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布設(shè)原則
我國(guó)幅員遼闊，在大部分領(lǐng)域（約9 600 OOOkm2)上布設(shè)國(guó)家天文大地網(wǎng)，是一項(xiàng)規(guī)模巨大的工程。為完成這一基本工程建設(shè)，在建國(guó)初期國(guó)民經(jīng)濟(jì)相當(dāng)困難的情況下，國(guó)家專門抽調(diào)了一批人力、物力、財(cái)力，從1951年即開始野外工作，一直延續(xù)到1971年才基本結(jié)束。面對(duì)如此艱巨的任務(wù)，顯然事先必須全面規(guī)劃、統(tǒng)籌安排，制定一些基本原則，用以指導(dǎo)建網(wǎng)工作。這些原則是：分級(jí)布網(wǎng)，逐級(jí)控制；應(yīng)有足夠的精度；應(yīng)有足夠的密度；應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)格?，F(xiàn)進(jìn)一步論述如下。 1.分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制 由于我國(guó)領(lǐng)土遼闊，地形復(fù)雜，不可能用最高精度和較大密度的控制網(wǎng)一次布滿全國(guó)。為了適時(shí)地保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)用圖的需要，根據(jù)主次緩急而采用分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制的原則是十分必要的。即先以精度高而稀疏的一等三角鎖盡可能沿經(jīng)緯線方向縱橫交叉地迅速布滿全國(guó)，形成統(tǒng)一的骨干大地控制網(wǎng)，然后在一等鎖環(huán)內(nèi)逐級(jí)（或同時(shí)）布設(shè)二、三、四等控制網(wǎng)。 2.應(yīng)有足夠的精度 控制網(wǎng)的精度應(yīng)根據(jù)需要和可能來(lái)確定。作為國(guó)家大地控制網(wǎng)骨干的一等控制網(wǎng)，應(yīng)力求精度更高些才有利于為科學(xué)研究提供可靠的資料。 為了保證國(guó)家控制網(wǎng)的精度，必須對(duì)起算數(shù)據(jù)和觀測(cè)元素的精度、網(wǎng)中圖形角度的大小等，提出適當(dāng)?shù)囊蠛鸵?guī)定。這些要求和規(guī)定均列于《國(guó)家三角測(cè)量和精密導(dǎo)線測(cè)量規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱國(guó)家規(guī)范）中。 3.應(yīng)有足夠的密度 控制點(diǎn)的密度，主要根據(jù)測(cè)圖方法及測(cè)圖比例尺的大小而定。比如，用航測(cè)方法成圖時(shí)，密度要求的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值見(jiàn)表2-1，表中的數(shù)據(jù)主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出的。
表2-1 各種比例尺航測(cè)成圖時(shí)對(duì)平面控制點(diǎn)的密度要求
布設(shè)方案
根據(jù)國(guó)家平面控制網(wǎng)施測(cè)時(shí)的測(cè)繪技術(shù)水平，我國(guó)決定采取傳統(tǒng)的三角網(wǎng)作為水平控制網(wǎng)的基本形式，只是在青藏高原特殊困難的地區(qū)布設(shè)了一等電磁波測(cè)距導(dǎo)線?，F(xiàn)將國(guó)家三角網(wǎng)的布設(shè)方案和精度要求概略介紹如下。 1.一等三角鎖布設(shè)方案 一等三角鎖是國(guó)家大地控制網(wǎng)的骨干，其主要作用是控制二等以下各級(jí)三角測(cè)量，并為地球科學(xué)研究提供資料。 圖2-1 2.