【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 三角網(wǎng)網(wǎng)形 CBss sinsin2,13,1 ? 式 （ ） A?? 2,13,1 ?? 式 （ ） ??????? ?? 3,13,13,1 3,13,13,1 sincos??sy sx 式 （ ） ???????? ??? 3,113 3,113 yyy xxx 式 （ ） 根據(jù)上面這幾個(gè)公式，就可以用已知的邊長(zhǎng)、坐標(biāo)方位角以及已知點(diǎn)坐標(biāo)推算出其余各點(diǎn)的坐標(biāo)以及三角網(wǎng)中各個(gè)邊的邊長(zhǎng)。 （ 3） 起算數(shù)據(jù)和推算元素 ： 如果想推算出一個(gè)三角網(wǎng)中所有點(diǎn)的坐標(biāo)，就一定要知道一個(gè)點(diǎn) 的起算坐標(biāo)（ 11,yx ） ,一條已知邊的邊長(zhǎng) 2,1s 以及一條邊的坐標(biāo)方位角 2,1? ， 這幾個(gè)元素，都是三角網(wǎng)解算過程中必不可少的，叫做起算數(shù)據(jù)。如果要解算三角網(wǎng)，除了起算數(shù)據(jù)之外，還需要觀測(cè)元素，這就需要在三角點(diǎn)上測(cè)出這個(gè)點(diǎn)的水平角度 。由起算元素和觀測(cè)元素 可以推算出 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （畢業(yè)論文） 6 這個(gè)三角網(wǎng)中各點(diǎn)坐標(biāo)、各邊邊長(zhǎng)以及所有點(diǎn)的坐標(biāo)方位角，這些叫被叫做三角地面控制網(wǎng)的推算元素 。 （ 4） 工程測(cè)量中三角網(wǎng)起算數(shù)據(jù)的獲得 ： 在實(shí)際工程中，要知道三角網(wǎng)起算數(shù)據(jù)，可以用下面幾種方式得到 ： ① 起算邊長(zhǎng) 如果所測(cè)測(cè)區(qū)有國(guó)家三角網(wǎng)或者有以前工程留下的三角網(wǎng)時(shí) ， 如果已有三角網(wǎng)附和該工程 精度 要求 ， 就能夠?qū)?guó)家三角網(wǎng)邊長(zhǎng)作為這個(gè)工程三角網(wǎng)的起算邊長(zhǎng) 。 如果已有的三角網(wǎng)的精度不符合該工程精度要求 （或無已知邊長(zhǎng)可利用）時(shí)， 那么可以用電磁波測(cè)距儀將三角網(wǎng)的一條或者多條邊長(zhǎng)按照要求精度測(cè)出，用來作新三角網(wǎng)的起算邊 。 ② 起算坐標(biāo) 如果所測(cè)測(cè)區(qū)有國(guó)家三角網(wǎng)或者有以前工程留下的三角網(wǎng)時(shí)，如果已有三角網(wǎng) 符合 該工程 精度 要求，就能夠?qū)?guó)家三角網(wǎng) 點(diǎn)的坐標(biāo) 作為這個(gè)工程三角網(wǎng) 起算坐標(biāo)傳遞坐標(biāo) 。 如果該測(cè)區(qū)周邊沒有已知的三角網(wǎng)或者三角網(wǎng)精度不符合時(shí) ， 那么可以再一個(gè)三角點(diǎn)上用天文測(cè)量的方法測(cè)出這個(gè)點(diǎn)的經(jīng)緯度 ，再換算成高斯平面直角坐標(biāo) ，作為起算坐標(biāo)。 ③ 起算方位角 要注意已有成果的利用，如果測(cè)區(qū)附近有已知控制網(wǎng)的條件下，可以利用已有的控制網(wǎng)來傳遞方位角 。 如果沒有已有資料能夠利用 ， 可以運(yùn)用天文觀測(cè)的方法，將三角網(wǎng)中某一條邊的天文方位角測(cè)定出來，再將天文方位角轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)方位角進(jìn)行起算 。 （ 5） 自由 網(wǎng)與非 自由 網(wǎng) ： 如果一個(gè)三角網(wǎng)中只有一套起算數(shù)據(jù) （例如一條起算邊，一個(gè)起算方位角和一個(gè)起算點(diǎn)的坐標(biāo)）時(shí)，這種網(wǎng)稱為獨(dú)立網(wǎng)。圖 形。 圖 各網(wǎng)都是獨(dú)立網(wǎng)，其 中 （ a）稱為中點(diǎn)多邊形，是三角網(wǎng)中常用的一種典型圖 。 如果三角網(wǎng)中具有多于必要的一套起算數(shù)據(jù)時(shí)，則這種網(wǎng)稱為非 自由 網(wǎng)。