精密工程測量控制網布設要點及注意事項

摘要：工程測量技術快速發展，測量精度明顯提升，可以滿足精密工程測量的要求。本文將結合精密工程介紹測量控制網的布設要點，同時闡述應該注意的事項，旨在發揮出參考價值，充分發揮測量控制網的利用價值。

關鍵詞：精密工程；測量控制；控制網

一、精密工程概述

精密工程測量的絕對精度達到毫米級，相對精度達到10-6量級。在測量方案設計、實地施測到成果處理及利用等各個環節都可以運用誤差理論展開分析。精密工程與普通工程有顯著差別，主要表現在數據獲取上有嚴格的精度要求，還需運用新儀器、專用設備等強化自動化程度，借助合理手段改進誤差控制措施，通過新型測量技術形成成熟理論。精密工程運用的儀器設備有著較高的性能，能夠讓測量成果的精度和可靠性等獲取支撐條件。

二、精密工程測量分析

隨著科學技術快速發展，精密工程測量學進入嶄新的發展時期，應該重視發展成果和發展規劃，讓精密工程測量的實效性進一步提升。精密工程測量技術趨向完善，為相關工作的開展提供了技術支持，要明確其著重表現在三個方面：一是測量精度；二是測量工程量；三是測量自動化。精密工程測量的結果精度已達到1mm以上，測量精度結果甚至高出一個數量級。測量環節實際采用的設備儀器也趨向完善，實現了階段性的發展目標，有助于支撐各項工作穩步開展。研究人員清楚認知精密工程測量的要點，還要關注測量控制網的布設要求，通過完善和優化相關舉措，讓測量控制網發揮出最大價值，支撐精密工程的高精度、自動化目標順利實現。

三、精密工程測量方法與儀器

（一）精密角度測量

在精密角度測量中，重點應用了全站儀。其能發揮出理想的作用，獲取精度一定的參數。在這個過程中，要盡可能控制目標偏心差、照準誤差等的影響。

（二）精密距離測量

在精密距離測量中，數十米內要運用雙頻激光測距儀，其相對精度能夠達到5×10-7，可以滿足具體的需求。數百米內可以選擇因瓦基線尺，相對精度高于10-6。數千米內是運用精密光電測距或全站儀，效果理想。

（三）精密高程測量

精密高程測量中幾何水準測量還是較為常用的手段，主要運用電子水準儀及自動安平水準儀等，保證了具體的測量效果。液體靜力水準測量的高精度和自動化特征突出，也是精密高程測量中的重要手段，但一般不運用至精密高程控制網的建設中，主要是在特殊條件下發揮作用。

（四）精密準直測量

精密準直測量，也就是觀測基本位于同一水平基準線上的點的偏移。光學測量方法有小角法、活動標牌法；光電測量方法包括激光準直法等；機械法涵蓋著引張線法等。

（五）精密垂準測量

精密垂準測量的精度要求是亞毫米級，主要是將基準點的鉛垂線當作基準線，以此測定沿著基準線分布的目標點相較于鉛垂線的水平距離，可以運用機械法及光電法等。

四、精密工程測量控制網布設原則

為了更好地達到精度標準，需要在對應的工藝流程中測設設計位置，還要對設備、檢核測量以及竣工測量等加以分析，完成必要的變形監測，由此構建起測量控制網。

精密工程測量控制網的作用是在施工前、施工中、施工后的不同階段對被測量點、線、面等提供可靠的測量基準，由此發揮一定的參考價值。

精密工程測量中運用的多種測量標志大致可以劃分出平面點、高程點、平面—高程點（簡稱平高點）。依照用途進一步細化，其屬于施工安裝測量控制網的控制點，主要表示設備物理或幾何軸線的設備點、變形觀測的基準點等，多種標志的作用差異明顯，相關結構和特征也有所不同。多種測量控制點不僅是施工、安裝測量的依據，還是區域性地殼形變、建筑物和基礎變形觀測的重要參考條件。

