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1、太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书毕业生姓名：专业：测绘工程学号：指导教师所属系（部）：二一二年六月太原理工大学阳泉学院毕业设计评阅书题目： GPS在霍州至永和高速公路测量中的应用 地测系 测绘工程 专业 姓名 设计时间：2012年 3月 24日-2012年 6月 1日 评阅意见：成绩： 指导教师：（签字） 职务：2012年月日太原理工大学阳泉学院毕业设计答辩记录卡 系 测绘工程 专业 姓名 答 辩 内 容问 题 摘 要评 议 情 况 记录员： （签名）成 绩 评 定指导教师评定成绩答辩组评定成绩综合成绩注：评定成绩为100分制，指导教师为30%，答辩组为70%。 专业答辩组组长：（签名） 2
2、01 2年月摘 要数字化测图是近几年随着计算机、地面测量仪器、数字化测图软件的应用而迅速发展起来的全新内容,已广泛应用于测绘生产、水利水电工程、土地管理、城市规划、环境保护和军事工程等部门，并被广大用户所接受。而GPS做为数字化测绘的先进技术应用于公路测量则是公路外业勘测的一项重大革命，其应用及开发的前景十分广阔。尤其是实时动态(RTK)定位技术在公路测量中蕴含着巨大的潜力。本文从GPS卫星定位系统的概述入手，先介绍了GPS卫星定位的原理，接着列举实例对GPS在公路测量中的应用及其对公路勘测的巨大推进作用做了详述。主要是对霍州至永和关高速公路控制网的测绘过程做了详细介绍，并且GPS在公路施工测
3、量应用是一项在工程施工阶段进行的测量工作，也是工程测量的重要内容。包括施工控制网的建立、公路的放样、公路变形观测等。施工控制网是为工程公路的施工放样布设的，分为平面控制网和高程控制网。平面控制网一般是三角网和导线网，在工业公路场地上也可以是公路方格网。高程控制网多是水准网。施工控制网常分级布设。首级网覆盖整个工地，加密网根据工程放样的具体需要布设，点数多、使用方便。平面施工控制网常采用公路坐标系，也称施工坐标系，即坐标轴与主要公路或主要工艺流程的中心线相平行的平面直角坐标系。它同测绘地形图时的测量坐标系不一致。放样用的控制点坐标与待放样点的坐标不一致时，须把坐标换算统一，再计算放样元素。公路施
4、工测量是把设计图上的公路的空间位置和形状标定到实地上去的测量工作，又称施工放样或测设。测设点位常用极坐标法、直角坐标法和交会法。为保证公路在施工、使用和运行中的安全，以及为公路的设计、施工、管理及科学研究提供可靠的资料，在公路施工和运行期间，需要对公路的稳定性进行观测，测定公路及其地基在公路本身的荷载或受外力作用下，一定时间段内所产生的变形量及其数据的分析和处理工作，这就是公路的变形观测的主要任务。关键词： 高速公路工程测量；GPS控制网；中线测量；护坡稳定性监测ABSTRACT. The digitized mapping is in recent years along with the
5、computer, the ground survey instrument, the brand-new content which but the digitized mapping software application develops rapidly，Has widely applied in departments and so on mapping production, water conservation water and electricity project, land management, urban planning, environmental protect
6、ion and military engineering, and is accepted by the user community. But GPS does for the digitized mapping vanguard technology applies in the highway surveying is a significant technological revolution which the road field operation surveys, its application and the development prospect is extremely
7、 broad. The real-time dynamic (RTK) localization technology is in particular containing the huge technical potential in the highway surveying.This article from GPS satellite positioning system outline obtaining, introduced first the GPS satellite positioning technology principle and the work regulat
8、ions, then enumerated the example which surveyed to the road have made the specification to GPS in the highway surveying application and the huge advancement function.Mainly was the outer ring road control net mapping process has made the detailed introduction to the fidelity city urban district nor
9、th, finally has made the forecast to the GPS technology in the highway surveying application prospect.A measurement of road construction projects in the construction phase of the survey work, and is also an important part of engineering measurements. Including construction of a control network, road
10、s and its subsidiary structures of setting-out survey， roads deformation observation. Construction control network was laid for road construction Fang yang divided into two control networks and elevation control network. Horizontal networks and control networks are generally triangular wire network.
