(第1章)绪论

第一章绪论

§1 控制测量的任务和作用

一任务

在一定范围地面上，通过建立水平和高程控制网，精确测定控制点的位置（X，Y和H）。控制网可概略分为：

⒈为测绘各种大比例尺地形图而建立的必要精度的控制网。

⒉为工程建设施工阶段而建立的必要精度的施工控制网。

⒊为建筑物变形观测而建立的变形观测专用控制网。

二作用

⒈控制网是各项测量工作的基础

测图网——扩展图根、测图

施工网——构筑物施工放样

⒉控制网具有控制全局的作用

测图网——保证图的精度及拼图

施工网——保证构筑物的相关位置

⒊限制测量误差的传递和积累

测图网——保证图的精度均匀

施工网——使构筑物位置及相关位置有必要精度

三控制测量学研究的内容

⒈研究建网并确定相应的精度指标；

⒉研究测边、角、高的仪器；

⒊研究推算控制点点位的理论和方法。

水平控制网以三、四等、高程控制网以二、三等为本课程主要研究对象。

练习及作业：阅读教材§1，P1,P2。

§2 测定控制点点位的方法

一传统的方法

平面控制网

⒈天文观测的方法：天文大地测量、实用天文学

⒉大地测量方法

高程控制网

⒈精密水准测量

⒉三角高程测量

二控制测量的现代发展

⒈计算机的应用

改变了大量数据处理的繁重；

使相关数据处理成为可能，革命了计算方法；

可用电算进行优化设计等。

⒉大地测量仪器的发展

电磁波测距仪——小、轻、精、自动化、全能化；

电子经纬仪——双波长消除大气折光对测角的影响；

电子全站仪——

“机车化”水准测量——在固定坐位上进行前后视读数，数据自动记录、处理，提供高差。

⒊建网方法

⑴航空摄影测量

目前可用大型电子计算机进行大面积区域网平差，随着精度的提高，可加密三、四等网，自动数据处理。

⑵惯性测量——惯性系统（IPS）

惯性系统包括：

①惯性装置（北东下装置）——两个相互垂直的陀螺仪

②三个加速计

③计算机系统——记录、计算、显示、控制

④对点器（车载）

⑤供电装置及电源

可以直接给出：

①平面坐标（精度±0.4～±0.5M,可望达0.1M）

②高程（精度±0.2M）

③方位角（精度±0.7″）

④垂线偏差（精度±0.5″）

⑤重力异常（±2MGal）

缺点：

设备笨重，价格昂贵，精度不均匀。

优点：

全能、高效、快速，不收发信号，独立完成工作，不受天候限制。

⑶全球定位系统（GPS）

此系统计划为18颗地球同步卫星，分布在相隔经度120º的三个空间平面内，每个平面有6颗。在地球的任何地点都可以同时看到6～8颗卫星。在观测时刻，卫星的位置是已知的，通过解析，可以直接测得地面站的空间地心坐标（X，Y，Z）或大地坐标及高程（B，L，H）。目前，其精度已经进入厘米级。

（河北省97年通过年检的226家测绘单位，拥有测量型GPS接收机已达88台）

练习及作业：

1.阅读：教材§1.4。

2.叙述大地测量方法及他们的起算、观测、计算元素。

§3 国家控制网的基本概念

一国家网的布设原则

⒈分级布网，逐级控制

我国领土辽阔，不可能用高精度、大密度的三角网一次布满全国。为保证用图需要，根据主次缓急，采用分级布网，逐级控制的原则，先以高精度而稀疏的一等三角锁，沿经纬线方向迅速布满全国，形成骨干大地控制网，然后根据需要在一等锁环内逐级分级加密二、三、四等三角网。

我国国家控制网等级分为：

水平控制网：一、二、三、四等三角（导线）网。

高程控制网：一、二、三、四等水准网。

⒉要有足够的精度

控制网的精度应根据需要和可能来确定。一等三角锁，作为国家大地控制网的骨干，力求精度更高些。二、三、四等三角网则基本上根据航测地形图的需要和可能确定其精度。为此，国家网对起算数据、观测元素等提出了适当的要求和规定（参见P17，表2-2）。

⒊要有足够的密度

控制点密度的大小，取决于成图方法（航测成图或平板测图）和测图比例尺。目前国家控制网的平均边长是根据航测成图方法制定的（参见P17表2-2）。它是根据航测作业一个点控制的面积求得控制网的边长（即密度）。例如国家二等、三等、四等控制，可分别满足1/5万，1/2.5万，1/1万航测成图对点的密度的要求（参见P14，表2-1及表下的说明）。

平板测图时，则根据规定的最大视距长度反求图根网的边长（密度）。例：城市测量规范规定：图根锁网的平均边长不应超过测图最大视距的1.7倍。

⒋要有统一的规格

我国领土广阔，建网规模巨大，需要许多测绘单位分区同时作业，为此必须由国家制定统一的大地测量法式和作业规范，作为建立全国统一技术规格的三角锁网的依据。

国家测绘总局1959年颁布了《大地测量法式》；1974年修订了《国家三角测量和精密导线测量规范》、《国家水准测量规范》；1992年国家技术监督局又制定了《国家一、二等水准测量规范》、《国家三、四等水准测量规范》等。这些作为法律性文件，是各单位作业的依据。

二 国家水平控制网的布设方案

⒈一等三角锁布设方案（参见P14～15） ⒉二等网布设方案

60年代以前： ⑴二等基本锁（旧二锁）

⑵二等补充网（旧二网）

60年代以后： 二等全面网 （参见P15～16） ⒊三、四等三角网布设方案

在一、二等锁网控制下的加密。可以采用插网形式、插点形式，也可以越级布设。例如在二等网内直接插入四等全面网。

插网：网的强度好，工程费用低，应优先采用。如： 插点、插锁：

国家三角锁网的布设规格及其精度见P17，表2-2。

注意：一等三角锁是国家大地控制网的骨干，其主要作用是控制二等以下各级三角网，并为研究地球形状和大小提供资料；二等三角网是国家三角网的全面基础，同时又是地形测图的基本控制，因此兼顾精度和密度两方面的要求；三、四等网直接满足测图和工程建设的需要，其精度和密度必须与测图比例尺及工程需要相适应。

三 国家高程网的布设方案

国家高程控制的任务是根据一个统一的高程系统，测定地面上一系列点位的精确高程。关于高程基准与高