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注册测绘师资格考试--测绘案例分析--工程测量1工程控制测量1.1工程控制网分类（P53）[掌握]:1、分类:（1）测图控制网（2）施工控制网（3）安装控制网（4）变形监测网2、作用：（1）测图控制网是在工程规划阶段，以服务地形图测绘为目的而建立的工程控制网;（2）施工控制网是在工程建设阶段，以服务施工放样为目的而建立的工程控制网;（3）安装控制网是在工程建设阶段后期，以服务大型设备构件安装定位为目的而建立的工程控制网;（4）变形监测网是在工程建设和运营阶段，以服务工程对象变形监测为目的而建立的工程控制网。1.2工程控制网的特点（P53）[熟悉]:控制网涉及的问题：目的坐标系统投影面高程系统范围点位布设精度测量方法1.测图控制网目的：测图特点：（1）测图控制网具有控制范围较大（2）点位分布尽量均匀、点位选择取决于地形条件（3）精度取决于测图比例尺等特点。2.施工控制网目的：为施工提供控制基准特点：施工控制网具有控制范围较小、点位密度较大、精度要求较高、点位使用频繁、受施工干扰大等特点。具体而言，施工控制网的特点有：（1）控制网大小、形状、点位分布应与工程范围、建筑物形状相适应，点位布设要便于施工放样，如隧道控制网的点位布设要保证隧道两端都有控制点。（2）控制网不要求精度均匀，但要保证某方向或某几点的相对精度较高，如桥梁控制网要求纵向精度高于其他方向精度。（3）投影面的选择应满足“控制点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差应尽可能小”的要求，如隧道控制网的投影面一般选在贯通平面上，或选在放样精度要求最高的平面上。（4）平面坐标系可采用独立坐标系，其坐标轴与建筑物的主轴线平行或垂直。3.变形监测网变形监测网除具有施工控制网的特点外，还具有精度要求高、重复观测等特点。1.3工程控制网坐标系选择（P54）[了解]:1坐标系：工程控制网一般采用国家统一的3°带高斯平面直角坐标系。2任意带的独立高斯平面直角坐标系：当不能满足工程对高斯投影长度变形的要求（通常不大于2.5cm/km）时，可自定义中央子午线和投影基准面，建立任意带的独立高斯平面直角坐标系，但应与国家坐标系衔接，建立双向的坐标转换关系。3根据工程需要，也可假定参考基准，建立假定平面直角坐标系。以下五种平面直角坐标系可供工程控制网选用：（1）国家统一的3°带高斯平面直角坐标系。（2）抵偿投影面的3°带高斯平面直角坐标系。（3）任意带的高斯平面直角坐标系。（4）选择通过测区中心的子午线作为中央子午线，测区平均高程面作为投影面，按高斯投影计算的平面直角坐标系。（5）假定平面直角坐标系。1.4工程控制网布设（P54）[了解]:1.测图控制网（1）平面控制网：采用gps网的形式一次布网首级网采用gps网的形式布设，加密网采用导线等常规形式布设（2）高程控制网：水准网、电磁波测距三角高程网2.施工控制网坐标系：施工控制网一般基于施工坐标系（假定坐标系）布设成独立网。分级布网：第一级作为总体控制，第二级直接用于施工放样。平面控制网：gps网的形式布设，导线网、边角网、方格网等常规形式布设;高程控制网：通常采用水准网形式布设。地下施工控制网：通常采用微型边角网、测距导线。3.安装控制网一般基于独立坐标系布设成独立网，通常为一次布网，直接布设成高精度的全面网。安装控制网的精度：由设备关键部位安装定位的容许误差决定，通常精度、可靠性要求很高，有时精度要达到计量级。部分工程的安装控制网也要求精度具有方向性。4.变形监测网可基于国家坐标系布设成附合网或独立网;对于具有明显结构性特征的变形体，最好基于独立坐标系布设成独立网。平面控制网通常采用gps网、导线网、三角形网形式布设。高程控制网采用水准网形式布设。精度：变形监测网的精度由变形体的允许变形值决定，一般要求中误差不超过允许变形值的1/10~1/20或1~2mm。变形监测网还要求有高可靠性和高灵敏度。1.5工程控制网施测方法（P55）[了解]:1.