二等三角鎖、網(wǎng)布設(shè)方案 二等三角網(wǎng)是在一等鎖控制下布設(shè)的，它是國(guó)家三角網(wǎng)的全面基礎(chǔ)，同時(shí)又是地形測(cè)圖的基本控制。因此，必須兼顧精度和密度兩個(gè)方面的要求。 20世紀(jì)60年代以前，我國(guó)二等三角網(wǎng)曾采用二等基本鎖和二等補(bǔ)充網(wǎng)的布置方案。即在一等鎖環(huán)內(nèi)，先布設(shè)沿經(jīng)緯線縱橫交叉的二等基本鎖（圖2-2），將一等鎖環(huán)分為大致相等的4個(gè)區(qū)域。二等基本鎖平均邊長(zhǎng)為15～20km；按三角形閉合差計(jì)算所得的測(cè)角中誤差小于士1.2'。另在二等基本鎖交叉處測(cè)量基線，精度為1：200 OOO。 在一等三角鎖和二等基本鎖控制下，布設(shè)平均邊長(zhǎng)約為13km的二等補(bǔ)充網(wǎng)。按三角形閉合差計(jì)算所得的測(cè)角中誤差小于士2.5'。 20世紀(jì)60年代以來(lái)，二等網(wǎng)以全面三角網(wǎng)的形式布設(shè)在一等鎖環(huán)內(nèi)，四周與一等鎖銜接，如圖2-3所示。 為了控制邊長(zhǎng)和角度誤差的積累，以保證二等網(wǎng)的精度，在二等網(wǎng)中央處測(cè)定了起算邊及其兩端點(diǎn)的天文經(jīng)緯度和方位角，測(cè)定的精度與一等點(diǎn)相同。當(dāng)一等鎖環(huán)過(guò)大時(shí)，還在二等網(wǎng)的適當(dāng)位置，酌情加測(cè)了起算邊。 二等網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)為13km，由三角形閉合差計(jì)算所得的測(cè)角中誤差小于士1.0'。 由二等鎖和舊二等網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)可見(jiàn)，這種網(wǎng)的精度，遠(yuǎn)較二等全面網(wǎng)低。 3．三、四等三角網(wǎng)布設(shè)方案 三、四等三角網(wǎng)是在一、二等網(wǎng)控制下布設(shè)的，是為了加密控制點(diǎn)，以滿足測(cè)圖和工程建設(shè)的需要。三、四等點(diǎn)以高等級(jí)三角點(diǎn)為基礎(chǔ)，盡可能采用插網(wǎng)方法布設(shè)，但也采用了插點(diǎn)方法布設(shè)，或越級(jí)布網(wǎng)。即在二等網(wǎng)內(nèi)直接插人四等全面網(wǎng)，而不經(jīng)過(guò)三等網(wǎng)的加密。 三等網(wǎng)的平均邊長(zhǎng)為8km，四等網(wǎng)的邊長(zhǎng)在2～6km范圍內(nèi)變通。由三角形閉合差計(jì)算所得的測(cè)角中誤差，三等為士1.8'，四等為士2.5'。 三、四等插網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)如圖2-4所示，圖2-4（a）中的三、四等插網(wǎng)，邊長(zhǎng)較長(zhǎng)，與高級(jí)網(wǎng)接邊的圖形大部分為直接相接，適用于測(cè)圖比例尺較小，要求控制點(diǎn)密度不大的情況。圖2-4（b）中的三、四等插網(wǎng)，邊長(zhǎng)較短，低級(jí)網(wǎng)只附合于高級(jí)點(diǎn)而不直接與高級(jí)邊相接，適用于大比例尺測(cè)圖，要求控制點(diǎn)密度較大的情況。 以三角形各頂點(diǎn)為圓心，角頂至內(nèi)切圓心距離一半為半徑所作圓的圓弧范圍之內(nèi)（圖2-6的斜線部分）。 當(dāng)測(cè)圖區(qū)域或工程建設(shè)區(qū)域?yàn)橐华M長(zhǎng)地帶時(shí)，可布設(shè)兩端符合在高級(jí)網(wǎng)短邊上的附合鎖，如圖2-7上部的圖形結(jié)構(gòu)；也可沿高級(jí)網(wǎng)的某一邊布設(shè)線形鎖，如圖2-7下部的圖形結(jié)構(gòu)。 