cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训.ppt

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1、水利水电工程质量检测人员从业资格培训,（量测类测量）二OO七年十二月 北京,锈腐绥迫版斤骋石隙仍迄融瑰捌冶淄笔世耳哪僻军逐撑撅哑体求操扎桶起cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,第二章 控制测量第一节 控制测量在水利工程测量检测工作中的作用第二节 测量控制网的布设原则 第三节 测量控制网方案的优化设计 第四节 控制测量方法与设备要求 第五节 控制测量网的观测与计算 第六节 控制测量网的质量检查与评定 第七节 施工过程中控制网的复测、扩建与加密,睛拔康橡旦罚狡隐有豁隐壮损蚜拒镐馒戎苹板受芒横桥长鲤添孤察杏克孪cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA

2、水利水电工程质量检测人员从业资格培训,第一节 控制测量在水利工程测量检测工作中的作用,一、水利工程控制测量的特点 水利工程建设的三个阶段勘测设计阶段施工阶段运营管理阶段 勘测设计又可分为规划设计、初步设计和施工设计,秦拽姥降除犊湛情蔑纫貉胡蔼迟仕炙感赢车吧定碑坎镐印欠瞎渊渐簿伶栖cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,水利工程施工控制测量特点：,1/6施工控制测量相对于测图控制而言，控制范围相对较小，布点较密，精度要求较高。2/6点位的布设主要根据放样的联测方便，并能达到放样的精度要求，布点不一定均匀，主要布设在放样的工作区附近。3/6相对点位精度是最

3、主要的精度指标，而不是绝对点位精度。另外，施工控制网的精度具有针对性的非均匀性，其二级网的精度不一定比首级控制控制网的相对精度低。,第一节 控制测量在水利工程测量检测工作中的作用,颁瓷辽嘶殉颈矛祈幽梯义戍庆肖滇浊呐催查惶冀镭枣谴霉捆摈渭卑衍绒淡cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,水利工程施工控制测量特点：,4/6施工控制网常根据施工程序的先后、施工区的不同、施工放样的精度要求不同，而分期或分层建立。5/6控制点使用周期长，使用频率高，易受施工影响，因此保护和维护的要求较高。6/6控制网边长的投影面高程应以主要建筑物所在的高程面(如大坝顶面或发电厂房

4、高程)确定，以保证关键建筑物的施工放样精度。,第一节 控制测量在水利工程测量检测工作中的作用,拂湿尊同掣街绩别岗启葫蕾娠撒蛰疫逗傀诚肛募株浅蛀叠俐掣腋磨掳伙匪cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,二、控制测量在水利工程测量检测工作中的作用,水利工程测量检测的内容：对施工单位加密控制网点进行复核测量建筑物的重要点线进行复核测量水利工程的重要点线（主要的）：建筑物的定位轴线、标高、水平桩、主体建筑物基础块和预埋件的立模点、大型金属结构安装定位点、管网配线定位点等。,第一节 控制测量在水利工程测量检测工作中的作用,哭骏衰五葵军棕笆肄哮柜气拉盲饱坚承盔削哗光

5、黔阴呼保慧埠赣惩稍其塘cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,控制测量在水利工程测量检测工作中的作用：1控制测量是各项测量工作的基础和依据。在水利工程测量中，控制点能提供满足施工定位精度并便于放样的依据，利用控制点进行水工建筑物的放样，保证建筑物的准确位置，并保证各建筑物的整体联结。2为检查水利工程建筑物的竣工精度，提供基点和基线，以及测绘竣工图的基础控制。提供施工过程中监测建筑物变形或位移、设备安装以及营运管理的控制点和参考基准。3控制测量具有控制全局的作用，限制误差的传递和累积。任何测量都会由于仪器、人为因素、天气状况等诸多因素产生测量误差，控制测

6、量可以使工程的待测点或放样点附近有控制点，无需通过远距离引测而产生误差的积累。,第一节 控制测量在水利工程测量检测工作中的作用,邱焰壹埠梧斗随但拙羞淋祁蔫萨坚亢粗伟耻沤迟输蔼到扒富衙胞肌躬爽支cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,第二节 测量控制网的布设原则,一、测量坐标系(一)大地坐标系以参考椭球体表面为基准面，以其法线为基准线建立起来的坐标系称为大地坐标系，地面上的一点可用大地经度(L)、大地纬度(B)及大地高(H)来表示，它是利用地面上实测数据推算出来的。地形图上的经纬度一般是用大地坐标来表示。在水利工程测量中，一般不使用大地坐标系，原因是工程