例如 圖 為相鄰兩三角形中插入兩點(diǎn)的典型圖形。 CBA , 和 D 都是高級(jí)三角點(diǎn)，其坐標(biāo)、兩點(diǎn)間的邊長(zhǎng)和坐標(biāo)方位角都是已知的。因此，這種三角網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)多于一套，屬于非獨(dú)立網(wǎng)，又稱為附合網(wǎng)。圖中的 P 、 Q 為待定點(diǎn)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （畢業(yè)論文） 7 圖 圖 （ 6） 三角網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn) ： 三角網(wǎng)圖形不復(fù)雜，精度比較高 ， 有較多的條件進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)觀測(cè)中的粗差 ， 計(jì)算起來比較容易 。 缺點(diǎn) ： 對(duì)通視的要求比較高，在建筑物密集或者隱蔽的區(qū)域不忘困難大 ， 有時(shí)需要建造高大易見的標(biāo)記。 導(dǎo)線網(wǎng)是現(xiàn)在工程中， 布設(shè)工測(cè)網(wǎng)時(shí) 經(jīng)常使用的一種布設(shè)方法 ， 導(dǎo)線網(wǎng)包括單一導(dǎo)線網(wǎng)和擁有一個(gè)結(jié)點(diǎn)或者若干結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線網(wǎng) 。 布設(shè)導(dǎo)線網(wǎng)時(shí)測(cè)定一條邊的邊長(zhǎng)和一個(gè)角的角度作為觀測(cè)數(shù)據(jù) [1]。 一個(gè)自由導(dǎo)線網(wǎng)，是將某個(gè)起算點(diǎn)的坐標(biāo) yx, 和某個(gè)方向的方位角作為這個(gè)導(dǎo)線網(wǎng)的起算數(shù)據(jù) 。 （ 1） 導(dǎo)線網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn) ： 優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 導(dǎo)線網(wǎng)相比三角網(wǎng)而言，方向少 ， 除了結(jié)點(diǎn)以外，導(dǎo)線網(wǎng)只有兩個(gè)方向 ， 所以比較方便選點(diǎn) ， 甚至不需要建造標(biāo)記 。 （ 2） 導(dǎo)線網(wǎng)比三角網(wǎng)圖形靈活 ， 便于在選點(diǎn)階段根據(jù)實(shí)際情況作出改變 。 （ 3） 導(dǎo)線網(wǎng)中的各邊邊長(zhǎng)都是通過直接測(cè)定得到，精度比三角網(wǎng)均勻 。 缺點(diǎn) ： 導(dǎo)線網(wǎng)中的多余觀測(cè)數(shù)較少，不容易發(fā)現(xiàn)粗差，所以精度可靠性比三角網(wǎng)低 。 通過導(dǎo)線網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)，我們不難發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)線網(wǎng)更適合于一些通視較差的山地 。 （ 2） 導(dǎo)線 的布設(shè)形式 ①閉合導(dǎo)線 從一個(gè)邊的一個(gè)已知點(diǎn)出發(fā)。繞一圈仍回到這個(gè)已知點(diǎn)，再各個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)測(cè) 量該導(dǎo)線點(diǎn)的水平角和邊長(zhǎng)，還需要測(cè)出已知邊跟閉合導(dǎo)線的連接角。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （畢業(yè)論文） 8 ②附和導(dǎo)線 附合導(dǎo)線是從一個(gè)已知邊的一個(gè)已知點(diǎn)出發(fā) ， 最后附和道另一個(gè)已知邊的一個(gè)一直點(diǎn)上 ， 需要在各導(dǎo)線點(diǎn)上測(cè)出水平角和導(dǎo)線邊長(zhǎng) ， 還需要測(cè)出起始邊和最終邊的連接角[2]。 ③支導(dǎo)線 支導(dǎo)線從一個(gè)已知邊的一個(gè)已知點(diǎn)出發(fā)，即不會(huì)出發(fā)點(diǎn)，又不附和到另一個(gè)已知點(diǎn)。