§ 5.3 城市或工程控制网的技术设计、选
点埋石与野外观测概要
5.3.1 技术设计
1,布网原则
a),分级布网，逐级控制
常规城市控制网分二、三、四等 4个等级，在四等
控制网下再布设一、二级导线。相应等级控制网的平
均边长分别为,9,5和 2 km； 测角中误差分别为 ± 1?,
± 1.8?和 ± 2.5?； 最弱边相对中误差分别为,1/120000、
1/80000 和 1/45000。
用 GPS可以越级布设城市控制网，边长可适 当 增
大，且长短边的变化幅度可较大。
5.3.1 技术设计
b),按照控制网的用途及所需精度布网
对于工程控制网，一般对某些方向、某些点之间
的相对误差的要求比较高，可以根据实际要求来设计。
控制网形状确定后，其误差方程系数矩阵 A也确定，
观测方案决定了权阵 P和单位权中误差 m0,则各点的方
差 -协方差阵为：
? ? 120 ?? PAAD XX Tm
某目标函数,? ?Xff ?
则有,? ?
T
fm
f
ddf
FFD
X
X
FXF
XX?
?
?
??
2
,
5.3.1 技术设计
上式中的目标点位精度由 A,P和 m0 唯一
确定，根据
? ? TTTf mm FPAAFFFD XX 1202 ???
由控制网优化设计理论，确定网形、观测
权分配，观测精度。
5.3.1 技术设计
c),合理地考虑控制点的密度
常规城市控制网：密度均匀；
GPS控制网：密度 可 根据需要来定。布设和 此 后
的扩展比较灵活。
5.3.1 技术设计
2,技术设计的内容和步骤
a),收集、整理已有的测绘成果资料
包括平面与高程控制点成果，各种比例尺的地图等。
b),确定所采用的坐标系和起算数据
包括投影面高程、投影的中央子午线经度、起算点
的坐标和起算方位角。
c),控制网网形设计
确定控制网的点位、联测这些点观测量，即控制网
的形状。现在主要采用 GPS观测。
5.3.1 技术设计
图 2：上海港 GPS扩展网网图
5.3.1 技术设计
5.3.1 技术设计
c),部分 GPS点的水准联测方案
目的：通过拟合求出所有 GPS点水准高程。
方法：均匀选择联测水准点，根据水准联测点的
GPS大地高和正常高计算其高程异常。通
过高程异常拟合求出任何 GPS点的高程异
常后，可根据其 GPS大地高计算其正常高。
5.3.1 技术设计
d),撰写技术设计书
技术设计书的内容包括：
1),任务来源、任务要求、作业依据 ；
2),测区概况；
3),已有成果、资料分析；
4),采用的坐标系及起始数据；
5),布网方案的说明及论证；
6),选点和埋石；
7),野外观测方案；
8),平差计算方案，预期成果精度；
9),提交的资料；
10),各种设计图表。
5.3.2 选点与埋石
1,实地选点
常规控制网的选点必须考虑相邻方向间的通
视，因此控制点必须设在制高点上，如高山顶、
高层建筑物顶，控制网形受到地形、地物分布状
况的影响。因此，常规控制网设计时，必须对地
形、地物的分布一定了解。
特别是三角网与测边网的精度受网形的影响，
网形设计时必须保证其强度。导线网和边角网受
网形的影响小些。
5.3.2 选点与埋石
GPS的选点 要求如下,
1,基础坚实稳定, 便于永久保存, 便于使用 。
2．点位周围应便于安置天线和 GPS接受机。视野开阔，视
场内周围成片障碍物的高度角一般应小于 15° 。
3,点位应远离大功率无线电发射源 （ 如电视台, 微波站及
微波通道等 ）, 以避免周围电磁场对信号的干扰 。
4,点位周围不应有对电磁波反射 (或吸收 )强烈的物体 （ 如
大片水域 ） ；
5,点位应选在交通方便的地方,以提高作业效率 。
6．选定点位时，应考虑便于用常规测量手段联测和扩
展，至少有一个通视方向；
5.3.2 选点与埋石
7．应尽量利用测区内已有的标石；
8,GPS点均应有点名和点号，点名可以按村名、单位
名、建筑物名来命名，点号按 4位数字编写，以
G2××× 来表示,G代表 GPS点,2代表等级，
××× 代表点的顺序号。对被利用的旧点，点号
应重新统一编号，但点名应保留原名。
