控制测量学高程控制网的布设
工程高程控制网的布设
昆明冶金高等专科学校测绘学院
3）水准点的埋设
普通水准标石是由柱石和盘石两部分组成。标石可用混凝土浇制 或用天然岩石制成。水准标石上面嵌设有铜材或不锈钢金属标志。
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4）布设原则
高级到低级、从整体到局部逐级控制 、逐级加密 。
5）水准测量等级精标
等级
项
目
一 二 ≤±1.0㎜ ≤±2.0㎜ 三 ≤±3.0㎜ ≤±6.0㎜ 四 ≤±5.0㎜ ≤±10.0㎜ ≤±0.45 ㎜ ≤±1.0㎜
每公里高差中数的偶然中误差M∆ 每公里高差中数的全中误差Mw
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6）水准网的布设形式
（1）一二等水准路线是国家的精密高程控制网 一等水准网是国家高程控制网的骨干，也是研究地壳和地面垂直运动等 科学问题的主要依据，其环线周长一般在1000~2000km之间。一般布设在 地质构造稳定，坡度较平缓的交通线附近。 （2）二等水准网在一等水准环内布设，是国家高程控制网的基础。二等水 准路线应尽可能沿公路、铁路、河流布设，以保证较好的观测条件。二等 水准网环线周长根据地形条件一般在500~700km之间 （3）三四等水准测量直接提供地形测图和工程建设所需的高程控制点。 三等水准路线根据需要在高等水准网的基础上加密布设成附合路线， 并尽可能相互交叉构成闭合环。单独的附合路线长度应不超过200km；环 线周长不超过300 km。 四等水准路线一般以附合路线布设于高级水准点之间，附合路线长度 应不超过80km。
技术设计：搜集和分析测区已有的水准测量资料， 拟定经济合理、技术可行的布设方案。一、二等水准 路线应在 1： 50万或 1： 100万地形图上进行；三、四等 水准路线在1：10万或1：20万地形图上进行。
高程控制点布设技术介绍
高程控制点布设技术介绍高程控制点布设是地理测绘中非常重要的一项工作，它用于确定地面上的高程，为测绘和工程建设提供准确的高程信息。
本文将介绍高程控制点布设的技术原理、方法和应用。
一、技术原理在地理测绘中，高程控制点布设是通过测量地面上点的海拔高度来确定该点的高程。
而测量地面高程的常用方法是利用全站仪进行高程测量。
全站仪是一种先进的测量仪器，它结合了电子、光学和计算机技术，可以同时进行水平和垂直角度、距离和高程的测量。
在高程控制点布设前，首先需要进行基准面选择。
常用的基准面有大地水准面、平均海平面等。
选择合适的基准面对于保证高程数据的准确性至关重要。
然后，根据布设的需要确定布设区域，通常以工程或测绘活动的范围为基础。
二、技术方法1. 直接高程测量法直接高程测量法是通过在待测地面上设置试验点，然后使用全站仪进行高程测量。
这种方法适用于较小且地形相对平坦的区域。
在测量过程中，需要注意设置试验点的位置和数量，以保证测量结果的准确性。
2. 差分GPS技术差分GPS技术是利用全球定位系统（GPS）进行高程测量的方法。
通过使用两台或多台GPS接收机，其中一台设置在已知高程控制点上，其他接收机放置在待测点上，利用卫星信号的传播时间差来计算高程。
这种方法适用于大范围、复杂地形的高程测量。
3. 高程插值法高程插值法是利用已知高程点的高程值和空间位置信息，通过数学插值方法来估算其他地面点的高程。
常用的插值方法包括三角网插值、克里金插值等。
这种方法适用于需要大量高程数据的区域，可以减少测量的时间和成本。
三、技术应用高程控制点布设技术在地理测绘和工程建设中有着广泛的应用。
1. 地图制作在地图制作中，高程控制点布设是确保地图上标示的地物高程信息准确的关键。
通过布设高程控制点，可以使地图上的高程数据具备一定的空间参照关系，并提高地图的真实性和可用性。
2. 工程建设在工程建设中，高程控制点布设是保证工程设计和施工的高程准确性的基础。
施工测量控制网点高程点布设
施工测量控制网点高程点布设本工程的施工测量是以三等水准点为依据，按三等水准测量要求从一个水准点开始引测，经过排水工程轴线上若干中线桩后，附合到下一个水准点进行检核，其闭合差不得超过±10mm n(n为测站数)。
