放樣通常采用全站儀在施工控制點上采用極坐標法直接放出位置，規(guī)范要求的橋墩位置允許偏差值可作為橋梁控制網(wǎng)設計精度確定的基礎。橋梁施工測量，控制點點位精度必須達到或超過放樣所需的精度。由于控制點離墩臺位置較遠（特別是水中墩），放樣又在有施工干擾時進行，不大可能增加測量次數(shù)來提高精度。因此，控制點誤差對放樣所引起的誤差來說，應小到可以忽略不計的程度。根據(jù)“使控制點誤差對放樣點位不發(fā)生顯著影響”的原則，即要求控制點誤差影響僅占總誤差的十分之一。就此對控制網(wǎng)的點位精度分析如下：設M為放樣后所得的點位總誤差； m1為控制點誤差所引起的點位誤差； m2為放樣過程中所產(chǎn)生的點位誤差；則M=將上式展開為級數(shù)，并略去高次項，得 使控制點本身誤差影響僅占總誤差的10%，即可得出：m12=兩式聯(lián)立求解，即得：m1=由以上公式可知，%，這一影響可忽略不計。因此在確定了所需放樣點的的總誤差后，就可以用(4)式來確定所需施工控制網(wǎng)的精度。由此可見，則控制點誤差對放樣點位不發(fā)生顯著影響（僅使總誤差增加1/10）。同理可求知：m2=。由以上公式可知，%，這一影響可忽略不計。因此在確定了所需放樣點的的總誤差后，就可以用(4)式來確定所需施工控制網(wǎng)的精度?，F(xiàn)在，我們以規(guī)范規(guī)定的橋墩中心誤差為20mm作為確定施工控制網(wǎng)的精度。根據(jù)(4)式有：M1 ≈ = 20mm = 8mm按此計算，對于1400米長的橋梁，三角網(wǎng)沿橋梁軸線方向的基線精度為8mm / 1400m = 1 / 175000。m2＜=177。18mm。當然，確定橋梁施工控制網(wǎng)的精度還很多，比如按拼裝誤差來確定。為安全起見，可通過對比取其中精度較高的一種作為控制網(wǎng)的精度要求。在鋼梁架設過程中，它的最后長度誤差來源于桿件加工裝配時的誤差和安裝支座的誤差。 鋼桁梁節(jié)間長度制造容許誤差為177。2mm；兩節(jié)間拼裝孔距誤差為177。；每一節(jié)間的制造和拼裝誤差為 （一般取2 mm） 對n節(jié)間拼裝的一跨或一聯(lián)桁式鋼梁，長度誤差包括拼裝誤差 DL和支座安裝容許誤差 d（7mm） 。本橋由7個節(jié)間拼裝的桁式鋼梁構成一跨或一聯(lián)。長度拼裝誤差△L=177。n△l2每跨（聯(lián)）鋼梁安裝后的容許誤差為：長度拼裝誤差按規(guī)范取為:177。L/5000設有20跨，則全長極限誤差為：?D=177。N?d=177。20=177。 取1/2極限誤差為中誤差，則全橋軸線長的相對中誤差為：mDD=?D2D=1422=172514則全橋軸線長的相對中誤差為：1 / 175000。在布設控制網(wǎng)時應對起算點復測，以檢查起算點的精度是否滿足要求。有兩種情形：：在此情形下只需在起算點間加密。：則只能布置自由網(wǎng)，只使用一個起算點的坐標和兩起算點確定的方向。在AUTOCAD中設計網(wǎng)型，為邊角網(wǎng)。兩個已知控制點：A、B，及6個未知控制點：01,02,03,04,05,06。：單擊“計算方案”由于全站儀萊卡TC1500及TC802的標稱精度為：角177?！濉y177。（2mm+2ppmD）。所以在設置計算方案的對話框中的測角中誤差應設為2；測距定權公式中A=2，B=2。經(jīng)過加站計算可得到相關優(yōu)化數(shù)據(jù)，單擊“網(wǎng)形與精度統(tǒng)計”可得到網(wǎng)形與精度統(tǒng)計表，其他的優(yōu)化數(shù)據(jù)同理可得。網(wǎng)形及精度統(tǒng)計表項目單位數(shù)據(jù)備注平面已知點數(shù)個2平面未知點數(shù)個6方向觀測設站數(shù)站6方向觀測總數(shù)個15邊長觀測數(shù)條13最大邊長mB－06最小邊長m03－01驗后平面單位權中誤差驗后測角中誤差最大平面點位中誤差mm點名：06最大平面相鄰點間誤差mm02－01最大方位角誤差A－05最大邊長誤差mmB－06最大邊長比例誤差1/12301903－01高程已知點數(shù)個0高程未知點數(shù)個0高差觀測數(shù)段0驗后高程單位權中誤差mm最大高程中誤差mm最大高程相鄰點間誤差mm優(yōu)化設計模擬數(shù)據(jù)精度表測站照準點方位角中誤差()邊長中誤差(mm)邊長相對中誤差B011/ 