大地控制网规范
(1)国家一等大地控制网国家一等大地控制网由卫星定位连续运行基站组成，它是国家大地基准的骨干和主要支撑，以实现我国三维、动态的地心坐标系统，保证大地控制网点位三维地心坐标的精度和现势性。
国家一等大地控制网的卫星定位连续运行基站地心坐标各分量年平均中误差应不大于±
0.5mm，相对精度应不低于1*10-8，坐标年平均变化率中误差水平方向应不大于±2mm，垂直方向应不大于±3mm。
国家一等大地控制网应均匀分布，覆盖我国国土，在满足条件的情况下，宜布设在国家一等水准路线附近和国家一等水准网结点处。
(2)国家二等大地控制网国家二等大地控制网布测目的是实现对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测，结合精密水准测量、重力测量等技术，精化我国似大地水准面;为三、四等大地控制网和地方大地控制网的建立提供起始数据。
国家二等大地控制网相邻控制点间基线水平分量的中误差应不大于±5mm，垂直分量的中误差应不大于±10mm;各控制点的相对精度应不低于1*10-7，其点间平均距离应不超过50km。国家二等大地控制网点应在均匀分布的基础上，综合考虑应用服务和对国家一、二等水准网大尺度稳定性监测等因素。
国家二等大地控制网复测周期为5年，每次复测执行时间应不超过两年。
(3)三等大地控制网三等大地控制网布测目的是建立和维持省级(或区域)大地控制网，满足国家基本比例尺测图的基本需求。结合水准测量、重力测量技术，精化省级(或区域)似大地水准面。
三等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差应不大于±10mm，垂直分量的中误差应不大于±20mm;各控制点的相对精度应不低于1*10-6，其点间平均距离应不超过20km。
三等大地控制网的布设应与省级基础测绘服务、现有技术状况、应用水平及似大地水准面精化等目标相一致，并应尽可能布设在三、四等水准线路上。
(4)四等大地控制网四等大地控制网是三等大地控制网的加密。
四等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差应不大于±20mm，垂直分量的中误差应不大于±40mm;各控制点的相对精度应不低于1*10-5，其点间平均距离应不超过5km。
布设方案
方法
国家大地网一般采用三角测量方法，有时也兼用导线测量或三边测量方法，采取由大到小，逐级控制的原则来布设。
两种方案
利用三角测量布设国家大地网有两种方案。
一是全面布网法，一等三角测量用互相连接的、毫无间隙的大三角形布满全国，然后在一等网中用次等三角测量加密，以达到必要的控制密度。这种方法适用于领域不大的国家。二是纵横锁系布网法，一等三角测量沿着经线和纬线布设成纵横交叉的三角锁系，以构成许多锁环。一等锁环内的二等三角测量有两种布设方式：一是用纵横交叉的两条二等三角锁将一等锁环分成 4个大致相等的部分，这4个空白部分用二等三角网填充；
二是在一等锁环内布设二等全面三角网。纵横锁系布网法适用于领域辽阔的国家。二等填充网或全面网还可以用三等三角测量加密。加密方式也有两种：一是布设连续三角形，二是插入个别的或成组的三等点。大地网还可以进一步用四等三角测量加密。
中国国家大地网
中国除了青藏高原采用精密导线测量方法布设国家大地网之外，其他地区一律采用三角测量，按纵横锁系布网法分成一、二、三、四等布设大地网。
大地控制测量 测试题 名词解释 1.方向改化：将大地线的投影曲线改化成其弦线所加的改正。 2.平面子午线收敛角：直角坐标纵轴及横轴分别与子午线和平行圈投影间的夹角。 3.高斯投影：横轴椭圆柱等角投影（假定有一个椭圆柱横套在地球椭球体外，并与某一条子午线相切，椭球柱的中心轴通过 椭球体中心，然后用一定投影方法，将中央子午线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱上，再将此柱面展开成投影面）。 4.地图投影：将椭球面上的点、线、面按一定的数学法则和条件参数相应地投影到平面上的理论和方法。 5.大地主题反算：如果已知两点的大地坐标，计算其间的大地线长度及其正反方位角。 6.大地主题正算：已知p1点的大地坐标，p1至p2的大地线长及其大地方角，计算p2点的大地坐标和大地线在p2点的反方 位角。 7.大地主题解算：如果知道某些大地元素推求另外一些大地元素，这样的计算称为大地主题解算。 8.起始方位角的归算：将天文方位角以测站垂线为依据归算到椭球面以法线为依据的大地方位角。 9.截面差改正：将法截弧方向化为大地线方向所加的改正。 10.标高差改正：由于照准点高度而引起的方向偏差改正。 11.垂线偏差改正：将以垂线为依据的地面观测的水平方向观测值归算到以法线为依据的方向值应加的改正。 12.大地线：椭球面上两点之间的最短线。 13.大地元素：椭球面上点的大地经度、大地纬度，两点之间的大地线长度及其正、反大地方位角。 14.法截线：过椭球面上一点的法线所作的法截面与椭球面相截形成圈。 15.相对法截线：设在椭球面上任意取两点A和B，过A点的法线所作通过B点的法截线和过B点的法线所作通过A点的法截 线，称为AB两点的相对法截线。 16.空间坐标系：以椭球体中心为原点，起始子午面与赤道面交线为x轴，在赤道面上x轴正交方向为y轴，椭球体的旋转轴 为z轴，构成右手坐标系o：xyz。 