传统大地控制网

第2章传统大地控制网

第2章传统大地控制网

§2．1 传统大地控制网的布设

2．1．1传统大地控制网的建设

采用传统大地测量技术建立平面大地控制网就是通过测角、测边推算大地控制网点的坐标。其方法有：三角测量法、导线测量法、三边测量法和边角同测法。

三角测量法是我国建立天文大地网的主要方法。

我国在西藏地区天文大地网布设中主要采用导线测量法。

三边测量法和边角同测法只是在特殊情况下采用，我国天文大地网布设中没有采用该方法。

2．1．2三角网布设的原则

国家三角网布设的原则是（重点）：

1．分级布网、逐级控制

先以高精度的稀疏的一等三角锁网，纵横交叉地布满全国，形成统一坐标系统骨干网。然后，按不同地区、不同特点的实际需要，再分别布设二、三、四等三角网。

2．具有足够的精度

国家三角网是控制测图的基础，它的精度必须保证测图的实际需要。

3．具有足够的密度

三角点的密度要根据测图的方法及比例尺的大小而定。一般按航测成图的要求。4．要有统一的规格

建立国家三角网，工程规模巨大，必须有大量的测量单位和作业人员划分地区进行作业，为此，国家必须制定统一的布网方案和《国家三角测量和精密导线测量规范》，作为测量和建立全国统一的三角锁网的依据。

2．1．3全国天文大地网整体平差

全国天文大地网整体平差于1978年至1984年期间完成，1984年6月通过技术鉴定。通过天文大地网整体平差，消除了原来分区平差和逐级控制产生的不合理影响，提高了大地网精度；建立了我国自己的1980国家大地坐标系，并为精化地心坐标提供了条件。它是我国大地测量发展史上的一个里程碑，也为我国大地测量的进一步发展打下了良好的基础。

全国天文大地网整体平差的技术原则如下：

(1)地球椭球参数。地球椭球参数采用1975年国际大地测量与地球物理联合会(iugg)

第16届大会期间iag决议推荐的数值，即iag—75椭球参数。

(2)坐标系统。根据天文大地网整体平差结果建立椭球相同的两套大地坐标系：1980国家大地坐标系和地心坐标系。

(3)椭球定位与坐标轴指向。1980国家大地坐标系的椭球短轴应平行于由地球质心指向1968.0地极原点(jyd)的方向，首子午面应平行于格林尼治平均天文台的子午面。椭球定位参数以我国范围内高程异常值平方和最小为条件求定。

典型例题：

我国建立天文大地网的主要方法是（）

a.三角测量法；

b.gps测量法

c.导线测量法

d.三边测量法

正确答案：a

解析：由于在以前测角精度较高且易于实现，测距非常困难，因此可以排除c与d，gps测量法是20实际90年代才投入民用的现代测量技术，而我国天文大地网在50年代就建立起来了。

§2．2经纬仪和光电测距仪及其检验

2．2．1经纬仪种类

经纬仪一般分为光学经纬仪、电子经纬仪及全站型电子速测仪。

2．2．2经纬仪检验

1．光学经纬仪

水平角观测使用的光学经纬仪，在作业前应通过有相应仪器检验资质的仪器检测机构进行检验。

2．电子经纬仪或全站仪的测角系统

水平角观测使用的电子经纬仪或全站仪，在作业前应通过有相应仪器检定资质的仪器检测机构进行检验。

2．2．3光电测距仪

1．光电测距仪分类

光电测距仪按测程分类，分为短程、中程、长程（远程）。测程小于3 km为短程测距仪，3 km至1 5 km为中程测距仪，测程大于15 km至60 km为长程测距仪。

2．光电测距仪检定

光电测距仪的首次检定、后续检定应通过有相应仪器检定资质的仪器检测机构进行检定。

§2．3水平角观测

§2．3水平角观测

2．3．1水平角观测的主要误差影响

使用经纬仪在野外条件下进行观测，其观测误差主要来源于3个方面：

1．观测过程中引起的人差

2．外界条件对观测精度的影响

3．仪器误差对测角精度的影响

2．3．2水平角观测方法

水平角观测一般采用方向观测法、分组方向观测法和全组合测角法。其中方向观测法一般广泛用于三、四等三角观测，或在地面点、低觇标点和方向较少的二等三角观测；当观测方向多于6个时采用分组方向观测法；在一等三角观测，或在高标上的二等三角观测采用全组合测角法。

2．3．3 三角点观测工作及外业验算

1．观测工作程序

(1)观测点要做好各项准备工作。包括安装仪器、确定仪器整置中心、测定测站点和照准点归心元素、设置测伞、整置仪器、选择零方向、编制观测度盘表等。

(2)在完成上述准备工作后，即可开始观测工作，具体观测要求见《国家三角测量和精密导线测量规范》。

(3)在完成观测工作后，离开本点前，应对观测成果进行详细的检查、整理和计算。

总之，要在确保本点成果齐全并准确无误时，方可迁站。在离开本点前，必须将标石埋封好，以保证标石的永久保存。

2．三角测量外业验算

外业验算应包括以下内容和程序：

(1)检查外业资料，包括观测手簿、观测记簿、归心投影用纸等；

(2)编制已知数据表和绘制三角锁网图；

(3)三角形近似球面边长计算和球面角超计算；

(4)归心改正计算，并将观测方向值化至标石中心；

(5)分组的测站平差；

(6)三角形闭合差和测角中误差的计算；

(7)近似坐标和曲率改正计算；

(8)极条件闭合差计算，基线条件闭合差计算，方位角条件闭合差计算等。

§2．4 三角高程测量

在传统大地测量中，三角高程测量是测定各等级大地点高程的基本方法。

2．4．1垂直角观测方法

垂直角观测方法有两种，一是中丝法。二是三丝法。

(1)中丝法。就是以望远镜十字丝的水平中丝为准，照准目标测定垂直角。

(2)三丝法。就是以望远镜三根水平丝为准，依次照准同一目标来测定垂直角。

中丝法和三丝法的实质是一样的，只是由于经纬仪的类型不同，其望远镜中的水平丝根数也不同。当然，有三根水平丝的仪器，也可进行中丝法观测。所以在实际作业中，观测者可灵活选用这两种方法。

根据规定，各等级三角点上每一方向按中丝法观测时应测四测回，三丝法观测时应测二测回。

2．4．2高差计算公式

1．单向观测高差计算实用公式

在a点观测b点的高差为

2．用倾斜距离d计算高差的单向公式

在光电测距中，常采用直接测定的倾斜距离d计算高差，其公式如下：

2．4．3大气垂直折光及其减弱措施

据我国几个地区的统计资料，k值一般在0．09～ 0.16之间。

由于折光系数k的变化很复杂，完全准确地掌握其变化规律将比较困难，只能根据实验资料概括出一般变化规律。根据实践经验证明，k值在一天之内的变化情况是：中午附近k值最小，并且比较稳定；日出日落时k值较大，而且变化较快。