一、根据招标文件，建设单位已完成整个工程施工控制网的布置和制用，我单位根据施工需要，布设本工程的施工控制网。
二、根据监理人提供测量基本控制点、基线和高程点的基本数据，同监理人共同校核基本控制点、基线和高程点的测量精度，并复核资料及数据的准确性。
三、根据工程施工测量规范和本工程施工精度要求，布设本工程平面控制网和高程控制网。
总的布置原则是由高级到低级，分级布网，逐级控制。
四、平面控制网布设(一)场区平面控制网布设原则及要求1.施工水准网的布设应按由高到低逐等控制的原则进行。
接测国家水准点时，必须接测两点以上，检测高差符合要求后，方能正式布网。
2.平面控制应先从整体考虑，遵循先整体、后局部，高精度控制低精度的原则。
3.轴线控制网的布设根据设计总平面图、现场施工平面布置图等进行。
4.平面控制点，应选埋于通视良好，有利于扩展，方便放样，地基稳定且能较长期保存的地方。
5.水准点选在土质坚硬便于长期保存和使用方便的地点，墙水准点应选设于稳定的建筑物上，点位便于寻找、保存和引测。
各等级的水准点，须埋设水准标石。
同时绘制点之记，必要时设指示桩。
6.应负责管理好施工控制网点，若有丢失或损坏，应及时修复，工程完工后应完好地移交给发包人。
(二)确定统一的平面坐标系统本工程总平面图(定位图)采用的是大地坐标系，为便于今后施工测量放线，我们将该系统转换成施工坐标系。
设α为建筑坐标系(AO’B)的纵轴O’A在测量坐标系(XOY)内的方位角，a、b为建筑坐标系原点O’在测量坐标系内的坐标值，则P点在两坐标系统内的坐标X、Y和A、B的关系式为：X=a+Acosα±BsinαY=b+Acosα±BsinαA=(X-a)cosα+(Y-b)sinαB=±(X-a)sinα±(Y-b)cosα(三)平面控制网的布设首先在建筑物附近固定基础上布置8个半永久测量基准点，再对现场进行仔细踏勘，在各基坑外4个角落各布设一个临时测量控制点，这些点要能覆盖整个现场，利用这些坐标点测设轴线控制网。
控制测量学高程控制网的布设
高程控制网的布设5.2.1 国家高程控制测量国家高程控制测量主要是用水准测量方法进行国家水准网的布测。
国家水准网是全国范围内施测各种比例尺地形图和各类工程建设的高程控制基础，并为地球科学研究提供精确的高程资料，如研究地壳垂直形变的规律，各海洋平均海水面的高程变化，以及其他有关地质和地貌的研究等。
国家水准网的布设也是采用由高级到低级、从整体到局部逐级控制、逐级加密的原则。
国家水准网分4个等级布设，一、二等水准测量路线是国家的精密高程控制网。
一等水准测量路线构成的一等水准网是国家高程控制网的骨干，同时也是研究地壳和地面垂直运动以及有关科学问题的主要依据，每隔15～20年沿相同的路线重复观测一次。
构成一等水准网的环线周长根据不同地形的地区，一般在1 000～2000km之间。
在一等水准环内布设的二等水准网是国家高程控制的全面基础，其环线周长根据不同地形的地区在500～750km之间。
一、二等水准测量统称为精密水准测量。
我国一等水准网由289条路线组成，其中284条路线构成100个闭合环，共计埋设各类标石近2万余座。
全国一等水准网布设略图如图5-2所示。
图5-2二等水准网在一等水准网的基础上布设。
我国已有1 138条二等水准测量路线，总长为13.7万公里，构成793个二等环。
三、四等水准测量直接提供地形测图和各种工程建设所必须的高程控制点。
三等水准测量路线一般可根据需要在高级水准网内加密，布设附合路线，并尽可能互相交叉，构成闭合环。
单独的附合路线长度应不超过200km；环线周长应不超过300km。
四等水准测量路线一般以附合路线布设于高级水准点之间，附合路线的长度应不超过80km。
5.2.2 城市和工程建设高程控制测量城市和工程建设高程控制网一般按水准测量方法来建立。
为了统一水准测量规格，考虑到城市和工程建设的特点，城市测量和工程测量技术规范规定：水准测量依次分为二、三、四等3个等级。
首级高程控制网，一般要求布设成闭合环形，加密时可布设成附合路线和结点图形。
控制测量学工程水平控制网的布设原则和方案