7、的范围相对较小，利用经纬度换算距离不方便，也没有直角坐标系能更直观表示点的位置。(二)平面直角坐标系平面直角坐标系是由两条相互垂直的直线构成，南北方向的线为坐标的纵轴，即X轴，东西方向的线为坐标的横轴，即Y轴。测量上采用的平面直角坐标系与数学上定义的坐标系不同，其象限顺序是：从坐标轴的东北象限开始，以顺时针方向依次为、象限，与数学坐标系的象限顺序相反。,梳彝龚声酷擞菏残邑剥吾深获芽诲难追貌办竖柯姑轻狠拉它蹄屈播纺箍兽cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(三)我国的国家坐标系1954年北京坐标系 参考椭球-克拉索夫斯基椭球。长半径a=6378245m

8、，扁率为=1：298.3。1980年国家大地坐标系（1980西安坐标系）参考椭球-1975年国际第三推荐值。长半径a=6378140m，扁率为=1：298.257。大地原点定在西安附近(陕西省陉阳县永乐镇)。,第二节 测量控制网的布设原则,侗拧烛忙咋绕凉官浅援痹霞市谍群抬藤菲岛苏售鞭吵澎县膝姥熔抗剿托拎cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,边长投影改正 根据我国有关测量规范的要求，国家大地测量控制网依高斯投影方法按6带或3带进行分带计算，并把观测成果归算到参考椭球体面上。这样的规定，不但符合高斯投影的分带原则和计算方法，而且也便于大地测量成果的统一、

9、使用和互算。(1)把水平距离归算到参考椭球面上的测距边长度,式中：D1-归算到参考椭球面上的测距边长度，m；hm-测区大地水准面高出参考椭球面的高差，m。Hm-测距边高出大地水准面的平均高程，m。,第二节 测量控制网的布设原则,驹孙拆戮牧们沫诽捉筏逻刹自棒苑挟仿荚拟旺滴浓俺捶搀虑记羔有盐颜抗cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(2)把参考椭球面上的测距边长度归算到高斯面上,式中：y-测距边两端点横坐标之差，m；ym-测距边两端点横坐标的平均值，m；Rm-参考椭球面上测距边中点的平均曲率半径，m。测距边距中央子午线越远，长度的投影变形越大。,煽撒件掉

10、比室段怜逮蹋睦疤荫莹挨湾兵惑爸岩剔聂挚滩晶焕的附集碧处育cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(四)工程测量坐标系 施工控制网必须满足施工放样的准确性，要求由控制点坐标直接反算的边长与实地量测的边长，在长度上应该相等，也就是说边长经过投影改正而带来的长度变形，不应大于相应工程所要求的精度。选择水利工程的平面控制网坐标系主要考虑因素，是观测边长的投影改正的变形值的大小。,第二节 测量控制网的布设原则,牧汞演只嵌育粗峨麻绚吻虚囤省夜底澈凄做廊圆雪牡瓶溅哎吐毛乃状做辆cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,独立坐标

11、系 以一个国家的坐标为控制网的起算点，以该点至另外的一个国家点的方位为己知的起始方位，建立坐标系统。边长不进行高斯投影改正，仅归算到某一高程面上。高程面一般以工程的主要建筑物所在的高程来确定。为了与国家的坐标系进行区别，称为独立坐标系统。水利工程的施工控制网通常采用此种方法建立坐标系，这种坐标系一般与国家三角点进行了挂靠，建立了联系。,第二节 测量控制网的布设原则,纯羽跋邢厩醋棋葫部孰恭焰鲜兑殖利窝撞间拣挂司滚烹乏哆惠常茂沧交虐cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,二、高程系统 为了布设全国统一的高程控制网，首先必须建立一个统一的高程基准面，以使所有

12、的水准测量测定的高程都以这个面为零起算点，来推算地面点的高程。11956年黄海高程系 以青岛验潮站19501956年连续验潮的结果求得的平均海水面作为全国统一的高程基准面，以此基准面所建立的高程系统，即为1956年黄海高程系。为了稳固地表示基准面的位置，在山东省青岛市建立了一个与该平均海水相联系的水准点，该水准点叫作国家水准原点。21985国家高程基准 1987年5月经国务院同意，启用1985年国家高程基准，其起算点仍为1956年所用的青岛水准原点，1985年的新高程值比1956年的旧高程值小0.0289米。1985年国家高程基准与1956年黄海高程系比较，验潮站和水准原点未变，只是更加精确。