平面控制测量平面控制测量通常采用gnss测量方法、边角测量、导线测量。2.高程控制测量方法：水准测量、电磁波测距三角高程测量和gps水准（gps拟合高程）测量方法。高程控制测量精度等级划分为二、三、四、五等。高程控制测量一般采用水准测量方法，四等及以下等级可采用电磁波测距三角高程测量方法，五等也可采用gps拟合高程测量方法。1.6工程控制网数据处理（P55）[了解]:1.平面控制测量平面控制测量数据处理:（1）求定坐标未知数的最佳估值、（2）评定总体精度、点位精度、相对点位精度（3）未知数函数精度gps测量数据处理：（1）按照观测数据预处理（2）平差计算（3）坐标转换平差计算工作包括基线向量解算、无约束平差、坐标系统转换或与地面网联合平差等。边角测量数据处理可采用条件平差、间接平差等经典方法。2.高程控制测量（1）检查并消除观测数据系统误差、平差计算、评定观测值和平差结果精度。（2）方法模型：条件平差法、间接平差法以及单一水准路线平差法、单结点水准网平差法、等权代替水准网平差法等。（3）三角高程测量数据处理除观测值定权方法：（4）gps水准测量数据处理方法：根据均匀分布的gps/水准公共点拟合测区高程异常模型，再利用高程异常模型将未知点的gps大地高解算为正常高*。1.7工程控制网质量检验（P56）[了解]:工程控制测量成果质量检验的基本要求：（1）平面控制测量以点为单位成果;高程控制测量一般以测段为单位成果，不便以测段为单位成果时，以点为单位成果。（2）成果质量检验的抽样方式采用简单随机抽样或分层随机抽样。（3）成果质量元素包括数据质量、点位质量、资料质量。其中，数据质量包括数学精度、观测质量、计算质量;点位质量包括选点质量、埋石质量;资料质量包括整饰质量、资料完整性。（4）成果检验方法：比对分析核查分析实地检查实地检测1.8工程控制测量成果的整理归档一般应包括：（P56）[了解]:（1）技术设计书，技术总结;（2）观测记录及数据;（3）概算或数据预处理资料，平差计算资料;（4）控制网展点图、成果表、点之记;（5）仪器检定和检校资料;（6）检查报告，验收报告。（7）成果归档质量检测是考试的重点内容案例样题我国在中南与西南地区拟修建一条东西走向的铁路，设计单位提供了线路的首级控制网数据。中铁某工程局中标铁路线上的一隧道施工任务，该隧道长近10km，平均海拔500m，进洞口和出洞口以桥梁和另外两标段的隧道相连。为了保证隧道双向施工的需要，需在线路首级控制的基础上，按gpsc级网观测的要求布设隧道的地面施工控制网，并按二等水准测量的要求对隧道进洞口和出洞口进行高程联测。该工程局可用的硬件设备包括双频gps接收机6台套、单频gps接收机6台套、s3光学水准仪5台套、数字水准仪2台套（每千米往返水准观测精度达0.3mm，最小显示0.01mm）以及2″全站仪3台套。软件包括gps数据处理软件、水准平差软件。人员方面，可根据项目的需要，配备测量技术人员。[问题]1.在现场采集数据之前，需要做哪些前期的准备工作?2.为满足工程需要，应选用哪些设备进行测量?并写出观测方案。3.最终提交的成果应包括哪些内容?4.抵偿坐标系的投影面应如何选取?[参考答案]1.前期准备工作包括资料收集、现场踏勘、选点埋石、方案设计。（1）资料收集。设计单位提供了线路的首级控制网数据、测区周边国家高等级的三角点和水准点资料。（2）现场踏勘。对测区的人文风俗、自然地理条件、交通运输、气象情况等进行调查，同时现场查勘控制点的完好性和可用性。（3）选点埋石。在进、出口线路中线上布设进、出口点，进、出口再各布设至少3个定向点，进、出口点与相应的定向点之间要通视。为了减小垂线偏差的影响，高差不要相差太大。因为有通视要求，洞口处gps基线不可能很长，一般要求300～500m，若小于该值，应设强制对中装置，以减小照准与对中误差对短边测角精度的影响。按国家规范要求在所选点位埋石，并做点之记。（4）方案设计。根据现场勘察的情况和工程要求，编制控制测量技术设计书，以确定所用设备、人员、观测方案、所需时间等。2.以利用测区国家高等级三角点2个、线路首级控制网点2个、国家一等水准点1个，在进洞口与出洞口处各布设4个施工控制网点为例。