控制测量学的基本概念.docx

第1章绪论控制测量是科学研究、工程建设的基础性工作,其精发的高低出接决定着国家基准、工程项目的准确与否，控制测战工作在不同的阶段有着不同的工作内容与要求,应该根据国家控制网的等级、工程建设的进或，选择合适的方法。1.1 控制测量学的基本概念1.1.1 控制测量学的定义与分类“从整体到局部，先控制后碎部”是测fit工作的基本原则，其中，“控制”指的就是控制泅；丸控制测M是测绘工作中G为正要的环节之、在测绘工作，乃至塾个工程中都发挥着重要的作用。所谓控制测录，是指在一定区域内，按溯珏任务所要求的精度，测定一系列地面标志点（控制点）的水平位置或跖程.建立平面控制网或高程控制刈的测量工作.在进行控制测盘工作时.猫要以数学、测量学、测m平差、大地测区学等学科为基础，共同为建立控制网、测定地面点位而服务，由此形成控制测法学。控制测班学是研究精确刈定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科.控制测域学是在大地测量学基本理论基础.以工程建设和社会发展与安全保证的测盘工作为主要服务对象而发展和形成的，为人类社会活动提供有用的空间信忠.因此，从本质上说，它是地域工程信息学科，是地球科学和测绘学中的一个正要分支，是工程建设测量中的然础学科，也是应用学科,在测星工程专业人才培养中占有重要的地位。控制测量按照工作用途分类可以分为大地捽制测Iit和工程控制测量两类：在一个或几个国家及至全球范围内布设足膨的大地控制点，将这些大地控制点以一定的关系连接向成大地控制网，按照统一的规程、规范所诳行的控制测僦，称为大地控制测；匕为了某工程的设计、施工、运营管理等需要，在较小区域内布设足步的控制点,将控制点以一定的关系连接构成工程控制网,按照国家或部门旅布的规程、规箍所进行的控制测锻.称为工程控制测筮.控制测赧按照JS作内杵分类可以分为平面控制测Ht和高程控制刈疑两类：测定控制点平面位置.y的工作称为平面控制测量:；测定控制点裔程（用的工作称为高程控制测量，1.1.2 控制测量学的任务与作用从广义上来讲，控制测量学要为研究地球（或其他星体）的形状与大小提供基准与起算数据.而从狭义上来说.捽制测量主要为工程建设而服务根据工程胞工的不同阶段发挥着不同的作用.®®®_控制测学一般的.一项工程从设计到竣工,可以分为勘察设计、工程施工和运营管理三个阶段,在不同阶段具有不同的特点，因此，在不同的阶段，工程控制测出行存不同的工作任务.1 .勘察设计阶段在工程的勘察设由阶段，设计人员需要获得施工区域及周边的大比例尺地形图，并以地形图为基础,进行工程所需要的地质勘察、区域规划和建筑物设计,并从地形图上获取设计所需要的各项数据,作为此阶段五要数据来源的大比例尺地形图，在测绘之前为了满足测图精度的要求.能要根据测区大小、地理位置、地物地貌的特点及地形图的比例尺建立相对应的图根控制网，以保图中任意碑制点的点位精度都符合要求以及各图福之间能弗掂确拼接.2 .工程旅工阶段这一阶段的主要任务是将图纸上设计的建筑物、道路、设脩、管线等放样到实地中去.放样，即测设，是根据控制点数据和设计数据反算得到的方向、距离、商差等放样元素，在实地标记出建筑物的平面位置和拓程.放样包括平面位置放样和高程放样.由于工程建筑物形式第样，区域建筑物的设计位印和放样要求也不尽相同，例如，析梁施工要确保桥轴线方向的精度高于其他方向、地下工程的纵向精度要高于摘向精度.超海层建筑要使建筑物的主要粕设位置十分精确等，因此，为了保证施工放样的粉股和整体性，需要建立满足施工要求，特别是关键部位施工要求的具有必要精度的地工控制网.3 .运营管理阶段在工程胞工过程中.工程建设破坏了地面和地下土体的原有状态,地面荷坡急剧增大.改变了地法的士力学性质，地柒及其周阳地层可能发生不均匀变化，进而引发建筑物的沉降、水平位移、惯斜等变形.