工程控制网的建立与平面坐标系的确定
建立工程坐标系的方案
建立工程坐标系的方案一、引言工程坐标系是工程测量中的重要组成部分，它是确保工程测量准确和可靠的基础。
建立工程坐标系最终目的是为了实现工程测量和工程施工的精准定位和方位的控制。
在现代工程中，常见的工程坐标系统有地理坐标系、平面坐标系和高程坐标系等。
建立工程坐标系的方案需要考虑到工程地质特征、地理环境以及测量技术等多方面因素，才能确保建立的工程坐标系满足实际工程需求。
二、确定建立工程坐标系的目标1. 确定工程测量的需要：首先需要明确工程测量的具体需要，比如工程地质调查、施工测量、工程监测等。
不同的测量需要可能对工程坐标系的要求不同，因此需要根据具体需求来确定建立工程坐标系的目标。
2. 确定测量精度要求：根据工程的实际情况和测量的精度要求，确定建立工程坐标系的精度标准。
比如，对于高精度测量，需要建立高精度的工程坐标系，而对于一般工程测量，可能只需要建立一般精度的工程坐标系。
3. 考虑工程地质和地理环境：工程坐标系的建立还需要考虑工程地质特征和地理环境因素，比如地表形态、地形地貌、地质构造等因素。
这些因素对工程坐标系的建立会产生一定的影响，需要进行综合分析和考虑。
三、工程坐标系的建立方案1. 工程坐标系的选取根据工程测量的需要和测量精度的要求，选取合适的工程坐标系。
常见的工程坐标系有直角坐标系、极坐标系等，需要根据具体情况选取合适的坐标系。
2. 坐标系原点的确定确定坐标系原点是建立工程坐标系的关键步骤。
原点的确定需要考虑到工程实际需求、测量精度和方便性等因素。
原点的选取应尽量符合工程测量和施工的实际需求，并且易于控制和使用。
3. 坐标系的坐标轴方向确定坐标系的坐标轴方向是建立工程坐标系的重要环节。
坐标轴方向的确定应符合工程测量的需要，比如工程方向、施工方位等。
同时，还需要考虑实际控制的便利性和测量的准确性等因素。
4. 坐标系统的缩放比例确定坐标系统的缩放比例是工程坐标系建立的重要步骤。
根据实际工程测量的需求和精度要求，确定合适的缩放比例。
建筑工程施工控制网建立技术应用总结
施工控制网建立技术一、测量依据工程平面控制以业主提供的BM1（x=81076.523,y=500756.722）、BM2(x=80963.415,y=500742.178)两个已知点为起始点，东、西、南、北埋设15个控制点，形成工程测量一级控制网；施工放样采用全站仪运用坐标法定位法进行定位放线。
以一级闭合控制网点为控制点，建立二级控制网。
二、测量控制特点1）整个建筑物体量大，造型独特；2）仁达大楼由裙楼和塔楼两部分组成；3）测量放线任务重，且对测量精度要求高。
4）基于以上几个特点，因此测量工作要求：①成立专门的测量组，由专职测量高级工程师主持。
②配备全站仪、测量专用计算器、精密水准仪等高级精密测量仪器设备。
③采用三维测量技术，建立多级施工控制网，准确定点进行测量放线。
三、测量施工控制1）测量准备工作①测量工作开始前，必须编制《测量施工方案》并经单位技术负责人审核签字、监理和建设方审核批准。
②工程投入的测量仪器在使用前均送计量检测单位进行检测，并按其检定周期送检，以确保施工测设精度。
测量所需仪器设备如下表1所示：③测量工作的组织安排：工程项目部配备一名专业测量工程师，另配几个测量技术人员，成立工程测量小组，专司项目测量工作。
本工程测量仪器设备需求表2）施工测量控制网的布设(1)平面控制网的建立①由业主提供导线点，场地交接时由测量负责人对业主提供的施工控制点进行复核，复核无误后，再进行全面引测布设。
②为确保轴线点位精确到位,，用全站仪布控点位100个,进行闭合计算，使轴线点位精确无误。
