某市的基础控制网，因受城市建设、自然环境、人为活动等因素的影响，测量标志不断损坏、减少。为了保证基础控制网的功能，该市决定对基础控制网进行维护，主要工作内容包括控制点的普查、补埋、观测、计算及成果的坐标转换。 现处于技术设计阶段。根据实际情况，控制网采用三等GPS网；拟用1 0台仪器，采用点连式进行观测，布设3 7 个GPS C级点。 【问题】 1．简述三等大地控制网的目的和技术要求。 2．简述技术设计的目的和步骤。 3．计算该网的总基线数、必要基线数独立基线数和多余基线数。

三等控制网

1)工程概况

××市的现有基础控制网，因自然环境变化、城市扩张、人为活动等因素的影响，目前的大地控制网点难以满足经济建设发展的需要。为了保证基础控制网的功能，计划在区域范围内利用全球导航卫星系统(GNSS)技术建立三等大地控制网。

2)问题

(1)根据项目要求，确定GNSS技术测量等级和观测技术规定。

(2)××测绘院用7台GPS接收机采用边连接方式完成全部3 5个GPS点的观测，试计算该网特征数。

(3)某个外业同步环结果见表1-14。若取σ=5cm，试对该测量成果进行评价。

某市的基础控制网，因受城市建设，自然环境、人为活动等因素的影响，测量标志不断损坏、减少。为了保证基础控制网的功能，该市决定对基础控制网进行维护，主要工作内容包括控制点的普查、补埋、观测、计算及成果的坐标转换等。

1．已有资料情况

该市基础控制网的观测数据及成果；联测国家高等级三角点5个，基本均匀覆盖整个城市区域，各三角点均有1 9 8 0西安坐标系成果；城市及周边地区的GPS连续运行参考站观测数据及精确坐标；城市及周边地区近期布设的国家GPS点及成果。

2．控制网测量精度指标要求

控制网采用三等GPS网，主要技术指标见下表

3．外业资料的检验

使用随接收机配备的商用软件对观测数据进行解算。对同步环闭合差、独立闭合环闭合差、重复基线较差进行检核，各项指标应满足精度要求：

(1)同步环各坐标分量闭合差(W_X、W_Y、W_Z)

其中，σ为基线测量误差。

(2)独立闭合坐标闭合差W_S和各坐标分量闭合差(W_X、W_Y、W_Z)

其中，σ的含义同上，n表示闭合环边数。

(3)重复基线的长度较差d_s应满足规范要求

项目实施中，测得某一基线长度约10km，重复基线的长度较差95. 5mm，某一由6条边（平均边长约5km）组成的独立闭合环，其X、Y、Z坐标分量的闭合差分别为60. 4mm、160. 3mm、90. 5mm。

4．GPS控制网平差解算

(1)三维无约束平差；

(2)三维约束平差。

5．坐标转换

该市基于2 00 0国家大地坐标系建立了城市独立坐标系，该独立坐标系使用中央子午线为东经×××°××′××″Ⅳ任意带高斯平面直角坐标。通过平差与严密换算获得城市基础控制网2 00 0国家大地坐标系与独立坐标系成果后，利用联测的5个高等级三角点成果，采用平面二维四参数转换模型，获得了该基础控制网1 9 5 4北京坐标系与1 9 8 0西安坐标系成果。

【问题】

1．计算该重复基线长度较差的最大允许值，并判定其是否超限。

2．计算该独立闭合环坐标与坐标分量闭合差的限差值，并判定闭合差是否超限。

3．简述该项目GPS数据处理的基本流程。

4．简述该项目1 9 8 0西安坐标系与独立坐标系转换关系建立方法及步骤。

（上述计算：计算过程保留小数点后两位，结果保留小数点后一位）

××市的基础控制网，因受城市建设、自然环境、人为活动等因素的影响，测量标志不断损坏、减少，为了保证基础控制网的功能，该市决定对基础控制网进行维护，主要工作内容包括控制点的普查、补埋、观测、计算及成果的坐标转换等。

现有该市基础控制网的观测数据及成果；联测国家高等级三角点5个，基本均匀覆盖整个城市区域，各三角点均有1980西安坐标系成果；城市及周边地区的GPS连续运行参考站观测数据及精确坐标；城市及周边地区近期布设的国家GPS点及成果。控制网采用三等GPS网，主要技术指标见下表。

外业资料的检验使用随接收机配备的商用软件对观测数据进行解算，对同步环闭合差、异步环闭合差、重复基线较差进行检核，各项指标应满足精度要求。

式中：σ为基线测量误差，n为闭合环边数。

重复基线的长度较差( dS)应满足规范要求。

项目实施中，测得某一基线长度约为10 km，重复基线的长度较差95.5 mm;某一由6条边（平均边长约为5 km）组成的独立闭合环，其X、Y、Z坐标分量的闭合差分别为60.4 mm、160.3 mm、90.5 mm。

GPS控制网平差解算包括三维无约束平差和三维约束平差。

该市基于2000国家大地坐标系建立了城市独立坐标系。该独立坐标系使用中央子午线为东经×××°15'任意带高斯平面直角坐标。通过平差与严密换算获得城市基础控制网2000国家大地坐标系与独立坐标系成果后，利用联测的5个高等级三角点成果，采用平面二维四参数转换模型，获得了该基础控制网1954北京坐标系与1980西安坐标系成果。