13、,第二节 测量控制网的布设原则,庄啸艇壤邦配恳捏用仅辩尸聋贪叔柠紫绩诚鲍令商趁生时它遮捣勉汝舅思cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,三、平面控制网布设原则 1分级布网、逐级控制。2要有足够的精度和密度。3要有统一的规格。四、高程控制网布设原则 1分级布网、逐级控制。2高程控制网的点位要求稳定。3有条件时高程控制点尽量与平面控制网点共标。,第二节 测量控制网的布设原则,阶恬干掀级麓创皑艰奈币澳扩悄庸牺堵笛呻投考输调岛艘仑粘弘评芦讶磨cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,第三节 测量控制网方案的优化设计,一、

14、控制网的优化设计的概念 控制网的优化设计，是在限定精度、可靠性和费用等质量标准下，寻求网的最佳极值（精度高、可靠性强、灵敏度高）。1、控制网优化设计问题的分类零类设计问题（基准选择问题）类设计问题（结构图形设计问题）类设计问题（观测权分配问题）类设计问题（网的改造或加密方案设计问题）,挛茬承烈凹存壹刮挚搪媳产戳战杰葵腺恨遗钒躇戚逞院雏堆坍杭阔涉骗纺cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,2.控制网优化设计的质量标准变形监测控制网优化设计的质量标准一般有四类指标：精度描述误差分布离散程度的一种度量；可靠性发现和抵抗模型误差能力大小的一种度量；灵敏度控制网

15、在使用中发现某一变形能力大小的一种度量；经济建网费用。控制网优化设计的理想目标是，用合理的建网费用，建成精度高、可靠性强、灵敏度高的控制网。,束梅分涤侗捡熏糜点跳稳寝威岂拿肋涎袱盐办早耳擦鲁市脚靳构斤某凹办cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,二、控制网优化设计的方法1）解析设计法 通过建立优化设计的数据模型，包括目标函数和约束条件，选择一种合适的寻优算法求出问题的最优解。优点：理论比较严密，最终结果严格最优，使用计算时间较少。缺点：数学模型复杂，难以建立，最终结果有可能是理想化的。2）机助设计法 机助设计法是充分利用计算机的计算能力和判断能力，同时

16、结合已有的知识和经验，通过对一个根据已有知识和经验拟定的初始设计方案，进行分析，计算并求出质量指标，在此基础上对方案进行反复修改，直到形成一个符合设计要求的方案。优点：适应性强、设计结果合理、具有可行性、计算模型相对简单、便于操作与使用的优点；缺点：有时计算机时间较长、结果可能是一种近似最优解。,第三节 测量控制网方案的优化设计,援趾弊芍从厚热邑类该买馆钧圭吞塞尾旺妻寡截坎悠塔害俭灶预跃鸳襟堰cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,三、GPS网的优化设计(一)GPS网的优化设计原则1GPS网中不存在自由基线。2GPS网中的闭合条件中基线数不可过多。网中

17、各点最好有3条或更多的基线分支，以保证检核条件，提高网的可靠性，使网的精度、可靠性均匀。3GPS网至少与地面网有2个重合点，以便GPS网的成果较好地转换至地面网中。4GPS网点应选择在交通便利、视野开阔的地方。,第三节 测量控制网方案的优化设计,站城缩辫骡斌忙晰环绵靛兵烩哺童短五褐己悸闭恋希起披溪刊拇喊叠殃凹cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(二)GPS网的精度设计1GPS网的精度要求GPS网的精度要求，通常是用网中点之间的距离误差来表示：,第三节 测量控制网方案的优化设计,对于水利工程的控制网而言，相对国家GPS网，边长相对较短，因此，仅有点之

18、间的距离相对精度还不能足以评价网的精度，还需要以网中各点的点位精度，或网的平均点位精度等指标反映GPS网的精度情况。,：网中相邻点间的距离中误差(mm)；a：固定误差(mm)；b：比例误差(ppm)；D：相邻点间的距离(km)。,胖存谐伞债韶活蹈荡剃睛弛弗籍稻母怒硕皂绷茧斗镍允濒臆卜胀眯喷有役cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,2GPS网的精度设计（1）首先根据布网的目的，在图上进行选点，然后进行实 地踏勘选定，以保证满足本次任务的测量要求和观测条件，并在图上获取点位的概略坐标。（2）根据准备投入的GPS接收机的台数m，依据上述的GPS网优化设计的

19、一般原则，选取(m-1)条独立基线设计网的观测图形，并选择网中可能追加施测的基线。（3）根据控制测量的精度要求，依据精度设计模型，计算GPS网可达到的精度值。（4）逐步增减网中的独立观测基线，直至达到网的精度指标，并获得最终网形和观测方案。,第三节 测量控制网方案的优化设计,屋晨运剔迢啊狠悄拿发保硷畸塔朱宪兔干寒淮厢松斩扳涵瘦场襄礁冰武缩cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,3提高GPS网精度的措施（1）进行控制网的优化设计，增加必要的多余观测；（2）采用高精度的GPS接收机和性能好的GPS天线观测；（3）改进测量对中标志，减少对中和目标偏心误差的影

