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1、工程控制测量的概念、任务。概念：为了某项工程的设计、施工、运营管理的需要，在较小区域内布设足够的控制点，将控制点以一定的关系连接构成工程控制网，按照国家或部门颁布的规程、规范所进行的控制测量，称为工程控制测量。任务：1、建立用于地形图测绘的测图控制网。2、建立用于施工放样的施工控制网。3、建立用于变形监测的变形监测网。2、专用控制网，布设特点，布设要求。专用控制网：施工控制网和变形控制网是为工程的施工放样或变形监测而专门建立的，因此成为专用控制网，由于它用途明确，因此应根据特定工程的特点和要求进行技术设计。布设特点、要求：对于大型工厂的施工控制网，应将主要建筑物的主轴线纳入到控制网，以便今后以主轴线为基准线进行施工放样，以提高金属结构、机器设备、仪器仪表等的安装精度，对于桥梁控制网，应尽量将桥梁的主轴线纳入到控制网中，或者沿桥梁主轴线两侧布网，为了提高桥墩施工放样的精度，控制网设计时，要使桥轴线方向的精度高于其他方向，对地下、水下的开挖与贯通工程（铁路隧道、城市地铁、跨江跨海水下通道等），应沿着贯通方向布网，并设法减小对横向贯通误差的影响，对于工程建筑物变形监测，变形监测网设计不仅要考虑控制点的稳定性、使用方便和所能达到的监测精度，有时还要考虑在某一特定方向上所能达到的监测精度。实际工作中，可能会遇到各种各样的工程，应根据具体对象和要求进行分析，合理地选择控制网的布设形式，并进行控制网的优化设计。5、三角形网等等级：二等、三等、四等、一级、二级。6、导线网等级，三等、四等、一级、二级、三级。7、工程GPS平面控制网等级:二等、三等、四等、一级、二级9、水准网的等级：二等、三等、四等、五等。10、测距三角高程网等级：四等、五等GPS高程控制网等级：五等及以下11、平面控制点点位设计要求1、坚实稳定，便于长期保存2、充分利用旧点3、充分利用制高点和高建筑物。4、离公路、铁路和建筑物等一定的距离5、选在开阔的地方6、图形结构良好12、高程控制点点位设计要求1、坚实稳定，便于长期保存、施测、扩展2、充分利用旧点3、离公路、铁路等一定的距离4、墙上点选在稳固的建筑物，点位便于寻找、保存和引测5、变形监测基准点远离变形区，避免较大形变。6、尽可能布设成环形网或节点网7、水准路线避免跨越障碍物8、水准路线避开强电磁场。12、控制网的质量标准，优化设计的分类及解决的主要问题质量标准：精度、可靠性、灵敏度、费用。设计的分类：零类设计（基准设计）、一类设计（图形设计）、二类设计（权设计）、三类设计（改进设计）。解决的主要问题：1零类设计:也称为基准设计，给定图形和观测精度的情况下为待定参数X选定最优的参考基准。2一类设计：也称为图形设计，给定观测精度和平差后点位精度的情况下，如何确定最佳的图形结构，位置的选择余地较小主要体现在最佳观测值类型的选择。3二类设计：也称权设计，给定图形和平差后点位精度的情况下，全网观测量的合理配合。4三类设计：也称改进设计，在原网基础上通过设计新点位，增加新观测值以及改变观测值得权。13、控制网技术设计包含的基本内容1、测区的自然条件和地理概况2、控制测量的目的、任务、精度要求和完成期限3、测区已有的测量资料、控制点成果及标志保存情况，对已有成果的分析和利用情况4、控制测量依据的任务书、规范、规程及有关的技术标准5、控制网坐标系统和高程系统的选择、布设方案的分析和比较、控制点标志图等6、观测方案的论证7、现场勘测报告8、人员组织、作业计划、上交成果和经费预算9、有关技术问题的说明10、工程主管部门的审批意见14、控制点点之记点位在实地选定后，打下木桩作为简易标志，四等及以上的控制点应绘制点之记。点之记上应填写点名、等级、所在地、绘制点位略图，标注于本点有关的特征点的方向和距离，并尽可能对建标、埋石的建议。