工程水平控制网的布设原则和方案布设原则如§1.1所述，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和房地产管理测量而建立的控制网，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观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、逐级控制对于工测控制网，通常先布设精度要求最高的首级控制网，随后根据测图需要，测区面积的大小再加密若干级较低精度的控制网。
用于工程建筑物放样的专用控制网，往往分二级布设。
第一级作总体控制，第二级直接为建筑物放样而布设；用于变形观测或其他专门用途的控制网，通常无须分级。
2.要有足够的精度以工测控制网为例，一般要求最低一级控制网（四等网）的点位中误差能满足大比例尺1:500的测图要求。
按图上0.lmm的绘制精度计算，这相当于地面上的点位精度为0.1×500=5（cm）。
对于国家控制网而言，尽管观测精度很高，但由于边长比工测控制网长得多，待定点与起始点相距较远，因而点位中误差远大于工测控制网。
3.要有足够的密度不论是工测控制网或专用控制网，都要求在测区内有足够多的控制点。
如前所述，控制点的密度通常是用边长来表示的。
《城市测量规范》中对于城市三角网平均边长的规定列于表2-3中。
4.要有统一的规格为了使不同的工测部门施测的控制网能够互相利用、互相协调，也应制定统一的规范，如现行的《城市测量规范》和《工程测量规范》。
表2-3 三角网的主要技术要求布设方案现以《城市测量规范》为例，将其中三角网的主要技术要求列于表2-3，电磁波测1距导线的主要技术要求列于表2-4。
从这些表中可以看出，工测三角网具有如下的特点：①各等级三角网平均边长较相应等级的国家网边长显著地缩短；②三角网的等级较多；③各等级控制网均可作为测区的首级控制。
这是因为工程测量服务对象非常广泛，测区面积大的可达几千平方公里（例如大城市的控制网），小的只有几公顷（例如工厂的建厂测量），根据测区面积的大小，各个等级控制网均可作为测区的首级控制；④三、四等三角网起算边相对中误差，按首级网和加密网分别对待。
测量控制网的布设与精度设计方案
测量控制网的布设与精度设计方案1）平面控制网的控制线,包括建筑物的主轴线,其测距精度不低于1/20000,测角精度不大于82）标高控制网闭合差为6Jnmm（n为测站数）或20J1mm（1为测线长度,以km 为单位）。
3）布网原则：遵循“先整体，后局部，先控制，后细部”的布网原则，控制桩选在安全、易保存且相邻点之间通视良好的位置。
1.场地平面控制网的测设业主提供10个坐标控制点及水准点（G1至G10）。
根据业主提供的坐标点我们使用其中的G3、G4、G5为基准点，引入现场三个转点控制桩，严格闭合后根据本工程特点做出本工程主轴线6轴、∏轴、15轴、20轴、24轴、29轴、35轴、40轴、46轴、G轴、M轴、R轴等距轴线10米的控制桩,要求埋深1m。
用钢筋混凝土浇筑并作标记，测定其高程作为工程定位放线的依据。
控制桩点用钢管围栏保护。
四个角点构成的矩形控制网闭合校核后（需要进行首级验收）采用内分法加密成主轴线测量控制网，网点设在基坑边界线外侧，距主轴线10米，其中网点均与控制网平行排列。
首级控制网点的布置位置要求便于通视，施测简便易于操作，便于查验。
尽量避免复杂的施测方法。
测角中误差5”，边长相对中误差1/40000,相邻两点间的距离误差要控制在2mm以内。
为保证控制网的精度，在土方施工阶段每10天对控制网进行一次校核，在基础施工阶段每15天进行一次校核，结构主体施工期间，每60天进行一次校核。
在校核后若发现桩点位移超限时，应及时修正桩点的坐标值。
在施测面上应根据具体情况，可对控制网进行局部临时加密，以便于用常规方法进行细部测量。
平面控制点经我方质检部门验收并经监理复测验收合格后，方可正式使用。
2.场地标高控制网的测设2.1.布网原则：1）该建筑场地至少要设置4个水准点，且应闭合合格。
2）整个场地内，每东西或南北相距IOOm左右要有水准点，即在场地内任何地方安置水准仪时，都能同时后视到2个水准点，以便使用。
测绘技术中的控制网布设原则与方法
测绘技术中的控制网布设原则与方法引言：测绘技术是现代社会中不可或缺的一项基础工作，它能够提供准确和可靠的地理空间信息，为人们的生活和生产提供支持。