如果变形值超过一定的限度或变形速率过快,就可能导致地基和建筑物失稳，影响工程的施工安全.当工程竣工后，在运昔管理阶段，由于建筑物内部荷我变化以及环境变化等诸多因素的影晌,地基及其周围地层也会发生一定的变化.加之建筑结构和材料的老化，工程建筑物也会发生一定的变形，如果变形超过一定的疑信，将影响工程的运营安全.因此,对于大型工程,应该定期地进行变形监测.由于工程变形监测的项目较多.监测点分布于建策物各个位置上，依靠一个或少数几个控制点难以完成全郃监测工作,监测数据的准确性也难以保证，而且建筑物的变形量都I分做小。因此，需要建立能够满足各项变形监测工作要求的高精度变形监测控制网,并需要对控制网进行定期的笑测.以倘保变形监利结果的准确性。控制测献学不仅仅是各类工程建设中不可替代的一个环节，在其他方面，控制测敏学也发挥着重要的作用。首先，地形图是一切经济建设和城市规划发展所必需的基础性资料，为了测制地形图需要布设全国范围内或局域性的大地利班控制N因此,必须建立合理的大地冽族坐标系以及确定地球的形状、大小及JR力场等多数，其次，控制测最学在防灾、减灾、救灾及环境监测、评价与保护中发挥着特殊的作用.近年来地笈、洪水、泥石流、海喷等白然突看频繁发生，给人们的生命财产造成了巨大损失。各类自然灾杏去面看来具彳i突发性和不确定性,但是.如果能蜂对自然灾害高发区或有吃患的区域进行长期不间断的监测便可以对大多数的自然灾害进行预报或便警.大大破少灾害发生时人员伤亡和财产榻央.无论何种监测手段与技术，都需要以高精度的控制网为M酬，才能展开相应的监测工作。另方IftI.在灾害发生后,灾情的评估、灾区的救援以及灾后的重建都需要以捽制因为基础获取相应的数据.最后，控制测J让在发展空间技术和国防建i殳中,在丰富和发悔当代地球科学的有关研究中,以及在发展测绘工程事业中，都将发挥者越来越重要的作用.1.2控制网的布设方法1.2.1 平面控制网的布设方法平面控制网由于受到测区范明、精度要求、通视条件、植被状况等多种因素的影响，有多种布网方法可供选择，目附，平面控制网常用的布网方法主要有三角测城、林城测班、GNSS测量等.1 .三角测量I）网形如图I-I所示，在地面上选埋一系列点A、R尽阮保持相邻点之间通视,将它们按基本图形即三角形的形式连接起来，构成三角网，图中实t表示时向观测,虚城表示单向观溯,单线代表未知边，双线代表已知边.如果观测元素仅为水平角（或方向）.该网称为测角网:如果幼虎元素仅为边长,该网称为测边网:如果观测元素既有水平角（或方向）又行边长，该网称为边角网。边珀网的观测元素UJ为全部角度（或方向）和全部边长、全部角度（或方向）和部分边长、全部边长和部分角度（或方向卜部分角度（或方向）和部分边长.2）坐标计算原理以图为例，在£58/中,已如八点的平面坐标（的，以）、点A至点8的边氏另外坐标方位角先根据角度观测值推算三.角形各边的坐标方位角.然后根据正弦定理计算A/的边长:(1-1)(1-2)CCSin8SAI=1.sn以后，根据A点坐标、A1.边的边长和坐标方位角求解/点坐标;X，=x.，+SMCoSaA,力=）1+5"SinaJ3）起算数据和推算元素为了得到所有三角点的坐标，必须已知三角网中某一点的起算坐标"”.vj、某一起算边长Sb和某一边的坐标方位向u，它们统称为三角测地的起算数据或起算元素.在三角点上观测的水平角(或方向)是三角测Sit的观测元素.由起算元索和观测元素的平差俏推口出的三角形边长、坐标方位角和三角点的坐标统称为三角冽价的推算元素“对于控制网的起算数据一般可通过以下方法茯得.(I)起算坐标。若测区附近有高等级控制点，则可联测已有的控制点传递坐标；若测区附近没有可利用的控制网点则可在一个三用点上用天文测Ift方法测定其经纬度.再换算成高斯平面宜角坐标作为起第坐标.对于小测区或保密工程,可后定其中一个控制点的坐标.即采用任来坐标系。(2)起算边长.