问题

(1)计算该重复基线长度较差的最大允许值，并判定其是否越限。

(2)计算该独立闭合环坐标与坐标分量的闭合差的限差值，并判定闭合差是否越限。

(3)简述该项目GPS数据处理的基本流程。

施工控制网建立

1)工程概述

××核电二期工程是中国自行设计建造的大型商用压水堆核电项目，是国家重点工程。

总装机容量2*600MW，包括核岛、常规岛及BOP三部分，工程总占地面积365km²，总建筑面积175603m² 。其厂址位于××省××县城西南约10km的××镇。在施工控制网建立前夕，现场土石方开挖及场地平整已完成，通视条件较好。厂区周边地带可供使用的测量控制点共有4个，为前期勘察时建立，点号分别为Ⅲ-1 5，Ⅲ-1 7，Ⅲ-1 9和Ⅲ-20。现有的控制点虽基本上覆盖了施工厂区，但相互间距离太远，精度较低，数量也无法满足施工需要。因此，为保证工程建设需要，厂区应及时建立二期施工测量控制网。

2)施工控制网的布设要求

二期施工控制网采用三等平面控制网，高程控制网采用二等水准测量方法。建成后的二期施工控制网应同时满足以下条件：

(1)控制点的点位布置合理，其精度及数量应满足工程建设的需要。

(2)控制点间应保持良好的通视条件，每一控制点应有两个以上控制点与之相互通视。

(3)控制点应稳定可靠，施工期内不发生自身的位移、沉降变形。

(4)为方便施工，施工控制网一般采用独立坐标系和自由边角网，以保证控制网的相对定位精度。

3)平面控制网观测方案选择

(1)平面控制网网形

为便于工程建筑的安装施工，二期施工控制网采用独立工程坐标系。为保证控制网的相对精度，控制网采用自由边角网，其网形如图3-2所示。其中，起算点Cl由原首级网的Ⅲ-1 7、Ⅲ-1 9、Ⅲ-2 0三点（成果为1 980西安坐标系），通过三角形插点的方法确定，同时以Cl为测站点，与首级网联测Cl-C10的方位角，作为控制网的起算方位角。

(2)平面控制网观测仪器的选用

从施工控制网的精度确定可以看到，由于控制网的测角及测边精度要求都很高，观测难度较大，同时考虑到在工程建设中，还要依据施工控制网建立精度更高的安装基准点及进行局部高精度的施工放样工作，因此本工程选用了精度相对较高的TCA 2003全站仪，其测角精度为0.5″，测距标称精度为1mm+1ppm*D。

(3)控制网观测测回数的确定

二期工程施工控制网角度观测测回数是根据实际采用的仪器精度、现场控制点布设特点，以及角度和边长测量应达到的精度，并参考《工程测量规范》(GB 50026-2007)中二、三等三角测量测角中误差及测回数确定原则确定的。本施工控制网角度及边长观测测回数均定为6测回，其中边长观测要进行往返观测。

4)高程控制网的布设与精度确定

与平面控制点相比，高程控制点具有相对独立性。二期工程高程控制网以远离施工区的原首级控制点Ⅳ2 7号点为起算点（成果为1 9 8 5国家高程基准），布设一条二等闭合水准路线，以保证安装施工及厂区变形观测的精度要求。测量仪器采用WILDN3+线条式因瓦合金水准尺。按《工程测量规范》(GB 50026-2007)中二等水准测量规定实施，进行分段往返观测。

5)平面控制网的外业观测及平差结果

二期施工控制网共计观测了7 7个三角形，最大闭合差-5.51″，最小0.02″，平均闭合差1. 78″，按菲列罗公式计算的三角形测角中误差m_β=±1.3″。测距边共计3 2条，测距中误差m_d=0.7 3mm，最弱边边长相对中误差为1/134000。

在控制网各外业观测完毕，且观测值满足各项观测限差后，即可进行控制网平差计算。平差结果：测角中误差m_β=1. 09″，测距中误差m_s=0．96mm，最大点位中误差m_p=1.5mm，最小点位中误差m_p=0.5mm，平均点位中误差m_p=0.8mm。6)高程控制网外业观测及平差结果

与平面控制网相比，高程控制网外业观测及数据处理较为简单。高程控制网外业观测共分9段，往返测最大较差-1.01mm，最小较差为0mm，往返测平均较差为0.31mm。线路C1-C8-C5-C4-C3-C2-C1闭合差为0.38mm（线路长1.2km），每公里高差中数偶然中误差m=±0.46mm 。

7)问题

(1)施工平面控制网一般有哪几种形式？简述工程控制测量平面控制网的布设原则。

(2)简述工程高程控制测量的一般规定。

(3)二期施工控制网采用三等平面控制网，高程控制网采用二等水准测量方法，请列出《工程测量规范》(GB 50026-2007)三等三角形网测量限差要求和二等水准测量限差要求，并判断该工程控制测量成果是否合格。