16、方向观测法：1在测站上安置仪器，2完成仪器的对中和整平，使仪器处于盘左位置，选择成像清晰的方向作为起始方向，3先照准零方向并读取水平度盘读数，然后顺时针转动照准部，依次对各个方向逐一观测，最后闭合至起始方向。再将仪器变换到盘右位置，依次观测，最后闭合至起始方向。17.测站限差：为保证控制网成果的质量，首先应保证测站成果的质量，在水平角观测的实施过程中，记录员应实时地计算并检核测站上的各项误差是否符合规范规定的限差要求。18.偏心观测：由于觇标的橹柱等对观测视线的影响，往往需要将仪器安置在观测台上进行观测，这样，观测值中就存在测站点偏心的影响。c〞=eY∕s.sin(θY+M)ρ〞归心改正：将实测方向值化为以控制点标志中心为准的方向值。r〞=eT∕s.sin(θT+M)ρ〞19.视准轴误差c：仪器视准轴与水平轴不垂直所产生的误差。ΔC=c/cosα(α为目标垂直角)水平轴倾斜误差i：经纬仪水平轴与垂直轴不正交所产生的误差。Δi=itanα，垂直轴倾斜误差v：仪器设计和满足照准部水准管轴垂直于垂直轴的条件，如果仪器没有严格整平，垂直轴就会偏离铅垂线一个微小的角度v。Δv=vcosβtanα，Δv随观测目标垂直角增大而增大，并与照准目标的方位有关系。所以测量前应进行水准管轴的检验与校正，测量时应使照准部水准管气泡居中，测回间可视气泡偏离情况重新整平仪器。21、水平方向值、归算概念当进行高山地区二，三等三角形网的水平角观测时，如果垂线偏差和垂直角较大，其水平方向观测值应进行垂线偏差修正；当测区需要进行高斯投影时，四等及以上等级的水平方向观测值，应进行方向改化计算。22、测距仪器的分类:按测定时间方法：脉冲式测距仪器、相位式测距仪器按测程：长程、中程、短程按载波源：激光、红外光、微波按载波数：单载波、双载波、三载波按反射目标：非协作、协作、有源反射器按仪器测距精度：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级23、测距中误差表达式，按精度指标分级表达式：md=a+bD其中：a为固定误差与测量距离无关，bD为比例误差D为实测距离按仪器测距精度：分级Ⅰ级mD≤5mmⅡ级5mm≤mD≤10mmⅢ级10mm≤mD≤20mm28、加常数和乘常数的概念，六段解析法检验方法加常数:由于仪器电子中心与机械中心不重合二形成的；乘常数由于测距频率偏移而形成的。六段解析法：是一种不需要预先知知道测线的精确长度而采用电磁波测距仪本身的测量成果，通过平差计算求定加常数的方法。29、周期误差是指按一定的距离为周期重复出现的误差。主要来源于仪器内部固定的串扰信号。改正计算：Vi=Asin(ψ0+θi)A为周期误差的振幅；φ0为出相角；θi为被测距离的尾数相对应的相位角。30、距离归算的概念:电磁波测距所得距离是光波弧长，弧长中包含仪器系统误差和大气折射误差，将这些误差进行改正，再进行几何改正和投影改正，即可得到控制网平差所需的距离观测值。31、边长归算和投影改正归算:边长归算：设是水平距离归算到椭球面上的弧长，为测区的高程异常值，53(1)mAmhddRh投影改正归算：是投影到高斯平面上两点间的水平距离，到的投影改正为：22652(1)224mmmmyyddRR，为测距边两端点横坐标的平均值；表示按测距边中点的纬度计算的参考椭球面的平均曲率半径；为测距边两端点横坐标的增量。34、标尺基辅差，每米真长误差，零点误差，零点差概念标尺基辅差：在同一视线高度时，水准尺上的基本分划与辅助分划的读数差称为基辅差。每米真长误差：在测量作业开始前，应对精密水准标尺进行每米真长误差的检验，取一对水准标尺检定结果的中数作为一对水准标尺平均每米真长。一对水准标尺的平均每米真长与名义长度1m之差称为每米真长误差。零点误差：水准标尺的注记是从底面算起的，如果从底面至第一分划线的中线的距离不是1dm，则其差数叫做零点误差。零点差：两把水准标尺的零点误差之差称为一对水准标尺的零点差。35、测站观测程序，测站的记录与计算观测程序：往测奇数站：后基、前基、前辅、后辅偶数站：前基、后基、后辅、前辅返测：相反操作程序---1.