当刈区内有高等级控制刈点时,若其精度满足项目的要求，则可利用已有网的边长作为起制边长：若已有网的边长精度不能满足刈依要求或无已知边长可利用.则可采用高精度电俄波测距仪按照精密测距的方法直.按测量控制网中的一条边或几条边边长作为起算边长.(3)起驿方位角，当测区附近有高等税控制网点时，可由己有网点传递坐标方位角,若无已有成果可利用,可用天文溯让方法测定网中某一条边的天文方位角，再换算为坐标方位ft.特殊情况下也可用陀螺经纬仪测定陀螺方位角,再换算为起算坐标方位角.如果三角网中只有必要的一套起算元素(如一个点的坐标、一条边长、一个坐标方位角),则该网称为独立网：如果三角形网中有多于必要的一套起算元素，则该网称为非独立网。当三角形网中有多套起究元素时，应对已知点的相容性作适当的检杏.4)三边网和边角网三边网的网形结构与三角网相同.只是观测量不是角度而是边长,三角形各内角是通过;.知形余弦定理计算而得到的.而边用网是指在三角网只测用的基础上加测部分或全部边长.三角网、三边网和边角网中.三角M早在17世纪即被采用.随后经过前人不断研究与改进，无论从理论上还是实践上都逐步形成一套较完善的控制测讨方法,称为“一角刈量”，出于这种方法主要使用经玮仪完成大量的野外观测工作,所以在电i波测距仪问世之前，三角网以其图形简单、网的精衣较高、有较多的检核条件.易于发现观测中的粗差、便于计竟等优点成为布设各级控制网的主要形式。然而，三角忖也存在蓿一定的缺点，例如在平原地区或隐蔽地区易受障碍物的影响，布网困难大，有时不得不建造较高的觇标，布网饮率低，平差计算匚作量较大等,这些缺点在一定程度上制约着三角网的发展和应用.以!若电磁波测距仪的不断完善和普及，边角刈逐渐得到广泛的应用.由于完成一个测站上的边长观测通常要比方向观测容易，因而在仪器设备和测区通视条件都允许的怡况下，也可布设完全的测边刈.在.精慢要求较高的情况下.例如精密的变形监视测量.可布设部分测边、部分测角的控制网或拧边、角全测的控制网.2 .导妓测量如图1-2所示，将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线称为导线.导线测量就玷依次测定各导践边的边长和转折角值，再根据起舞数据，推售各导设点的坐标，导规包括单导级和具有一个或多个节点的导戏网。导线网中的观测值是由度(或方向)和边长,若已知税网的起算元素.即至少一个点的平面坐标(x)、与该点相连的一条边的边长和方位角，图1-2号战网便可根据起算元本和观测兀索进行平茏计算，获得各边的边长、坐标方位角和各点的平面坐标,并进行导线网的测房精度评定.导跳网起算元素的获取方法与三角网相同.同样的，如果导线网中只有必要的一套起徵兀本，则该网为独立导线网：如果导线网中的起算元素K于必要的一套,则该网为非独立导规网.当导线网中彳i把套起算元素时,应对己知点的相容性作适当的检查.导线网与三角网相比主要有以下优点：(I)导线网中各点上的方向数较少，除节点外，均只有两个观测方向,因此受通视要求的限制较小，易于选点和布网。(2导线网较为灵活，选点时可根据具体情况随时改变,特别适合于障码物较多的平坦地区或隐献地区.(3)导我网中的边长都於直接测定的，因此边长的精度较为均匀，但是导践网也存在蓿定的狄点，例如，其结构简单、检核条件较少，有时不易发现观测中的粗差，因此其可痛性和精度均比三角网低。由于导线网是聚用单线方式推进的,因此其控制面积也不如三角网大.3 .GNSS测量GNSS的全称是全球导航卫星系统(G1.Oba1.NavigationSate1.1.iteSyStCm),它泛指所行的卫星导航系统.采用GNSS技术建立的平面控制网，称为GNSS网。网形的设计主要取决于接收机的数量和作业方式。如果只有两台接收机进行同步观测，则一次只能测定一条基线向瑜。如果能有三台接收机进行同步观测.则一般可以布设成如图1-3所示的点连式拄制网.如果能行四台或更多接收机进行同步观刈，则一般可以布设成如图1-4所示的边连式控制网或者两连式控朝网，图3点注式GNSS网图1+4边连式GNS$网在进行GNSS测量时.