9．所有 GPS点，不论新点和旧点，按规范统一绘制点
之记。
10．地面点和屋顶点应保持适当的比例。
点位选好后，应该绘制点位略图。
5.3.2 选点与埋石
2,埋石
埋石：屋顶标石和地面标石。
屋顶标石,规格,40?40?10cm。 标石中央埋有直径约
1cm的不锈钢标志，其标心位置由十字丝或
一个直径为 1mm的圆孔表示。
地面标石,地面标石有上下两块，其标心位置严格在
一条铅垂线上。这样上标石破坏后，还可
以用下标石。
下标石规格,60?60?20cm
上标石规格：下表面规格 50?50cm,
上表面规格 30?30cm，
高,40cm
5.3.3 野外观测纲要
1,各等控制网的观测要求
等级
测角中误差
( ? )
平均边长
（ km ）
最弱边精度
二 1.0 9 1/ 12000 0
三 1.8 5 1/ 90000
四 2.5 2 1/ 40000
三角网技术要求
5.3.3 野外观测纲要
四等导线的技术要求
导线总长
（ km ）
平均边长
（ m ）
测距中误差
（ mm ）
测角中误差
（″）
相对闭
合差
方位角
闭合差
3, 0 400 ≤± 18 ≤± 2,5 1/40 000 n5
5.3.3 野外观测纲要
2,角度观测纲要
各等角度观测要求
测回数
等级
测角中误差
（″） DJ 1 DJ 2
二 等 ≤± 1, 0 12
三 等 ≤± 1, 8 9 12
四等 ≤± 2,5 4 6
5.3.3 野外观测纲要
仪器类型
两次读数
差 （ ? ）
归 零 差
（ ? ）
2C 互差
（ ? ）
测回差
（ ? ）
J1 型 1 6 9 6
J2 型 3 8 13 9
5.3.3 野外观测纲要
3,距离观测纲要
距离测量的往返限差
测回数 一测回读数
次数 往 返
一测回读数间
互差
单程测回间互差
同一水平线上往返测
互差
4 3 3
6
10
?
?? bDa
)10(2
6?
?? bDa
)10(2
6?
?? bDa
a
— 固定误差（ mm ）；
b
— 比例误差系数（
6
10
?
）；
D
— 相邻点间的距离（ km ） 。
5.3.3 野外观测纲要
3,GPS观测纲要
G PS 测量的技术规定
级别
项目
B 级网 二等网 三等网 四等网
卫星截止高度角（ ） 15 15 15 15
同时有效观测卫星数 4 4 4 4
有效观测卫星总数 9
观测时段数 4
时段长度 24 0(m i n)
90 (m i n) 60 (m i n) 30 ~ 60 (m i n)
采样间隔 (s ) 10 ~ 30 10 ~ 30 10 ~ 30 10 ~ 30
5.3.3 野外观测纲要
记录天气的晴、阴、雨等状况。 GPS天线要求指
北，天线独立量取两次后取平均。
大地测量仪器
大地测量仪器
Trimble 3600
DR Standard
Trimble 5600 DR
Standard
点埋石与野外观测概要
5.3.1 技术设计
1,布网原则
a),分级布网，逐级控制
常规城市控制网分二、三、四等 4个等级，在四等
控制网下再布设一、二级导线。相应等级控制网的平
均边长分别为,9,5和 2 km； 测角中误差分别为 ± 1?,
± 1.8?和 ± 2.5?； 最弱边相对中误差分别为,1/120000、
1/80000 和 1/45000。
用 GPS可以越级布设城市控制网，边长可适 当 增
大，且长短边的变化幅度可较大。
5.3.1 技术设计
b),按照控制网的用途及所需精度布网
对于工程控制网，一般对某些方向、某些点之间
的相对误差的要求比较高，可以根据实际要求来设计。
控制网形状确定后，其误差方程系数矩阵 A也确定，
观测方案决定了权阵 P和单位权中误差 m0,则各点的方
差 -协方差阵为：
? ? 120 ?? PAAD XX Tm
某目标函数,? ?Xff ?
则有,? ?
T
fm
f
ddf
FFD
X
X
FXF
XX?
?
?
??
2
,
5.3.1 技术设计
上式中的目标点位精度由 A,P和 m0 唯一
确定，根据
? ? TTTf mm FPAAFFFD XX 1202 ???