支導(dǎo)線也需要測(cè)出它的水平角和導(dǎo)線邊長(zhǎng) 邊角網(wǎng)也是以三角形為基本圖形，即需要測(cè)邊，又需要測(cè)角 。 三邊網(wǎng)跟邊角網(wǎng)的區(qū)別就在于，三邊網(wǎng)只測(cè)邊而不需要測(cè)角度 。 根據(jù)導(dǎo)線網(wǎng)的定義可以看出，導(dǎo)線網(wǎng)也屬于邊角網(wǎng)的一種 。 在三角網(wǎng) 、邊角網(wǎng) 和導(dǎo)線網(wǎng)中，三角網(wǎng)在 17 世紀(jì)的時(shí)候就已經(jīng)被人利用 。 然后經(jīng)過很多測(cè)量人的不斷開發(fā)、研究， 理論知識(shí)逐漸完善，實(shí)踐也得到發(fā)展 ，終于形成了一整套的測(cè)量體系 ， 這種體系就叫做“三角測(cè)量” 。 “三角測(cè)量”的方法主要是通過經(jīng)緯儀完成測(cè)量 ， 所以在電磁波測(cè)距儀被開發(fā)研制出來以前，人們主要使用三角網(wǎng)來布設(shè)各級(jí)控制網(wǎng)。 隨著社會(huì)進(jìn)步，電磁波測(cè)距儀問世并得到完善發(fā)展， 導(dǎo)線網(wǎng)和邊角網(wǎng)開始跟多的被人們利用 。 尤其是導(dǎo) 線網(wǎng) ， 在通視條件比較差的地方基本已經(jīng)取代了三角網(wǎng)被人們用來布設(shè)控制網(wǎng) 。 因?yàn)閷?duì)一個(gè)測(cè)站的邊長(zhǎng)測(cè)量要比一個(gè)測(cè)站的角度測(cè)量容易的多，所以在 通視等條件允許的情況下，可以完全布設(shè)為測(cè)邊網(wǎng) [3]。 在精度要求高的情況，比如精密的變形檢測(cè) ， 可以將控制網(wǎng)布設(shè)為部分測(cè)邊部分測(cè)角，也可以布設(shè)為邊角全測(cè)的控制網(wǎng) 。 4. GPS 網(wǎng) 1990 年以后，我國(guó)開始逐漸引進(jìn) GPS 測(cè)量技術(shù) ， 很多城市開始用 GPS 技術(shù)進(jìn)行控制網(wǎng)布設(shè) 。 GPS 一般來說精度比較準(zhǔn) ， 精度也滿足我國(guó)《城市測(cè)量要求》二、三、四等控制網(wǎng)的精度要求 。 用 GPS 測(cè)量高程，所得的高程是相對(duì)于橢球面的大地高 ， 而水準(zhǔn)測(cè)量求出的高程是相對(duì)于大地水準(zhǔn)面的高程 ，兩者之差就是大地水準(zhǔn)面差距 N 。目前在大多數(shù)情況下，其 N 值難以精確決定， 所以 GPS 一般不會(huì)用于做高程測(cè)量 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （畢業(yè)論文） 9 圖 GPS網(wǎng)形 進(jìn)行 GPS 相對(duì)定位的時(shí)候，接收機(jī)的數(shù)量決定了 GPS 網(wǎng)的形狀 。 例如只有 兩臺(tái)接收機(jī) 工作 ， 如果進(jìn)行同步觀測(cè)的話， 一次只能測(cè)定一條基線向量。如果能有三四臺(tái)接收機(jī)同步觀測(cè)， GPS網(wǎng)則可布設(shè)如圖 所示的由三角形和四邊形組成的網(wǎng)形。其中圖（ a） ,（ b）為點(diǎn)連接，表示在兩個(gè)基本圖形之間有一個(gè)點(diǎn)是公共點(diǎn)，在該點(diǎn)上有重復(fù)觀測(cè)；圖（ c）、（ d）為邊連接，表示每個(gè)基本圖形中，有一條邊是與相鄰圖形重復(fù)的。 在 GPS 網(wǎng)中，也可在網(wǎng)的周圍設(shè)立兩個(gè)以上的基準(zhǔn)點(diǎn)。在觀測(cè)過程中，這些基準(zhǔn)點(diǎn)上始終設(shè)有接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)。最后取逐日觀測(cè)結(jié)果的平均值，可顯著提高這些基線的精度，并以此作為固定邊來處理全網(wǎng)的成果，將有利于提高全網(wǎng)的精度。 高程控制網(wǎng)的布設(shè)形式 國(guó)家高程控制網(wǎng)是通過水準(zhǔn)測(cè)量的方法布設(shè)的 ， 高程控制網(wǎng)的布網(wǎng)原則跟平面控制網(wǎng)的布網(wǎng)原則一樣 。 高程控制網(wǎng)要分級(jí)布設(shè) ， 根據(jù)不同精度將我國(guó)水準(zhǔn)網(wǎng)分為四等 [4]。