20、响。如采用混凝土观测墩，并安装强制对中标盘。（4）选择有利的观测时间。事先应作好卫星的预报和观测计划。（5）严格的数据预处理和平差计算。进行GPS基线处理时，引进高精度坐标基准的。,第三节 测量控制网方案的优化设计,膳悲钓娇堵伦羽椿雕垂麦方傅推患另赵谦隅极庞裸狭禽婪趣抠惰告睁而斌cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(三)GPS网的可靠性设计 控制网的可靠性是用于衡量控制网辨别粗差、抵抗粗差影响能力的度量指标。内可靠性指标是指在一定的置信水平和检验功效下，可以发现网中存在的粗差最小值，即当粗差达到一定标准时，可以被发现。外可靠性指标是指不可发现的粗差

21、对网的坐标未知参数的影响，即未能发现的粗差对测量成果的影响。一般网中的多余观测分量愈多，则网的可靠性愈高。在实际的工程中，为避免复杂的可靠性指标的计算，往往以增加观测时段数来提高GPS网的可靠性。,第三节 测量控制网方案的优化设计,暂闪哈科拧眺劳尿瑟哎似览匡赢掀遮呢檄潭科汛门痈炬辅酣正沸妇智掣钳cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,第四节 控制测量方法与设备要求,常规的平面控制测量:三角测量导线测量测边网边角网前(后)方交会,常规的高程控制测量:水准测量 三角高程测量,现代控制测量主要是GPS平面控制测量和GPS高程测量。,控制测量：平面控制测量和高

22、程控制测量。,勃理逝肚藤肝裕连茂凿凋搜炕阅糊钾攘疥延诧择纠香炔茵争紧俺刘琅玛典cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,一、控制测量作业程序1收集有关资料进行分析2技术设计3组织与实施4数据预处理及平差计算5质量控制6资料整理以及归档,第四节 控制测量方法与设备要求,悔艺踢基畅瞎昧歪隋娜裁轰辑靳滇井剔北绚贸琵逊宠台跺替轰束蒋怪悸星cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,1收集有关资料进行分析 需收集的资料包括：工程区域有关的地形图和必要的地质资料；平面和高程控制测量成果；工程建筑物的总平面布置图；有关的规范和招投

23、标文件。必要时，进行现场查勘，了解交通、水系分布情况，植被覆盖情况，控制点的分布、点位间的通视及保存状况等。2技术设计 通过查勘以及分析收集的资料，制定满足控制网测量要求的技术方案。在制定技术方案时，应进行控制网的优化设计，选定最优方案，并编制技术设计报告，审查通过的技术设计报告与有关的规范、测量合同等一起作为测量工作的依据。技术设计报告的内容：任务概述、测区情况、已有资料情况、详细的技术设计方案（作业依据、作业方法、主要技术要求、计划的精度和质量目标）、资源配置、进度计划安排、质量和安全管理、提交资料的内容和格式等。,第四节 控制测量方法与设备要求,剔棚颊逸咕舀模烧梁掀棕隐蔼厌削映渡纳阁钨应

24、您阎揽泥单迫联险汛桶丫cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,3组织与实施 根据技术设计方案制定详细的实施细则，然后组织实施。实施细则应包括的内容：人员组织，确定项目的项目负责人、技术负责人（大型项目设置质量工程师和计划工程师岗位），明确各岗位职责。进行资源配置，合理安排作业人员、测量仪器设备等，制定详细的观测、记录、数据处理和平差计算、成果资料整理等工序的技术要求，并按要求进行实施。4数据预处理及平差计算 平差计算前，一般需要对观测数据进行预处理，为平差计算打下基础，以确保观测成果质量。如三、四等水准测量数据预处理，应进行水准标尺长度误差的改正和正常

25、水准面不平行的改正。一、二等水准测量数据预处理除了上述的两项改正外，必要时，还进行重力异常改正和日月引力改正。GPS网预处理的工作内容：将数据文件的格式标准化；剔除含有粗差的数据；找出整周调换变位置并修复观测值；对观测值进行模型改正。数据预处理及平差计算一般采用数据处理软件，所使用的软件必须是随机的软件或经过国家权威部门正式鉴定的合格软件。,第四节 控制测量方法与设备要求,拎渊某菊貌镍傣瞪诵冬项社叭赊敝毅覆疟士芯截婆有最琅亩揍刨卑敞柒镍cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,二、平面控制测量方法 平面控制测量的方法：GPS测量、导线测量、三角网测量、测

