【正文】 第二章 平面控制網(wǎng)的布設(shè) [本章提要 ] 平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則和方案 平面控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì) 平面控制網(wǎng)的精度估算 平面控制網(wǎng)的選點(diǎn)、造標(biāo)埋石 [習(xí)題 ] 本章提要 本章講述平面控制網(wǎng)的布設(shè)，目的是解決平面控制點(diǎn)位置的選擇問(wèn)題。內(nèi)容涉及平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則、布設(shè)方案；平面控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)、精度估算；平面控制網(wǎng)的選點(diǎn)、造標(biāo)埋石。 [重點(diǎn) ] 平面控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)、精度估算 平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則和布設(shè)方案 國(guó)家平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則 國(guó)家平面控制網(wǎng)的布設(shè)方案 工程 平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則 工程平面控制網(wǎng)的布設(shè)方案 國(guó)家平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則 、逐級(jí)控制 、逐級(jí)控制 我國(guó)領(lǐng)土遼闊，地形復(fù)雜，不可能用最高精度和較大密度的控制網(wǎng)一次布滿全國(guó)。為了適時(shí)地保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)用圖的需要，根據(jù)主次緩急而采用分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制的原則是十分必要的。即先以精度高而稀疏的一等三角鎖盡可能沿經(jīng)緯線方向縱橫交叉地迅速布滿全國(guó)，形成統(tǒng)一的骨干大地控制網(wǎng)，然后在一等鎖環(huán)內(nèi)逐級(jí)（或同時(shí)）布設(shè)二、三、四等控制網(wǎng)。 國(guó)家平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則 控制網(wǎng)的精度應(yīng)根據(jù)需要和可能來(lái)確定。作為國(guó)家大地控制網(wǎng)骨干的一等控制網(wǎng)，應(yīng)力求精度更高些才有利于為科學(xué)研究提供可靠的資料。 為了保證國(guó)家控制網(wǎng)的精度，必須對(duì)起算數(shù)據(jù)和觀測(cè)元素的精度、網(wǎng)中圖形角度的大小等，提出適當(dāng)?shù)囊蠛鸵?guī)定。這些要求和規(guī)定均列于 《 國(guó)家三角測(cè)量和精密導(dǎo)線測(cè)量規(guī)范 》 （以下簡(jiǎn)稱國(guó)家規(guī)范）中。 國(guó)家平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則 控制點(diǎn)的密度，主要根據(jù)測(cè)圖方法及測(cè)圖比例尺的大小而定。比如，用航測(cè)方法成圖時(shí)，密度要求的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值見(jiàn)下表，表中的數(shù)據(jù)主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出的。 各種比例尺航測(cè)成圖時(shí)對(duì)平面控制點(diǎn)的密度要求 測(cè)圖比例尺 每幅圖 要求點(diǎn)數(shù) 每個(gè)三角 點(diǎn)控制面積 三角網(wǎng) 平均邊長(zhǎng) 等級(jí) 1： 50 000 1： 25 000 1： 10 000 3 2～ 3 1 約 150km2 約 50km2 約 20km2 13km 8km 2～ 6km 二等 三等 四等 國(guó)家平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則 8 國(guó)家平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則 由于控制網(wǎng)的邊長(zhǎng)與點(diǎn)的密度有關(guān)，所以在布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)，對(duì)點(diǎn)的密度要求是通過(guò)規(guī)定控制網(wǎng)的邊長(zhǎng)而體現(xiàn)出來(lái)的。對(duì)于三角網(wǎng)而言邊長(zhǎng) S與點(diǎn)的密度 Q（每個(gè)點(diǎn)的控制面積）之間的近似關(guān)系為 Qs ?)(131 5 kms ??)( kms ??)( kms ??將上表中的數(shù)據(jù)代入此式得出 因此國(guó)家規(guī)范中規(guī)定，國(guó)家二、三等三角網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)分別為 13km和 8km。 