也可以在网的周围设立两个以上的基准点,在观测过程中,基准点上始终安放GNSS接收机进行观测，最后取逐日观测结果的平均值.这样可以显著提高基®®®_控制测学战观测的精度，并以此作为固定边来处理全网的成果，将有利于提高全网的精度.GNSS测量具有精度高、速度快、全天候、操作的单等优点，而且GNSS网布网较为简单,灵活性较大,控制点间无须通视,对控制惮的网形也没疔过多的要求,目前已成为建立平面捽制网最常用的方法.但是.GNSS测量也存在一定的弊端.如在树木茂密、城市街区、厂房内部等高空遮档严乘的地区，观测效果较整或者无法观测.而旦GNSS观测精度受到高电压、强感场、大面积水域等诸多因素的影响，并不能时时处处都发挥希裔精度的优势，需要在实际工作中加以注意，层出:避开不利地区，同时可以加强相关理论的研究与改诳，1.2.2高程控制网的布设方法ifii程控制网按照精度由高到低可以分为一、二、三、四等四个等缎，每个等级有其对应的应用范用,高程控制网主要有水准网、测距三角高程网、GNSS高程网三种形式.1 .水准网水准网是目前高程控制网中G常用的一种布设形式，包括单一水准路城和具有一个或多个节点的水准网,水准网具有精度高、图形设if灵活、易于选点等优点，可以用于各个等级的高程控制网.水准网中的高程起算点通常采用已知的高等级高程控制点如果是小泅区且与已知高程控制点联测有困雄时,视情况可采用假定高程.如果水准网中只有一个已知高程点,则该同为独立水准网：如果水准网中的已知高程点多于一个,则该网为非独立水准网.在实际工作中，为了确保成果的准确性.般均要求采用非独立水准N，水准网中的已知高程点个数一般不少于23个.当水准网中有多个已知高程点时.应对已知高程点的准确性和稳定性作适当的检杳.2 .测距三角高程网测距三角高程是指通过观测洌站点至照准点的6直角，再用电磁波测用仪测取此两点间的距离，根据平面三角公式计算此两点间的离差，进而推求待定点高程的方法，按照此方法布设的高程控制网称为测距三角高程网,根据控制网的用途和精度要求，测距三角高程网主要用于离差较大、水域较多等水准测果实施难度大的测区，测矩三角高程网可以单独布设，但通用在平面控制网的法础上布设，或在导践网的M础上布设成测距三域导戏网为了提高观测精度，测距三角高程网中的点间商差应采用对向观测，当乖H角和水平距岗的口觇测瞅完成后，应即刻迂站进行反觇测诉，当仅布设高程导规时，也可来用全站仪中点法测圻高基。Rf1.着粕密电底波测距仪的出现与发展，测矩精度越来越高，测距三角高程测僦的精度也逐步提离，使得测距三角高程网替代三、四等水准测录成为可能,当其替代四等水准时，测距三角高程导雄应起算于不低于三等水准的高程点；当其普代三等水准时，测距三角高程导我应起算于不低于二等水准的高程点。而在上述两种情况下，测距边长都不应大于1km.高程导线的路线长度不应超过相应等级水准路线的长僮限（.目前，曲岩技术的发展和仪器的进步，人们正在研究如何利用精密测距：角高程测尿图代二等水准测1.M3 .GNSS高程网GNSS高程网股用于四等或等外的窗程控制测1七GNSS高程网宜在平面控制网的嘱础上布设，与平面控制点共用一个测砧标志,GNSS高程网应与三等及以上的水准点联测，对联测的水准点W进行可靠性检验，联测的GNSS高程点应前曲整个测区.联测点数应大于高程拟合计算模型中未知参数个数的15倍而曲较大的测区应适当增加联测点数-GNSS高程梃依应遵循GNSS涮状的技术要求，GNSS高程拟合应充分利用当地的重力大地水准面模4!及资料,GNSS高程拟合模型应进行优化,拟合点不应超过拟合模型所覆盅的苞围.对GNSS1.程拟合点应进行检测，检测点数一般不少于全部高程点的10%且不少于3个点,高差检测可采用相应等缴的水准刈居或洲距三角高程测用,高差较羌不应大于乂而mm,其中,。