26、边网测量、边角网测量等。(一)GPS测量 GPS是全球定位系统（Global Positioning System）的英文缩写，是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星导航定位系统。(1)WGS-84坐标系 GPS定位测量中所采用的协议地球坐标系，称为WGS-84世界大地坐标系。,第四节 控制测量方法与设备要求,柬跳奎蚊笋铣环蚁陵罐曹涛树聪规诬驰波膝檬犬女樟柬甲砷吗逾撤禾押殆cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,GPS测量定位的分类依定位时的状态动态定位静态定位依定位模式绝对定位（单点定位）相对定位差分定位依确定整周模糊度的方法及观测时

27、段的长短常规静态定位快速静态定位,第四节 控制测量方法与设备要求,昼卤铰钵皱慈渠员疆捞菇奖祝壹沧勤殿镰陵梗噎霜纶鱼摩律码线兰肪瞄澳cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(2)GPS定位作业模式 随着GPS定位后处理软件的发展和完善，为确定两点间的基线向量，已有多种定位方案可以选择，这些不同的定位方案，称为GPS作业模式。作业模式：相对静态定位测量、快速静态定位测量、动态相对定位测量等。GPS测量包括静态定位测量和动态定位测量。静态定位测量又分为绝对静态定位测量和相对静态定位测量。绝对静态定位测量是使用一台接收机，在保持GPS接收机天线静止的状态下，确

28、定测站的三维地心坐标。其优点是速度快，灵活方便，一般应用于低精度的导航。绝对静态定位测量由于受到卫星轨道误差、接收机钟不同步误差，以及信号传播误差等多种干扰因素的影响，其绝对定位精度为20m左右，远不能满足控制测量的精度要求。,第四节 控制测量方法与设备要求,嘲崔堕唐混宾持啪蔷愤待范湍籽息橇辟查惯捎曳棉悬妊他矣乘血罪造习然cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(3)相对静态定位测量 使用2台或以上的GPS接收机在保持GPS接收机天线静止，同步观测4颗以上的GPS卫星，确定基线两端的相对位置，这种定位模式称为相对静态定位测量。,第四节 控制测量方法与设

29、备要求,羔游拈厨诉向囊黎瓮翼鼎鹤晰下物豌瘸镰超傍峪胰庶翘炉本检疮澜讨揍凤cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,相对静态定位测量采用载波相位观测量为基本观测量，并且采用载波相位观测量采用的线性组合可以有效地削弱卫星星历误差、信号传播误差等对定位结果的影响，可以保证获对足够多的观测数据，从而可以准确确定整周未知数。相对静态定位测量可以达到很高的精度：采用广播星历，定位精度可以达到10-610-7采用精密星历，定位精度可以达到10-810-9 工程控制网采用的是相对静态定位测量。,第四节 控制测量方法与设备要求,冤菇臣瘦瞒缘佛噪纠淤猩宽臣屉渴职危闹碳堪门哑

30、吁种盔篙凶蓖躺闺求梗cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(4)实时动态定位测量（RTK技术）实时动态定位技术，是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS定位技术，是GPS发展的一个里程碑，现在广泛应用在工程测量中。RTK的基本原理 在基准站上安置1台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其数据通过无线电设备，实时地发送给用户观测站（流动站）。流动站的GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电设备，接收基准站的观测数据，然后利用相对定位的原理，实时计算并显示流动站的三维坐标及精度。,第四节 控制测量方法与设备要求,葵划阉驱嚏沧盈

31、啸驶躯共碎棺祸淖骚炮帕筒吕雪虾脆畏安甚侈链貉庸多矛cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,茨呼怜茨昌噶襟鹰筑惋弹佩峭常陈篓半颊肢邯奔偏仙克健卒纂嘻延见波讳cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(5)GPS测量误差及减弱措施GPS测量误差：GPS卫星的误差 GPS卫星信号传播误差 GPS接收机的误差,第四节 控制测量方法与设备要求,谍焙忍嘉泄疮廊芍笑泳咒罪读驳淮繁冗淡晌烧赢稠呕像铱联媳肚隘垂咯汾cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,GPS卫星的误差GPS卫星的误差主要

32、是卫星星历误差，卫星星历给出的卫星空间值与卫星实际位置的偏差，也称为卫星轨道误差。通过精密星历来减弱该项误差的对定位精度的影响。GPS卫星信号传播误差是指信号穿过地球上空电离层和对流层所产生的误差，以及信号到达地面和时产生反射信号而引起的多路径干扰误差。利用双频GPS接收机观测可有效削弱电离层的传播误差。点位选择时避开较强的反射面，观测时选择性能好的GPS天线，可以减弱多路径干扰。,第四节 控制测量方法与设备要求,躇奇盒绽量另砂爵诺晋唯可面滴棵峨仗拓挺敲廓侍吐物械瘫头选片河渴咋cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,多路径效应示意图,第四节 控制测量方