11、 Elevation control networks are standard network. Construction control network regular classification lay. Perform network covering the entire site, encrypted network setting-out survey according to the specific needs of the project laid, and points more, user-friendly. Horizontal construction often
12、 used to control network construction coordinate system, also called the construction coordinate system that coordinates with the main axis parallel to the axis lines or major roads parallel rectangular coordinates of the plane. Mapping topographic map with the coordinates of measurement inconsisten
13、cies， setting-out survey used to be the control point coordinates with the coordinates inconsistent setting-out survey points, the coordinates conversion to unified, and then calculate setting-out survey elements. Road construction surveying is to design the road and its subsidiary structures, the l
14、ocation and shape of space demarcation work to the field strength measurements, or measurements as construction setting-out survey located. Geodetic coordinates law is commonly used for point spaces, rectangular coordinates law and the trade fair act. To ensure that roads in the construction, use an
15、d operation of the security, as well as road design, construction, management and scientific research to provide reliable information on road construction and operation, the need for the stability of the road observations, measurements road and the road itself in the foundation or by forcing the loa
16、d, certain time periods and the resulting distortion of the data analysis and processing, which is the main road deformation observation mission.Keywords： horizontal control ； data process ； setting-out survey ； GPS control net ； center line survey.目录第一篇 GPS阳泉在霍州至永和关高速公路工程测量中的应用21 GPS在公路测量中的应用21.1 G
