关于控制网和水准网精度等级的建议
某工程测量控制网的建设及精度分析
（ 深圳 市福田保 税区服务 中心 ， 东 深圳 广 ５ ８ ０ １０） ０
摘 要： 介绍 了某工程控制网的建网任务、 作业依据、 已有测区资料 ， 分析 了该工程控制 网的质量及
利 用该 工程控 制 网进 行控 制 测 量 、 质勘 探 工程 测量 、 形 测量 、 查验 收及 精度 分析 的 过程 。 地 地 检
布 ， 区 面积 约 １ ｍ ， 交
欠发达。由于滥采乱挖 ， 区内个别地段地形十分 测 破碎。该矿地质工程测量控制网建网任务包括四等
控 制测 量点 １ ； 级 小 三角 （ ０个 一 或一 级 导线 ） 量 点 测 ２ ； ： ０ 形测 量 ２ｋ ２基线 测量 ６ｋ 工 程 ０个 １２００地 ｍ ； ｍ；
要求出入很大 ， 由设计 者考 虑经济要 素进行选择 。 Ｎ Ｓ 控制 网 的精 度 、 靠 性 、 敏 度 要 素 分 析 提 Ａ Ｅ对 可 灵
收稿 日期 ： ０６ ４— ６ ２０ —０ ０
四等水准高程为起算 ， Ｅ Ｍ测距高程导线 的要求 按 Ｄ 和等 外 水 准 的精 度 逐 级 测 量 。Ｇ Ｓ测 量 严 格 按 照 Ｐ
种观测工作的最优分配 ， 这意味着观测值权 的优化 ， 或设计观测值的重复次数的优化， 这在考虑仪器设备 的最佳利用和互相作用的各种类观测值时特别重要。
ＮＳ Ａ Ｅ通过 提供 分别顾 及精 度 、 可靠性 、 敏度 时 的权 灵 迭代 优化手段 ， 来完成 这一 阶段的设计 问题 。 由于时 间 紧 、 任务 急 ， 因此 首级 控制 测 量采 用 全 球定 位 系统 （ Ｐ ） 量 方 法 ， 一级 导线 、 根 导 线 ｃ Ｓ测 按 图 的级 别 和 要 求 加 密 。 Ｇ ＳＥ级 网 由 １ Ｐ ２点 组 成 ， 其
C级控制网的精度等总结
C级控制网的精度等总结C级控制网的精度等总结C级(;邢控制网的建立，为全省提供较高密度的地心坐标，加上精密星历的应用，将大大提高C那测量的精度(估计为10~7)，从而可拓宽GPS技术在全省的应用领域，如在精密工程测量;城市三维形变监测;大型水工建筑物、高层建筑物、大型桥梁的实时监测;线路工程勘测;大比例尺的“三图”测绘;公安、交通、航道安全系统等领域的应用，有着广阔的前景。
另外，高精度的C级C邢控制网点的成果，为C咫测量提供更为可靠和更没有争议的起算点坐标，对于规范CPS作业手段和作业程序，以及对GIS测量精度的客观评价，也具有权威性和准确性。
测区东部、南部和西部有国家一等三角锁和二等三角网,经全国整体平差,平面成果为1980西安坐标系坐标。
Ⅲ等底雅水准路线,由西向东穿过测区中部。
以上已知数据作为测区的平面和高程起算依据。
为了保证成果成图资料的精度能满足地质工程和地质勘查的需要,在国家一、二等三角点的基础上布设C级GPS网,全网共计82点,按点边连接的混合方式布设成大地四边形以保证整网精度。
GPS网见图1。
然而，我国的大地坐标框架近年来在应用中遇到诸多方面的问题，如：!成果毁坏严重；\全国现行的大地坐标框架点位平面位置的相对精度比!\点位精度低*+,个数量级；#点位多埋设在山上，应用极其不便；$*-.)北京坐标成果兼容性很差，*-(/西安坐标虽经过统一平差和转换，但精度问题依然存在；%由于没有一个相应精度和相应分辨率的似大地水准面模型，在把!\大地高转换为正常高的过程中精度严重损失%GPS-C级网是国家GPS-B级网的加密，是对传统控制网的改造，为用户的实际应用确立了统一的WGS-84坐标起算点，求解出WGS-84与1954、1980坐标系之间的转换参数，更加满足了用户对空间数据基准框架的需要，为下一级gps网D、E级的布设提供了测量基准，也可以使已经完成的城域GPS网改算到统一的坐标框架之中，其定位精度较以往三角测量有1-2个数量级的提高，为研究地球局部重力场、地球动力学、板块相对运动和火山活动的监测提供准确的数据资料。
GPS控制系统网等级分类和要求规范