精密工程測量控制網的布設環節，要重視布設的原則。控制網的大小、圖形一般是以工程形狀、規模和施工方法為參考，由此滿足項目施工和變形監測的需求。精密工程控制網是為項目服務，因此需要重視精度問題，這是最為關鍵的指標。控制網投影面的選擇需要符合控制點坐標反算要求，在達到具體標準后才能發揮相應的參考價值，保證實際的成果更加顯著。控制點點位設置應穩定可靠，這樣才能更好地構建起控制網，讓精密工程擁有理想的支撐條件。任意控制點要與一個以上的控制點通視，在實踐環節充分利用高精度測量儀器，發揮出實際的測量優勢。

五、精密工程測量控制網布設要點

精密工程測量控制網重點涵蓋著三種類型，分別是施工測量控制網、安裝測量控制網以及變形檢測網，三者相互結合、相互融合。在精密工程測量控制網的布設環節，需要明確相關要點，按照具體的標準落實行動。

（一）明確精度

精度屬于精密控制測量的重中之重，控制網的精度依照工程要求加以提出，如高能粒子環形加速器，其電磁鐵的精度主要在共振原理的支撐下推算所得，為從根本上規避粒子共振，需要將粒子的運行軌道設置成平滑曲線，由此讓誤差處于合理范圍內。應該在實踐環節重視精度這一指標，分析其對控制網布設的影響，促使控制網發揮出自身價值。

（二）控制網形

精密工程測量控制網的布設有著一定要求和標準，需要根據精密工程的特殊性詳細分析，以便采取可靠的手段優化網形，使其滿足精密工程的要求。從某種角度上展開分析，控制網并不能受到施工環境與圖形強度的影響，只要遵循著精密工程建筑的形狀和規模等，便可實現構圖和圖形的統一、保持均勻密度，從根本上控制好控制網網形，為后續安裝提供便利。網形的控制階段應該以精密工程實際應用要求為準，還要通過可靠的思路進行適當的完善，發揮出控制網的利用價值，讓精密工程展示出最優效果。

（三）控制點密度

精密工程測量控制網的布設環節，需要關注各個控制點的密度情況，這是另外一項重要的指標，應遵循著實際的標準加以規范，保證控制網為精密工程測量提供支持。控制點密度符合安裝工藝設備基本構件的要求，適當完成對控制網一次布網和統一平差，減少誤差積累，讓數值更加精確。對于大型項目，應該分期安裝，控制網也要分段布設和平差，保證采取的措施符合標準，避免出現嚴重的精度損失。控制點的點位需要分析的對象，要使其靠近安裝的設備構件，完成對稱布置的目標，通過多個工序有序推進，完成統一測量儀器的安裝測量任務。

（四）控制點高度穩定性

在布設測量控制網的過程中，需要關注控制點的高度穩定性，這是讓相應的布網目標順利實現的關鍵。除了分析控制點高度穩定性和可靠性外，也要認真分析標志結構和埋設深度等指標。控制點是安裝測量，也是運營期設備穩定性的載體，在總體設計中確定專門通道進行測量，保證通視條件達標。控制點是非常重要的控制對象，在精密工程測量控制網的布設中占據著重要地位，關系控制網布設的整體效果，需要通過上述手段讓控制點趨向穩定。

（五）測量自動化

在新時期下，精密工程測量控制網的布設中融入先進技術，這對優化實踐成果有較大的幫助，也能充分發揮自動化手段的優勢，讓精密工程測量控制網的效果更為突出。隨著信息技術的發展，測量自動化已受到廣泛關注，要在測量控制網布設環節重視自動化技術的應用，將舉措進一步完善，支撐測量控制網的穩定運行。測量控制網布設的自動化可以自動記錄和傳輸數據信息，也能在安裝環節和變形觀測中展示出最大效力，保證更好地滿足現階段的實際需求。

六、精密工程測量控制網布設的注意事項

應明確的是，精密工程的測量控制網布設要求極高，要根據具體的標準落實行動，還要通過可靠措施完善布設方案，使得測量控制網發揮出自身價值，展示效力。精密工程測量控制網的計算方法復雜，應用較為頻繁的是數字扭曲法，此類方法主要是通過隨機模擬的方式處理隨機性問題，因此體現出一定的影響力。測量控制網布設中需要將計算問題擺在突出位置，還要選擇符合實際情況的計算方法，嚴格按照步驟操作，以此防范較大的誤差。