而控制网作为测绘技术的基础，其布设的原则和方法在保证测绘数据准确性方面起着重要的作用。
本文将探讨测绘技术中控制网布设的原则与方法，以期为相关领域的研究者和实践者提供参考和指导。
一、控制网布设的原则1.1 布设密度原则控制网的布设密度是影响测绘精度的重要因素之一。
布设密度过低会导致测量误差较大，无法满足精度要求，而布设密度过高则会费时费力，增加成本。
因此，根据具体的测绘任务和要求，合理确定布设密度是保证控制网精度的关键。
一般而言，控制网在平坦地区的布设密度应控制在每平方千米十个左右，而在复杂地形和多层地形区域，布设密度宜适当增加。
1.2 布设方式原则控制网的布设方式包括三角形、菱形、矩形等，根据具体情况选择合适的布设方式可以提高布设效果。
三角形布设方式适用于较复杂地形，可以减少测量的观测角度，提高布设效率。
菱形和矩形布设方式适用于较平坦地区，可以减少网络闭合差。
1.3 控制网形状原则控制网的形状对测绘精度具有一定的影响。
在实际应用中，圆形控制网具有均等的布设密度和均匀的控制网质量分布，适用于大范围的测绘任务。
而近似矩形形状的控制网在布设过程中可以更方便地划分为若干相等的子块，便于管理和布设。
二、控制网布设的方法2.1 GPS技术在控制网布设中的应用全球定位系统（GPS）技术是测绘领域的重要发展，它通过卫星定位和导航系统，可以提供准确的经纬度和高程信息。
在控制网布设中，可以利用GPS技术获取控制点的坐标信息，并通过差分GPS技术对控制点进行精确测量，提高布设的精度和效率。
2.2 基于无人机的控制网布设随着无人机技术的快速发展，基于无人机的控制网布设越来越受到研究者和实践者的关注。
通过无人机搭载的高精度摄影测量设备，可以对大范围地区进行密集的控制点测量，获取控制点的坐标信息。
高程控制点布设课件
高程控制点的应用领域
水利工程
用于水库、水电站等水 利设施的高程测量和控
制。
交通工程
用于道路、桥梁、隧道 等交通设施的高程测量
和控制。
城市规划
用于城市规划、建筑、 市政工程等的高程测量
和控制。
土地利用
用于土地资源调查、土 地利用规划等的高程测
量和控制。
高程控制点的重要性
确定高程基准面
高程控制点是确定某一地区高 程基准面的基础，对于高程测
高程控制点的布设方法
布设原则
01
02
03
04
精度原则
高程控制点的精度应满足测量 任务的要求，保证测量数据的
准确性和可靠性。
稳定性原则
高程控制点应选择在稳定的位 置，避免自然因素和人为因素
对点位的影响。
均匀分布原则
高程控制点应均匀分布在测区 内，保证控制点的覆盖面和密
度合理。
经济性原则
在满足精度和稳定性的前提下 ，应尽量节约成本，选择合适
的布设方案。
布设流程
点位选择
根据布设原则，实地考察并选 择合适的位置作为高程控制点 。
数据采集
利用水准测量等手段，采集高 程控制点的数据。
需求分析
根据测量任务的要求，分析高 程控制点的精度、密度和分布 情况，确定布设方案。
标石埋设
在选定点位上埋设标石，并保 证其稳定性和耐久性。
数据处理
对采集的数据进行整理、分析 和处理，得出高程控制点的成 果。
设备要求
高程控制点的测量精度需满足相关规范和 标准的要求。
根据测量任务和精度要求选择合适的测量 设备。
操作要求
安全要求
对测量人员进行专业培训，确保其具备正 确的操作技能和知识。
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高程控制网的布设
5.2.1 国家高程控制测量
国家高程控制测量主要是用水准测量方法进行国家水准网的布测。
国家水准网是全国范围内施测各种比例尺地形图和各类工程建设的高程控制基础，并为地球科学研究提供精确的高程资料，如研究地壳垂直形变的规律，各海洋平均海水面的高程变化，以及其他有关地质和地貌的研究等。
国家水准网的布设也是采用由高级到低级、从整体到局部逐级控制、逐级加密的原则。
国家水准网分4个等级布设，一、二等水准测量路线是国家的精密高程控制网。
一等水准测量路线构成的一等水准网是国家高程控制网的骨干，同时也是研究地壳和地面垂直运动以及有关科学问题的主要依据，每隔15～20年沿相同的路线重复观测一次。
