阜新市四等控制网设计方案

阜新市四等控制网设计方案

一、实验目的和要求

实验目的：阜新市约400平方公里。要求在2016年1月之前，完成建网任务。在全市范围内建立有足够精度的平面控制网和高程网，平面控制网设计精度为城市四等，高程网以三等水准高程布设，按相关要求，在已有1：15000的巢湖市地图上进行图上设计，并进行对比，选择最佳方案作为最后设计成果，用于施测。

实验要求：按照平面控制网和高程网设计规范进行设计控制网。组内成员要要密切配合，分工明确，然后进行控制网的建立，并进行误差分析，之后进行施工。

二、设计方案

2.1 介绍任务

根据实验要求在阜新市周围约400平方公里的范围内，由已知控制点进行控制网建立，然后

2.2 测区概况

阜新市系辽宁省辖市之一，位于辽宁省西部，与省会沈阳市直线距离147.5公里。往南经锦州可直下京、津；北上经通辽可到霍林河矿区；东达沈阳及辽东沿海城市；西至朝阳、内蒙古，是辽宁西部的交通要道。阜新全境呈长矩形，中轴斜交于北纬42度10分和东经122度的交点上。阜新地区东西长170公里，南北宽84公里，总面积10355平方公里。

阜新气候属于北温带大陆季风气候区，四季分明，雨热同季，光照充足。阜新市的四季是以候平均气温高于20℃为夏季，低于3℃为冬季（全国标准：高于22℃为夏季，低于10℃为冬季）。介于二者之间的气温分别为春、秋季。行政区划

2.3 作业依据

考虑到该测区在未来的发展前景，控制网以《城市测量规范》、《国家三角测量规范》、《国家水准测量规范》。

四等三角点的标石采用上面为柱石下面为盘石的结构，两者均用钢筋混泥土预制再进行掩埋，具体规格和要求见《城市测量规范》附录二十三。

2.4 城市平面与高程控制网测量方法与要求（选点及标石埋设等）

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、四等点以高等级三角点为基础，尽可能采用插网方法布设，但也采用了插点方法布设，或越级布网。即在二等网内直接插人四等全面网，而不经过三等网的加密。

三等网的平均边长为8km，四等网的边长在2～6km范围内变通。由三角形闭合差计算所得的测角中误差，三等为士1.8"，四等为士2.5"。

三、四等插网的图形结构如图2-4所示，图2-4（a）中的三、四等插网，边长较长，与高级网接边的图形大部分为直接相接，适用于测图比例尺较小，要求控制点密度不大的情况。图2-4（b）中的三、四等插网，边长较短，低级网只附合于高级点而不直接与高级边相接，适用于大比例尺测图，要求控制点密度较大的情况。

三、四等三角点也可采用插点的形式加密，其图形结构如图2-5所示。其中，插入A点的图形叫做三角形内插一点的典型图形；插入B、C两点的图形叫做三角形内外各插一点的典型图形。

用插点方法加密三角点时，每一插点至少应由三个方向测定，且各方向均双向观测。同时要注意待定点的点位，因为点位对精度影响很大。规定插点点位在高级三角形内切圆心的附近，不得位于以三角形各顶点为圆心，角顶至内切圆心距离一半为半径所作圆的圆弧范围之内（图2-6的斜线部分）。当测图区域或工程建设区域为一狭长地带时，可布设两端符合在高级网短边上的附合锁，如图2-7上部的图形结构；也可沿高级网的某一边布设线形锁，如图2-7下部的图形结构。

国家规范中规定采用插网法（或插点法）布设三、四等网时，因故未联测的相邻点间的距离（例如图2-5中的AB边），三等应大于5km,四等应大于2km,否则必须联测。因为不联测的边，当其边长较短时边长相对中误差较大，给进一步加密造成了困难。为克服上述缺点，当AB边小于上述限值时必须联测。

实地选线和选点。图上设计完成后，按图上设计的路线进行实地选点，以确定水准点的位置。水准点位置的选择应能保证埋设的标石稳定、安全和长久保存，并便于GPS和水准观测使用。

标石埋设。水准标石分为基岩水准标石、基本水准标石和普通水准标石三种。基岩水准标石是与岩层直接联系的永久性标石，基岩水准标石宜埋设在一等水准路线结点处，每隔400 km左右一座；在大城市、国家重大工程和地质灾害多发区应予增设；基岩较深地区可适当放宽；每省（直辖市、自治区）不少于4座。

2.5 GPS网布网原则与观测的等级要求、数据处理

GPS控制网的布网原则：

根据中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》和阜新市经济技术开发区的具体情况，确定该测区可建立D级 ,根据规程规范，D级GPS

Ⅰ GPS网一般应采用独立观测边构成闭合图形，如三角形、多边形或附合线路，以增加检核条件，提高网的可靠性。

Ⅱ GPS网作为测量控制网，其相邻点间基线向量的精度，应分布均匀。

Ⅲ GPS网点应尽量与原有地面控制点相结合。重合点一般不少于3个（不足时应联测），且在网中分布均匀，以可靠地确定GPS网与地面之间的转换参数。

Ⅳ GPS网点应考虑与水准点重合，而非重合点，一般应根据要求以水准测量（或相当精度的测量方法）进行联测，或在网中布设一定密度的水准联测点。

Ⅴ为了便于GPS的测量观测和水准联测，减少多路径影响，GPS网点一般应设在视野开阔和交通便利的地方。

Ⅵ为了便于用经典方法联测或扩展，可在GPS网点附近布设一通视良好的方位点以建立联测方向，方向点与观测站距离一般应大于300米。

Ⅶ GPS网必须由非同步独立观测边构成若干个闭合环或附和线路。各级GPS网中每个闭合环或附和线路中的边数应符合的规定如表2

表2

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：

σ

W(1.1)

≤

2

2

互

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WS和各坐标分量闭合差应满足公式（1.3）的规定。

（1.3）

2.6 成果提交