17、PS在公路工程测量的任务和内容21.2 公路施工测量的要求41.2.1 公路施工测量的一些基本准则41.2.2 测量记录的基本要求41.2.3 计算工作的基本要求51.3 公路施工测量的基本原则61.3.1 先整体后局部61.3.2 逐步检查72 项目测区及概况72.1 项目简况72.1.1 测区概述72.1.2 公路等级82.1.3 施工进度安排82.2 导线测量102.2.1 导线测量平差概述102.2.2 导线平差计算102.3 中线要素计算122.3.1 里程的确定122.3.2 中线坐标计算123 GPS在项目施工控制测量中应用153.1 项目施工中准备工作153.1.1 GPS网的
18、布网原则153.1.2 GPS控制网的图形条件163.1.3 GPS网的控制测量方案的实施173.2 公路施工平面控制测量的内容213.2.1 导线测量213.2.2 交会定点243.3 项目的施测结果数据分析及整理273.3.1施测结果数据分析273.3.2 GPS数据处理303.3.3 GPS测量在高程控制测量中的应用334 GPS在霍州至永和关公路施工测量中的应用344.1 公路施工测量放样的实施344.1.1 放样前的准备及要求344.1.2 公路中桩测量354.2 公路中线的施工放样364.2.1 控制点复测364.2.2 用导线控制点恢复中线394.2.3 用路线控制桩恢复中线40
19、4.2.4 纵断面的施工放样454.3 路基路面的施工放样464.3.1 路基横断面施工放样464.3.2 路基施工阶段各层次的抄平方法484.3.3 路面施工放样515 霍州至永和关公路施工测量中的变形监测535.1 公路变形观测535.2 公路变形观测的作业过程545.2.1 水准点的布设545.2.2 水准点的形式与埋设545.2.3 观测点的布置和要求555.3 变形观测的内容555.3.1 位移观测555.3.2 裂缝观测605.3.3 挠度观测606总结及感想62第二篇 三度带六度带的坐标转换程序设计651 简述652 编程目的673程序设计69英文资料85中文译文89致 谢92参
20、考文献93引 言随着我国国民经济的快速增长的西部大开发的实施，我国的高等级公路建设迎来前所末有的发展机遇，这就对勘测设计提出了更高的要求，随着公路设计行业软件和硬件设备的发展，公路设计已实现CAD化，有些软件本身还要求提供地面数字化测绘产品的支持；建立勘测、设计、施工、后期管理一体化的数据链，减少数据转抄、输入等中间环节，是公路勘测设计“内外业一体化”的要求，也是影响高等级公路设计与发展的“瓶颈”所在。目前公路勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备，但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制，作业强度大，且效率低，大大延长了设计周期。勘测的进步在于设备引进和改造，在目前的条件下引入GPS应当是首
21、选。当前，用GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制测理，为勘测阶段测绘带状地形图，路线平面、纵面测量提供依据；在施工阶段为桥梁，隧道建立施工控制网，这仅仅是GPS在公路测量中应用的初级阶段，其实，公路测量的阳泉潜力蕴于RTK(实时动态定位)的应用之中，RTK在公路工程中的应用，有着非常广阔的前景。实时动态(RTK)定位是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS(RTDGPS)阳泉，它是GPS测量阳泉发展的一个新突破，在公路工程中有广阔的应用前景。众所周知，无论静态定位，还是准动态定位等定位模式，由于数据处理滞后，所以无法实时解算出定位结果，而且也无法对观测数据进行检核，这就难以保证观测数据的质
