精密工程测量控制网的建立方法

精密工程测量控制网的建立方法

随着科学技术的进步和人类社会的发展，工程结构愈来愈复杂，其施工建设对测量的精度要求亦越来越高。对于土木工程而言，普通工程测量的测量精度多在厘米级水平，采用常规测量手段和方法就可满足工程施工要求；而精密工程测量则要求在毫米乃至毫米以下，若采用常规测量手段和方法则难以达到精度要求。事实上，精密工程测量一直是工程测量界关注的问题，因为精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，是促进工程测量学科发展的动力。本文将试图通过国内外一些已成功实施的工程项目，讨论有关精密工程控制网建立的一些通用作法。

一、控制网的布设

精密工程测量是指绝对测量精度达到毫米量级，相对测量精度达到10um，在特殊条件下，采用先进的仪器设备和技术手段进行的一种特殊的工程测量工作。精密工程控制网的作用是在工程施工前（设计阶段）、施工中（施工阶段）以及施工后（竣工运营阶段）的各个不同的阶段对被测量（放样）点、线和面提供可靠的测量基准。

精密工程测量控制网在许多方面有别于国家大地测量和常规工程测量控制网。

工程控制网优化设计方法有解析法和模拟法两种解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值，一般将网的精度、可靠性和灵敏度指标作为目标函数或约束条件。模拟法优化设计是根据设计资料和地形图资料在图上选点布网，模拟观测方案和观测值，计算网的各种质量指标，如精度、可靠性和灵敏度等。相比较而言，由于模拟法比较灵活，加之有测量经验容易实现：相反解析法求出的最后结果可能很好，但无法实施。

在实践中，按以下步骤进行优化设计：先固定观测值的精度，对选取的网点，观测所有可能的边和方向，计算网的质量指标，若质量偏低。则必须提高观测值的精度。

二、测量仪器和控制网的实施

目前几乎所有精密工程测量都采用高精度的全站仪和各种高精度ＧＰＳ接收机，以及高精度水准仪，为控制网的实施提供技术保障。值得重视的是，所有的仪器设备和设施，在测量前均应进行所有项目的鉴定检核，以便于在后续的数据处理中进行各项必要的改正。如全站仪的测角内外符合精度，边长的加乘常数和周期误差，水准仪的ｉ角误差和透镜运行误差，ＧＰＳ的相位偏心误差等。

原则上所有的测量控制点均应不受变形因素影响，通常埋设至基岩层，以确保点位稳固，用钢筋混泥土现场浇铸，并采用强制归心装置，以消除对中误