平面控制测量

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《工程测量实用技术手册》第69页（2297字）

在传统测量工作中，平面控制通常采用三角网测量、导线测量和交会测量等常规方法建立。现今，全球定位系统GPS也成为建立平面控制网的主要方法。

1．三角网测量

三角网测量是在地面上选定一系列的控制点，构成相互连接的若干个三角形，组成各种网(锁)状图形。通过观测三角形的内角或(和)边长，再根据已知控制点的坐标、起始边的边长和坐标方位角，经解算三角形和坐标方位角推算可得到三角形各边的边长和坐标方位角，进而由直角坐标正算公式计算待定点的平面坐标。三角形的各个顶点称为三角点，各三角形连成网状的称为三角网(图5－1)，连成锁状的称为三角锁(图5－2)。按观测值的不同，三角网测量可分为三角测量、三边测量和边角测量。

图5－1 三角网

图5－2 三角锁

2．导线测量

导线是一种将控制点用直线连接起来所形成的折线形式的控制网，其控制点称为导线点，点间的折线边称为导线边，相邻导线边之间的夹角称为转折角(又称导线折角或导线角)。其中，与坐标方位角已知的导线边(称为定向边)相连接的转折角，称为连接角(又称定向角)。通过观测导线边的边长和转折角，依据起算数据经计算而获得导线点的平面坐标，即为导线测量。导线测量布设简单，每点仅需与前、后两点通视，选点方便，特别是在隐蔽地区和建筑物多而通视困难的城市，应用起来很是方便灵活。

3．交会测量

交会测量是利用交会定点法来加密平面控制点的一种控制测量方法。通过观测水平角来确定交会点平面位置的工作称为测角交会；通过测边来确定交会点平面位置的工作称为测边交会；通过同时测边长和水平角来确定交会点的平面位置的工作称为边角交会。

在全国范围内建立的控制网，称为国家平面控制网。我国原有国家平面控制网主要按三角网方法布设，分为一、二、三、四等四个等级。其中，一等三角网作为低等级平面控制网的基础精度最高，精度由高到低逐级降低。一等三角网由沿经线、纬线方向的三角锁构成，并在锁段交叉处测定起始边，如图5－3所示，三角形平均边长为20～25km。二等三角网布设在一等三角锁所围成的范围内，构成全面三角网，平均边长为31km，二等三角网是扩展低等平面控制网的基础。三、四等三角网的布设采用插网和插点的方法，作为一、二等三角网的进一步加密，三等三角网平均边长为8km，四等三角网平均边长为2～6km，四等三角点每点控制面积为15～20km²，可以满足1∶10000和1∶5000比例尺地形测图需要。国家平面控制网是采用精密测量仪器和方法依照施测精度建立的，它的低等级点受高等级点逐级控制。

图5－3 国家平面控制三角网

在城市或工程建设地区，为满足1∶500～1∶2000比例尺地形测图和城市工程建设施工放样的需要，应进一步布设城市或工程平面控制网。城市或工程平面控制网是在国家控制网的控制下布设，并按城市或工程建设范围大小布设成不同等级的平面控制网，分为二、三、四等三角网或三、四等导线网和一、二级小三角网或一、二、三级导线网。城市三角测量和导线测量的主要技术指标见表5－1和表5－2。

表5－1 城市三角测量的主要技术指标

表5－2 城市导线测量的主要技术指标

注：n为测站数。

直接供地形测图使用的控制点，称为图根控制点。图根点的密度(包括高级点)取决于测图比例尺和地物、地貌的复杂程度。平坦开阔地区图根点的密度可参考表5－3的规定。在有困难地区、山区，表中规定的点数可适当增加。

表5－3 平坦地区图根点的密度

至于布设何级别的控制网作为首级控制，应根据城市或工程建设的规模来确定。中小城市一般以四等网作为首级控制网。面积在15km²以下的小城镇，可用小三角网或一级导线网作为首级控制。面积在0．5km²以下的测区，图根控制网可作为首级控制。

平面控制测量方法的选择应因地制宜，既满足当前需要，又兼顾今后发展，做到技术先进、经济合理、确保质量、长期适用。

4．GPS测量

GPS测量是以分布在空中的多个GPS卫星为观测目标来确定地面点三维坐标的定位方法。20世纪80年代末，全球卫星定位系统(GPS)开始在我国用于建立平面控制网，现今，GPS已成为建立平面控制网的主要方法。应用GPS定位技术建立的控制网称为GPS控制网，按其精度分为A，B，C，D，E五个不同精度等级的GPS控制网。在全国范围内，已建立了国家(GPS)A级网27个点、B级网818个点。