17.大地坐标系：以大地经度、大地纬度和大地高来表示点的位置的坐标系。 18.卯酉圈：过椭球面上一点的一个与该点子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合的圈。 19.子午圈：过椭球面上一点的子午面同椭球面相截形成的闭合圈。 选择题 1. 我国采用的高程系是（C ）。 A.正高高程系 B.近似正高高程系 C.正常高高程系 D.动高高程系 2. 同一点曲率半径最长的是（B ）。 A.子午线曲率半径 B.卯酉圈曲率半径 C.平均曲率半径 D.方位角为450的法截线曲率半径 3. 控制测量计算的基准面是（B）。 A.大地水准面 B.参考椭球面 C.法截面 D.水准面 4. 控制测量外业的基准面是（D）。 A.大地水准面
§2.1 国家水平控制网的布设原则和方案 2.1.1 布设原则 我国幅员辽阔，在大部分领域（约9 600 OOOkm 2)上布设国家天文大地网，是一项规模巨大的工程。 为完成这一基本工程建设，在建国初期国民经济相当困难的情况下，国家专门抽调了一批人力、物力、财力，从1951年即开始野外工作，一直延续到1971年才基本结束。面对如此艰巨的任务，显然事先必须全面规划、统筹安排，制定一些基本原则，用以指导建网工作。这些原则是：分级布网，逐级控制；应有足够的精度；应有足够的密度；应有统一的规格。现进一步论述如下。 1.分级布网、逐级控制 由于我国领土辽阔，地形复杂，不可能用最高精度和较大密度的控制网一次布满全国。为了适时地保障国家经济建设和国防建设用图的需要，根据主次缓急而采用分级布网、逐级控制的原则是十分必要的。即先以精度高而稀疏的一等三角锁尽可能沿经纬线方向纵横交叉地迅速布满全国，形成统一的骨干大地控制网，然后在一等锁环内逐级（或同时）布设二、三、四等控制网。 2.应有足够的精度 控制网的精度应根据需要和可能来确定。作为国家大地控制网骨干的一等控制网，应力求精度更高些才有利于为科学研究提供可靠的资料。 为了保证国家控制网的精度，必须对起算数据和观测元素的精度、网中图形角度的大小等，提出适当的要求和规定。这些要求和规定均列于《国家三角测量和精密导线测量规范》（以下简称国家规范）中。 3.应有足够的密度 控制点的密度，主要根据测图方法及测图比例尺的大小而定。比如，用航测方法成图时，密度要求的经验数值见表2-1，表中的数据主要是根据经验得出的。 表2-1 各种比例尺航测成图时对平面控制点的密度要求 由于控制网的边长与点的密度有关，所以在布设控制网时，对点的密度要求是通过规定控制网的边长而体现出来的。对于三角网而言边长s 与点的密度（每个点的控制面积）Q 之间的近似关系为Q s 07.1=。将表2-1中的数据代入此式得出 )(1315007.1km s ≈= )(85007.1km s ≈= )(52007.1km s ≈= 因此国家规范中规定，国家二、三等三角网的平均边长分别为13km 和8km 。 4.应有统一的规格 由于我国三角锁网的规模巨大，必须有大量的测量单位和作业人员分区同时进行作业，为此，必须由国家制定统一的大地测量法式和作业规范，作为建立全国统一技术规格的控制网的依据。
常规大地测量基本技术与方法 1、国家平面大地控制网建立的基本原理 大地测量学的基本任务之一，是在全国范围内建立高精度的大地测量控制网，以精密确定地面点的位置。确定地面点的位置，实质上是确定点位在某特定坐标系中的三维坐标，通常称其为三维大地测量。例如，全球卫星定位系统(GPS)就是直接求定地面点在地心坐标系中的三维坐标。传统的大地测量是把建立平面授制网和高程控制网分开进行的，分别以地球椭球面和大地水准面为参考面确定地面点的坐标和高程。因此，下面将分别进行介绍。 2、建立国家平面大地控制网的方法 2.1 常规大地测量法 2.1.1．三角测量法 1)网形 如下图所示，在地面上选定一系列点位1，2，…，使其构成三角形网状，观测的方向需通视，三角网的观测量是网中的全部(或大部分)方向值，由这些方向值可计算出三角形的各内角。 2)坐标计算原理 如果已知点1的坐标(2t，y1)，又精密地测量了点l至点2的边长3，z和坐标方位角01z，就可用三角形正弦定理依次推算出三角网中其他所有边长，各边的坐标方位角及各点的坐标。这些三角形的顶点称为三角点，又称大地点。把这种测量和计算工作称为三角测量。 3)三角网的元素三角网的元素是指网中的方向(或角度)、边长、方位和坐标。根据其来源的不同，以分为三类。①起算元素：已知的坐标、边长和已知的方位角，也称起算数据。②观测元素：三角网中观测的所有方向(或角度)。②推算元素：由起算元素和观测元素的平差值推算的三角网中其他边长、坐标方位角和各点的坐标。 2.2.2．导线测量法 在地面上选定相邻点间互相通视的一系列控制点A、B、C…，连接成一条折线形状(如图)，直接测定各边的边长和相互之间的角度。若已知A点的坐标(又d，y4)和一条边的方位角(例如AAJ边的方位角04“)，就可以推算出所有其他控制点的坐标。这些控制点称为导线点，把这种测量和计算工作称为导线测量。
