控制网关键点

第一章一、控制网的基本概念：在一定的地理空间区域内设置一系列点和线构成的空间位置参考框架，利用测量设备进行观测获得高精度观测量，按照确定的坐标系规则和计算方法对观测量进行系统误差改正及平差算，得到点位坐标及其质量指标，为后续的各种定位工作提供起算数据和参考点。二、控制网的分类1按观测量划分1)平面控制网：三角网、三边网、导线网、任意边角网1)高程控制网：水准网、三角高程网2)三维控制网：GNSS网/CORS网[+似大地水准面模型]2按范围大小1)国际IGS控制网2)国家大地测量控制网3)工程测量控制网4)室内定位控制网3按地理环境特征1)地上测量控制网2)地下测量控制网3)海洋测量控制网4)深空探测控制网4按用途划分1)城市测量控制网2)铁路控制网3)公路控制网4)水利工程控制网5)电力工程控制网6)矿山工程控制网7)地铁工程控制网三、卫星定位技术是建立室外控制网的最主要的技术方法室内定位技术发展迅速，多种技术相互结合形成了多种特色的布设控制点的方法移动终端、互联网/物联网的定位服务需求快速发展，形成了灵活多样的固定站与浮动点相结合的大规模控制网研究控制网理论与布设方案对测绘、导航、互联网位置服务具有重要作用。四、赫尔默特方差分量估计法：（1）将观测值按类型分i类，确定验前权0,02iicP（2）进行第k(k=1,2,3…)次平差得20,,=[]/ikikiPVVr（3）第k次修正观测值的权,,120,kikikikcPP（4）重复(2)、(3)直到满足如下条件22201,02,0,kkmk五、巴尔达粗差探测法（1）最小二乘平差求得参数平差值及协因数阵（2）计算观测值的最小二乘残差（3）计算每个观测值残差的协因数及方差11/()iTTviiiqpBBPBB220iivvq（4）计算每个观测值的标准化残差，并找出绝对值最大的标准化残差2/iiivvv（5）判断绝对值最大的标准化残差是否超出限差，若超出限差，则为粗差，予以剔除后回到(1)重复上述步骤，直到剔除全部粗差。六、控制网优化设计•方法：模拟法、解析法•准则：精度标准、可靠性标准、可区分性标准、灵敏度标准、费用标准•分类：0类设计（基准设计）1类设计（图形设计）2类设计（权设计）3类设计（加密设计）图形分析：Voronoi图，Delaunay三角形，闭合环第二章一、各级GPS网测量采用中误差作为精度的技术指标，以2倍中误差为极限误差。二、(1)A级GPS网由卫星定位连续运行基准站(CORS)构成，用于建立国家一等大地控制网，进行全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和卫星精密定轨测量；(2)B级GPS测量主要用于建立国家二等大地控制网，建立地方或城市坐标基准框架、区域性的地球动力学研究、地壳形变测量和各种精密工程测量等；(3)C级GPS测量用于建立三等大地控制网，以及区域、城市及工程测量的基本控制等;(4)D级GPS测量用于建立四等大地控制网；(5)E级GPS测量用于测图、施工等控制测量。三、基本原则1、各级GPS网一般逐级布设，在保证精度、密度要求时可跨级布设。2、各级GPS网的布设应根据其布设目的、精度要求、卫星状况、接收机类型和数量、测区已有的资料、测区地形和交通状况以及作业效率等因素综合考虑，按照最优化设计原则进行。3、各级GPS网最简异步观测环或附和路线的边数应不大于：B、C级6条，D级8条，E级10条。4、各级GPS网点位应均匀分布，相邻点间距离最大不宜超过该网平均点间距的两倍。5、新布设的GPS网应与附近已有的国家高等级GPS网进行联测，联测点数不应少于3点。6、在局部补充、加密低等级的GPS网点时，采用的高等级GPS网点点数应不少于4个。7、各级GPS网按观测方法可采用基于A点、区域卫星连续运行基准站网、临时连续运行基准站网等的点观测模式，或以多个同步观测环为基本组成的网观测模式。网观测模式中的同步环之间，应以连接点或点连接的方式进行网的构建。第三章一、CORS（利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统）CORS未来的发展：1.长距离网络RTK2.基于非差的PPP-RTK3.多系统集成的网络RTK二、VRS（虚拟参考站技术）工作机制：(1)参考站实时采集数据并传输到控制中心(2)控制中心按照一定的原则构建网络并形成独立基线，实时解算得到相应基线的载波相位整周模糊度(3)根据上一步基线解构建系统误差模型(4)流动站发送概略坐标到控制中心(5)控制中心根据流动站发来的坐标建立虚拟站(6)流动站用户在运动过程中的每个位置均以虚拟站为参考点构成短基线得到流动站RTK解(7)控制中心根据流动站与虚拟点的距离判断是否需要更新虚拟点(8)回到步骤(4)继续循环三、Delaunay三角形具有两个显著特征：(1)空外接圆性质。