22、量，在实际工作中经常需要返工来重测由于粗差造成的不合格观测成果。解决这一问题的主要方法就是延长观测时间来保证测量数据的可靠性，这样一来就降低了GPS测量的工作效率。实时动态定位(RTK)系统由基准站和流动站组成，建立无线数据通讯是实时动态测量的保证，其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而
23、减少冗余观测，提高工作效率。下面我将一个具体的例子详细讲述GPS（RTK）在公路测量中的应用。1 GPS阳泉在霍州至永和关高速公路工程测量中的应用1 GPS在公路测量中的应用1.1 GPS在公路工程测量的任务和内容GPS在公路工程测量的基本任务是把设计图纸上规划设计的线路及其构造物的平面位置和高程，按设计要求，使用测量仪器，根据测量的基本原理和方法，以一定的精度测设到地面上，并设置标志，作为施工的依据；同时在施工过程中进行一系列的测量工作，以衔接和指导各工序间的施工。公路的新建和改建，测量工作必须先行，公路施工测量所担负的任务简单说来，有以下几个方面的内容：1)熟悉图纸和施工现场设计图纸主要有
24、路线平面图、纵横断面图和附属构筑物等。在明了设计意图及对测量精度要求的基础上，应勘察施工现场，找出各交点桩、转点桩、里程桩和水准点的位置，必要时应实测校核，为施工测量做好充分准备。2)公路中心线复测公路中心线定测以后，一般情况不能立即施工，在这段时间内，部分标桩可能丢失或者被移动。因此，施工前必须进行一次复测工作，以恢复公路中心线的位置。3)测设施工控制桩由于中心线上的各桩位，在施工中都要被挖掉或者被掩埋，为了在施工中控制中线位置，需要在不受施工干扰，便于引用，易于保存桩位的地方测设施工控制桩。（公路上一般都是先布设公路中桩，按中桩放线挖填方做好路床，然后按中桩向两侧依据设计要求的路宽垂直布设
25、“腰桩”，在腰桩上测好路中油面高程后，两侧腰桩拉线来控制公路各层结构的标高）。4)水准路线复测水准路线是公路施工的高程控制基础，在施工前必须对水准路线进行复测。如有水准点遭破坏应进行恢复。为了施工引测高程方便，应适度加设临时水准点。加密的水准点应尽量设在桥涵和其他构筑物附近，易于保存、使用方便的地方。5)路基边坡桩的放样路基放样主要是测设路基施工零点和路基横断面边坡桩(即路基的坡脚桩和路堑的坡顶桩)。6)路面的放样路基施工后，为便于铺筑路面，要进行路槽的放样。在已恢复的路线中线的百米桩、十米桩上，用水准测量的方法测量各桩的路基设计高，然后放样出铺筑路面的标高。路面铺筑还应根据设计的路拱（路拱坡
26、度主要是考虑路面排水的要求，路面越粗糙，要求路拱坡度越大。但路拱坡度过大对行车不利，故路拱坡度应限制在一定范围内。对于六、八车道的高速公路，因其路基宽度大，路拱平缓不利横向排水，公路工程阳泉标准规定“宜采用较大的路面横坡”。）线形数据，由施工人员制成路拱样板控制施工操作。7)其他涵洞、桥梁、隧道等构筑物，是公路的重要组成部分。它的放样测设，亦是公路工程施工测量的任务之一。在实际工作中，施工测量并非能一次完成任务，应随着工程的进展不断实施，有的要反复多次才能完成，这是施工测量的一大特征。GPS测量的应用1）GPS应用于交通 租车服务、物流配送等行业利用GPS对车辆进行跟踪、调度管理，合理分布车辆
27、，以最快的速度响应用户的乘车或送请求，降低能源消耗，节省运行成本。 GPS在车辆导航方面发挥了重要的角色，在城市中建立数字化交通电台，实时发播城市交通信息，车载设备通过GPS进行精确定位，结合电子地图以及实时的交通状况，自动匹配最优路径，并实行车辆的自主导航。 民航运输通过GPS接收设备，使驾驶员着陆时能准确对准跑道，同时还能使飞机紧凑排列，提高机场利用率，引导飞机安全进离场。2).GPS应用于救援 2）利用GPS定位技术对火灾、犯罪现场、交通事故、交通堵塞等紧急事件的响应效率。特种车辆（如运钞车）等，可对突发事件进行报警、定位，将损失降到最低。 有了GPS的帮助，救援人员就可在人迹罕至、条件
