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1、河南理工大学本科毕业论文 本 科 毕 业 设 计（论文） 题目 高精度控制网的一般测量方法实现 院（系部）测绘与国土信息工程学院专业名称 测绘工程 年级班级 测绘07-3学生姓名 指导教师 年 月 日 2摘 要多种工业目标的测量, 按精度要求不同，需要建立亚毫米亚毫米级甚至更高坐标精度要求的控制网。 控制网建立过程中, 由于使用全站仪，测角精度高，光电测距精度较低，所以角度测量容易满足相应的精度要求, 但却不易选择精密的长度测量手段。以铟瓦尺代替全站仪光电测距，作为长度量测工具，铟瓦尺测距可达到百万分之一的相对精度，可提高距离测量精度。用电子全站仪测角前方交会，测出铟瓦尺上两个刻划点的坐标，由
2、两个刻划点间的精确距离，反求出测站的精确坐标。由测站点的精确坐标，用前方交会测定其他待定点的坐标，就可以为近景摄影测量提供高精度的控制点坐标。理论分析、实验验证及在近景摄影测量中的应用实例证明，该方法简便易行，且能达到精密控制测量相应等级要求精度，较常规测量方法精度有较大提高。关键词： 高精度控制网 铟瓦尺 电子经纬仪 前方交会ABSTRACTMeasurement of a variety of industrial targets, according to the precision requirements are different, need to establish sub-mi
3、llimeter or more sub-millimeter precision coordinate control network. Establish the process control network, the use of total station, high precision angle measurement, optical distance measurement accuracy is lower, so easy to meet the appropriate angle measurement accuracy requirements, but not ea
4、sy to select the precise length measurements. Total station to replace the indium-watt optical distance scale, as the length measurement tool, indium tile foot distance can be achieved relative precision of parts per million, can improve the distance measurement accuracy. Electronic Total Station wi
5、th the intersection angle, measured by the two indium-foot carved tile coordinates of points, by two carved the exact distance between points, and anti-calculate the exact coordinates of the station. Exact coordinates from the test site, with the intersection point of the coordinates of the other pe
6、nding determination, we can provide high-precision photogrammetry control point coordinates. Theoretical analysis, experimental verification and in the close-range photogrammetry application examples show that the method is simple and can achieve the precise control requirements of the appropriate l
7、evel of measurement accuracy and precision than conventional methods of measurement has improved greatly.Keywords： High-precision control networkIndium tile footElectronic theodoliteResection Intersection目 录1 绪论11.1 概述11.2 精密工程测量的特点和测量内容21.3 精密工程测量的发展31.4 论文研究的目的51.5 论文的研究内容51.6 本章总结62 精密工程控制网72.1 概
8、述72.2 布设原则72.3 精密工程控制点的测量标志82.4 几种典型的精密工程测量控制网92.5 本章总结113 高精度控制网的一般建立方法123.1 高精度控制网的一般方法建立原理123.2 精度估算143.3 控制网建网的作业方法与其它技术问题153.3.1 作业方法153.3.2 关于铟瓦尺与普通测量仪器的选择163.3.3 作业注意事项173.4 本章总结184 应用实例194.1 任务简介194.2 外业观测实施194.3 观测数据处理214.3.1 控制网214.3.2 近景摄影测量控制点234.4 精度分析244.5 本章总结295 结论305.1 实验结论305.2 改进方