GPS控制系统⽹等级分类和要求规范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观测:表1.5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≦≦≦（1.2）式中：σ----基线测量中误差，单位为毫⽶，计算按12.2.5规定执⾏。
对于四站以上同步观测时段，在处理完个边观测值后，应检查⼀切可能的三边环闭合差。
4) B、C、D、E级GPS⽹外业基线的处理结果，其独⽴闭合环或附和路线坐标闭合差W S和各坐标分量闭合差应满⾜公式（1.3）的规定。
≦3σ≦3σ≦3σ≦3σ (1.3) W S= n为闭合环数。
（2）基线向量解算基本要求（略参考规范12.3.3节）2 分类⽅法⼆：城市⼆、三、四等和⼀、⼆级城市或⼯程GPS按相邻点的平均距离和精度划分为⼆、三、四等和⼀、⼆级。
2.1参考规范《全球定位系统城市测量技术规范-1997》2.2 界⾯显⽰参数表2.12.3 划分标准1）各等级GPS⽹相邻点间弦长精度应按公式2.1计算σ= （2.1）式中σ----标准差（基线向量的弦长中误差mm）;a-----固定误差（mm）；b-----⽐例误差系数（1X10-6）;d-----相邻点间的距离（km）。
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。
龙口施工控制网一等跨河水准测量的实施及精度分析
（） ２ 两岸仪器及 标尺点最好 构成 平行四边形 、 等腰梯形或大地四边形 。两岸 由仪器至水边的一段 河岸 ，其距离要相 等或接近于 相等 ，其地 貌、土 质 、植被 等 也 应 近 似 。这 样 做 可 以认 为 Ａ Ｃ、Ａ Ｄ、
Ｂ Ｃ、Ｂ 之 间的高差 观测 值 的权相 等 。 Ｄ （）过河联 测点 之 间 的高 差不 要 太 大 ，否则 造 ３
４０ｍ，礁 石 密 布 ，水 流 湍 急 。而 该 项 目要 求 高 程 ０
１１ 场地 的选 定和 布设 ．
跨河水 准 测量 平面 示意 图见 图 １ 。
黄
二一 二 ＝
图 １ 跨 河 水 准 测 量 平面 示 意 图
／
Ｃ
精度必须达到一等水准的要求 ，显然 ，普通水准测 量方法根本无法做到。为使工程能够顺利进行 ，跨
≤ ≤ ≤ ≤ ≤
中图分类号
对于高等级水准测量而言 ，一般可以采用普通 水准测量方法进行 ，即：使用高精度水准仪和铟瓦 水准尺或者电子水准仪等进行 。但 当水准路线跨越 江、河且视线长度超过 １ ０ ｍ时 ，普通测量方法则 ０ 望尘莫及 ，需要采用跨河水准测量方法。根据《 国 家一、 二等水准测量规范》 以下简称《 范》 规定 ， （ 规 ） 跨河水准测量使用 的方法因距离不同而分为光学测 微法 、倾斜螺旋法 、经纬仪测角法和测距三角高程 法。本文着重探讨如何应用测距三角高程法实施一 等跨河水准测量及其精度分析 。 黄河龙 口水利枢纽位于山西省河 曲县与内蒙古 准格尔旗交界 的黄河上 ，该地区为干旱、半干旱的 黄土高原 ，测 区内沟壑纵横 ，河道最窄处也已超过
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４ ・ ０
水利 水 电工程 设计
Ｄ Ｈ ・２０ ＷＲ Ｅ ０７年 第 ２ 卷 第 ４期 ６
GPS控制网与常规控制网的精度比较
GPS控制网与常规控制网的精度比较摘要：本文从布网方案、控制网的等级、限差与级差的计算方法、精度四个方面对常规控制网和GPS控制网进行了比较，得出了如下结论：GPS布网原则与常规测量不同，即并非逐级发展、层层控制；E级GPS点的点位精度高于四等导线，高程精度完全可以代替四等水准。
并通过壁青测区的实测例子验证了该结论。
关键词：常规控制网、GPS控制网、精度建立常规控制网必须遵循一系列原理与原则，建立GPS控制网页必须遵循一系列的原理和原则，但两者概念是有区别的，不能混为一谈，以免形成误导。
1.关于布网方案的问题GPS布网方案有四种：①人们熟悉的最经典的布网原则：“由整体到局部、先控制后碎部”，也就是说，有高级到低级，逐级发展，层层控制。