28、恶劣的大海、山野、沙漠，对失踪人员实施有效的搜索、拯救装有GPS装置的渔船，在发生险情时，可及时定位、报警，使之能更快更即使地获得救援。3).GPS应用于农业当前，发达国家已开始把GPS阳泉引入农业生产，即所谓的精准农业耕作。该方法利用GPS进行农田信息定位获取，包括产量监测、土样采集等，计算机系统通过对数据的分析处理，决策出农田地块的管理措施，把产量和土壤状态信息装入带有GPS设备的喷施器中，从而精确地给农田地块施肥、喷药。通过实施精准耕作，可在尽量不减产的情况下，降低农业生产成本，有效避免资源浪费，降低因施肥除虫对环境造成的污染。4).GPS应用于娱乐消遣随着GPS接收机的小型化以及价格的
29、降低，GPS逐渐走进了人们的日常生活，成为人们旅游、探险的好帮手。通过GPS，人们可以在陌生的城市里迅速地找到目的地，并且可以最优的路径行驶；野营者携带GPS接收机，可快捷地找到合适的野营地点，不必担心迷路；甚至一些高档的电子游戏，也使用了GPS仿真阳泉。1.2 公路施工测量的要求1.2.1 公路施工测量的一些基本准则1)遵守国家法令、政策和规范，明确为工程施工服务。2)遵守先整体后局部、逐步检查的原则。3)要严格审核原始依据（设计图纸、测量起始点位、数据等）的正确性，坚持测量作业与计算工作步步有校核。测量精度满足 工程需要的情况下。力争做到省时、省工、省费用。4)一切定位、放线工作要经自检互
30、检合格后，方可申请主管部门验线。严格执行安全、保密等有关工作，用好、管好设计图纸和有关资料。实测时要当场做好原始记录，测后要及时保护好桩位。5)测量人员要紧密配合施工，发扬团结协作、不畏艰难、实事求是、认真负责的工作作风；并要及时总结施工测量的经验。1.2.2 测量记录的基本要求测量记录应做到：原始、正确、完整。具体要求为：1)应在规定的表格上记录。开始应将表头所列各项填好，并熟悉表中所载各项内容和相应的填写位置。2)记录应当及时填写清楚，不允许先写在草稿纸上后转抄誉清；记错或算错的数字，应将错数画一斜线，将正确数字写在错数字的上方，以保持记录的“原始性”。3)字迹要工整、清楚。相应的数字及小
31、数点应左右成列、上下成行、一一对齐。记录中数字的位数应反映出观测精度，例如水准读数应读至毫米，如读1320m，不应记为132m。4)记录过程中的简单计算，如取平均值等，应在现场及时进行，并做校核。草图、“点之记”等应当场绘制，其方向、有关数据和地名等均应标注清楚。5)记录人员应根据现场实况以目估法随时校核所测数据，以便及时发现观测中的明显错误。6)测量记录，多为保密资料，应妥善保管。如电子手薄记录，最好打印一份原始数据，并刻录光盘，将打印稿和光盘妥善保管。1.2.3 计算工作的基本要求计算工作应做到：依据正确、方法科学、严谨有序、步步校核、结果正确。具体要求为：1)图纸上的数据和外业观测结果是
32、计算工作的依据。计算前应认真仔细逐项审阅与校核，以保证计算依据的正确性。2)计算一般均应在规定的表格上进行。按图纸或外业记录在计算表中填写原始数据时，严防转抄错误。填好后，应换他人校对，这项校核十分重要。3)计算中，必须做到步步有校核。每项计算应在前者数据经校核无误后，才能进行后者数据的计算。校核方法以可靠、简单为原则，常用的计算校核方法有：(1)复算校核：将计算的结果重算一遍，条件许可时，最好换他人校核，以避免因习惯性错误而“重蹈旧辙”使校核失去意义；(2)变换计算方法校核：例如，坐标反算可采用按公式计算和计算程序计算两种方法；(3)总和校核：例如，水准测量中，终点对起点的高差，应满足下列条
33、件；h=a-b=终-始 (1.1)式中：h水准测量各段高差的总和； a水准测量各段后视读数的总和； b水准测量各段前视读数的总和； 终水准测量终点高程； 始水准测量起点高程。d用几何条件校核：例如，闭合导线中所有内角之和，应满足下列条件： =(n-2)180 (1.2) 式中：n-闭合导线多边形的边数。(4)计算中所用数字应与观测精度相适应，在不影响结果精度的情况下，要及时合理地删除多余数字，以提高计算速度。删除多余数字时，宜保留到有效数字后一位，以使最后结果中的有效数字不受删除数字的影响。删除数字应遵循“四舍五入、五凑偶（即单进双舍）”的原则。如18155和276645保留小数三位，则应为1