为检测路坡的长度，单位为km.1.3控制测量学的发展概况控制测"学作为测绘领域中的葩础学科之一，马各门学科、各底技术的发展均密切相关，相关领域的任何一项进步与革新均会给控制测量学带来变革。控制测埴学的发展主要体现在测绘新仪器、新技术的发展及数据计算与管理方法的发展等方面1.3.1 测量技术的发展控制测量学卷不开测H仪器.无论是图根控制网，还是施工控制网,或者是变形监测控IM,在控制网的布设过程中均衢要有先诳而粕密的测收仪器作为观测工具，因此，从古至今，测量仪器的发展带动了控制测量技术的变革.1 .精密测角仪器的发展控制测量学中用度的测肽离不开经绊仪,而且在过去距离测Ift主要依靠钢尺的情况下,难以获得离精度的测距结果，控制网主要是依拳经耸仪测仪角度来完成布设。”纬仪最初的发明与航海有着密切的关系，花1516世纪，英国、法国等一些发达国家，因为航海和故争的原因.需要绘制各种地图、海图.以此为动机便发明了经缔仪.第一分经玮仪是由英国机械师西森(SiSSon)的干1730年首先研制的.后经改进成型,正式用于英国大地测量中.直至1922年，玻璃度盘的宜至仪出现后,现代经纬仪才开始投入广泛陵用.1921年，瑞士Wik1.公司研制了全球第一台光学经绊仪T2,为测绘仪器指明了新的发展方向.20世纪50年代,经纬仪出现J竖点度盘指标自动归零补偿海,用以恃代竖直度盘指标水准管.大大提高了登直用观测的精度，并减加了人为原因对竖直角观测精度的影响.同一时期.光学对中器的出现大大提高了对中的精度，使对中精度由3mm提离至0.5-1mm.20世纪50年代末，随着电子技术的发展，出现了电子光桥度盘和电子编码度盘，电子经玮仪也应运而生，极大地提高了测角精度.由于经绊仪的不断发展,测向精度的不断提高,在整个2()世纪，控制网的布设一直以三角网为主.2 .精密测距仪器的发展距离测业是人类最古老的测城内容之一，建立高精度的水平控制网，需要精密测定控制网的边长.长期以来.距离测量都是以钢尺类仪器作为测量工具,工作效率低，精度不同。若需要进行精密测印.一殷采用因瓦尺进行测fitW然因瓦尺量距可以达到很高的精度.但是测距工作受到地形条件的限制较大，速度慢,效率低，工作设大.1947年，鼎典AGA公司初步研制成功世界上第一台电磁波测距仪，命名为“大地测距仪”，它以白炽灯作为载波源,以IOMHz高频询制波作为测距信号.基于该测用仪，该公nj于1953年研制成功第小远程光速测距仪NASM-I,并于1955年改进为N.4SM-2A型光速测距仪，它由测距袋置和光学装置两大部件构成，测距时，两大部件组成一个曳达94kg的整机，还需要用几十公斤流的发电机供电，操作十分不便。NASM-2型测距仪采用而频测相方案，由可变光路和电M迟期共同提供距国观测值。测量时,在测线一相架设仪器,在测线的另一端安置反射极僦阵列即可直接测出该测线的距禹.它的测程可达到30余公里.I960年美国人梅姓研制成功了世界上第一台红宝石激光器,第二年就产生了世界上第一台激光测距仪：1969年，瑞士Wi1.d公司采用仰化徽发光管发射的红外光代件普通光源，推出了世界上第一台红外测矩仪D1I0：1968年，伤国OpTON公司和瑞典的AGA公司,在光电测距和电子测角的基础上.研制生产出世界上第一台全站仪.该全站仅由电子经缔仪、电磁波测距仪、数据记录仪、反射镜和电源等部分组成，是现代全站仪的雏形.随后.电子全站仪进入了飞速发展阶段，特别是20世纪90年代中后期和迸入21世纪以来，全站仪的测角、测距精度逐步提高目前，全站仪的测距精度可以达到±06mm+1.ppm,测角精度可达±0.5-.在精改不断提高的同时,全站仪也向一体化、自动化、粽合化等方向发展,自动化测疑、与GNSS相结合的超站仪也已投入实际应用，SW距仪和全站仪的产生与发展，进一步促迸了测后向自动化、数字化方向发展，同时，由于测距工作变得越来越容易而且精度越来越高，使得测边网、边用网、导戏网成为20世纪末期和21世纪初期控制网布设的主要方法.3 .