第二章 地面平面控制网的设计

第二章地面平面控制网的设计

2.1目的要求及任务范围

1、目的要求

应本专业的要求，结合矿区自然地理条件的特征，选择最佳布网方案，保证在所规定的时间内完成任务。应指导老师要求，布设亨建矿四等控制网。控制网既要考虑与三等网的联系，又要考虑矿区的独立性，充分体现布网的高精度和便利性。按设计要求将控制网沿测区周围布设，设计精度为四级。

2、测区范围

本测区范围：冀中能源邯郸矿务局亨建矿区主井。

2.2 测区的自然地理条件

1、地理概况

本测区为亨建矿区副井口附近，测区内建筑及矿区货车钢材较多，地势较为起伏，虽然测区大气能见度良好，交通便利，给测量造成一定影响。

2、气候条件

测区气候较好，阳光照射充足，年降水量不多，大多集中在春夏两季，全年平均气温已七、八月份最高。

2.3布设方案

1、选点：

(1).点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测

(2).点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业

(3).点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°

(4).点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m并应远离高压输电线其距离不得小于50m以避免周围磁场对卫星信号的干扰

(5).点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响

(6).交通应便于作业，以提高作业效率；

(7).应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用

2、埋石与点标记：

3、使用仪器；

外业观测可使用仪器有:经纬仪、自动安平水准仪、全站仪等，具体视情况而定。首先保证仪器性能可靠，精度满足设计要求。

4、控制网的布设：

本次利用副井口已知控制点为起点，有序且有效地布设其余控制点。

5、布网原则与设计

(1).地面平面控制网应根据测区实际需要和布网状况进行设计。控制网之点应有二点以上之点相互通视，有利于常规测量施测时之应用。

(2).在布网设计中应顾及原有之测绘成果以及各种大比例尺地形图之沿用。

(3).遵从分级布网、逐级控制的原则。

2.4测区已有资料成果情况

1、测区已有三个已知控制点如下

各个控制点坐标数据

点名点编号X坐标Y坐标备注

a -1 206.9069 712.024 已知点

B -2 120.2697 835.558 已知点

C -3 158.3777 1063.480 已知点

2、测量技术设计依据

(1).GB-T-18314-2009《全球定位系统(GPS)测量规范》

(2).CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》

(3).CH 1002-95《测绘产品检查验收规定》

(4).CH 1003-95《测绘产品质量评定标准》

(5).CH / T1004《测绘技术设计规定》

(6).CJJ -8-99《城市测量规范》

2.5设计网形

控制网网的图形布设通常有点连式、边连式、网连式及边点混合连接、三角锁连接、导线网连接、星形连接等几种基本方式。本次主要采用边连接式，每次用至少三台接收机，组成控制网网，能保证网的几何强度，提高网的可靠指标。

控制网网的图形布设如下图2.5.1，布设点a （副井口）、B （灯房）、C （上坡入口）、K1、K2、K3、K4、K5采用边点混合连接式。

图2.5.1 设计网

2.6构建设计网的基础数据

1、了解坐标方位角的推算

（1）正、反坐标方位角

如图2-6-1所示，以a 为起点、B 为终点的直线A B 的坐标方位角αΑB ，称为直线A B 的坐标方位角。而直线BA 的坐标方位角αBA ，称为直线A B 的反坐标方位角。由图2-6-1中可以看出正、反坐标方位角间的关系为：

︒±=180BA AB

αα （2-6-11）

（2）坐标方位角的推算

在实际工作中并不需要测定每条直线的坐标方位角，而是通过与已知坐标方位角的直线连测后，推算出各直线的坐标方位角。如图2-6-2所示，已知直线12的坐标方位角α12，观测了水平角β2和β3，要求推算直线23和直线34的坐标方位角。

由图2-6-2可以看出：

21222123180βαβαα-︒+=-=

x (N)

x

x

αAB

αBA

A

B

O

y

图2-6-1 正、反坐标方位角

x

x

x

1

2

3

4

α12

α23

α34 β2

β3

图2-6-2 坐标方位角的推算

32333234180βαβαα+︒+=+=

因β2在推算路线前进方向的右侧，该转折角称为右角；β3在左侧，称为左角。从而可归纳出推算坐标方位角的一般公式为：

左后前βαα+︒+=180 （2-6-121） 右后前βαα-︒+=180 （2-6-122）

计算中，如果α前＞360˚，应自动减去360°；如果α前＜0˚，则自动加上360˚。 2、象限角

（1）象限角

由坐标纵轴的北端或南端起，沿顺时针或逆时针方向量至直线的锐角，称为该直线的象限角，用R 表示，其角值范围为0˚～90˚。如图2-6-2所示，直线01、02、03和04的象限角分别为北东R 01、南东R 02、南西R 03和北西R 04。

（2）坐标方位角与象限角的换算关系

由图2-6-22可以看出坐标方位角与象限角的换算关系： 在第Ⅰ象限，R =α 在第Ⅱ象限，R =180°－α

x (N)

1

2

3

4

R O 1

R O 2

R O 3

R O 4

y (E)

(S)

(W)

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

O

图2-6-2 象限角