國(guó)家平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則 由于我國(guó)三角鎖網(wǎng)的規(guī)模巨大，必須有大量的測(cè)量單位和作業(yè)人員分區(qū)同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，為此，必須由國(guó)家制定統(tǒng)一的大地測(cè)量法式和作業(yè)規(guī)范《 國(guó)家三角測(cè)量和精密導(dǎo)線測(cè)量規(guī)范 》 ，作為建立全國(guó)統(tǒng)一技術(shù)規(guī)格的控制網(wǎng)的依據(jù)。 返回本節(jié)首頁(yè) 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)方案 根據(jù)國(guó)家平面控制網(wǎng)施測(cè)時(shí)的測(cè)繪技術(shù)水平，我國(guó)決定采取傳統(tǒng)的三角網(wǎng)作為水平控制網(wǎng)的基本形式，只是在青藏高原特殊困難的地區(qū)布設(shè)了一等電磁波測(cè)距導(dǎo)線。國(guó)家三角網(wǎng)的布設(shè)方案分為一、二、三、四等 4個(gè)等級(jí)。 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)方案 一等三角鎖是國(guó)家大地控制網(wǎng)的骨干，其主要作用是控制二等以下各級(jí)三角測(cè)量，并為地球科學(xué)研究提供資料。一等三角鎖盡可能沿經(jīng)緯線方向布設(shè)成縱橫交叉的網(wǎng)狀圖形，如下圖所示。 一等鎖在起算邊兩端點(diǎn)上精密測(cè)定了天文經(jīng)緯度和天文方位角，作為起算方位角，用來(lái)控制鎖、網(wǎng)中方位角誤差的積累。一等天文點(diǎn)測(cè)定的精度是：緯度測(cè)定中誤差 ，經(jīng)度測(cè)定的中誤差 ，天文方位角測(cè)定的中誤差 。 一等鎖兩起算邊之間的鎖段長(zhǎng)度一般為 200km左右，鎖段內(nèi)的三角形個(gè)數(shù)一般為 16～ 17個(gè)。角度觀測(cè)的精度，按一鎖段三角形閉合差計(jì)算所得的測(cè)角中誤差應(yīng)小于 。 一等鎖一般采用單三角鎖。根據(jù)地形條件，也可組成大地四邊形或中點(diǎn)多邊形，但對(duì)于不能顯著提高精度的長(zhǎng)對(duì)角線應(yīng)盡量避免。一等鎖的平均邊長(zhǎng)，山區(qū)一般約為 25km，平原區(qū)一般約為 20km。 ?????m ?????m ?????m ?? 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)方案 、網(wǎng)布設(shè)方案 二等三角網(wǎng)是在一等鎖控制下布設(shè)的，它是國(guó)家三角網(wǎng)的全面基礎(chǔ)，同時(shí)又是地形測(cè)圖的基本控制。因此，必須兼顧精度和密度兩個(gè)方面的要求。 20世紀(jì) 60年代以前，我國(guó)二等三角網(wǎng)曾采用二等基本鎖和二等補(bǔ)充網(wǎng)的布置方案。即在一等鎖環(huán)內(nèi)，先布設(shè)沿經(jīng)緯線縱橫交叉的二等基本鎖（見(jiàn)下圖 a），將一等鎖環(huán)分為大致相等的 4個(gè)區(qū)域。二等基本鎖平均邊長(zhǎng)為 15～ 20km；按三角形閉合差計(jì)算所得的測(cè)角中誤差小于士 。另在二等基本鎖交叉處測(cè)量基線，精度為 1： 200 000。 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)方案 、網(wǎng)布設(shè)方案 圖 a 圖 b 在一等三角鎖和二等基本鎖控制下，布設(shè)平均邊長(zhǎng)約為13km的二等補(bǔ)充網(wǎng)。按三角形閉合差計(jì)算所得的測(cè)角中誤差小于士 。 20世紀(jì) 60年代以來(lái)，二等網(wǎng)以全面三角網(wǎng)的形式布設(shè)在一等鎖環(huán)內(nèi)，四周與一等鎖銜接，如上圖 b所示。 為了控制邊長(zhǎng)和角度誤差的積累，以保證二等網(wǎng)的精度，在二等網(wǎng)中央處測(cè)定了起算邊及其兩端點(diǎn)的天文經(jīng)緯度和方位角，測(cè)定的精度與一等點(diǎn)相同。當(dāng)一等鎖環(huán)過(guò)大時(shí)，還在二等網(wǎng)的適當(dāng)位置，酌情加測(cè)了起算邊。 二等網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)為 13km，由三角形閉合差計(jì)算所得的測(cè)角中誤差小于士 。由二等鎖和舊二等網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)可見(jiàn)，這種網(wǎng)的精度，遠(yuǎn)較二等全面網(wǎng)低。 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)方案 、網(wǎng)布設(shè)方案 三、四等三角網(wǎng)是在一、二等網(wǎng)控制下布設(shè)的，是為了加密控制點(diǎn)，以滿足測(cè)圖和工程建設(shè)的需要。三、四等點(diǎn)以高等級(jí)三角點(diǎn)為基礎(chǔ)，盡可能采用插網(wǎng)方法布設(shè)，但也采用了插點(diǎn)方法布設(shè)，或越級(jí)布網(wǎng)。即在二等網(wǎng)內(nèi)直接插入四等全面網(wǎng)，而不經(jīng)過(guò)三等網(wǎng)的加密。 