②有同等精度到同等精度，以已建控制网为基础，按照需要，进行扩充，对新扩充的控制网，通过序贯平差，使新扩充的控制网与原有控制网在精度上保持一致，也就是控制网等级相同。
③越级布网，即在二等网的，可以直接布设四等网。
④在低级网的基础上可以布设高级网。
例如：在长隧道的两端，仅有四等网点，由于隧道较长，按照精度要求，需要布设三等网，此时，可以采取一系列特殊措施，在四等网的基础上，布设三等网。
这在理论上和实际上都实行得通的，在网的原理上十一大突破。
2.关于常规控制网与GPS控制网有无对应关系的问题常规控制网分为一、二、三、四、五（5”小三角）五个等级。
GPS控制网分为ABCDE五级，有人认为它们之间存在着一、一对应关系，这是一种误解。
常规控制网称一、二、三、四、五等控制，而GPS控制网分为A、B、C、D、E级控制，一个称“等”，一个称“级”，从名称上就有区别了。
常规控制网等级之间的关系是一层层控制的关系，即高等级控制低等级，彼此不是平行的关系。
而GPS控制网等级之间，不存在一级控制一级的关系，彼此时独立的，是一种平行关系。
常规大地测量的坐标是一级靠一级，其精度是一级比一级差，距起始点（坚强点）越远的点（最弱点），其精度越低，误差分布是不均匀的。
工程施工控制网必要精度与测量分析
工程施工控制网必要精度与测量分析摘要：水道工程施工中控网测量需要达到必要精度，因此在采用静态、动态测量的时候影响控制观测的相应条件以此保证误差在测量的范围内，同时根据实际情况采用较为先进的动态gps技术完成外业作业。
关键词：gps技术必要精度静态技术动态技术一、航道工程测量技术与控网必要精度调整1、航道gps测量航道工程测量中主要的工作对象就是水下地形的测量，主要包括了平面坐标和高程。
在以往的测量中采用的是常规的设备或者gps水下测定来形成水下地形的数据，而很多地形点的高程数字需要的是测深数和水面高程数据相互参考为形成的。
水面高程数据由水域测区内2-3把水尺的水位通过插入法才能获得。
目前随着先进的高精度测量设备和测绘技术的使用，实时化动态测量技术获得了推广，此技术可以实时化获取卫星数据，对测点进行定位，其高程测量的精度可以到达厘米级别。
此种rtk技术的高精度和全球性、全天候的优势使其在水道测量中发挥了较大的作用。
2、水道测量精度的影响因素1）精度分析在福姜沙水道测量的过程中，分别在两岸利用gps技术获得了多个测点的高程数据如下表1：从前面的测绘结果来看，其中影响其测量精度的因素有以下几点：仪器的误差主要是受到gps接收机和侧身设备的精度影响；转化误差主要是数据在通过卫星信号进行计算和转化是出现的计算保留位数的误差，如：工程采用其他测高程系统需要将大地高程转化成相应高程是需要保留的位数就会影响测量的精度；另外，吃水、风浪等造成的测量船的摇摆等，会造成接收天线与测量仪器之间存在固定值，因此会影响其测量的精度。
在实际的航道控网测量的时候，测量结果的精度需要将多个因素综合起来进行分析和计算，将船体摇摆、采样速度、同步时差和ptk高程可靠性因素造成误差的影响，和误差都会远远大于测量技术本身的误差，而导致工程施工控制网络的必要精度出现人为的误差。
所以应对进行修正才能获得其必要的精度。
2、必要精度的修正在测量时首先对船体摇摆的姿态进行修正，船体的姿态可以利用电磁姿态修正设备进行辅助控制，修正包括了位置的修正、高程的修正。
城市GPS控制网高程拟合精度等级探讨
足以下关系： ＝ ／ Ｖ］ Ｉ １Ｕｈ 一 ｌ ｌ ｈ ≤盯≤± ０ｍＹ 。 ２ （ ｌ）比较外部检 １
２ Ｇ Ｓ高程拟合的目的 Ｐ