构成一等水准网的环线周长根据不同地形的地区，一般在1 000～2000km之间。
在一等水准环内布设的二等水准网是国家高程控制的全面基础，其环线周长根据不同地形的地区在500～750km之间。
一、二等水准测量统称为精密水准测量。
我国一等水准网由289条路线组成，其中284条路线构成100个闭合环，共计埋设各类标石近2万余座。
全国一等水准网布设略图如图5-2所示。
图5-2
二等水准网在一等水准网的基础上布设。
我国已有1 138条二等水准测量路线，总长为13.7万公里，构成793个二等环。
三、四等水准测量直接提供地形测图和各种工程建设所必须的高程控制点。
三等水准测量路线一般可根据需要在高级水准网内加密，布设附合路线，并尽可能互相交叉，构成闭合环。
单独的附合路线长度应不超过200km；环线周长应不超过300km。
四等水准测量路线一般以附合路线布设于高级水准点之间，附合路线的长度应不超过80km。
5.2.2 城市和工程建设高程控制测量
城市和工程建设高程控制网一般按水准测量方法来建立。
为了统一水准测量规格，考虑到城市和工程建设的特点，城市测量和工程测量技术规范规定：水准测量依次分为二、三、四等3个等级。
首级高程控制网，一般要求布设成闭合环形，加密时可布设成附合路线和结点图形。
各等级水准测量的精度和国家水准测量相应等级的精度一致。
城市和工程建设水准测量是各种大比例尺测图、城市工程测量和城市地面沉降观测的高程控制基础，又是工程建设施工放样和监测工程建筑物垂直形变的依据。
水准测量的实施，其工作程序是：水准网的图上设计、水准点的选定、水准标石的埋设、水准测量观测、平差计算和成果表的编制。
水准网的布设应力求做到经济合理，因此，首先要对测区情况进行调查研究，搜集和分析测区已有的水准测量资料，从而拟定出比较合理的布设方案。
如果测区的面积较大，则应先在1：25 000 ～1：100 000比例尺的地形图上进行图上设计。
图上设计应遵循以下各点：
（1）水准路线应尽量沿坡度小的道路布设，以减弱前后视折光误差的影响。
尽量避免跨越河流、湖泊、沼泽等障碍物。
（2）水准路线若与高压输电线或地下电缆平行，则应使水准路线在输电线或电缆50m以外布设，以避免电磁场对水准测量的影响。
（3）布设首级高程控制网时，应考虑到便于进一步加密。
（4）水准网应尽可能布设成环形网或结点网，个别情况下亦可布设成附合路线。
水准点间的距离：一般地区为2～4km；城市建筑区和工业区为1～2km。
（5）应与国家水准点进行联测，以求得高程系统的统一。
（6）注意测区已有水准测量成果的利用。
根据上述要求，首先应在图上初步拟定水准网的布设方案，再到实地选定水准路线和水准点位置。
在实地选线和选点时，除了要考虑上述要求外，还应注意使水准路线避开土质松软地段，确定水准点位置时，应考虑到水准标石埋设后点位的稳固安全，并能长期保存，便于施测。
为此，水准点应设置在地质上最为可靠的地点，避免设置在水滩、沼泽、沙土、滑坡和地下水位高的地区；埋设在铁路、公路近旁时，一般要求离铁路的距离应大于50m，离公路的距离应大于20m，应尽量避免埋设在交通繁忙的岔道口；墙上水准点应选在永久性的大型建筑物上。
水准点选定后，就可以进行水准标石的埋设工作。
我们知道，水准点的高程就是指嵌设在水准标石上面的水准标志顶面相对于高程基准面的高度，如果水准标石埋设质量不好，容易产生垂直位移或倾斜，那么即使水准测量观测质量再好，其最后成果也是不可靠的，因此务必十分重视水准标石的埋设质量。
图5-3 图5-4
国家水准点标石的制作材料、规格和埋设要求，在《国家一、二等水准测量规范》（以下简称水准规范）中都有具体的规定和说明。
关于工程测量中常用的普通水准标石是由柱石和盘石两部分组成，如图5-3所示，标石可用混凝土浇制或用天然岩石制成。
水准标石上面嵌设有铜材或不锈钢金属标志，如图5-4所示。
首级水准路线上的结点应埋设基本水准标石，基本水准标石及其埋设如图5-5所示。
墙上水准标志如图5-6所示，一般嵌设在地基已经稳固的永久性建筑物的基础部分，水准测量时，水准标尺安放在标志的突出部分。
图5-5 图5-6 埋设水准标石时，一定要将底部及周围的泥土夯实，标石埋设后，应绘制点之记，并办理托管手续。