國(guó)家規(guī)范中規(guī)定采用插網(wǎng)法（或插點(diǎn)法）布設(shè)三、四等網(wǎng)時(shí)，因故未聯(lián)測(cè)的相鄰點(diǎn)間的距離（例如圖2-5中的邊），三等應(yīng)大于5km,四等應(yīng)大于2km,否則必須聯(lián)測(cè)。因?yàn)椴宦?lián)測(cè)的邊，當(dāng)其邊長(zhǎng)較短時(shí)邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差較大，給進(jìn)一步加密造成了困難。為克服上述缺點(diǎn)，當(dāng)邊小于上述限值時(shí)必須聯(lián)測(cè)。 4.國(guó)家三角鎖、網(wǎng)的布設(shè)規(guī)格及其精度 三角鎖、網(wǎng)的布設(shè)規(guī)格及其精度見(jiàn)表2-2。表中所列推算 圖2-7 元素的精度，是在最不利的情況下三角網(wǎng)應(yīng)達(dá)到的最低精度。
表2-2 國(guó)家三角鎖、網(wǎng)布設(shè)規(guī)格及其精度 5.我國(guó)天文大地網(wǎng)基本情況簡(jiǎn)介 1）利用常規(guī)測(cè)量技術(shù)建立國(guó)家大地測(cè)量控制網(wǎng) 我國(guó)統(tǒng)一的國(guó)家大地控制網(wǎng)的布設(shè)工作開始于20世紀(jì)50年代初，60年代末基本完成，歷時(shí)二十余年。先后共布設(shè)一等三角鎖401條，一等三角點(diǎn)6182個(gè)，構(gòu)成121個(gè)一等鎖環(huán)，鎖系長(zhǎng)達(dá)7.3萬(wàn)km。一等導(dǎo)線點(diǎn)312個(gè)，構(gòu)成10個(gè)導(dǎo)線環(huán)，總長(zhǎng)約1萬(wàn)km。1982年完成了全國(guó)天文大地網(wǎng)的整體平差工作。網(wǎng)中包括一等三角鎖系，二等三角網(wǎng)，部分三等網(wǎng)，總共約有5萬(wàn)個(gè)大地控制點(diǎn)，500條起始邊和近1000個(gè)正反起始方位角的約30萬(wàn)個(gè)觀測(cè)量的天文大地網(wǎng)。平差結(jié)果表明：網(wǎng)中離大地點(diǎn)最遠(yuǎn)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為±0.9m，一等觀測(cè)方向中誤差為±。為檢驗(yàn)和研究大規(guī)模大地網(wǎng)計(jì)算的精度，采用了兩種方案獨(dú)立進(jìn)行，第一種方案為條件聯(lián)系數(shù)法，第二種為附有條件的間接觀測(cè)平差法。兩種方案平差后所得結(jié)果基本一致，坐標(biāo)最大差值為4.8cm。這充分說(shuō)明，我國(guó)天文大地網(wǎng)的精度較高，結(jié)果可靠。 2）利用現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)建立國(guó)家大地測(cè)量控制網(wǎng) GPS技術(shù)具有精度高、速度快、費(fèi)用省、全天候、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因此，它廣泛應(yīng)用于大地測(cè)量領(lǐng)域。用GPS技術(shù)建立起來(lái)的控制網(wǎng)叫GPS網(wǎng)。一般可把GPS網(wǎng)分為兩大類：一類是全球或全國(guó)性的高精度的GPS網(wǎng)，另一類是區(qū)域性的GPS網(wǎng)。后者是指國(guó)家C,D,E級(jí)GPS網(wǎng)或?qū)楣こ添?xiàng)目而建立的工程GPS網(wǎng)，這種網(wǎng)的特點(diǎn)是控制面積不大，邊長(zhǎng)較短，觀測(cè)時(shí)間不長(zhǎng)，現(xiàn)在全國(guó)用GPS技術(shù)布設(shè)的區(qū)域性控制網(wǎng)很多。 （歡迎參與右下角評(píng)論） |
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