③本工程采用两套控制系统：a基础及地下室施工期间，采用全站仪布设整体控制线和分区控制网，采用外控法测量。
考虑到地面下沉及土方边坡位移，主要控制点投设在基坑以外平地上，或者附近建筑物墙上。
b地上主体结构施工采用内控制法测量，采用经纬仪与50m钢卷尺测出各控制轴线，设立轴线内控点，建立施工控制网。
场外控制点及其周围用混凝土加固。
施工测量控制网的建立
4-2 施工测量控制网的建立4—2—1坐标系统及坐标换算——41页4-2-1-l 坐标系统1．施工坐标系统在设计总平面图上，建筑物的平面位置系用施工坐标系统的坐标来表示。
坐标轴的方向与主建筑物轴线的方向相平行，坐标原点应虚设在总平面图西南角上，使所有建筑物坐标皆为正值。
施工坐标系统与测量坐标系统之间关系的数据由设计书中给出。
有的厂区建筑物因受地形限制，不同区域建筑物的轴线方向不相同，因而布设相应区域的不同施工坐标系统。
2．测量坐标系统测量坐标系统，系平面直角坐标。
一般有国家坐标系统、城市坐标系统等。
若总平面图上设计是采用测量坐标系统进行的，则测量坐标系统即为施工坐标系统。
4-2-1-2坐标换算当施工控制网与测量控制网发生联系时，应进行坐标换算，以使它们的坐标系统统一。
如图4—15所示，两坐标系的旋向相同，设a为施工坐标系(AO’B)的纵轴0A在测量坐标系(XO’Y)内的方位角，a、b为施工坐标系原点O’在测量系内的坐标值，则P点在两坐标系统内的坐标X、Y和A、B的关系式为：以及设已知Pl、P2两点在两系内的坐标值(图4—16)，则可按下列公式计算出ɑ、a、b。
下列公式可作复核之用如果两坐标系统的旋向不同(图4—17)，其坐标换算公式与上列各式形式相同，仅有关项要取下面的符号。
4-2-2建筑方格网和主轴线设计4-2-2-1建筑方格网设计1．设计的准备工作(1)收集绘有设计的和已有的全部建筑物、构筑物、交通线路的平面图和管线位置的综合平面图，最好是技术或施工图设计的总平面图，在图上应附有坐标和高程。
(2)收集建筑场地的测量控制网资料。
(3)收集施工坐标和测量坐标系统的换算数据a、b与ɑ (参阅图4-15)。
一，当整个建筑场地有几个施工坐标系时，如图4一18所示。
还要获得各系的坐标轴和整个场地的主坐标轴MN的交角Qi ，交点Pi在施工坐标系中的坐标。
(4)了解定线的精度要求。
2．定线精度规格第一种定线精度，要求满足各个设计对象的中心位置，放样误差符合设计的量计误差，即在同一生产系统的范围内各个设计对象中心位置之差。
工程施工_坐标_定位方法
在现代建筑工程中，精确的工程施工定位和坐标测量放线是保证工程质量、进度和成本控制的关键环节。
本文将详细介绍工程施工定位和坐标放线的相关方法。
一、工程施工定位方法1. 平面控制网建立为保证工程测量的统一性和连续性，建立统一的平面控制网是必要的。
平面控制网分为场区整体控制网和分区工程施工控制网。
场区整体控制网应覆盖整个工程区域，而分区控制网则根据工程分部、分项的需要进行设置。
2. 高程控制网建立高程控制网的建立应与平面控制网相结合，以确保工程的高程精度。
高程控制网可分为场区整体高程控制网和分区高程控制网。
场区整体高程控制网应为一个闭合系统，而分区高程控制网则可根据工程需要设置。
3. 施工定位方法（1）采用全站仪测量法：全站仪测量法是一种集光、电、磁于一体的现代化测量仪器。
通过全站仪测定建筑物的轴线与已知控制点之间的角度和距离，从而确定建筑物的位置。
（2）采用GPS测量法：全球定位系统（GPS）是一种高精度、全时段的定位技术。
通过在工程区域设置若干个GPS基准站，接收卫星信号，计算出工程部位的坐标。
（3）采用激光测距法：激光测距法具有测距速度快、精度高、不受天气影响等优点。