置平仪器2.将望远镜照准后视水准标尺，使符合水准气泡两端影像近于符合3.旋转望远镜照准前视标尺，使符合水准气泡两端影像精确符合4.用水平卫东螺旋使望远镜照准前视标尺的辅助分划5.旋转望远镜，照准后视标尺的辅助分划，并使符合水准气泡两端影像精确符合。用平分线精确照准并进行辅助分划与测微分划读书。37、水准测量误差来源及影响规律误差来源：水准仪和水准标尺的误差，观测误差，外界环境的影响水准和水准标尺的误差：i角误差影响，交叉误差的影响，水准标尺每米真长误差的影响，一对水准标尺零点差的影响。观测误差：水准器气泡居中的误差、水准标尺上分划的照准误差和读数误差。外界环境的影响：温度变化对i角的影响，大气垂直折光的影响，仪器和标尺垂直位移的影响38、跨河水准的特点，场地布设要求，观测方法特点是前后视距差大，大气折光影响大，照准难度大。场地布设要求：跨河水准场地应选在测线附近，利用布设工作场地与观测的较窄河段处，两岸地形、地貌、植被等基本相同，两岸仪器的视线离水面的高度应近似相同；两岸测站点及立尺点应对称布设。总体要求：对称布设；选择气候和观测时间段；快速、同时；对称观测；按规范要求。观测方法1.光学观测法5002.倾斜螺旋法15003.经纬仪倾角法35004测距三角高程法5.GPS测量法350041、GPS跨河水准测量的基本要求1、适用于平原、丘陵和河流两岸地貌基本一致。2、点位选择满足GPS测量要求，便于同岸水准联测。3、水准点应选在跨河水准附近。42、测距三角高程测量基本公式基本公式：S为经气象改正后的斜距，D为两点间的水平距离，k为大气折光系数，R为地球曲率半径，i为仪器高，V为目标高，α为垂直角43、测距三角高程测量误差来源观测高差中误差公式：44、大气折光系数确定的几种方法1、利用对向观测高差求k，2、利用已知精密高差求k，3、利用垂直温度梯度求k45、平面控制测量概算目的与流程目的：系统地检查观测成果，观测成果投影归算，计算控制点资用坐标。流程：概算的准备工作——观测值化算至标石中心——观测值化算至参考椭球面——椭球面观测值化算至高斯平面——资用坐标的计算46、水准测量概算的目的与流程目的：系统地检查观测成果，对观测高差进行有关改正，计算控制点资用高程。流程：概算的准备工作——观测高差各项改正数的计算——观测高差各项改正数的计算。47、标尺每米真长误差改正δf=fh（f为一对水准标尺每米平均真长误差，单位为mm/m，h为一个测段往测或返测的高差，单位为m）48、正常水准面不平行改正εi=-AHi（Δψ）′{（Δψ）’=ψ2-ψ1;ψ1ψ2分别为测段始末点的纬度值，以′为单位。Hi为第i测段始末点近似高程的平均值，以m为单位。A为常系数}49、投影变形的概念观测值归算到参考椭球面上必然产生一定的变形，采用这些归算后的观测值进行平差计算，将其平差结果直接应用到地球自然表面上或高于自然表面的某一个高程面上时，就会产生一定的差异即为投影变形。50、工程测量的投影面和投影带的选择1、满足工程测量精度要求时，选择参考椭球面为投影面，采用国家统一的3°带高斯平面直角坐标系。3、不能满足工程测量精度时，可以根据测区和工程实际情况，重新选择投影面和投影带。以参考椭球的几何中心为基准的大地坐标系。通常分为：参心空间直角坐标系（以x，y，z为其坐标元素）和参心大地坐标系（以B，L，H为其坐标元素）。[1]以地球质心(总椭球的几何中心)为原点的大地坐标系。通常分为地心空间直角坐标系(以x，y，z为其坐标元素)和地心大地坐标系(以B，L，H为其坐标元素)。[1]地心坐标系是在原点O设在大地体的质量中心，X轴与首子午面与赤道面的交线重合，向东为正。Z轴与地球旋转轴重合，向北为正。Y轴与XZ平面垂直构成右手系。参心空间直角坐标系是原点O为参考椭球的几何中心，X轴与赤道面和首子午面的交线重合，向东为正。Z轴与旋转椭球的短轴重合，向北为正。Y轴与XZ平面垂直构成右手系。[2]