【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ⑵ 施工控制網(wǎng)（如圖22所示） 核電站施工控制網(wǎng)是勘察設(shè)計(jì)之后，在場(chǎng)地基本整平的基礎(chǔ)上建立的控制網(wǎng)。 圖22 施工控制網(wǎng) 2 變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)（如圖23所示）圖23 監(jiān)測(cè)控制網(wǎng) 對(duì)撞機(jī)環(huán)形段平面控制網(wǎng) 正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是一種高能物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備，旋轉(zhuǎn)速度快，定位、定向精度要求高，是一項(xiàng)名副其實(shí)的精密工程 測(cè)量。為了達(dá)到對(duì)撞機(jī)的高速、科學(xué)運(yùn)行， 必須建立精密工程控制網(wǎng)，這種網(wǎng)是建立在地下空間的環(huán)形控制網(wǎng)，其精度要求高，測(cè)量工作難度大。（如圖24所示） 圖24 對(duì)撞機(jī)環(huán)形段平面控制網(wǎng)示意圖 本章總結(jié)本章內(nèi)容首先介紹了精密工程控制網(wǎng)的特點(diǎn)和布設(shè)原則，其次介紹了精密控制網(wǎng)與普通控制網(wǎng)的區(qū)別以及精密工程控制網(wǎng)的測(cè)量標(biāo)志（觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志和照準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志），最后介紹了幾種典型的精密工程控制網(wǎng)。3 高精度控制網(wǎng)的一般建立方法 高精度控制網(wǎng)的一般方法建立原理工業(yè)測(cè)量中特高精度控制網(wǎng)的形狀不同，而其最大控制面積一般只有數(shù)百平方米?，F(xiàn)有如圖31所示的一個(gè)控制網(wǎng)，各測(cè)站（S 1，S 2，S 3，…，S 6）間必須的角度可精確量測(cè)，而為了測(cè)定 邊長(zhǎng)時(shí)S1S2及邊長(zhǎng)S5S6，在交會(huì)角相宜部位相應(yīng)地設(shè)置了標(biāo)準(zhǔn)尺 MN與標(biāo)準(zhǔn)尺OP。在解得各站近似平面坐標(biāo)之后，即可按相應(yīng)的“大地網(wǎng)”或“工程網(wǎng)”進(jìn)行嚴(yán)格平差，以獲得平差后的各測(cè)站的平面坐標(biāo)值。圖31 一種常見(jiàn)的控制網(wǎng)在物方空間坐標(biāo)系DXYZ內(nèi)(注意此坐標(biāo)系為左手坐標(biāo)系)，如圖，自?xún)蓽y(cè)站A(XA,YA,ZA)與B(XB,YB,ZB)以前方交會(huì)方式解求點(diǎn)P的平面坐標(biāo)(XP,YP)［6］： 31 若物方空間坐標(biāo)系原點(diǎn)與點(diǎn)A重合，即XA=YA=0,則式可改寫(xiě)作： 32 若物方空間坐標(biāo)系原點(diǎn)與點(diǎn)A重合(即XA=YA=0)，且其Y軸與AB的水平投影重合(即YB=S,XB=0)則應(yīng)寫(xiě)作： 33 此后可解求被測(cè)點(diǎn)P與B站(和A站)經(jīng)緯儀豎軸間的水平距離a（及b）[2]： 34 接著，即可按“間接高差”法求得被測(cè)點(diǎn)P相對(duì)A站（和B站）經(jīng)緯儀橫豎軸交點(diǎn)的高差（及）。由間接高程計(jì)算式： 35 當(dāng)不考慮i與v時(shí)有： 36 因而有被測(cè)點(diǎn)P的高程為[6]： 37 顯然，沒(méi)有任何誤差的情況下，應(yīng)存在以下關(guān)系式： 38 就是說(shuō)，自?xún)蓽y(cè)站測(cè)量某任意未知點(diǎn)的高差，應(yīng)與兩測(cè)站間的高差相等。 精度估算 平面坐標(biāo)精度分析依式有兩點(diǎn)法前方交會(huì)平面點(diǎn)位中誤差Mp的關(guān)系式為[4]： 39 式中：m——內(nèi)角A或B的測(cè)角中誤差； ，——測(cè)站點(diǎn)A與B的點(diǎn)位中誤差?，F(xiàn)舉兩例，以了解各有關(guān)值的影響：若=2500mm， =，=，有： 若，有： =由以上式與式的兩個(gè)例子得知，, 基線S的測(cè)定精度，內(nèi)角A與B的測(cè)定精度均與比較高。