34、816和27664。(5)各种计算校核一般只能发现计算过程中的问题，不能发现原始数据是否有误。原始数据有错应到现场重测。4)公路施工测量人员应具备的基本能力(1)看懂设计图纸，结合测量放线工作能核审图纸中的问题，并能绘制放线中所需的大样图或现场平面图。(2)了解并掌握不同工程类型，不同施工方法对测量放线的不同要求。(3)了解仪器的构造和原理，并能熟练的使用、检校、维修仪器。(4)能够对各种几何形状、数据和点位进行计算与校核。(5)熟悉误差理论，能针对误差产生的原因采取有效的措施，并能对各种观测数据进行数据处理。(6)熟悉工程测量；理论，能针对不同的工程采用不同的观测方法和校测方法，高精度，高速
35、度的完成测量任务。(7)能针对施工现场的不同情况，综合分析和处理有关公路施工测量中的其它问题。1.3 公路施工测量的基本原则1.3.1 先整体后局部测量工作中的误差是不可避免的，但错误是不容许的。施工测量必须遵循“先整体后局部”的原则。该原则在测量程序上体现为“先控制后碎部”。即，首先在测区范围内，选择若干点组成控制网，用较精确的测量和计算方法，确定出这些点的平面位置和高程，然后以这些点为依据再进行局部地区的测绘工作和放样工作。其优点为：1)由于控制网的作用，可以控制误差积累，保证测区的整体精度；2)根据控制网，把整个测区划分为若干个局部地区，分区进行施测，可以提高工作效率、缩短工期、节省经费
36、开支。1.3.2 逐步检查 施工测量同时必须严格执行“逐步检查”的原则，随时检查观测数据、放样定线的可靠程度以及施工测量成果所具有的精度。其主要目的就是防止产生错误，保证质量。2 项目测区及概况2.1 项目简况2.1.1 测区概述霍州市位于山西省中南部，地处临汾、晋中盆地交界，东依霍山邻沁源，西跨汾河连汾西，南扼白壁关接洪洞，北隔韩信岭交灵石。市域总面积 765 平方公里，辖 3 乡 4 镇 5 个街道办事处，有 187 个行政村、 13 个居委会，人口 28.56 万，是山西省南北城市链上的一颗璀璨明珠。 纵观古今，霍州历史悠久，人杰地灵。霍州有近三千年的文化积淀，古称“霍国”、“霍邑”，为
37、尧都畿内，旧属冀州地，因东依霍山而得名。周武王封其弟叔处于此为霍国，而后称彘，西汉设彘县，东汉更名永安县，隋改永安为霍邑县，后置霍山郡，唐改霍山郡为吕州，金增置霍州，清改霍州为直隶州，辖灵石、汾西、赵城三县，民国取消州建制，始称霍县。 1989 年 12 月，经国务院批准，撤县设立霍州市。霍州文化底蕴深厚，康熙、李商隐、孔尚任等历代帝王将相、文人墨客都曾驻跸游览霍州，留下众多著名诗文和遗迹；朱镕基推介的著名官箴“公生明、廉生威”，就源出明代霍州学正曹端之口；霍州威风锣鼓历史久远，威震四方，被誉为“华夏第一鼓”。霍州旅游资源丰富，有全国保存最完整的州级衙署霍州署、被誉为“天然大氧吧”、“生物多样
38、性宝库”的国家级森林公园七里峪等积淀深厚、品位不凡的人文自然旅游资源，是一座新兴的优秀旅游城市。霍州区位优越，交通便利，南同蒲铁路、 108 国道、二河（二连浩特河口）高速公路纵贯南北，霍桃（霍州隰县）、霍上（霍州沁源）公路横跨东西，为山西省“三纵八横”公路网第六横和其中两纵的交汇处，是省内重要的交通枢纽和物资集散地。霍州矿产资源丰富，工业经济发达，境内有储量达 62.8 亿吨的优质低硫肥煤和二氧化硅含量达 99.65% 的石英砂等 20 余种矿产资源；拥有霍州发电厂、兆光发电厂、霍州煤电集团、霍州化工公司、中冶焦化、韶钢冶联、文通钾盐、辛置选煤、宗和农源等 20 余家大中型企业，是山西省重要
39、的能源重化工基地之一，为全省乃至全国的发展作出了积极贡献。 喜看今朝，霍州经济建设成效显著。在霍州市委、市政府的领导下，勤劳智慧的霍州人民以“三个代表”重要思想为指导，始终坚持发展第一要务，抢抓机遇，务实拼搏，经济和社会各项事业取得长足发展：结构调整效果明显，基础设施逐步改善，各项改革稳步推进，对外开放不断扩大，社会事业全面进步。到 2003 年底，全市国内生产总值达到 21.04 亿元，规模以上工业增加值达到 11.29 亿元，城镇居民人均可支配收入达到 6389 元，农民人均纯收入达到 3144 元，财政总收入首次突破 2 亿元，达到 20979 万元，粮食总产量达到 7338.6 万公斤