在点集V所形成的Delaunay三角网中，其每个三角形的外接圆均不包含点集V中的任何其它点;(2)最大的最小内角性质。在由点集V所形成的Delaunay三角网中，Delaunay三角网中三角形的最小内角是最大的。四、生成delaunay三角形：1、区域生长法：先找出点集中相距最短的两点连接成为一条Delaunay边,然后按DT的判别法则找出包含此边的DT的另一端点,依次处理所有新生成的边,直至最终完成。2、逐点插入法3、分割-归并法/分治算法第四章、移动通讯台的建设一、移动通信网络基站分布规划：基站布置分析、场强覆盖分析、干扰分析最优的网络基站分布规划的关键是用最少的网络基站完成目标范围的场强覆盖。二、无线基站的选址原则：网络结构要求蜂窝状地势较高、或有高层建筑高塔利用的地方优先考虑热点地区避免基站附近有强干扰源避免在高山上建造工作条件方便三、基站选址技术(1)Voronoi图(2)PSO优化算法(3)GIS技术（1）Voronoi图用于基站选址(a)在服务区域内选定一个基站位置,设为基站1;(b)以基站1为圆心,为半径画圆,设为圆1;(c)在圆1上选定一点作为基站2;(d)以基站2为圆心,为半径画圆2,与圆1相交于两点,这两点也是基站点,设为基站3和基站4;(e)再以已有基站为圆心,为半径画圆,与已有圆相交的点均为基站点。以此类推,直到将整个服务区域内所有可作为基站的点都画出为止。（2）PSO？？（3）GIS技术(a)在服务器上存储区域内的基站情况及其属性数据,并远程维护;(b)计算任意一点的可视域并在图上显示；(c)计算指定点的现有基站信号覆盖情况并在图上显示;(d)任意两点间的通视性分析;(e)查询某一范围内包含的站点情况及面积、长度量算(f)根据分析计算结果选择站址。第五章、室内定位控制网一、方法：边角测量（AOA\TOA\TDOA）二、室内定位的工作流程：三、基于WiFi信号强度的室内定位：布设控制网在已知点收集WIFI信号强度离线建库将待测点信号强度与已知点进行匹配待测点坐标在线定位K最近邻居法：即利用探测到的强度值序列与指纹库中的指纹点（已知点）强度值进行匹配，选择匹配过程中最接近的K个指纹点作为已知参考点计算待测点的位置。在匹配过程中，计算测量得到的待定点上的各个AP信号的强度与指纹库中的信号强度的差异，计算公式如下：jninjijiirrrrrrd)(...)()(2211其中，（1r，2r...）为待定点的AP信号强度序列。（ir1,2ir...）为指纹库中第i个指纹点的信号强度序列。当j=1时，计算得到的是曼哈顿距离；当j=2时，计算得到的是欧氏距离。四、伪卫星室内定位：采用GNSS系统的定位原理，在室内环境下利用伪卫星发送GPS信号，利用RTK的方式实现高精度室内定位。优缺点：采用伪卫星可以实现很高精度的定位，且待定位设备的数量增加对定位效果基本没有影响伪卫星系统需要较高布设成本，适用于对定位精度要求高，对成本不太敏感的行业第六章、形体特征控制网一、测量技术进步与控制网变革二、高速铁路控制网（CP0-CPIII）1.CP0框架网：对于较长的高铁线路，可以每隔70～100km布设一个点，采用24小时的观测时段，建立高精度的框架网，与IGS站的数据进行联和处理，得到各点的ITRF框架坐标。基线处理：一般采用Gamit或Bernese2.CPI\CPII控制网：注意点：CPI宜按B级GPS测量要求，全线（段）一次布网，统一测量，整体平差CPI采用边联结方式构网，形成由三角形或大地四边形组成的带状网CPII测量应在CPI的基础上采用GPS测量或导线测量方法施测CPII控制点分段起闭于CPI控制点采用边联结方式构网3.CPIII控制网：CPⅢ主要为铺设无砟轨道和运营维护提供控制基准，CPⅢ控制点宜设于线路外侧，距线路中线的距离一般为3～4m。控制点的间距约60~150m。CPⅢ网采用全站仪自由设站多测回全圆观测法，由于各CPⅢ网点均无法安置全站仪，因此CPⅢ平面网的距离测量只能是单向的。三、超高层建筑控制施工网（GNSS+全站仪+激光投点仪）要点：1.先地面控制网的建立（首级网）2.每隔一定层数建立控制网转换层。3.一般采用激光垂准仪投点、全站仪交会、GNSS顶层绝对定位等方式进行垂直度控制测量。