一、国家平面控制网的布设原则 分级布网、逐级控制 应有足够的精度 应有足够的密度 应有统一的规格 ㈠传统国家平面控制网布设方案 根据当时国家平面控制网施测的测绘技术水平，我国决定采取传统的三角网作为水平控制网的基本形式，只是在青藏高原特殊困难的地区布设了一等电磁波测距导线。国家三角网的布设方案分为一、二、三、四等4个等级。 一等三角锁是国家大地控制网的骨干，其主要作用是控制二等以下各级三角测量，并为地球科学研究提供资料。一等三角锁尽可能沿经纬线方向布设成纵横交叉的网状图形。 二等三角网是在一等锁控制下布设的，它是国家三角网的全面基础，同时又是地形测图的基本控制。 三、四等三角网是在一、二等网控制下布设的，是为了加密控制点，以满足测图和工程建设的需要。 三、工程平面控制网布设原则 工测控制网可分为两种：一种是在各项工程建设的规划设计阶段，为测绘大比例尺地形图而建立的控制网，叫做测图控制网；另一种是为工程建筑物的施工放样或变形监测等专门用途而建立的控制网，我们称其为专用控制网，建立这两种控制网时亦应遵守下列布网原则。 工测控制网可分为两种：一种是在各项工程建设的规划设计阶段，为测绘大比例尺地形图而建立的控制网，叫做测图控制网；另一种是为工程建筑物的施工放样或变形监测等专门用途而建立的控制网，我们称其为专用控制网，建立这两种控制网时亦应遵守下列布网原则。 1.分级布网、逐级控制 2.要有足够的精度 3.要有足够的密度 4.要有统一的规格 四、工程平面控制网布设方案 工程平面控制网的布设方案可以采用三角网、导线网、GPS网等形式。 一、国家基本控制网 国家平面控制网分为一、二、三、四等四个等级，布设形式有三角锁、精密导线、插点等形式。 二、城市及工程控制网 工程控制网：为城市规划、建筑设计及施工放样等目的而建立的控制网称为城市或工程控制网。 三、小地区控制网 1．小地区控制网：在小范围内建立的控制网称为小地区控制网。 2．分类：首级控制和图根控制
大地控制网规范 (1)国家一等大地控制网国家一等大地控制网由卫星定位连续运行基站组成，它是国家大地基准的骨干和主要支撑，以实现我国三维、动态的地心坐标系统，保证大地控制网点位三维地心坐标的精度和现势性。 国家一等大地控制网的卫星定位连续运行基站地心坐标各分量年平均中误差应不大于± 0.5mm，相对精度应不低于1*10-8，坐标年平均变化率中误差水平方向应不大于±2mm，垂直方向应不大于±3mm。 国家一等大地控制网应均匀分布，覆盖我国国土，在满足条件的情况下，宜布设在国家一等水准路线附近和国家一等水准网结点处。 (2)国家二等大地控制网国家二等大地控制网布测目的是实现对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测，结合精密水准测量、重力测量等技术，精化我国似大地水准面;为三、四等大地控制网和地方大地控制网的建立提供起始数据。 国家二等大地控制网相邻控制点间基线水平分量的中误差应不大于±5mm，垂直分量的中误差应不大于±10mm;各控制点的相对精度应不低于1*10-7，其点间平均距离应不超过50km。国家二等大地控制网点应在均匀分布的基础上，综合考虑应用服务和对国家一、二等水准网大尺度稳定性监测等因素。 国家二等大地控制网复测周期为5年，每次复测执行时间应不超过两年。 (3)三等大地控制网三等大地控制网布测目的是建立和维持省级(或区域)大地控制网，满足国家基本比例尺测图的基本需求。结合水准测量、重力测量技术，精化省级(或区域)似大地水准面。 三等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差应不大于±10mm，垂直分量的中误差应不大于±20mm;各控制点的相对精度应不低于1*10-6，其点间平均距离应不超过20km。 三等大地控制网的布设应与省级基础测绘服务、现有技术状况、应用水平及似大地水准面精化等目标相一致，并应尽可能布设在三、四等水准线路上。 (4)四等大地控制网四等大地控制网是三等大地控制网的加密。 四等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差应不大于±20mm，垂直分量的中误差应不大于±40mm;各控制点的相对精度应不低于1*10-5，其点间平均距离应不超过5km。
控制测量一： 1. 控制测量学 2. 控制测量工程控制测量 工程控制测量的基本任务 测图控制网 施工控制网 变形监测控制网 工程控制测量与大地控制测量的关系 工程控制测量的主要研究内容 3.铅垂线 4. 大地高系统 5. 控制网按照用途分 6. 独立网 7. 水平控制网布设步骤 8. 选点完成后提交的资料 9. 精密测角误差的影响因素 10. 测角误差的减弱措施 11. 方向法和全圆方向法观测水平角的步骤 12. ①分组方向观测法②全组合测角方法 13. 经纬仪的主要系统误差 14. 电子测角的分类