精密高程测量仪器的发展高程测筮是测量工作中的理要环节,高程测Ift中最主要的方法是水准测量,所以.水准仪的发展对图程测衣的精度起着决定性的作用.水准仪的箱形出现得较早，早在17世纪，里远镜和水准器发明之后便出现了最早的水准仪。19世纪末20世纪初，在制作出内调焦型远镜和符合水准器的基础上生产出了做倾式水准仪.从1908年开始,瑞士Wi1.d公司和德国Zciss公E生产了一系列带仃平行破宿板测做器的精密水准仪和配套的的瓦水准标尺，大大提高了水准刈址的精度.20世纪50年代初期，镌国的OpToN公司和ZdSS公司相维推出了自动安平水准仪，降低了水准测收的劳动强度，极大地提高了测地的效率。随着电子技术的发展.1990年,珀I:Wi1.d公“J推出了全球第一台数字水准仪NA2000.它集电子光学、图像处理、计芽机技术于一身,具有测kt速度快、精度鸟、使用方便、劳动覆度低、实现内外业一体化等特点，可以实现水准测收的读数、记录与数据处理的自动化，有效提高了水准测量的速度和精度，从此之后，数字水准仪进入了飞速发展阶段，TnmbkZdSS等公司也相继研发了数字水准仪，数字水准仪的诞生给水准激求带来了巨大的变革，使高精度、高速度、高效率完成水准测量工作成为可能.另外，随着全站仪精度的不断提高，电磁波测距三角高程测玳在跖程测砧中也日益发挥着世大的作用，羟过FE密的计算与诙正，电底波测距三角高程测修己经达到了三、四等水准i«量的精度，在条件较好的区域甚至干能达到二等水准测城的精度要求.4 .空间技术的发展对控制测量学的影响20世纪70年代，美国国防部开始研制全球性的授时测距定位导航系统(GPS),几乎同一时期,苏联也开始研制相似的全球卫星导航系统(G1.oNASS).1995年美国的GPS建成并投入使用.1996年，GIQNASS满星座运行，但附着口星寿命达到设计年限而后续P星没有及时补充，G1.ONASS并没有大面积的实际应用，进入21世纪之后，欧盟决定开始建设伽利略全球卫星导航系统(Ga1.i1.eo),以摆脱美国GPS的控制。阉后.中国也加入到里星定位系统的行列,开始建设北斗卫星导航定位系统(CoMPASS),目前在亚太地区,“北斗”已经具备导航、定位等功能,并预计于2020年覆蛊全洋.GPS.G1.ONASS、Ga1.i1.eo,COMPASS四套卫星定位系统统称为全理导航卫星系统(GNSS),GNSS的出现给控制测母学带来了巨大的变革，它以全天候、高精度、高效率、多功能、操作简便等特点迅速得到广泛的应用,使传统的三用网、边角网受到了极大的冲击.目前，大部分的平面控制网均采用GNSS方法布设，工作效率大大提高,极大地降低了控制测量工作的劳动强度，1.3.2 数据计算与管理方法的发展控制网的优化设计是传统控制测眼工作中的重要环节,优化设计的结果宜接关系到最终控制网的制度与质收，控制网的优化设计计算最大、方法庭朵，ii以来都是学者正点研究与改进的领域.1968年，FRHcImcrt发我了合理测量之研究2,HGmfarcnd等人在这方面进行了较为深入的研究,尽管观测权的最佳分配和交会图形的最佳选择等何题得到研究，但由于科学技术和计算工具等条件的限制，优化设计并没有褥到进一步的发展.2()世纪70年代之后,由于电子计算机在溺吊:中的广泛应用和呆优化理论进入测盘领域的研究，溺量:控制网优化设计才得到迅速的发展,其埋论和方法也从一般工程控制网扩展轲精密工程控制网、变形整测网等专用测量控制网，主要的研究范困包括控制网的基准设计、图形设计、权设计、原网改进设计等方面.控制网优化设计往往同观测数据的数学处理结合在一起进行.其方法是在统一的多功能的软件包上，既可进行控制网的优化设计，也可实现观测数据的相应处理.除了控制网的优化设计之外，控制网的平差和数据可常性的检验一宜是测M界理论研究的另一大方面.1794年.高斯(CRGaUSS)创立了经典最小二乘理论.