设备选择包括双频gps接收机6台套、数字水准仪2台套。观测方案略（对gpsc级网测量，在设计方案中，要重点突出观测的时段数、每一时段的观测时间、要按边连接等内容;对二等水准测量，要明确视距、前后视距差、前后视距累积差、视线高、往返高差之差等）。3.最终应提交如下成果：（1）技术设计书。（2）仪器检验校正资料。（3）控制网网图。（4）控制测量外业资料。（5）控制测量计算及成果资料。（6）所有测量成果及图件电子文件。4.应选择测区的平均高程面500m作为抵偿坐标系的投影面。2工程地形图测绘2.1地形图的基本内容（P58）[掌握]:（1）数学要素（2）地形要素（3）图内注记要素（4）图内整饰要素1.数学要素坐标格网、成图比例尺、控制点坐标等称为地形图的数学要素。2.地形要素地形要素：分为测量控制点、水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被与土质、注记等九类。（1）地物。地面上的各类建（构）筑物及设施、道路、管线、水系、植被与土质等称为地物。①比例符号，轮廓较大的地物，能按比例尺把它们的形状、大小和位置缩绘在图上，如房屋、运动场、湖泊、森林、田地等;②非比例符号，轮廓较小的地物或无法将其形状和大小按比例缩绘到图上的地物，如三角点、水准点、独立树、里程碑、水井和钻孔等，这种符号只表示地物的中心位置，不表示地物的形状和大小;③半比例符号，对于带状延伸地物，长度可按测图比例尺缩绘，宽度无法按比例表示的符号称为半比例符号。表示地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，其准确位置在其符号的底线上;④地物注记，对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记，如地区、城镇、河流、道路名称，江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。（2）地貌。地表的高低起伏状态称为地貌，用等高线表示。3.图内注记要素图内注记要素包括地形图内的各种注记和说明。4.图内整饰要素图内整饰要素包括图名、图号、比例尺、外图廓、坐标系统、高程系统、测图方法、测图日期、测绘单位、三北关系图、图幅接合表等。2.2地形图测绘的精度要求（P58）[掌握]:1.平面精度工程地形图上，地物点相对于邻近图根点的点位中误差：（1）城镇建筑区和工矿区不应超过图上0.6mm，（2）一般地区不应超过图上0.8mm，（3）水域不应超过图上1.5mm。（4）隐蔽或施测困难的一般地区可放宽50%。2.高程精度工程地形图上，等高线内插求点相对于邻近图根点的高程中误差根据地形类别确定：（1）平地不应大于基本等高距的1/3（2）丘陵地不应大于基本等高距的1/2（3）山地不应大于基本等高距的2/3（4）高山地不应大于基本等高距（5）隐蔽或施测困难的一般地区可放宽50%。2.3地形图测绘方法（P59）[熟悉]:地形图的测绘方法：（1）模拟法测图（2）数字测图目前，地形图测绘主要采用数字测图方法。1.数字地面测图（全野外数字地面测图方法）数字地面测图有数字测记法和电子平板法两种作业模式。数字测记模式是利用全站仪或gps全野外采集地物地貌特征点坐标，内业利用数字测图软件进行数字地形图的绘制与编辑。电子平板模式是在野外将全站仪采集的数据实时传输到笔记本电脑（或掌上电脑），现场利用数字测图软件绘制数字地形图。2.数字摄影测量与遥感测图数字摄影测量与遥感测图是利用航摄影像、高分辨率卫星遥感影像获取的数据，经过数字摄影测量系统或遥感影像处理系统处理，生成数字线划图（dlg）、数字正射影像图（dom）、数字高程模型（dem）数据以及三维景观模型。数字摄影测量与遥感测图方法常用于大面积工程地形图测绘。新方法：无人机摄影测量制图2.4大比例尺地面数字测图的作业流程（P59）[熟悉]:1.接收任务2.资料收集3.技术设计4.基本控制测量5.图根控制测量6.碎部点数据采集7.地形图绘图与编辑8.资料的检