33萬B031/ 27萬B061/ 35萬03B1/ 27萬03011/ 12萬03041/ 24萬04A1/ 29萬04011/ 18萬A021/ 23萬A051/ 18萬02011/ 35萬02051/ 16萬02061/ 16萬06051/ 26萬06B1/ 35萬優(yōu)化設計模擬控制點成果表點名坐標高程( m )備注X( m )Y( m )AB010203040506點位誤差點名坐標誤差誤差橢圓參數(shù)高程中誤差(mm)Mx(mm)My(mm)M(mm)A(mm)B(mm)F(度 分)01 5 2102132 4703147 1104141 0605121 1706132 51點間誤差起點名終點名縱橫向誤差誤差橢圓參數(shù)高程點間誤差(mm)縱向(mm)橫向(mm)M(mm)A(mm)B(mm)F(度 分)B01 5 21B03147 11B06132 510301170 180304 9 5904A141 060401157 42A02132 47A05121 170201119 170205 28 470206148 490605178 44控制網(wǎng)圖數(shù)據(jù)分析：由控制網(wǎng)的圖形可知，01—02為橋軸線。由優(yōu)化設計模擬數(shù)據(jù)精度表可知測站照準點方位角中誤差()邊長中誤差(mm)邊長相對中誤差01021/ 35萬橋軸線邊長相對中誤差為：1/35萬遠遠小于容許的全橋軸線長的相對中誤差：1 / 175000，最大平面點位（06點）。在滿足精度要求的情況下可進行一類設計（FOD圖形設計），是在觀測精度和坐標向量協(xié)因數(shù)陣一定的情況下，調(diào)整網(wǎng)點的位置方案二；及二類設計（SOD）為觀測精度設計，是在網(wǎng)形與坐標向量協(xié)因數(shù)陣一定的情況下，改變觀測精度方案三。方案二是在在測站數(shù)，量邊精度不變的條件下改變未知點的位置。同理點擊“計算”可得首級控制網(wǎng)的優(yōu)化數(shù)據(jù)。網(wǎng)形及精度統(tǒng)計表項目單位數(shù)據(jù)備注平面已知點數(shù)個2平面未知點數(shù)個6方向觀測設站數(shù)站6方向觀測總數(shù)個17邊長觀測數(shù)條17最大邊長m01－06最小邊長m03－01驗后平面單位權中誤差驗后測角中誤差最大平面點位中誤差mm點名：06最大平面相鄰點間誤差mm01－06最大方位角誤差03－01最大邊長誤差mmB－06最大邊長比例誤差1/10874203－01高程已知點數(shù)個0高程未知點數(shù)個0高差觀測數(shù)段0驗后高程單位權中誤差mm最大高程中誤差mm最大高程相鄰點間誤差mm優(yōu)化設計模擬數(shù)據(jù)精度表測站照準點方位角中誤差()邊長中誤差(mm)邊長相對中誤差B061/ 41萬B011/ 33萬B031/ 28萬B021/ 55萬03011/ 11萬03041/ 20萬01021/ 47萬01061/ 49萬01041/ 19萬01A1/ 43萬A041/ 36萬A021/ 23萬A051/ 21萬05021/ 14萬05061/ 26萬02061/ 22萬02041/ 49萬點位誤差點名坐標誤差誤差橢圓參數(shù)高程中誤差(mm)Mx(mm)My(mm)M(mm)A(mm)B(mm)F(度 分)01 62 4504 96 5003 37 0502118 4905121 4306136 03控制網(wǎng)圖數(shù)據(jù)分析：由首級控制網(wǎng)的圖形可知，01—02為橋軸線。由優(yōu)化設計模擬數(shù)據(jù)精度表可知測站照準點方位角中誤差()邊長中誤差(mm)邊長相對中誤差0102 1/ 47萬橋軸線邊長相對中誤差為：1/47萬小于容許的全橋軸線長的相對中誤差：1 / 175000，最大平面點位（06點）。方案三在方案一的基礎上，減少了測站點05，及0605,A05，0205方向，使工作量減少。網(wǎng)形及精度統(tǒng)計表項目單位數(shù)據(jù)備注平面已知點數(shù)個2平面未知點數(shù)個5方向觀測設站數(shù)站5方向觀測總數(shù)個14邊長觀測數(shù)條14最大邊長m01－06最小邊長m03－01驗后平面單位權中誤差驗后測角中誤差最大平面點位中誤差mm點名：06最大平面相鄰點間誤差mm01－06最大方位角誤差03－01