，尔科夫(A.ANarkov)于1912年提出了高斯马尔科夫模型，确立了最小.乘经典平差的旗本方法。建立在而斯马尔科夫模型域础上的经典平差与数据处理理论，将溯量误差视为服从正态分布规律的偶然误差.根据这一规律,不仅可以对观测数据进行平差处理.还可以利用假设检验的基本思想对观测值中所存在的利差进行探测，这思路可以迫溯至1968年，荷兰的巴尔达(WBaania)发表论文C用于大地网的检验过程.提出了用于粗差检验的数据探测法,奥定了粗差检5金理论研究的基础.1后各国学者针对粗基探刈椰进行了深入的研究，先后提出了“丹麦法”、“拟送检定法”、“小波变换法”等方法,我国的李德仁院士于1982年提出了“选权迭代法”，其能够更加准确地对相差进行探测,被国际测圻界称为“李德仁法”.随着计算机的出现与发展，测量数据处理的方法也在不断地改进。传统的测琏数据处理方法要考虑人工计制的可行性,往往无法采用过于复杂的算法，而引入也予计算机辅助计IZ后，算法的IX杂性可以忽略，更多要考虑的是算法的准确性.计算机轴助计算将测盘工作者从繁理的数据计算中解放出来.既降低了劳动强衣,又提高了计算的精度.同时几乎完全避免了人工计较出错的可能.计算完成后，所有的数据均可方便地存入数据库中，使于数据的管理与战用.1.3.3 我国控制测量技术的发展新中国成立后，我国的测量工作迅速起步，井快速发展。1956年，IS家测绘总局成立，«1即械布了大地测信法式和相应的规范细则,以此为依据在全国范例内进行国家控制闷的布设与复测.我田的控制网主要分为平面捽制网、高程控制网、型力基本网和GPS控制N.各个控制网均经过了不断地布设与完善，控制点数中逐渐增笠，精度逐渐提离，国家平面控制网是确定地貌地物平面位置的坐标体系，按控制等级和施测精度分为一、二、三、四等网.目前提供使用的国家平面控制网含三角点、导线点共154348个,构成1954年北京坐标系、1980年西安坐标系、2000年国家大地坐标系三套系统，国家岛程控制网是确定地貌地物海拔岛程的坐标系统,按控制等级和施测精度分为一、二、三、四等网.目前提供使用的1985年国家高程系统共有水准点成果114041个,水准路线长度为416为9.1公里.国家理力基本网是确定我国曳力加速度数值的坐标体系.重力成果在研究地球形状、精确处理大地测量观测数据、发展空间技术、地球物理、地质勘探、地震、天文、计量和高能物理等方面有荷广泛的应用。目前提供使用的2000年国家重力基本网包括21个重力基准点和126个生力基本点.4*2000年国家GPS控制N”由国家测绘局布设的高精度GPSA,B级刈,总参测绘局布设的GPS一、二级网，中国地S?局、总参测绘局、中国科学院、国家测冷局共建的中国地克运动观测网用成，该控制同整合了上述一：个大型的、有加要明响力的GPS观测网的成果，共2609个点.通过联合处理将其白于一个坐标参考框架.形成了紧密的联系体系.可满足现代测附技术对地心坐标的需求，同时为建立我国新代的地心坐标系统打卜了叁实的基础，的岩电破波技术、电子测角技术、计算机技术等技术的飞速发展，传统的常规测成工作正在向自动化、河能化、一体化、数字化、网络化、可视化等方向发展,同时,空间技术、卫星定位技术的发展给控制测愤工作带来了新的发展空间,远程测电、非接触式测埴、全天候测量等新的测破方式正在改变行控制测Jii的工作方式，科技的进步、技术的改进、工作的前求将会推动为控制测疑工作的进步发展,测量的精度也将越来越高.功能将越来越强,速度将越来越快，成果的适用性将越来越广.习题1 .名词解程：拄制测量、控制测量学。2 .控制测黄有哪些分美方式？按照不同的分矣方式各分为啷儿类？3 .控的测量在工假度设三个阶段的具体任务是什么？4 .布设平面拄制旧的范本方法有哪些？请例述各种方法的优排点.5 .目前主流的平面控制测量的方法是什么？6 .布设高技校制问的展本方法有啷些？请简述各附方法的优块点.7 .请简述控$谢量技术的发展概况.