通過控制網圖形和觀測方案可以獲取網點坐標的設計值，通過充分發揮設計值的依據功能，計算出邊長和方向值。此外，通過設計觀測精度能夠隨機生成數值，由此改善觀測誤差，在這樣的基礎上添加邊長或方向值，便可得出模擬觀測數值和模擬控制網，以滿足精密工程的實際需求。

應對模擬值詳細的分析，還要對平差加以計算，在數據支撐下獲取模擬網點的坐標參數估值和設計值偏離值等，由此判斷誤差所在。模擬計算的次數應該控制到位，以便研究觀測誤差的影響規律。

總之，在計算測量控制網時應該重視數字扭曲法的利用價值，可以在部分觀測值上添加粗差，也可運用不同的觀測精度完成觀測值模擬任務。

七、精密工程測量控制網的布設質量控制措施

（一）關注控制網布設全過程

絕對測量精度達到毫米級的測量便是精密工程測量。若是存在著特殊條件，也可利用先進的測量設備和技術方法完成既定目標，以便取得更加顯著的成果。精密工程控制網的作用就是對項目實施各個階段的測量放樣提供點、線、面的參考基準。相較于常規工程測量和大地測量控制網，精密工程測量控制網十分特殊，需要科學合理的控制，使測量控制網的布設效果達到理想狀態，支撐具體工作穩步開展。在設計階段要優化設計先行網，在控制網設計階段還要關注可靠性、靈敏度以及精度等設計指標的情況，盡可能利用多余的觀察，強化控制網的內部可靠性。為了達到更加理想的效果，可以采用GPS布網，這個過程要留心觀察地面觀測條件。就精密工程的特殊性，在實踐環節應該考慮GPS網和邊角網的聯合使用，還要分析GPS網與地面網的精度匹配情況，在應用環節落實好必要的檢驗。對工程控制網布設的階段，要優化設計方案，可以采用解析法和模擬法兩種措施，模擬法更加靈活，測量目標也易實現。解析法能保證獲取的結果更加精確，但是實施起來相對困難，要在具體實踐中結合實際情況分析，確定符合需求的方案。

（二）重視控制網實施細節

目前，在實踐環節大多運用高精度GPS接收機、高精度水準儀及高精度全站儀等，不同設備發揮出的應用價值明顯，保證控制網穩定建設與投入使用。應該注意的是，儀器設備在進行測量前要完成對全部項目的鑒定檢核，以便對后續數據處理的改正與優化。從原則上分析，測量控制點并不會受到變形影響，埋設在基巖層。此時，重視點位的穩定性，還要運用混凝土澆筑，加設強制歸心裝置，以免出現對中誤差。另外，根據工程測量二等規范進一步控制，實現對水準與長度的往返觀測，由此控制誤差的擴大。相比于常規控制，精密工程測量控制中應該對控制網進行檢查，避免埋設的控制點發生任何變動。

（三）分析數據處理要求

精密工程測量控制網的要求較高，同時還涉及較多的數據信息，因此需要關注各個標準，明確相關的實踐要點，讓控制網的具體應用優勢發揮出來。在精密工程測量控制網的數據處理中，主要涉及三個方面的要求：一是投影面和坐標系的選擇。通常選擇地方獨立坐標系，若分析后續的實際需求，則要和國家控制網聯合測量，保證具體的效果符合標準。二是數據的預處理。邊角網涉及的數據預處理涵蓋方向投影改化、數據整理以及傾斜改正等，要重視信息的準確度，以保證符合實際需求。三是精化平差。精化平差的隨機模型是方差和協方差，發揮出一定的指導作用，屬于平差理論中的要求。在精密控制網布設中，要對多種觀測量詳細分析，實現具有針對性的綜合處理。

八、結語

精密工程測量控制網的布設中應該注意多個要點，還要在踐行相關原則的基礎上完善布設方案，確保控制網的應用效果更為突出，滿足精密工程的實際需求。在本文的詳細分析中，了解到精密工程的實際情況，同時了解到精密工程測量、精密工程測量控制網的相關問題，針對布設工作總結出相關要點和注意事項，旨在發揮參考價值，以此支撐具體工作穩步開展，為精密工程的長遠建設保駕護航。

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作者簡介：李江（1988），男，福建省福州市人，本科，中級測繪工程師，研究方向為工程測量。