15. 传统测距方法 16. 仪器加常数改正 17. 引起测距误差的误差来源有 18. 测距频率改正公式 19. 相位测量误差 20. 光电测距仪的测程 21. 水准仪基本分类 22. 精密水准测量误差分类 23. 观测程序减弱i角影响 24. 精密水准测量观测测站观测程序 25. 跨河水准测量 26. 相位式测距原理公式 27. 高斯投影 28. 平面控制网平差计算包括 1：控制测量学：研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科 2：控制测量：获得控制网中控制点平面坐标或高程的测量工作。工程控制测量：所有为工业和工程建设测量而建立的平面控制测量和高程控制测量的总称。工程控制测量的基本任务：测图控制网：在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图，用于建筑物的设计和区域规划；施工控制网：在施工阶段建立，作为施工测量和放样的依据；变形监测控制网：在工程竣工后的运营阶段建立，以监视建筑物（构筑物、大型设备）变形为目的，精度要求较高。工程控制测量与大地控制测量的关系：和大地控制测量的理论、方法和技术密切相关；经常需要联测大地控制网；是大地控制测量学的直接应用者，而不能简单理解为其中的一部分；工程控制测量的精度不一定低于大地控制测量；测量范围小于大地控制测量范围，但绝大多数情况并非平面测量，尤其是大型工程的控制测量。工程控制测量的主要研究内容：研究建立和维持高科技水平的工程水平控制网和精密高程控制网的原理和方法，满足国民经济建设、国防建设和地学科学研究的需要；研究获得高精度测量成果的精仪器和使用方法；研究控制网测量成果的数学投影和变换及有关问题的测量计算；研究高精度的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法、控制测量数据库的建立、管理及应用 3：铅垂线：地球上的质点所受的万有引力与离心力的合力称为重力，重力的方向称为铅垂线方向。
国家水平控制网的布设原则和方案 2.1.1 布设原则 我国幅员辽阔，在大部分领域（约9 600 OOOkm2)上布设国家天文大地网，是一项规模巨大的工程。为完成这一基本工程建设，在建国初期国民经济相当困难的情况下，国家专门抽调了一批人力、物力、财力，从1951年即开始野外工作，一直延续到1971年才基本结束。面对如此艰巨的任务，显然事先必须全面规划、统筹安排，制定一些基本原则，用以指导建网工作。这些原则是：分级布网，逐级控制；应有足够的精度；应有足够的密度；应有统一的规格。现进一步论述如下。 1.分级布网、逐级控制 由于我国领土辽阔，地形复杂，不可能用最高精度和较大密度的控制网一次布满全国。为了适时地保障国家经济建设和国防建设用图的需要，根据主次缓急而采用分级布网、逐级控制的原则是十分必要的。即先以精度高而稀疏的一等三角锁尽可能沿经纬线方向纵横交叉地迅速布满全国，形成统一的骨干大地控制网，然后在一等锁环内逐级（或同时）布设二、三、四等控制网。 2.应有足够的精度 控制网的精度应根据需要和可能来确定。作为国家大地控制网骨干的一等控制网，应力求精度更高些才有利于为科学研究提供可靠的资料。 为了保证国家控制网的精度，必须对起算数据和观测元素的精度、网中图形角度的大小等，提出适当的要求和规定。这些要求和规定均列于《国家三角测量和精密导线测量规范》（以下简称国家规范）中。 3.应有足够的密度 控制点的密度，主要根据测图方法及测图比例尺的大小而定。比如，用航测方法成图时，密度要求的经验数值见表2-1，表中的数据主要是根据经验得出的。 表2-1 各种比例尺航测成图时对平面控制点的密度要求 由于控制网的边长与点的密度有关，所以在布设控制网时，对点的密度要求是通过规定控制网的边长而体现出来的。对于三角网而言边长s与点的密度（每个点的控制面 积）Q之间的近似关系为Q =。将表2-1中的数据代入此式得出 .1 s07 .1km s≈ = 07 150 ) ( 13
1 分类方法一：A、B、C、D、E级 1.1参考规范 《全球定位系统GPS测量规范-2009》 1.2 界面显示参数 1.3 划分标准 B、C、D和E级的精度应不低于表1的要求： 表1.2 布设原则： 表1.3 各级GPS网点位应均匀分布，相邻点间距离最大不宜超过网平均间距的2倍。
接收机的选用: 表1.4 级别 B C D、E 单频/双频双频/全波长双频/全波长双频/单频 观测量至少有L1、L2载波相位L1、L2载波相位L1载波相位 同步观测机数≥4 ≥3 ≥2 观测: 表1.5 级别级别 B C D E 卫星截止高度角/度10 15 15 15 同时观测有效卫星数≥4 ≥4 ≥4 ≥4 有效观测卫星总数≥20 ≥6 ≥4 ≥4 观测时段数≥3 ≥2 ≥1.6 ≥1.6 时段长度≥23h ≥4h ≥60min ≥40min 采样间隔30 10-30 5-15 5-15 注1：计算有效观测卫星总数时，应该各时段的有效观测卫星扣除期间的重复卫星数 注2：观测时段长度，应为开始纪律数据到结束记录的时间段 注3：观测时段≥1.6,指采用网观测模式时，每站至少观测一时段，其中二次设站点数应不少于GPS网总点数的60% 注4：采用基于卫星定位连续运行基准站点观测模式时，可连续观测，但观测时间应不低于表中规定的各时段观测时间的和 数据处理 （1）外业数据检核 1)B级GPS网基线外业预处理和C、D、E级GPS网基线处理，复测基线的长度较差ds应满足公式1.1的规定： ds≦2σ (1.1) σ---为基线测量中误差，单位为毫米 2)B、C、D、E级GPS网基线测量中误差σ采用外业测量时使用的GPS接收机的标称精度，计算时变长按实际平均边长计算。 3)B、C、D、E级GPS网同步环闭合差，不宜超过以下规定: 三边同步环中只有两个同步边成果可以视为独立的成果，第三边成果应为其余两边的代数和。由于模型误差和处理软件的内在缺陷，第三边处理结果与前两边的代数和常不为零，其差值应符合公式1.2 ≦