40、，创历史最高水平，全市综合经济实力明显增强。2.1.2 公路等级霍州至永和关高速公路是山西省高速公路规划网“三纵十一横十一环”中第八横的重要组成部分，起点为霍州市陶唐峪乡辛庄东，设辛庄枢纽互通接大运高速公路、规划的霍州至黎城高速公路、向西到终点寨子乡中桑峨接西段起点，路线全长80.48公里。另建互通连接线9.68公里。本项目采用四车道高速公路标准建设，设计速度采用80km/h，路基宽度24.5m ，设计汽车荷载等级为公路级。 投资69.6亿元，建设工期四年2.1.3 施工进度安排 利用RTK阳泉进行线路定测，将常规的沿线路中线测量模式改变为线路坐标控制测量模式，直接利用控制点测设中线，一次放出
41、整桩和加桩，无需在做交点的贯通测量，进行中线、中平、断面的一次作业。采用12作业模式：基准站1人；流动站4人，其中2人操作GPS,1人写桩号、打桩，1人背木桩，1人用流动站作断面；抄平组7人，其中2人记录，2人司镜，2人跑尺，1人拉链。作业时，由其一流动站放样中桩点，抄平组马上测其高程，另一流动站作断面。且根据地物地貌的属性可对观测点进行属性编码，以取代原有的中桩记录。实际作业进度，每天完成新线定测2.5公里。2.2 导线测量2.2.1 导线测量平差概述导线测量平差的目的是根据导线中已知点的坐标，观测的水平角和水平距离来计算未知点坐标。由于各种控制网的布网条件和精度要求不同，因此在它们的阳泉设
42、计阶段，应对预期所能达到的精度进行估算，以便对设计方案是否合理进行评价。估算元素（点位中误差、边长或方位角的中误差、高程中误差）是观测元素平差值的函数，因而可用最小二乘法中求平差值函数中误差的方法进行精度估算。但阳泉设计阶段，观测尚未进行，精度估算所需观测元素的近似值可以在控制网的设计图上量取。随着测量成果数学处理理论的发展，以及电算阳泉的应用,控制网的阳泉设计已发展到一个崭新的高度,即将最优化的理论与方法应用于控制网的阳泉设计。控制网优化设计时，首先建立一个能体现所考虑的决策问题的数学模型，即具有确定变量的、有待于实现最优化的目标函数，以及附加的一个或几个约束条件，其次对这个数学模型进行分析
43、，选择一个适当的求最优解的计算方法，以求得最优的布网方案。2.2.2 导线平差计算1)平面控制网的记录成果整理(1)一切原始观测值的记录项目，必须字迹清楚、整齐、美观，不得涂改、转抄、擦改。外业手簿或记录必须进行连续编号。成果也可采用计算机、电子计簿器记录。 (2)手簿各记事项目，每一测站或每一观测时间段的首末页都必须记载清楚，填写齐全，不可缺漏。 (3)凡更正错误，均应将错误字符整齐划去，在上方另记正确的数字和文字，凡划改的数字和超限划去的成果，均应注明原因和重测结果的所在页数。 (4)检查手簿中所有计算是否正确，观测成果是否满足各项限差要求。如测角中的2c互差，测回归零差，各测回同一方向互
44、差，读数互差等。 (5)当使用电子记簿器时，打印输出的主要项目应与手记相同，存贮在记簿器中的各项限差应打印附在记录中。 2)平面控制网观测成果检验 平差之前，除必须对外业观测成果进行整理外，还必须检验观测成果的初步精度和构成各类条件式的限差是否超限。 (1)三角测量验算的项目和限差(参见测量规范)。 (2)导线测量检核的项目和限差:计算导线测角中误差：按左、右角观测的三、四等导线测角中误差为: (2.1) 式中：i测站圆周角闭合差，以秒为单位； i=i左+i右360 (2.2) 按导线方位角闭合计算测角中误差： (2.3) 闭合导线闭合差限值： (2.4)式中：m相应登记规定的测角中误差； n该闭合导线观测角个数。 附和导线方位角闭合差的限值： (2.5)式中：m相应等级，为相应等级规定的精度(按平均边长计算)； n闭合环的边数。 3)不同时段观测成果的检核。 (1)同一边任何两个时段的成果互差，应小于接收机标准精度的22倍。 (2)若干个独立观测边组成闭合环时，各坐标差应符合下式规定： (2.6)式中：Wx、Wy、Wz各坐标差分量的闭合差,为相应等级规定的精度(按平均边长计算)； n闭合环的边数。2.3 中线要素计算2.3