一等水準(zhǔn)作為我國(guó)高程控制網(wǎng)的 骨干 ， 在一等水準(zhǔn)路線的基礎(chǔ)上布設(shè)的二等水準(zhǔn)網(wǎng)是我國(guó)高程控制網(wǎng)的基礎(chǔ) ； 如果在工程建設(shè)或者城市測(cè)量時(shí)需要高程數(shù)據(jù)，則需要在一、二等水準(zhǔn)路線上進(jìn)行三、四等水準(zhǔn)網(wǎng)的加密 。 我國(guó)水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范作出規(guī)定，各個(gè)等級(jí)的水準(zhǔn)路線都應(yīng)該在高等級(jí)水準(zhǔn)路線上進(jìn)行加密或者構(gòu)成閉合環(huán)形 。 工程高程控制網(wǎng)跟國(guó)家高程控制網(wǎng)都要遵循分級(jí)布網(wǎng)的原則 。 工程用高程控制網(wǎng)，可以使用水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行布設(shè)，也可以使用三角高程的方法進(jìn)行布設(shè) 。 工程上用的高程控制網(wǎng)可以分為二、三、四等水準(zhǔn)測(cè)量作為基礎(chǔ)進(jìn)行布設(shè) 。根據(jù)城市大小，要求精度等顯示因素決定首級(jí)控制網(wǎng)的 等級(jí) 。 首級(jí)網(wǎng)需要布設(shè)成閉合環(huán)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （畢業(yè)論文） 10 形，然后在它的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密 。 在條件比較艱苦的山區(qū)也可以布設(shè)水準(zhǔn)支線 。 在山區(qū)進(jìn)行高程測(cè)量時(shí)，可以選擇三角高程的測(cè)量方法，三角高程測(cè)量需要測(cè)出兩點(diǎn)之間的傾斜距離或者水平距離，然后測(cè)出豎直角，根據(jù)三角形的定理進(jìn)行高程計(jì)算，三角高程測(cè)量還可以進(jìn)行平面點(diǎn)高程的測(cè)量。 控制測(cè)量作業(yè)流 程 一般用于工程測(cè)量的控制測(cè)量，作業(yè)流程可以概括為以下幾步： ① 首 先收集該測(cè)區(qū)的控制網(wǎng)資料，了解該測(cè)區(qū)原有的控制點(diǎn)以及比例尺地圖，還要去測(cè)區(qū)實(shí)地考察，了解該測(cè)區(qū)的地理地貌，風(fēng)土人情以及氣候情況，同時(shí)也要對(duì)該測(cè)區(qū)三角點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)等點(diǎn)位有一定的了解?？疾焱隃y(cè)區(qū)情況后，要根據(jù)測(cè)區(qū)要求的精度，從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā)設(shè)計(jì)控制網(wǎng)。 ②進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)。用精密儀器將 控制網(wǎng)圖上的點(diǎn)位按照科學(xué)的測(cè)量方法在實(shí)地測(cè)定出來，并在點(diǎn)位上做出標(biāo)石，以便進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。 ③用嚴(yán)密的計(jì)算方法將控制點(diǎn)的空間位置計(jì)算出來。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （畢業(yè)論文） 11 第 三 章 水平 控制網(wǎng) 國(guó)家水平控制網(wǎng) 我國(guó) 水平 控制網(wǎng)布設(shè)的原則： （ 1） 分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制 ： 因?yàn)槲覈?guó)幅員遼闊 ，占地面積大 ， 用精度最高、密度最大的水平網(wǎng)布滿全國(guó)是不切實(shí)際的 ， 為了保障我國(guó)的國(guó)防建設(shè)和國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展 ， 我國(guó)在布設(shè)水平控制網(wǎng)的時(shí)候采用了分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制的方法 。 