此兩例中，交會(huì)角尚好。經(jīng)銦瓦尺改正后距離發(fā)生變化，所以控制點(diǎn)坐標(biāo)也會(huì)變化。由式，得：。則可以得到銦瓦尺改正后控制點(diǎn)的坐標(biāo)精度[5]。 高程精度分析 由式，當(dāng)沒(méi)有儀器高i和目標(biāo)高v影響時(shí)，高程中誤差關(guān)系式為： 310現(xiàn)舉一例，以了解有關(guān)值對(duì)高程誤差之影響： 設(shè)即，且=，S=2500mm，有： 設(shè) 控制網(wǎng)建網(wǎng)的作業(yè)方法與其它技術(shù)問(wèn)題 作業(yè)方法 (1)近似量取兩測(cè)站（A,B）間的距離，讀至cm就可以滿足要求； (2)在物方空間適宜部位布置已知長(zhǎng)度的距離MN，如3m長(zhǎng)一級(jí)銦瓦水準(zhǔn)尺，1m長(zhǎng)的日內(nèi)瓦尺，并且使MN處于水平狀態(tài)； (3)自測(cè)站A與B按前述普通測(cè)量前方交會(huì)法，測(cè)定M,N的平面坐標(biāo)； (4)求解比例尺歸化系數(shù)： 311 此時(shí)還可以計(jì)算兩測(cè)站A與B間水平投影的實(shí)長(zhǎng)S： 312 按下式計(jì)算銦瓦尺M(jìn)，N的平面坐標(biāo)： 313 (5)根據(jù)平面坐標(biāo)計(jì)算公式： 314 求出各未知控制點(diǎn)的平面坐標(biāo) (6)按前述間接高程方法解求各控制點(diǎn)的高程。 關(guān)于銦瓦尺與普通測(cè)量?jī)x器的選擇（1）銦瓦尺的選擇問(wèn)題 近景攝影測(cè)量中之所以采用上述銦瓦尺測(cè)量方法，是因?yàn)槌Ｒ?guī)測(cè)量方法難以達(dá)到左右的精度要求。一般的鋼尺丈量法肯定不行，而像ME5000型高精度測(cè)距儀，其標(biāo)稱(chēng)精度也僅能達(dá)到的精度，其隨機(jī)加常數(shù)已不可容忍，且儀器昂貴。而未經(jīng)檢定的一級(jí)銦瓦瓦水準(zhǔn)尺，其誤差約為或更大一些，此種標(biāo)準(zhǔn)尺或日內(nèi)瓦尺的利用，配合其他測(cè)量技術(shù)，可在數(shù)米至十?dāng)?shù)米的測(cè)量范圍內(nèi)，滿足控制點(diǎn)的測(cè)定精度達(dá)到左右。（2）經(jīng)緯儀的選擇問(wèn)題分析式可知，測(cè)角精度要求較高。近景攝影測(cè)量控制工作中，所用的經(jīng)緯儀一般是DJ2,DJ1甚至DI07等級(jí)，即按室內(nèi)法檢定時(shí)，其水平方向中誤差相應(yīng)地可達(dá)到，的等級(jí)，甚至更好一些。實(shí)際作業(yè)中，可參考相應(yīng)規(guī)范執(zhí)行，但因近景控制作業(yè)中，一般環(huán)境較好，視情況可適當(dāng)減少測(cè)回?cái)?shù)。(3)測(cè)距儀的使用可能性 一些高精度光電測(cè)距儀，當(dāng)其隨機(jī)加常數(shù)較?。ㄈ纾r(shí)，可以用在場(chǎng)面較大或精度要求較低的情況。 作業(yè)注意事項(xiàng)(1)水平角起始方向線的確定 水平角起始方向線的確定異常重要，因它直接影響前方交會(huì)兩個(gè)角度（A與B）的測(cè)角精度?？刹捎玫姆椒ㄓ衃8]：①平行光管法：同時(shí)使用兩臺(tái)經(jīng)緯儀情況時(shí)，使它們調(diào)焦至無(wú)窮遠(yuǎn)，并能互相 看到對(duì)方之十字絲。此時(shí)，已達(dá)到兩視準(zhǔn)軸平行，如圖，但還未重合，且均與兩儀器（A,B）連線有夾角。重新調(diào)焦，瞄準(zhǔn)對(duì)方物鏡上與物鏡同圓心的標(biāo)志m，以達(dá)到縮小之目的。本方法精度可達(dá)左右，但標(biāo)志m的標(biāo)志位置有嚴(yán)格要求。②旋轉(zhuǎn)被測(cè)經(jīng)緯儀法：確定測(cè)站A至測(cè)站B的起始方向線時(shí)，將測(cè)站B的經(jīng)緯儀視準(zhǔn)軸豎直安放，如圖所示，并在視準(zhǔn)軸上選擇或設(shè)置鉛垂目標(biāo)，讀取它的盤(pán)左與盤(pán)右的水平角讀數(shù)。此后，將測(cè)站B儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)，再由測(cè)站A觀測(cè)原來(lái)選擇的目標(biāo)。旋轉(zhuǎn)前后，該目標(biāo)水平方向讀數(shù)的平均數(shù)，即是自A站至B站的水平起始方向線讀數(shù)。