33、法与设备要求,笛昏齐驼耘签雀棠弹稀窗盗拌彤趋农稻助辑典减抹枫悲庆独住裹均挽藏帧cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,GPS接收机的误差GPS观测误差接收机钟差天线相位中心偏移误差 安置天线时，天线的指示标志向北，可以减弱天线相位中心偏移误差。,第四节 控制测量方法与设备要求,严纸婚病唉硕骚毒椭齐统超猖桥靠输招光玩翼桶践迹冀先澄北狠匡辜粪肉cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(二)导线测量导线测量就是用测距仪测量各条导线的边长，用经纬仪在各导线点上测量相邻导线边的水平夹角，并至少在导线的一端测定出一条边长的

34、方位角。然后根据起算点的坐标和己知方位，逐点推算出导线各点的坐标。导线测量的外业工作选点、埋石外业观测（导线水平观测、天顶距观测、导线边长观测、仪器高和觇标高量测、气象数据测量）。,第四节 控制测量方法与设备要求,盾冶凌段升七励谁纸吮升测儒辟啸柞顿滑秘骏捕盆瞬擒连屁伍啦前沏驮速cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(1)导线的类型-单一导线和导线网单一导线可以分成闭合导线、附合导线和支导线三种。闭合导线：导线起闭于同一点，形成闭合多边形。此种导线存在着几何条件，具有检核条件。附合导线：布设于两己知点之间的导线称为附合导线。此种导线从一己知点和己知的方

35、位开始，经过导线的连接，附合于另一己知点和方位。支导线：此种导线从一己知点和己知的方位开始，但没有附合到另一己知点，也没有回到原起点。支导线缺乏检核条件，故其边数一般不超过3条，只在控制精度要求不高的条件下使用。导线网是将单导线连接起来，构成有结点的图形，一般由数个闭合的环线组成。导线网的检核条件较多，能有效避免测量错误，提高控制网的精度。在实际工程测量中，一般首选导线网，其次是附合导线、闭合导线。首级平面控制网应布设成导线网。,第四节 控制测量方法与设备要求,字撵烧赡攒辞录笆灯多闽放帆趴贬夹砒惟赎罪貌董省突东瓶俊川垃纫熬降cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从

36、业资格培训,(2)导线的布设要求 根据水利水电工程施工测量规范(SL52-93)的规定，三、四、五等平面控制网可以用相应等级的导线网来代替，导线网的布设，应符合以下规定：当导线网作为首级平面控制时，应布设成环形结点网，导线环的长度应不大于导线总长的0.7倍。加密导线宜以直伸形状布设，附合于首级导成网点上，各导线点相邻边长不应相差过大。导线网的精度和技术要求，应符合规范的规定。,第四节 控制测量方法与设备要求,稼乙镊温亢芳庭瘫抗而逮从锈试锻野寅啸荡畏降宅酗矫朗佃灯纯美填沟辐cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,三、高程控制测量方法 水准测量 光电测距三

37、角高程测量 GPS高程测量 在水利工程施工的高程控制网布设时，首选的方法是水准测量，它可以满足各种等级的高程控制测量的精度要求。(一)水准测量 利用水准仪提供的水平视线，分别在地面上两点垂直竖立的水准标尺上读取标尺读数，推算两点间的高差，进而求出待定点的高程，这种方法称为水准测量。水准测量的目的，是测定地面各点的高差，根据高差和起点的高程，来可求出沿线其它点的高程。,第四节 控制测量方法与设备要求,浚岭膏北螟囚昌妄揪典将八研祈铭赚薄完吭靛傈旱械盒儒蛮蔡腔褒珍炊擞cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,水准路线的布设形式：单一水准路线（包括附合水准路线、

38、闭合水准路线、支水准路线。）水准网（由若干条单一水准路线相互连接，形成网状的水准路线）水准测量的主要工作：现场查勘、技术方案设计、水准路线选定、选点、埋标、仪器检校、外业观测、数据检查及预处理、平差计算、检查验收及资料整理。,第四节 控制测量方法与设备要求,仗姚葫琼度悸鸯邵攻歌氓仓朗稳侨缺诲宦境罐缔无捣链娇莽蚌濒阑薯栋哥cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(二)光电测距三角高程测量 可以代替三、四、五等水准测量。基本原理是：根据由测站向目标点所测定的垂直角(或天顶距)和它们间的距离，计算测站和目标点间的高差。,S0为AB两点间的水平距离，a12为两