通过激光测距仪测定建筑物轴线与已知控制点之间的距离，从而实现施工定位。
二、坐标放线方法1. 数字化测量控制技术数字化测量控制技术是一种基于计算机技术的测量方法。
通过将设计图纸与实际工程现场相结合，利用专业软件进行坐标放线，提高放线效率和精度。
2. 传统测量放线方法（1）采用尺量法：通过钢尺直接测量建筑物轴线与已知控制点之间的距离和角度，从而确定建筑物的位置。
（2）采用光学测量法：利用经纬仪、水准仪等光学仪器测定建筑物轴线与已知控制点之间的角度和距离，实现坐标放线。
3. 现代测量放线方法（1）采用全站仪坐标放线：通过全站仪测定建筑物轴线与已知控制点之间的角度和距离，利用坐标转换公式计算出建筑物的坐标，实现坐标放线。
（2）采用激光扫描放线：利用激光扫描仪对建筑物进行三维扫描，获取建筑物的空间坐标，再利用专业软件进行坐标放线。
大地测量学复习要点总结
大地测量学复习重点第一章绪论1、测量学的分支：分为普通测量学（简称测量学）和大地测量学。
2、大地测量学的定义和作用定义：是指在一定的时间与空间参考系中，测量和描绘地球形状及其重力场并监测其变化，为人类活动提供关于地球的空间信息的一门学科。
作用：①大地测量学是一切测绘科学技术的基础。
在国民经济建设和社会发展中发挥着决定性的基础保证作用。
②大地测量学在防灾，减灾，救灾及环境监测、评价与保护中发挥着特殊作用。
③大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障。
3、大地测量学的基本体系由几何大地测量学（天文大地测量学）、物理大地测量学（理论大地测量学）、空间大地测量学构成。
4、几何大地测量学、物理大地测量学以及空间大地测量学的基本任务和内容①基本任务：是确定地球的形状和大小及确定地面点的几何位置。
主要内容：国家大地测量控制网(包括平面控制网和高程控制网)建立的基本原理和方法，精密角度测量，距离测量，水准测量；地球椭球数学性质，椭球面上测量计算，椭球数学投影变换以及地球椭球几何参数的数学模型等。
②基本任务：是用物理方法(重力测量)确定地球形状及其外部重力场。
主要内容：包括位理论，地球重力场，重力测量及其归算，推求地球形状及外部重力场的理论与方法。
③基本任务：主要研究以人造地球卫星及其他空间探测器为代表的空间大地测量的理论、技术与方法。
5、现代大地测量的特征答：①研究范围大（全球：如地球两极、海洋）；②从静态到动态，从地球内部结构到动力过程；③观测精度越高，相对精度达到10-8~10-9，绝对精度可到达毫米；④测量与数据处理周期短，但数据处理越来越复杂。
第二章时间和坐标系统1、天球的概念概念：所谓天球，是指以地球质心O（或测站）为中心，半径r为任意长度的一个假想的球体。
在天文学中，通常均把天体投影到天球的球面上，并利用球面坐标来表达或研究天体的位置及天体之间的关系。
2、大地基准与大地基准的建立大地基准：指用以描述地球形状的参考椭球的参数，以及参考椭球在空间中的定位及定向，还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义。
注册测绘师-综合-第三章第2节-工程控制网建立
第2节工程控制网建立大纲要求：工程控制网的设计重点：工程控制网的坐标系选择、工程控制网的施测方法、《工程测量规范》知识点一：工程控制网的分类控制测量包括平面控制测量、高程控制测量、三维控制测量；按照用途，工程控制网可分为测图控制网、施工控制网、安装控制网和变形监测网。