基于IGS的2000国家大地坐标系控制测量研究 目前2000国家大地坐标系（CGCS2000）多利用连续运行基准站进行单点定位解算求得。介绍基于IGS连续运行基准站的单点定位方式求取控制点CGCS2000坐标的方法。利用GAMIT解算基线，在平差软件中强约束IGS连续运行基准站进行约束平差，得到控制点的CGCS2000坐标。经过检核，该方法可以满足D级GPS控制网起算点精度要求。 标签：CGCS2000 连续运行基准站控制测量GAMIT 1引言 我国自2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系（CGCS2000）。CGCS2000与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8-10年。由于CGCS2000的控制成果较少，给测绘工作带来了极大的不便。随着IGS运行基准站在全球的不断完善、数据源的丰富以及一些科研机构GPS免费在线处理的功能的开通，利用具有CGCS2000坐标的IGS连续运行基准站进行单点定位解算求得CGCS2000坐标成为可能。 2方法 将GPS控制网中部分点与IGS连运行基准站联测，通过解算长基线获得控制网中几个具有精确CGCS2000坐标的已知点，将这几个点作为约束点对GPS 控制网进行三维约束平差，进而获取整个GPS控制网所有点的CGCS2000坐标。 2.1GAMIT软件功能简介 GAMIT是美国麻省理工学院与斯克里普斯海洋研究所研制的数据后处理与分析软件。其特点是运算速度快、版本更新周期短以及在精度许可范围内自动化处理程度高等，且其具有开源性，用户可以根据需要对源程序修改，便于科研工作，因此在国内外应用相当广泛。GAMIT软件主要由以下几个模块组成：ARC （轨道积分）、MODEL（组成观测方程）、SINCLN（单差自动修复周跳）、DBLCLN （双差自动修复周跳）、CVIEW（人工交互式修复周跳）、CFMRG （用于创建SOLVE所需的M文件）、SOLVE（利用双差观测按最小二乘法求解参数）。GAMIT 软件处理双差观测量，采用最小二乘算法进行参数估计，可以消除卫星钟差和接收机钟差的影响，明显减弱诸如轨道误差、大气折射误差等系统性误差的影响。 2.2基于GAMIT软件的长基线解算 正确安装Unix或Linux操作系统和GAMIT/GLOBK后，进行文件准备，包括autcln.cmd（周跳自动探测和修改命令表），Process.defaults（sh_gamit命令控制文件），sites.defaults（测站选择控制文件），https://www.doczj.com/doc/1d11585486.html,（测站信息文件），sestbl.（测段信息控制文件），sittbl.（测站信息控制文件）五个文件。
控制测量实习指导书 1.实习概况 实习名称：控制测量实习 计划周数：5周 适用对象：测绘工程专业本科 先修课程：测量学，测量平差基础，控制测量学 实习的目的与任务： 控制测量实习是关于控制网建设理论教学在实践中运用、深化的过程，是重要的教学环节，安排在控制测量理论教学完成之后进行。通过控制测量实习，学生应亲身经历、体验，参与并初步了解建立控制网的基本过程。经过这一理论指导下的感性认识阶段，对书本上学到的知识进一步加深理解、融汇贯通，提高动手技能和实际工程能力，对控制网的相应技术要求、精度指标，更深刻地理解和明确，对建网的施工作业、组织管理在理论与实践相结合的高度上得到全面的锻炼和提高。 2.实习容及日程： 共计25个工作日，工作程序如下： 实习日程表
实习地点 ①导线测量实习——南新道以南，学院路附近，大南湖； ②GPS静态测量实习——市北新道以南，南外环以北，站前路以东，建设路以西，大城 山公园； ③二等水准测量实习——校园及周边 实习队的组织 1.实习队领导 ⑴领队：任课教师兼任。 职责：全面组织实习大纲的实施。 ⑵指导教师：由教研室指派教师、实验员兼任。 职责：协助领队工作，完成分管工作及相关技术指导。 ⑶实习队长：学生班长兼任。 职责：协助教师做好本队学生的人员组织工作。 ⑷作业组长：每组一人。 职责：组织执行实习队下达的作业任务，安排组各成员的工作分工。 ⑸质量监督员：每组一人。 职责：根据教学要求和测量规，检查监督技术质量的执行和完成。 2.实习队分组 学生实习作业组由4～5人组成（含组长、质量监督员各一人）。 作业要求 第一部分平面控制测量 一、选点（实地选点） 1.人员安排及设备工具 ⑴人员安排：根据拟定的选点路线，确定大组数，每大组数含2-3个作业组，大组由指导教师带队。 ⑵设备工具：每大组携带中小比例尺设计图、望远镜、对讲机、卷尺、木桩（或钢钉）、罗盘（市区不带）、绘图纸、铅笔、红油漆等。 2.工作容 ⑴各大组由教师带领，沿拟定路线，沿途确定通视方向和点位，打木桩（油路可用钢钉）进行标志。 ⑵对控制点编号，绘制点之记。 ⑶选点工作结束之后，绘制选点图。 3.注意事项 ⑴相邻点间应通视良好，视线超越（或旁离）障碍物的高度（或距离），一级导线不小于0.5m，采用