選擇兩個(gè)目標(biāo)可作檢查或提高測(cè)定精度。(2)兩測(cè)站間高差的確定兩測(cè)站（A與B）間高差的精確測(cè)定，需要注意的問(wèn)題是：①經(jīng)緯儀一測(cè)回垂直角的測(cè)定精度比一測(cè)回水平角的測(cè)定精度要低2倍以上，應(yīng)據(jù)式加以分析，并確定垂直角的測(cè)回?cái)?shù)。②可借助高度尺（如高度卡尺、垂直安放的“鋼筆尺”等），按“經(jīng)緯儀水準(zhǔn)法”，測(cè)求兩測(cè)站間的高差。高度尺應(yīng)置放在與儀器大致等高的穩(wěn)定位置。③應(yīng)注意到：一旦重新安置儀器或使用經(jīng)緯儀腳螺旋，兩測(cè)站間高差會(huì)有變化。④可選擇控制點(diǎn)（其空間坐標(biāo)為X,Y,Z），隨時(shí)監(jiān)視兩測(cè)站間的高程變化。(3)測(cè)站位置的穩(wěn)定性高精度近景攝影測(cè)量控制測(cè)量中，使用一般的三腳架不一定是穩(wěn)定的，需要注意的是[10]：①近景控制中，常常需要建立有強(qiáng)制對(duì)中裝置的測(cè)墩；②高精度控制測(cè)量中，應(yīng)將基座一直保留在測(cè)墩上。 本章總結(jié)本章主要介紹了高精度控制網(wǎng)的一般測(cè)量方法的基本原理和精度估算方法，建立高精度控制網(wǎng)的具體作業(yè)方法以及高精度控制網(wǎng)建網(wǎng)過(guò)程中關(guān)于銦瓦尺和測(cè)量?jī)x器的選擇和作業(yè)注意事項(xiàng)的技術(shù)問(wèn)題。4 應(yīng)用實(shí)例 任務(wù)簡(jiǎn)介我們以測(cè)繪學(xué)院門(mén)前的石頭為研究對(duì)象，該石頭大約有2m多高，3m多長(zhǎng)，通過(guò)所建立的高精度控制網(wǎng)，測(cè)量石頭上各近景攝影測(cè)量需要的控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)，經(jīng)過(guò)近景攝影測(cè)量數(shù)據(jù)處理，對(duì)其進(jìn)行建模和三維可視化，最后得出一幅可視化的三維影像。我們測(cè)量過(guò)程中使用到的儀器主要有：拓普康GTS225全站儀一臺(tái)，三腳架四個(gè)，三個(gè)同型號(hào)的反光鏡，兩根3m長(zhǎng)的銦瓦尺)。 外業(yè)觀測(cè)實(shí)施（1）準(zhǔn)備工作 因?yàn)榻⒖刂凭W(wǎng)的目的是為了近景攝影的控制點(diǎn)，需要求得石頭上點(diǎn)的三維坐標(biāo)，我們?cè)谑^上貼了七十二張的白紙作為近景攝影測(cè)量的控制點(diǎn)，并編上號(hào)，白紙上標(biāo)明對(duì)角線的交點(diǎn)，作為觀測(cè)目標(biāo)。并對(duì)石頭的四面編號(hào)。：111第一面第一行第一個(gè)311第三面第一行第一個(gè)113第一面第一行第三個(gè)315第三面第一行第五個(gè)116第一面第一行第六個(gè)321第三面第二行第一個(gè)131第一面第三行第一個(gè)324第三面第二行第四個(gè)134第一面第三行第四個(gè)326第三面第二行第六個(gè)137第一面第三行第七個(gè)331第三面第三行第一個(gè)151第一面第五行第一個(gè)334第三面第三行第四個(gè)154第一面第五行第四個(gè)336第三面第三行第六個(gè)211第二面第一行第一個(gè)411第四面第一行第一個(gè)232第二面第三行第二個(gè)432第四面第三行第二個(gè)241第二面第四行第一個(gè)451第四面第五行第一個(gè)為了測(cè)距，還需要準(zhǔn)備一塊反光紙。由于反光鏡的棱鏡常數(shù)不同，所以需要測(cè)量前在全站儀里設(shè)置棱鏡常數(shù)。因此，我們對(duì)全站儀測(cè)距和鋼尺測(cè)距做了比較，從而獲取棱鏡常數(shù)。：鋼尺測(cè)距(m)1號(hào)反光鏡測(cè)距(m)2號(hào)反光鏡測(cè)距(m)差值(m)0（2）選點(diǎn) 經(jīng)過(guò)勘察，在保證通視的前提下，在石頭的四周找了四個(gè)點(diǎn)作為控制點(diǎn)，打下木樁。（3）架設(shè)儀器 （4）數(shù)據(jù)觀測(cè) 為了節(jié)約時(shí)間，我們采用了三架法，角度觀測(cè)了水平角和豎直角，水平角觀測(cè)了兩個(gè)測(cè)回，每一測(cè)回用了方向觀測(cè)法，即觀測(cè)控制網(wǎng)內(nèi)角的同時(shí)觀測(cè)了銦瓦尺，每一測(cè)站要保證觀測(cè)兩根銦瓦尺，測(cè)距時(shí)