三等網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)為 8km，四等網(wǎng)的邊長(zhǎng)在 2～ 6km范圍內(nèi)變通。由三角形閉合差計(jì)算所得的測(cè)角中誤差，三等為 177。 ，四等為177。 。 三、四等插網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)如下圖所示，圖（ a）中的三、四等插網(wǎng)，邊長(zhǎng)較長(zhǎng)，與高級(jí)網(wǎng)接邊的圖形大部分為直接相接，適用于測(cè)圖比例尺較小，要求控制點(diǎn)密度不大的情況。圖（ b）中的三、四等插網(wǎng)，邊長(zhǎng)較短，低級(jí)網(wǎng)只附合于高級(jí)點(diǎn)而不直接與高級(jí)邊相接，適用于大比例尺測(cè)圖，要求控制點(diǎn)密度較大的情況。 3．三、四等三角網(wǎng)布設(shè)方案 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)方案 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)方案 (a) (b) 3．三、四等三角網(wǎng)布設(shè)方案 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)方案 (a) (b) 三、四等三角點(diǎn)也可采用插點(diǎn)的形式加密，其圖形結(jié)構(gòu)如下圖（ a）所示。其中，插入 A點(diǎn)的圖形叫做三角形內(nèi)插一點(diǎn)的典型圖形；插入 B、 C 兩點(diǎn)的圖形叫做三角形內(nèi)外各插一點(diǎn)的典型圖形。插點(diǎn)的典型圖形很多，這里不一一介紹。 3．三、四等三角網(wǎng)布設(shè)方案 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)方案 3．三、四等三角網(wǎng)布設(shè)方案 用插點(diǎn)方法加密三角點(diǎn)時(shí)，每一插點(diǎn)至少應(yīng)由三個(gè)方向測(cè)定，且各方向均雙向觀測(cè)。同時(shí)要注意待定點(diǎn)的點(diǎn)位，因?yàn)辄c(diǎn)位對(duì)精度影響很大。規(guī)定插點(diǎn)點(diǎn)位在高級(jí)三角形內(nèi)切圓心的附近，不得位于以三角形各頂點(diǎn)為圓心，角頂至內(nèi)切圓心距離一半為半徑所作圓的圓弧范圍之內(nèi)（上圖（ b）的斜線部分）。 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)方案 、網(wǎng)的布設(shè)規(guī)格及其精度 三角鎖、網(wǎng)的布設(shè)規(guī)格及其精度見(jiàn)下表。表中所列推算元素的精度，是在最不利的情況下三角網(wǎng)應(yīng)達(dá)到的最低精度。 國(guó)家三角鎖、網(wǎng)布設(shè)規(guī)格及其精度 國(guó)家平面控制網(wǎng)布設(shè)方案 3．三、四等三角網(wǎng)布設(shè)方案 用插點(diǎn)方法加密三角點(diǎn)時(shí)，每一插點(diǎn)至少應(yīng)由三個(gè)方向測(cè)定，且各方向均雙向觀測(cè)。同時(shí)要注意待定點(diǎn)的點(diǎn)位，因?yàn)辄c(diǎn)位對(duì)精度影響很大。規(guī)定插點(diǎn)點(diǎn)位在高級(jí)三角形內(nèi)切圓心的附近，不得位于以三角形各頂點(diǎn)為圓心，角頂至內(nèi)切圓心距離一半為半徑所作圓的圓弧范圍之內(nèi)（ 18頁(yè) b圖的斜線部分）。 返回本節(jié)首頁(yè) 工測(cè)控制網(wǎng)可分為兩種：一種是在各項(xiàng)工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，為測(cè)繪大比例尺地形圖和房地產(chǎn)管理測(cè)量而建立的控制網(wǎng)，叫做測(cè)圖控制網(wǎng)；另一種是為工程建筑物的施工放樣或變形觀測(cè)等專門用途而建立的控制網(wǎng)，我們稱其為專用控制網(wǎng)。建立這兩種控制網(wǎng)時(shí)亦應(yīng)遵守下列布網(wǎng)原則。 工程平面控制網(wǎng)布設(shè)原則 、逐級(jí)控制 、逐級(jí)控制 對(duì)于工測(cè)控制網(wǎng)，通常先布設(shè)精度要求最高的首級(jí)控制網(wǎng)，隨后根據(jù)測(cè)圖需要，測(cè)區(qū)面積的大小再加密若干級(jí)較低精度的控制網(wǎng)。用于工程建筑物放樣的專用控制網(wǎng)，往往分二級(jí)布設(shè)。第一級(jí)作總體控制，第二級(jí)直接為建筑物放樣而布設(shè)；用于變形觀測(cè)或其他專門用途的控制網(wǎng)，通常無(wú)須分級(jí)。 工程平面控制網(wǎng)布設(shè)原則 24 以工測(cè)控制網(wǎng)為例，一般要求最低一級(jí)控制網(wǎng)（四等網(wǎng)）的點(diǎn)位中誤差能滿足大比例尺 1:500的測(cè)圖要求。按圖上 ，這相當(dāng)于地面上的點(diǎn)位精度為 500=5（ cm）。 對(duì)于國(guó)家控制網(wǎng)而言，盡管觀測(cè)精度很高，但由于邊長(zhǎng)比工測(cè)控制網(wǎng)長(zhǎng)得多，待定點(diǎn)與起始點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，因而點(diǎn)位