《控制测量学》试题参考答案 一、名词解释： 1、子午圈：过椭球面上一点的子午面同椭球面相截形成的闭合圈。 2、卯酉圈：过椭球面上一点的一个与该点子午面相垂直的法截面同 椭球面相截形成的闭合的圈。 3、椭园偏心率：第一偏心率 a b a e 2 2- =第二偏心率 b b a e 2 2- =' 4、大地坐标系：以大地经度、大地纬度和大地高来表示点的位置的坐标系。P3 5、空间坐标系：以椭球体中心为原点，起始子午面与赤道面交线为X轴，在赤道面上与X轴正交的方向为Y轴，椭球体的旋转轴为Z轴，构成右手坐标系O-XYZ。P4 6、法截线：过椭球面上一点的法线所作的法截面与椭球面相截形成圈。P9 7、相对法截线：设在椭球面上任意取两点A和B，过A点的法线所作通过B点的法截线和过B点的法线所作通过A点的法截线，称为AB两点的相对法截线。P15 8、大地线：椭球面上两点之间的最短线。 9、垂线偏差改正：将以垂线为依据的地面观测的水平方向观测值归算到以法线为依据的方向值应加的改正。P18 10、标高差改正：由于照准点高度而引起的方向偏差改正。P19 11、截面差改正：将法截弧方向化为大地线方向所加的改正。P20 12、起始方位角的归算：将天文方位角以测站垂线为依据归算到椭球面以法线为依据的大地方位角。P22 13、勒让德尔定理：如果平面三角形和球面三角形对应边相等，则平面角等于对应球面角减去三分之一球面角超。P27 14、大地元素：椭球面上点的大地经度、大地纬度，两点之间的大地线长度及其正、反大地方位角。P28 15、大地主题解算：如果知道某些大地元素推求另外一些大地元素，这样的计算称为大地主题解算。P28 16、大地主题正算：已知P１点的大地坐标，P１至P２的大地线长及其大地方位角，计算P２点的大地坐标和大地线在P２点的反方位
第2章传统大地控制网
第2章传统大地控制网 §2．1 传统大地控制网的布设 2．1．1传统大地控制网的建设 采用传统大地测量技术建立平面大地控制网就是通过测角、测边推算大地控制网点的坐标。其方法有：三角测量法、导线测量法、三边测量法和边角同测法。 三角测量法是我国建立天文大地网的主要方法。 我国在西藏地区天文大地网布设中主要采用导线测量法。 三边测量法和边角同测法只是在特殊情况下采用，我国天文大地网布设中没有采用该方法。 2．1．2三角网布设的原则 国家三角网布设的原则是（重点）： 1．分级布网、逐级控制 先以高精度的稀疏的一等三角锁网，纵横交叉地布满全国，形成统一坐标系统骨干网。然后，按不同地区、不同特点的实际需要，再分别布设二、三、四等三角网。 2．具有足够的精度 国家三角网是控制测图的基础，它的精度必须保证测图的实际需要。 3．具有足够的密度 三角点的密度要根据测图的方法及比例尺的大小而定。一般按航测成图的要求。4．要有统一的规格 建立国家三角网，工程规模巨大，必须有大量的测量单位和作业人员划分地区进行作业，为此，国家必须制定统一的布网方案和《国家三角测量和精密导线测量规范》，作为测量和建立全国统一的三角锁网的依据。 2．1．3全国天文大地网整体平差 全国天文大地网整体平差于1978年至1984年期间完成，1984年6月通过技术鉴定。通过天文大地网整体平差，消除了原来分区平差和逐级控制产生的不合理影响，提高了大地网精度；建立了我国自己的1980国家大地坐标系，并为精化地心坐标提供了条件。它是我国大地测量发展史上的一个里程碑，也为我国大地测量的进一步发展打下了良好的基础。 全国天文大地网整体平差的技术原则如下： (1)地球椭球参数。地球椭球参数采用1975年国际大地测量与地球物理联合会(iugg)
现代大地控制测量大纲 一：授课内容 课程性质、目的与任务 本课程是土木工程学院测量系测绘工程、地理信息系统的专业基础课。随着以 GPS 、 GIS 、 RS 三大技术为标志的测绘科学技术的飞速发展，按照教学内容现代化的要求 , 本课程的教学目的已不再仅仅是为了建立大地控制网，将从空间定位及点位、图形的几何表述方面来为后续的 GPS 、 GIS 、 RS 专业课打基础。 围绕着大地控制网的建立 , 势必涉及测量学、测量平差、测量平差、地图投影、大地天文学、工程测量学、卫星大地测量、物理大地测量等多门课程的有关内容，它作为一门核心课程也正是贯串和联系这些课程的纽带。 GPS 和 GIS 已深入到地球科学的各个领域 , 因此《现代大地控制测量》亦可作为我校地球物理和海洋学专业的选修或辅修课。 课程基本要求 (一) 地球坐标系和地球椭球 1. 掌握各类地球坐标系和地球椭球的意义和作用以及地球坐标系与其相应的地球椭球的关系 , 2. 掌握运用微分几何知识对地球椭球面的数学性质进行分析；掌握各种法截线以及大地线的曲率及曲率半径的计算；掌握子午线弧长及平行圈半径、弧长和面积的计算。 3. 了解大地线的定义与性质；了解以弧长和大地方位角为参数的大地线参数方程；熟悉椭球面上的各种坐标系。 4. 了解椭球面上大地坐标的计算；熟悉大地坐标的微分公式。 5. 熟练掌握 X、Y 、Z与B、L 、H 之间的函数及微分关系式 , 并能进行计算；熟悉B 、L、 H 与椭球元素之间的微分关系式以及空间直角坐标系之间的旋转变换；熟练掌握站心地平坐标系与空间大地直角坐标系间的转换关系以及两类旋转角的关系式 , 熟悉站心地平坐标系的各种应用；熟悉两个空间大地直角坐标系之间的转换模型 ( 布尔莎 - 沃尔夫模型、莫洛金斯基模型、范士模型 ) 。
平面控制网的布设形式 The manuscript was revised on the evening of 2021