9、案及展望30致谢32参考文献33附录1341 绪论1.1 概述精密工程测量是工程测量的分支，是测绘科学在大型工程、高新技术工程和特种工程等精密工程建设中和应用。工程测量学是研究各种工程建设中测量理论和方法的科学。主要研究工程和城市建设及资源开发等各阶段进行的地形和有关信息采集、处理、施工放样、变形监测、分析与预报的理论和技术，以及与研究对象有关的信息管理和使用。精密工程测量主要研究精密工程测量的理论和方法，突出其“高精度”与“可靠性”，代表了工程测量的最新发展和先进技术。精密工程测量是传统工程测量的发展与延伸，应用先进的高精度的仪器、设备进行测角、测距、测高、定向、定位，从而获得各点的三维坐标
10、或进行施工放样、设备安装和求取位移量值等一系列测量信息。精密工程测量精度一般为1-2mm，甚至亚毫米级，相对精度高于。精密工程测量是随科学技术的发展及其在国防、工业、科研、航空和其他领域中应用的需要而发展起来的。20世纪80年代以来，科学研究不断向宏观宇宙和微观粒子研究领域延伸。由于这些前沿科学研究和现代化建设需要，必须要建设许多科学试验工程和复杂的大型工程。例如，高能物理研究中的粒子加速器，卫星和导航发射轨道，和种大型原子能反应堆，以及核电站和几百米高的电视塔、几千米长的跨江跨海隧道、桥梁等。这类工程规模大、结构复杂、构件多，为了保证它们的正常运营和高度稳定，不仅要以高精度安装定位，而且在运
11、营期间还要监测其微型变形，并将其较正到正确位置，因此，对测量工作的要求很高。在天体研究中，需要采用各种射电望远镜和天线，在安装它们抛物面的反射镜时，其相对精度高达。在现代工业生产中，由于生产过程中的自动化和产品质量检测的标准化，对其构件的安装定位和检测精度要求都很高。例如航空工业，船舶、汽车等机械制造和核电站建设、卫星发射等，其定位和检测精度都达到0.1mm以上。这类工程测量工作称为精密工程测量，它是介于测量学与计量学之间的一门科学，也就是说用测量学的原理和方法达到计量级的精度指标，而它们的作业环境和范围又超出计量工作的界线。因此，有人把精密工程测量又称为“微型大地测量学”或“大型计量学”。精
12、密工程测量主要为工程建设服务，其工作程序与普通工程测量相似，从属于工程勘察设计、施工放样，竣工后的变形监测等。精密工程测量的方法受到工程特征和施工方案的影响，测量精度也取决于工程的精度需要。1.2 精密工程测量的特点和测量内容精密工程测量与普通工程测量相比，在服务范围、精度要求、采用的仪器设备、测量方法等方面都存在一定的差别，概括起来，精密工程测量有以下特点1：（1）精密工程测量的“精密”主要体现在测量精度要求高，一般为1-2mm，甚至亚毫米级，相对精度高于。（2）服务对象规模大、结构复杂、构件多、测量困难多、难度大。（3）应用最新的仪器设备，而且仪器性能好、稳定性强、自动化程度高（4）有时还
13、能遥控作业或自动跟踪测量。 精密工程测量服务领域宽，应用范围广。在使用的仪器和工程建设方面，经常会涉及电子学、物理学、机械学、建筑学、地质学、地震学、气象学、计算机技术、通信技术和自动测控技术等。具有交叉学科和边缘学科的性能，并正逐步向邻近学科渗透，而且有大力发展的趋势。 精密工程测量的特点决定了其对测量人员和测量工作的要求。要深入研究和探讨精密工程测量的新理论、新方法、新的仪器设备，并能排除各种干扰；要不断总结经验，提高测量精度、可靠性和工作效率，确保精密工程测量达到令人满意的效果。为实现精密工程测量的上述目标，其主要工作内容包括以下几个方面1：（1）建立精密工程测量控制网。精密工程测量控制
14、网是为工程建设服务的，其网形结构和点位选择都要求满足工程的需要，而且要求精度高、可靠性强。通常在图上设计，再放样到实地，建立高标准的测量标志，采用精密测角、测距、定位等方法建立工程控制网或“微型网”，并制定建立控制网的基本原则和观测与检验方法等。（2）根据工程的特点和精度要求，选用最合适的仪器和先进的测量方法。距离测量一般采用高精的测距仪、全站仪或干涉测距等，并研究各种误差的影响和改正措施。角度测量采用高精度的光学经纬仪或电经纬仪。水准测量通常采用高精度的光学水准仪、电子水准仪和液体静力水准仪。定向可采用几何定向和物理定向，物理定向可采用高精度的它螺仪和激光指向仪等。定位可采用精密测角、测距定
15、位，主要采用GPS定位。变形监测可采用上述的精密测角、测距、测高定向、定位或传感器、机器人等到测量微型位移量等。（3）计量仪器的使用。根据国家有关规定，在测量工作进行之前，必须用计量仪器和设备对各种精密测量仪器进行检定，并测定其系统误差改正系数。（4）测量仪器多属于电类仪器，在观测过程中要防止强磁场、强电子辐射和大气折光的影响，测量观测点位置和观测时间都要认真、科学地选择，防止各种外界因素的干扰和影响，确保测量精度。（5）测量仪器和测量方法要围绕对中、照准、测角、测距、测高、定向、定位及数据采集、记录、传递、处理等到工作的自动化进行研究和探讨。1.3 精密工程测量的发展精密工程测量是随着社会的进步和科学技术的发展，伴随着航空、航天、国防、工业、科研等到特大工程和高科技工程的发展而发展起来的，而且不断深入地下、水域和宇宙空间。20世纪40年代以来，人类先后建立了许多特种工程、巨型工程和高科技工程，如导弹、卫星发射架、高耸入云的电视塔、大型水电站和核电站、周