(1)按照网点性质，可分为一维网（水准网、高程控制网）、二维网（平面控制网）、三维网；(2)按照网形，可分为三角网、导线网、混合网、方格网等；(3)按照施测方法，可分为测角网、测边网、边角网、gps网等；(4)按照坐标系和基准，可分为附合网（约束网）、独立网、经典自由网、自由网等；(5)按照其他标准，还可分为首级网、加密网、特殊网、专用网（如隧道控制网、桥梁控制网、建筑方格网）等。
知识点二：工程控制网的特点测图控制网精度取决测图比例尺。
1.隧道控制网的点位布设要保证隧道两端都有控制点；2.桥梁控制网要求纵向精度高干其他方向精度；3.投影面的选择应满足“控制点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差应尽可能小”；隧道控制网的投影面一般选在贯通平面上，或选在放样精度要求最高的平面上；知识点三：工程控制网建立过程（了解）工程控制网建立过程如下：(1)设计。
(2)选点埋石。
(3)观测。
(4)平差计算。
知识点四：工程控制网设计步骤工程控制网的设计步骤如下：(1)根据控制网建立目的、要求和控制范围，经过图上规划和野外踏勘，确定控制网的图形和参考基准(起算数据)；(2)根据测量仪器条件，拟定观测方法和观测值先验精度；(3)根据观测所需的人力、物力，预算控制网建设成本；(4)根据控制网图形和观测值先验精度，估算控制网成果精度，改进布设方案；(5)根据需要，进行控制网优化设计。
知识点五：工程控制网的坐标系选择在满足工程精度的前提下，工程控制网一般采用国家统一的3°带高斯平面直角坐标系。
（考题）当不能满足工程对高斯投影长度变形的要求(通常不大于2．5 cm／km)时，可以自定义中央子午线和投影基准面，建立任意带的独立高斯平面直角坐标系，但应与国家坐标系衔接，建立双向的坐标转换关系。
工程测量规范-2007
建筑工程测量规范GB50026—2007 (建设部国家标准)3.1 一 般 规 定3.1.1 平面控制的建立,可采用卫星定位测量﹑导线测量﹑三角形网测量等方法。
3.1.2 平面控制网精度等级的划分，卫星定位测量控制网依次为 二﹑三﹑四等和一﹑二级，导线及导线网依次为三﹑四等和一﹑二﹑三级，三角形网依次为二﹑三﹑四等和一﹑二级。
3.1.3 平面控制网的布设，应遵循下列原则：1 首级控制网的布设应因地自宜，且适当考虑发展；当与国家坐标系统联测时，应同时考虑联测方案。
2 首级控制网的等级，应根据工程规模﹑控制网的用途和精度要求合理确定。
3 加密控制网,可越级布设或同等级扩展。
3.1.4 平面控制网的坐标系统，应在满足测区内投影长度变形不大于2.5c m ／km 的要求下，作下列选择：1 采用统一的高斯投影3°带平面直角坐标系统。
2采用统高斯投影3°带，投影面为测区抵偿高程面或测区平均高程面的平面直角坐标系统：或任意带，投影面为1985国家高程基准面的平面直角坐标系统。
3 小测区或有特殊精度要求的控制网，可采用独立坐标系统。
4 在已有平面控制网的地区，可沿用原有的坐标系统。
5 厂区内可采用建筑坐标系统。
3.2 卫星定位测量（Ⅰ）卫星定位测量的主要技术要求3.2.1表 3.2.1 卫星定位测量控制网的主要技术要求等级平均边长（㎞） 固定误差A（mm ）比例误差系数B （m m ／㎞）约束点间的边长相对中误差 约束平差后最弱边相对中误差 二等 9 ≤10 ≤2 ≤1／250000 ≤1／120000 三等 4.5 ≤10 ≤5 ≤1／150000 ≤1／70000 四等 2 ≤10 ≤10 ≤1／100000 ≤1／40000 一级 1 ≤10 ≤20 ≤1／40000 ≤1／20000 二级0.5≤1040≤≤1／20000≤1／100003.2.2σ=22)(d B A ∙+式中σ----基线长度中误差(mm )；A----固定误差(mm )； B---比例误差系数（mm ／Km ） d----平均边长(km)。