场地平整就是将天然地面改造成工程上所要求的设计平面，由于场地平整时全场地兼有挖和填，而挖和填的体形常常不规则，所以一般采用方格网方法分块计算解决，平整场地前应先做好各项准备工作，如清除场地内所有地上、地下障碍物；排除地面积水；铺筑临时道路等 平面控制网的布设形式，应根据建筑总平面图、建筑场地的大小和地形、施工方案等因素来确定。 对于地形起伏较大的山区或丘陵地区，常用三角网或三边网； 对于地形平坦而通视较困难的地区或建筑物布置不很规则时，可采用导线网；对于地势平坦的、建筑物众多且布置比较规则和密集的工业场地或住宅小区，一般采用建筑方格网； 对于地面平坦的小型施工场地，常布置一条或几条建筑基线，组成简单的图形。 平面控制网，应根据等级控制点进行定位、定向和起算，其等级和精度应符合下列规定： ①建筑场地面积大于或重要工业区，宜建立相当于一级导线精度的平面控制网； ②建筑场地小于或一般性建筑区，可根据需要建立相当于二、三级导线精度的平面控制网； ③当原有控制网作为场区控制网时，应进行复测检查。 高程控制网应布设成闭合水准路线、附合水准路线或结点水准网形。高程测量的精度，一般不宜低于三等水准测量的精度要求。 8．2建筑基线
8．2．1?建筑基线的布设方法 在面积不大、地势较平坦的建筑场地上，根据建筑物的分布、场地地形等因素，布设一条或几条轴线，以作为施工控制测量的基准线，简称建筑基线。 建筑基线的布设形式有三点“一”字形、三点“Ｌ”字形，四点“Ｔ”字形及五点“十”字形等形式。 布设时要求做到： 建筑基线应平行或垂直于主要建筑物的轴线，以便用直角坐标法进行测设； 建筑基线相邻点间应互相通视，且点位不受施工影响； 为了能长期保存，各点位要埋设永久性的混凝土桩； 基线点应不少于三个，以便检测建筑基线点有无变动。 8．2．2?建筑基线的测设方法 根据建筑红线测设 在城市建设区，建筑用地的边界线（建筑红线）是由城市规划部门选定并由测绘部门现场测设的，可作为建筑基线放样的依据。 一般情况下，建筑基线与建筑红线平行或垂直，故可根据建筑红线用平行线推移法测设建筑基线。 如图，AB、AC是建筑红线，从A点沿AB方向量取d2定Ⅰ′点，沿AC方向量取d1定Ⅰ″点。 2．根据建筑控制点测设 对于新建筑区，在建筑场地上没有建筑红线作为依据时，可根据建筑基线点的设计坐标和附近已有控制点的关系，按前所述测设方法算出放样数据，然后放样。
工测控制网附合于国家大地网的探讨 邱云峰 (云南省测绘局质检站 650034) 【摘 要】 本文从工测控制网和国家大地网的精度要求入手,分析了工测控制网附合于国家大地网的可行性。探讨了对大地点的改算方法及可靠性的检验。对改善工测控制网的精度,避免粗差和系统误误差有现实意义。 目前,在布设工程测量控制网或城市测量控制网(以下统称工测控制网)的过程中,建立坐标系时,首先考虑长度变形不能超过2.5cm/km,在高原地区或远离中央子午线的地区,长度变形较大时,布设首级控制网一般采用以国家大地坐标系有联系的地方独立坐标系,即一个坐标点、一个方位角和一个确定的长度因子为起算数据的独立网。独立网在设计、实施和计算方面 较简便,工作量较小,但检核条件较少,容易出现粗差和系统误差。同时,不利于将其成果改算到国家系统。 一、控制网的精度概况 1.工测控制网的精度要求 为了保证各种大比例尺测图和一般的工程测量要求,根据n工程测量规范m(GB5026-93),工测控制网布设的主要技术指标见表1: 表1 项目三 角 测 量导 级 测 量 等级平均 边长 (km) 测角中 误差(″) 起始边相 对中误差 最弱边边长 相对中误差 导线 长 (km) 平均 边长 (k m) 测角中 误差(″) 测距相对 中误差 相对 闭合差 二等9.1 1.01/25万1/12万 三等 4.5 1.81/12万1/7万143 1.81/15万1/5.5万四等 2.0 2.51/7万1/4万9 1.5 2.51/8万1/3.5万 2.国家大地网的概况 我国统一的天文大地网的布设,开始于50年代 初,于70年代基本完成。由于施测年代长,采用的技术 规范标准较多,表2仅列出主要的几个实测技术指标。 表2 等级项目 一等三 角锁(网) 二等三 锁(网) 二等三角 补充网 备 注 平均边 长(km)3013-2013 测角中 误差(″) ±0.550.77～0.99 1.50～1.78 新启用的1980西安坐标系是在参考椭球(IA G-1975基准a=6378140m,A=1/298.257)面上进行整体平差的,参加整体平差的一、二、三等三角点和导线点总数约为5万个。平差后相对大地原点的最远点误差为0.7m～0.8m。全网计算了76条短边长误差和测角误差,其结果见表3。利用200多条激光测距边成果与平差边长比较,其差值一般为2～3×10-6,最大5×10-6。 表3 m s 小于 1/30万 1/30万 ～1/20万 1/20万 ～1/10万 小于 1/10万 最大值最小值个数39132311/8万1/86万m A(″)0～0.50.5～1.01.0～1.5小于1.5最大值最小值个数2827292 1.53 从以上结果可知,国家大地网的主要技术精度指标较高,可作为工测控制网的起算数据。大地点之间的相邻边较长,在加密工测控制网时,可通过增测起始边长等方法来减弱这一影响。 二、坐标系的选择和改算 1.坐标系的选择 布设工测控制网选择坐标系时,首先考虑长度变