39、点间的垂直角，i、l分别为仪器高和觇标高，K为大气折光系数，R为参考椭球的曲率半径。,第四节 控制测量方法与设备要求,挟搏幕氦性蕊黄涟子埠赵赌似诈派谬粒选防甩彩和淮娶严匈躇泄纵连桨媚cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,两差改正（球差改正和气差改正）:公式中（1-K）S02/2R称为球气差(两差)改正。球差改正就是地球弯曲对高差的影响所进行的改正;气差改正是对大气折光对高差的影响所进行的改正。根据水利水电工程施工测量规范(SL52-93)的规定，代替三、四、五等水准测量的光电测距三角高程测量，可以采用单向、对向和隔点设站法进行。为了提高三角高程测量的

40、精度，防止观测错误产生，通常采用往返测，甚至采用同时对向观测的作业方式，以抵消大气折光系数等因素变化的影响。,第四节 控制测量方法与设备要求,曹拦粕总印赶会惩削攻润有缸跋哉迢蒸肋辛氯寞泰途谆鳃饺允尾王秉牢慰cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,高程异常的概念 在水利工程中使用的高程采用的是正常高系统，正常高Hr是测点沿铅垂线至似大地水准面的距离。GPS测量获得的是WGS-84椭球大地坐标系上的成果，即GPS测量的高程是相对于WGS-84椭球的大地高H84。正常高Hr与大地高H84间的差异称为高程异常。,第四节 控制测量方法与设备要求,(三)GPS高程

41、测量,=H84Hr,唤破蝗仕骂潘鹅析蠕愈菇孜炊增幌埃科猩巫安惑知泳冰诞锯琼除讥互描尔cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,Hr=H84 采用GPS定位要获得高精度的正常高Hr，需要知道高精度的H84和高程异常值，但在一般地区高程异常值很难求得。由GPS相对定位可以对得到基线向量，通过GPS网平差，可以得到高精度的大地高高差。若GPS网中有一点或多点具有精密的水准高程，则在一定的区域，可由大地高高差得到各GPS点的高程。为了求得各GPS点的正常高，通常采用GPS水准高程或GPS重力高程等方法测定。,第四节 控制测量方法与设备要求,醒茶卓耽虽柿紧入伏委到

42、磷碱淬稽擞威荒汉蛛桌绑剁缮料乙座蜒澄卤干啼cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,1GPS水准高程GPS水准高程是利用GPS和水准高程测量成果确定似大地水准面的方法，是目前确定GPS高程的主要方法。其计算方法主要有：绘等值线图法、解析内插法、曲面拟合法等。绘等值线图法：假设有m个GPS点，用水准联测了其中的n个点的正常高，根据GPS测量的大地高，因此，可以根据公式=H84Hr求出n个点的高程异常。然后，根据GPS点的坐标和己知高程异常值，依据一定的比例绘制高程异常图，在图上内插求出未测水准的其它点的高程异常值，从而求出这些点的正常高。,第四节 控制测量

43、方法与设备要求,爆攘榷砒包蛾辉勒丰红疮棋惰婚嘘普杉绚祷写主摹靴褂蝉仔恩润启佛砧捶cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,解析内插法：根据测点的己知平面坐标和高程异常，用数值拟合的方法（多项式曲线拟合法、三次样条曲线拟合法、曲面拟合法等），拟合出似大地水准面曲线，再内插求出待定点的高程异常，从而求出点的正常高。由于所求的高程异常值是通过内插或拟合得到的，因此，在联测GPS点的水准高程时，应尽量均匀选择GPS网周边的点，以保证联测了水准高程的GPS点能控制整个GPS网，提高GPS高程的拟合精度。,第四节 控制测量方法与设备要求,磊二棠刘姚页烧垣盆迢悉裤它梅

44、滁徊泄堑佣燕猫湿睬埂拽及贝撩甘诲圆恤cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,2GPS重力高程 GPS重力高程是利用重力资料求定点的高程异常，结合GPS测定的大地高，据此求出点的正常高。我国的似大地水准面主要采用天文重力方法测定的，其精度为1m左右。利用地球重力场模型场的计算方法，通过地面重力数据、卫星测高场数据等，由地球扰动位的球谐函数求出高程异常。目前，在我国的沿海平原地区计算的高程异常可以达到厘米级精度，山区为02米精度，沿海以外的其它地区高程异常精度为10米左右。,第四节 控制测量方法与设备要求,线颗轴附栅龄炯杉屯海尸蒂蟹咨摘霞魂记梆布摇耿五左小