3.5_典型工程控制网的布设
如果建筑区对施工控制网的精度要求较高，则必须用 归化法来建立方格网。
首先按以上方法放样各方格点。为了求得一大批方格 点的精确坐标，可以采用任何一种控制测量方法即静态 GPS、三角、导线、交会等法，也可以联合应用几种方法 来测量，然后通过严密平差精确计算出各点的实际坐标。
由于水利枢纽工程多建在山区，那里地形复杂， 起伏较大。因此，宜用边角测量方法来建立控制网。
大坝的施工控制网布设在河谷两岸。由于点位分 布在不同高度上，有时与近点不通视，而只能与远 点通视。因此控制网的图形往往很不规则又很复杂。
3.1 平面施工控制网
平面控制网建立的要求：
控制网必须覆盖建筑物施工范围，能满足建筑物的施 工要求；
控制点尽量避开施工的影响，且通视良好； 便于在首级控制网的基础上加密低等级控制点，方便
施工放样； 控制网点在被毁坏后，能方便恢复； 保证控制点的精度能满足要求。
为地面边角网； 全网共有27个点，其中已知点数10个，未知点数17个； 方向和边长观测值数分别为98和88个，多余观测值总数达131个； 平均多余观测分量为0.70； 最大边长为760多米，最短边仅有11.32米。
厂区施工控制网的主要任务是放样各系统工程的中心线
和各系统工程之间的连接建筑物。例如，放样厂房的中心线， 高炉和焦炉的中心线、皮带通廊、铁路和管道等。通过对这 些工程中心线的放样，就将这些工程进行了整体定位。
厂区控制网的精度应能保证这些工程之间相对位置误差 不超过连接建筑物的允许限差，至于各系统工程内部精度要 求很高的大量中心线的放样工作，可单独建立各系统工程的 控制网，如厂房控制网、高炉和焦炉控制网、设备安装专用 控制网等。
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2）水准法测距高程导线
仅与两端的觇标高有关
2 1
3
4 5
反 h23 往 h43 反 h45 往 V1 V5 h15 h21
一、工程平面控制网的建立特点
1.工测控制网与同等级的国家网比较，平均边长显著地缩短 2. 长度变形的要求≤2.5cm/km 为方便日后测量工作，不再进行边长观测值的改化，要求 由点位坐标反算的平面边长与实测平距尽可能地接近。根 据成图或工程要求确定变形要求。如城市测量规范要求 2.5cm/km；即：对于1：1000，图上误差为0.025mm 3. 根据变形要求选择合适的区域坐标系 如以抵偿高程面为投影面，以测区中部的整分经度作为中 央子午线。 4.首级控制网往往是独立网，并在首级控制下分级布设 • 以较长的边、较高的观测精度，用较少的控制点布设首级 网，然后分期按需要加密低一级的控制网。 • 首级网为独立网。独立网指只具有足以实现网的定位和定 向的必要的起始数据（基准数据），不会改变网形。 附合网若起始数据高，有利；否则，会扭曲网形。
1 1 1 ( S12 sin 12 S21 sin 21 ) ( I1 V1 ) ( I 2 V2 ) 2 2 2
（续） 8、三联脚架法和水准法测距高程导线
1）三联脚架法测距高程导线 仅与两端的仪器高有关
2 1 3
4
5 1 1 1 1 往 h21 反 ) (h23 往 h32 反 ) (h34 往 h43 反 ) (h45 往 h54 反 ) I1 I 5 h15 (h12 2 2 2 2
2、国家高程控制网的布设原则
从高到低、逐级控制；水准点满足一定的密度； 水准测量达到足够的精度；一等水准网应定期复测。
3、国家水准点的密度