合 的工作 ， Ｇ Ｓ 对 Ｐ 拟合 高程 的精度 进行 了探 讨 ， 以供城 进行多种 高程起算点分布的拟合试验 ，比较不 同起 市测量 Ｇ Ｓ用户参考 。 Ｐ 算 点分布下 的高程拟合成果精度 ， 探讨 Ｇ Ｓ高程拟合 成 Ｐ 果 的精度与起算点分布 、 起算成果精度 、 高程拟合数学模 １ Ｐ Ｇ Ｓ网高程拟合的技术要求 型 、Ｐ Ｇ Ｓ数据处理软件的关 系， 并确定一套最优 的 Ｇ Ｓ Ｐ 拟 １１ ＧＰ ． Ｓ高程拟合成果外部检核 合高程可达到 四等水准 的数据处理方法。 首先对 Ｄ级 Ｇ Ｓ网中的绝大多数点联测二等水准 ， Ｐ ３ Ｐ Ｇ Ｓ高程拟合的方法 选用其 中部分点作为 Ｇ Ｓ Ｐ 高程拟合 的起算点 ， 其它没有 参与 Ｇ Ｓ高程拟合计算 的 Ｄ级 Ｇ Ｓ点作为外部检核点 ， Ｐ Ｐ 分别 采用￣ ｏ ｅＡ Ｊ．》 Ｐｗ ｒ Ｄ ３Ｏ 软件 进行 曲面拟合 的方 法 对 Ｇ Ｓ高程拟合结果进行外部检核。 Ｐ 根据 Ｄ级 Ｇ Ｓ网高 拟合计算 和采用 （ Ｇ １ 》 Ｐ （ ０ ． 软件进行 Ｅ Ｍ ６大地水 准面 Ｔ ６ Ｇ９ 并对结果进行对 比分析。 程拟合 函数 内插得到检核点 的高程异常值 ‘， 通过公式 ： 模型高程拟合计算 ， ｈＨ ＝ 一‘， 求得检核点正常高 ｈ ， 插 然后按照第 １ 款进行 ． ２ ４ Ｐ Ｇ Ｓ数据处理及高程拟合的试验结果分析 Ｇ Ｓ高程拟合精度等级评定 。 Ｐ ４１ ＧＰ ． Ｓ观 测 １ ＧＰ ． ２ Ｓ高程拟合精度等级评定 假定二等水准测量值 ｈ水是真值 ，通过第 １ 款外部 本项 目观测同时采用 ４台双频 Ｇ Ｓ接收机为观测单 Ｐ 每个同步图形观测 ２ 时段 ， 个 相邻 检核方 案 ，对所得 到的 Ｇ Ｓ高程拟合 结果进行 精度评 元进行 同步图形观测 ， Ｐ 点 外业观测时 ， 观测员都注意 定。 比较外 部检核点正 常高较 差值 ｖ ， 各检核点 Ｇ Ｓ高 同步图形间重叠点数为 ２ 。 Ｐ 程内插值 ｈ插与其二等水准联 测值 ｈ水问正常高较差值 防止人员和其它物体碰动或阻挡接 收机天线。架设天线
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关于控制网和水准网精度等级的建议
关于控制网精度要求，公路平面控制测量，包括路线、桥梁、隧道及其它大型建筑物的平
面控制测量。
控制网的布设应符合因地制宜、技术先进、经济合理，确保质量的原则。
本合同段结合实际工程情况提出两点建议：
1.平面控制网精度等级采用一级导线精度，水准网等级采用四等水准控制网。
2.各标段以2014年6月全线联测的控制网为首级控制网，各标段根据自身工程实际情况
各自选定符合测量规范和精度要求的控制网等级，各标段控制网要与邻标段相衔接重
叠一条边，保证全线路首尾贯通无缝衔接。
理由1：各级公路、桥梁、隧道及其他建筑物的平面控制测量等级的确定，应符合下
表
根据这个规定，本着经济合理和保证精度的原创下，我合同段控制网精度等级选用一级导线控制网足以满足施工精度要求.详细工程数量和控制网等级选用情况如下表：
理由2：
导线测量主要技术要求
本工程段总施工段长度为3km以内符合一级导线控制网的要求，为了满足施工方面的要求加密的控制点数在6~10个左右边数为12个以下，符合一级导线要求，若是三个标同时联测控制点数势必会超过20个，边数自然就远远大于12条，所以在首级控制网完善后三个标一起联测没有必要。
若真要联测而在满足我们施工控制测量方便的布点上做三等导线网，其平均边长应该在300~500米左右远小于2Km的边长要求，平差精度很难达到三、四等导线网的要求。
理由3
GNSS网主要技术指标表3
注：表中α表示固定误差；b表示比例误差系数；
在方便施工的符合一级导线布点的基础上以三等控制网的要求来做导线测量：平差数据由于边长数在500m左右，最弱边相对中误差三等要求1/80000,其数据最弱点边的误差允许值为500*1/80000=0.0063m,而三等的比例误差为≤5mm,0.0063m-5mm=1.3mm,也就是说在这种情况下最弱边的误差最大值为 1.3mm,基本上是不可能的.相比要想平差结果达到四等精度要求，其分析如下：四等导线控制网平差中允许的最弱边相对中误差为1/45000，同样以500m平均边长算，其测量数据最弱点边的误差允许值计算式为500*1/45000=0.011m, 而四等的比例误差为≤10mm,0.011m-10mm=1mm,及允许最弱误差为1mm,显然不太现实.
杭甬高速连接线（南段）工程第一合同段项目经理部
2015年3月28日。