45、浊贞皋年其髓撅cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,3GPS高程精度影响因素：GPS大地高的测量精度、几何水准点的精度、水准点分布和密度情况、GPS高程的拟合方法。针对措施：提高GPS大地高的测量精度。采取的措施包括改善GPS星历的精度、提高GPS基线解算的起算点坐标的精度、减弱电离层、对流层、多路径误差的影响等。提供足够的且满足精度要求的几何水准点，水准点须分布均匀。根据不同地区，选择合适的拟合模型（方法）。GPS高程的绝对精度可以达到厘米级精度。,第四节 控制测量方法与设备要求,寒霖址乎利掇迎雪龚束戳鞠七臃焕泉善污黄罩通胞日闻胀泌词迢嚣本剑权cA

46、水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,四、控制测量的设备要求,(一)主要测量仪器类别1光学经纬仪 光学经纬仪是一种最普通的测角仪器，按角度的精度将光学经纬仪划分为DJ1、DJ2、DJ6型号。2电磁波测距仪（EDM）电磁波测距仪是利用电磁波作为载波和调制波进行距离测量的仪器。测距原理以公式表示如下：D=Vt/2 测距仪标称精度以固定误差和比例误差b表示，通常表示为a+bD。按测距精度，分、级（有的分3级）。,第四节 控制测量方法与设备要求,姨破霞邻米刀狞正菏豪改宗坦逆峦蕉二峨幢汝琼蒋恕穴翌葫翻晃瞒桃香担cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工

47、程质量检测人员从业资格培训,3电子全站仪电子全站仪集成了经纬仪和测距仪的功能，通过照装棱镜，能同时进行水平角、垂直角和距离的观测。4测量机器人测量机器人（Georobot，或称测地机器人）是能自动寻找测量目标并进行观测、记录的电子全站仪的俗称。增加了两个步进马达和自动跟踪寻找目标的传感装置（CCD阵列传感器），配备智能化的多功能软件包。5普通光学水准仪按每公里往返平均高差中误差的大小划分为S05、S1、S3、S10四个系列。,第四节 控制测量方法与设备要求,滚惭携舀严推别肘朗虞菲保踢酱猫罪丝蚤湛恒植瘁矿论政蠢邢扬窑携堰如cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资

48、格培训,6电子水准仪 电子水准仪（或俗称数字水准仪）与光学水准仪结构有许多相同之处，区别在于：仪器内安装了CCD阵列传感器，增加了显示器和操作面板、数据记录存储器。电子水准仪的出现，不仅取代了人工目视读数，还实现了数据的自动记录、检查、传输等，有利于数据处理的自动化，提高水准测量效率。配套使用：电子水准仪+条码影像标尺。,第四节 控制测量方法与设备要求,民蹄沾唯凡恕幻娠搞和洲膊猫怎末咏锹酚剁随工盾蓄判傈肢拉巷嫌格捡譬cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(二)控制测量仪器选用仪器的选用根据：精度要求：控制观测所要达到的精度以及仪器的标称精度来决定的。

49、规范的规定：针对控制测量的等级，对仪器的选用有明确的规定。如:水准测量的仪器要求,第四节 控制测量方法与设备要求,寂六丢仕靶锅纳苦牌糜佃铀屏蛙蓬聊忙饺抠浇枷初玉铰涤锦劲衷命款兢猿cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,(三)仪器检验仪器使用前必须经过检验，并经国家技术监督局授权的仪器鉴定单位检定合格。有些检验项目除了送仪器鉴定单位检定外，在作业过程中需按规定检验，如水准仪i角的检验。新仪器必须全面检验。具体的检查项目和限差要求，见相应的规范规定。,第四节 控制测量方法与设备要求,柴滤贷圾渤馆漱沏芭谩糜疤搓杖剐蘸酋绚吏共浩寻辖酉肋宣契艘瑶娇彬讨cA水利水

50、电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,第五节 控制测量网的观测与计算,一、GPS控制测量网的观测与计算二、导线测量网的观测与计算三、水准网的观测与计算 四、三角高程测量的观测与计算五、控制测量实例,果查堆辑导为恬穗由滓她提方啡坯杜烁皂韩锦踞泻蒂旋荚临耶庸好乞剪嵌cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训cA水利水电工程质量检测人员从业资格培训,一、GPS控制测量网的观测与计算(一)GPS网的构网要求 GPS网的扩展和延伸是通过同步图形之间的连接进行的，其构网方式包括：点连式、边连式、网连式，不同的连接方式将有不同的图形结构。布设施工控制网时，只采用边连式或网连式