• 基岩水准标石（一等水准路线上）， 500 km； • 基本水准标石（一、二等水准路线上） 一般地 区40 km ， 经济发达地区20-30 km； • 普通水准标石（各等级水准路线上），一般地 区4-8 km ， 经济发达地区2-4km
一、工程平面控制网的建立特点（续）
• 很多城市首级网只采用一个国家三角点的已知坐标及一 条边的已知方位角作为起算数据，其他重复点仅作为检 核。加密网采用附合网，附合在首级网上。 5.将边长观测值先投影到某一水准面，再连同水平方向观 测值一并投影到高斯平面（加距离改化和方向改化）。 观测值通常不归算至国家参考椭球面。 6.用常规技术测定的工程控制网的平差解算是在高斯平面 上进行。 如今GPS基线向量不一定投影到高斯平面上进行平差。
上一讲应掌握的内容 4、国家水准网的布设方案
一等闭合环线周长，在平原和丘陵地区为1 000～ 1 500km，一般山区为2 000km左右。 二等闭合环线周长，在平原地区为500～750km,山区一般不超过1 000km 三、四等水准用于加密，根据高等级水准环的大小和实际需要布设，其 中环线周长、附合路线长度和结点间路线长度，对于三等水准分别为 200km、150km和70km。
故对向观测竖直角,计算平均高差可以削弱球气差的影响。 •由电磁波实测斜距和单向垂直角计算两点间高差:
I1 V2 f12 h12 S sin 12 I1 V2 C S 2 cos2 12 h12
•电磁波往返实测斜距和往返实测垂直角计算两点间高差:
h12
第五章 Ⅷ. 工程控制网的建立 与平面坐标系的确定
——工程平面控制网的建立特点与布设 ——工程测量平面坐标系的确定（补） ——城市坐标系（地方坐标系）实现步骤
上一讲应掌握的内容 1、国家高程控制网的任务
1)建立统一的高程控制网，为地形测图和各项建设提供必要的 高程控制基础； 2)为地壳垂直运动、平均海面倾斜及其变化和大地水准面形状 等地球科学研究提供精确的高程数据。
上一讲应掌握的内容
7、电磁波测距三角高程导线测量
•由对向垂直角和平距计算两点间的高差: 1 1 1 h12 d (tg12 tg 21 ) (i1 v1 ) (i2 v2 ) h12 2 2 2 1 1 1 h12 dtg (12 21 ) (i1 v1 ) (i2 v2 ) h12 2 2 2
δh S0为由高斯坐标计算的水平距离。
2 •严密公式 h12 S0tg12 i1 v2 CS0 S0tg12 (tg12
2
2
)
•若采用平均高程面上的距离计算，则有:
h12 dtg12 i1 v2 CS02 h12
2 ym d H md h12 2 tg12 tg12 2 Rm R
上一讲应掌握的内容
6、工程高程Байду номын сангаас量控制网的布设
•城市和工程中的工程高程控制网可按水准测量（二、三、四 等）和三角高程测量（光电测距高程导线可代替三、四等水 准）的方法来建立。
7、三角高程导线测量
•由水平距离单向观测竖直计算高差的基本公式：
2 h12 S0tg12 i1 v2 CS0
5、水准路线上的重力测量
高程大于4 000m或水准点间的平均高差为150～250m的地区，一、二等 水准路线上每个水准点均应测定重力。高差大于250m的测段，在地面倾 斜变化处应加测重力。 高程在1 500～4 000m或水准点间的平均高差为50～150m的地区，一等 水准路线上重力点间平均距离应小于11km；二等水准路线上应小于23km。 在我国西北、西南和东北边境等有较大重力异常的地区，一等水准路线 上每个水准点均应测定重力。 由青岛水准原点至国家大地原点的一等水准路线上，应逐点测定重力。