就是將精度高、密度小的一等三角鎖沿經(jīng)緯線縱橫交叉在較短時(shí)間內(nèi)布滿全國(guó)，形成我國(guó)大地控制網(wǎng)的骨干。然后在一等三角鎖的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同地區(qū)不同的需求布設(shè)二、三、四等控制網(wǎng)。 （ 2） 應(yīng)該有足夠的精度 ： 控制網(wǎng)的精度并不是一成不變的，需要根據(jù)不同的需求來確定 ，如果是 作為我國(guó)大地 控制網(wǎng)骨干的一等控制網(wǎng)， 就要力求精度更高。我國(guó)為了保障不同等級(jí)控制網(wǎng)不同的精度 ，制定了一系列規(guī)范，對(duì)起算數(shù)據(jù)和觀測(cè)數(shù)據(jù)的精度等作出相應(yīng)的要求。 （ 3） 應(yīng) 該 有足夠的密度： 國(guó)家控制網(wǎng)中控制點(diǎn)密度 是根據(jù)不同測(cè)圖 比例尺 的 大小 來要求的 ， 因?yàn)樾枰獪y(cè)的地形圖的比例尺大小不同，圖幅面積也不同，所以圖中控制點(diǎn)密度也就不盡相同。 表 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) 1:50000 1:25000 1:10000 3 2～ 3 1 約 150Km178。 約 50 Km178。 約 20 Km178。 13Km 8Km 2～ 6Km 二等 三等 四等 國(guó)家控制網(wǎng)按照規(guī)定的精度和密度進(jìn)行鋪設(shè)后，測(cè)圖 時(shí) 還要進(jìn)行圖根控制點(diǎn)的加密工作，從而在每幅圖內(nèi)可以讓國(guó)家的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)能夠均勻分布，便于進(jìn)行地形測(cè)量 [5]。 （ 4） 應(yīng)該有統(tǒng)一的規(guī)格： 由于我國(guó)領(lǐng)土廣大，建立國(guó)家三角網(wǎng)是一件非常繁重的工作，需要在全國(guó)各地 進(jìn)行測(cè)繪工作，為了使國(guó)家三角網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體，國(guó)家測(cè)繪局也作出了相應(yīng)的規(guī)范。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （畢業(yè)論文） 12 我 國(guó) 水平控制網(wǎng)的布設(shè)方案 ： 由于我國(guó)幅員遼闊，不能使用最高精度和密度的網(wǎng)布滿全國(guó)，因此就將我國(guó)的平面控制網(wǎng)根據(jù)不同的精度分為一、二、三，四等四個(gè)等級(jí) 。 （ 1） .一等三角鎖 一等三角鎖 作為我國(guó)水平控制網(wǎng)的骨干，它的 的主要作用是 用來 控制二等以及以下各等級(jí)三角網(wǎng) ， 并為研究地球形狀 以 及大小提供 原始資料 資料。一等三角鎖應(yīng)沿著經(jīng)緯線布設(shè)成交叉網(wǎng)狀， 為了控制邊長(zhǎng)誤差的積累，需要在 交叉處設(shè)置起算邊 ，起算邊兩端點(diǎn)精確測(cè)定天文經(jīng)緯度以及天文方位角，用來控制方位角誤差的積累。 一等三角鎖是由若干個(gè)近似等邊三角形構(gòu)成 ，兩起算邊間的鎖段長(zhǎng)度為 200km，鎖段內(nèi)三角形個(gè)數(shù) 一般大于 16個(gè)小于 21個(gè) ，三角形平均邊長(zhǎng) 一般大于 20km,小于 25Km。一等三角鎖各測(cè)段的測(cè)角中誤差，由三角形閉合差按費(fèi)列羅公式計(jì)算，不得大于177。 ″[6]。 一等三角鎖 如圖 所示： 圖 一等三角鎖網(wǎng)形 （ 2） .二等三角網(wǎng) 二等網(wǎng)受一等三角鎖的控制，所以布設(shè)在一等三角鎖內(nèi)，二等網(wǎng)周邊與一等鎖相接 。在二等網(wǎng)中央處測(cè)定起算邊長(zhǎng)以及起算方位角，目的同樣是為了控制邊長(zhǎng)和角度誤差。二等網(wǎng)平均 比一等鎖小，大約在 13Km， 根據(jù)二等三角網(wǎng)的精度要求