第五章大地测量基本技术与方法 ——国家平面控制网的建立 ——大地测量仪器及精密角度测量——导线测量成果预处理 ——国家高程控制网的建立 ——精密水准仪精及密水准测量——重力测量 (天文测量简介——大地测量数据处理的数学模型上一讲应掌握的内容 1、平面子午线收敛角公式 过某点的子午线与坐标纵轴正向之间的夹角 上一讲应掌握的内容 2、方向改化公式 “ 曲改直” 大地线描写形曲线与其弦线之间的夹角, 叫方向改化。 上一讲应掌握的内容 4、高斯投影坐标的邻带换算 高斯投影的换带计算一般采用高斯投影反正算法。 即把点的旧带平面坐标 x 旧 , y 旧经高斯投影反算得椭球面坐标 B , L ,再将 B , L 经高斯投影正算得该点在新带的坐标 x 新 , y 新。具体做法为: ① x 旧 , y 旧经投影反算得 B , l 旧 ② L =L 0旧 +l 旧
③ l 新 =L -L 0新 ④ B , l 新经投影正算得 x 新 , y 新 这里 L 0旧 , L 0新分别表示旧带和新带中央子午线经度。 这种换带方法也适用于任意中央子午线的换带。 已知高斯投影 6°带坐标系的坐标,如何求该点在 3°带坐标系中的坐标? 椭球面元素化算到高斯投影面的内容 (总结 椭球面元素化算到高斯投影面的内容 第五章Ⅰ国家平面控制网的建立 ——建立平面大地控制网的方法——建立国家平面大地控制网的基本原则——国家平面大地控制网的布设方案 ——利用现代测量技术建立国家大地测量控制网 ——国家平面大地控制网的布设一、建立国家平面大地控制网的方法 (一常规大地测量法 1. 三角测量法 1 网形 ? 三角测量的优点是:图形简单, 结构强, 几何条件多, 便于检核, 网的精度较高。? 不足之处是:在平原地区或隐蔽地区易受障碍物的影响,布设困难,增加了建标费用;推算而得的边长精度不均匀, 距起始边越远边长精度越低。 1. 三角测量法
1.大地测量学的任务 大地测量学的主要任务有以下三个方面：（1）在广大面积上建立一系列地面点构成的大地控制网，以精密确定地面点的位置及随时间的变化规律，为测制地图、经济建设、国防建设和地球动力学等科研工作提供控制基础，也为人造卫星、导弹和各类航天器控制与通信提供精确的轨道坐标和地面控制站坐标；（2）研究和测定地球形状、大小及其随时间的变化规律，为大地控制网、地球科学和空间科学提供基准面和基础数据；（3）研究和测定地球重力场及其变化规律，为大地控制网的归算、人造卫星精密定轨、远程武器的精确打击和地球物理反演、地震预报等提供必要的资料。 2.大地控制网的作用 建立大地控制网是大地测量的重要任务。大地控制网的作用可概括为以下四个方面：1）、控制地形测图 地球的形状近似一个椭球，在小范围内测绘地形图可不考虑地球的曲率，而在全国范围内测绘和编制各种比例尺地形图时，必须把地球看成一个曲面。但椭球面是一个不可展开的曲面，解决方法是在测图前先进行大地测量。在全国范围内布设大地控制网，精确测定网中各大地点的平面坐标和高程，按一定的数学方法将这些点投影到平面上，构成一个完整的、精确的测图控制系统。根据这些点进行测图，就能使地球表面上的地貌、地形测绘到平面上，而且还可保证各地区同时开展测制的地图拼接而不产生明显的变形和裂口，有效地控制测图时产生的误差累积，把误差限制在控制点之间，确保地图的精度。 2）、为经济建设和国防建设提供控制基础 在经济上，开发矿山资源、建设工业基地、建设铁路、建设高速公路、兴修水利工程、建设开发区和国土综合治理等各项经济建设，不仅需要各种比例尺地形图为“蓝图”进行规划设计，还需要直接利用大地测量成果。 在军事上，常规火炮和远程导弹的发射和精确打击，要保证命中几十公里、几百公里，甚至上万公里以外的打击目标，首先必须知道发射点和打击点的精确坐标、距离和方位；其次要标定火炮在某一坐标系下方位标的方位和天文坐标系，这是大地测量所要完成的一项重要任务。GPS导航定位技术，是现代精确制导武器重要的制导手段。在国防建设中，如军事基地、机场、军港、地下设施、边疆和海疆的标定，都需要大地测量保障。试验洲际导弹的命中精度，要在导弹飞行的沿线地面设立许多跟踪站（海上飞行时由大型测量船跟踪），以观测导弹飞行轨道，并要测量发射场周围的重力异常，以计算轨道的重力修正。这些跟踪站间距离达上千公里，站间位置的相对精度要高于0.5×10_6，都是通过大地控制测量和重力测量来保证。 3）、为确定更精确的大地基准、大地坐标系和研究地球形状提供资料 大地测量中所测定的地球大小是指测定地球椭球的参数，研究地球的形状是指研究大地水准面的形状。椭球的形状可以用长半径和短半径来表示，也可以用长半径和扁率来表示，要精确测定椭球参数长半径、短半径（或扁率），就必须综合利用大地控制测量、天文测量、重力测量和卫星大地测量资料。 大地测量是在地球表面上进行的，为了正确处理大地测量成果，就必须知道表示地球椭球的长半径和扁率。大地测量为确定地球形状提供资料，而所确定的地球椭球面又反过来作为大地测量成果计算的基准面，这是相辅相成、逐步趋近的过程。由于大地测量手段、方法和精度的不断改进和提高，特别是卫星大地测量手段的出现，目前对地球椭球参数的确定已达到相当高的精度。 具有确定几何参数的地球椭球辅之于定位、定向参数和物理参数则构成相应的大地基准，以该大地基准为基础形成的坐标系，即为大地坐标系。 4）、为地球物理学、地球动力学、地震学和海洋学等基础科学研究提供数据