由控制网优化设计理论，确定网形、观测
权分配，观测精度。
5.3.1 技术设计
c),合理地考虑控制点的密度
常规城市控制网：密度均匀；
GPS控制网：密度 可 根据需要来定。布设和 此 后
的扩展比较灵活。
5.3.1 技术设计
2,技术设计的内容和步骤
a),收集、整理已有的测绘成果资料
包括平面与高程控制点成果，各种比例尺的地图等。
b),确定所采用的坐标系和起算数据
包括投影面高程、投影的中央子午线经度、起算点
的坐标和起算方位角。
c),控制网网形设计
确定控制网的点位、联测这些点观测量，即控制网
的形状。现在主要采用 GPS观测。
5.3.1 技术设计
图 2：上海港 GPS扩展网网图
5.3.1 技术设计
5.3.1 技术设计
c),部分 GPS点的水准联测方案
目的：通过拟合求出所有 GPS点水准高程。
方法：均匀选择联测水准点，根据水准联测点的
GPS大地高和正常高计算其高程异常。通
过高程异常拟合求出任何 GPS点的高程异
常后，可根据其 GPS大地高计算其正常高。
5.3.1 技术设计
d),撰写技术设计书
技术设计书的内容包括：
1),任务来源、任务要求、作业依据 ；
2),测区概况；
3),已有成果、资料分析；
4),采用的坐标系及起始数据；
5),布网方案的说明及论证；
6),选点和埋石；
7),野外观测方案；
8),平差计算方案，预期成果精度；
9),提交的资料；
10),各种设计图表。
5.3.2 选点与埋石
1,实地选点
常规控制网的选点必须考虑相邻方向间的通
视，因此控制点必须设在制高点上，如高山顶、
高层建筑物顶，控制网形受到地形、地物分布状
况的影响。因此，常规控制网设计时，必须对地
形、地物的分布一定了解。
特别是三角网与测边网的精度受网形的影响，
网形设计时必须保证其强度。导线网和边角网受
网形的影响小些。
5.3.2 选点与埋石
GPS的选点 要求如下,
1,基础坚实稳定, 便于永久保存, 便于使用 。
2．点位周围应便于安置天线和 GPS接受机。视野开阔，视
场内周围成片障碍物的高度角一般应小于 15° 。
3,点位应远离大功率无线电发射源 （ 如电视台, 微波站及
微波通道等 ）, 以避免周围电磁场对信号的干扰 。
4,点位周围不应有对电磁波反射 (或吸收 )强烈的物体 （ 如
大片水域 ） ；
5,点位应选在交通方便的地方,以提高作业效率 。
6．选定点位时，应考虑便于用常规测量手段联测和扩
展，至少有一个通视方向；
5.3.2 选点与埋石
7．应尽量利用测区内已有的标石；
8,GPS点均应有点名和点号，点名可以按村名、单位
名、建筑物名来命名，点号按 4位数字编写，以
G2××× 来表示,G代表 GPS点,2代表等级，
××× 代表点的顺序号。对被利用的旧点，点号
应重新统一编号，但点名应保留原名。
9．所有 GPS点，不论新点和旧点，按规范统一绘制点
之记。
10．地面点和屋顶点应保持适当的比例。
点位选好后，应该绘制点位略图。
5.3.2 选点与埋石
2,埋石
埋石：屋顶标石和地面标石。
屋顶标石,规格,40?40?10cm。 标石中央埋有直径约
1cm的不锈钢标志，其标心位置由十字丝或
一个直径为 1mm的圆孔表示。
地面标石,地面标石有上下两块，其标心位置严格在
一条铅垂线上。这样上标石破坏后，还可
以用下标石。
下标石规格,60?60?20cm
上标石规格：下表面规格 50?50cm,
上表面规格 30?30cm，
高,40cm
5.3.3 野外观测纲要
1,各等控制网的观测要求
等级
测角中误差
( ? )
平均边长
（ km ）
最弱边精度
二 1.0 9 1/ 12000 0
三 1.8 5 1/ 90000
四 2.5 2 1/ 40000
三角网技术要求
5.3.3 野外观测纲要
四等导线的技术要求
导线总长
（ km ）
平均边长
（ m ）
测距中误差
（ mm ）
测角中误差
（″）
相对闭
合差
方位角
闭合差
3, 0 400 ≤± 18 ≤± 2,5 1/40 000 n5
5.3.3 野外观测纲要
2,角度观测纲要
各等角度观测要求
测回数
等级
测角中误差
（″） DJ 1 DJ 2
二 等 ≤± 1, 0 12
三 等 ≤± 1, 8 9 12
四等 ≤± 2,5 4 6
5.3.3 野外观测纲要
仪器类型
两次读数
差 （ ? ）
归 零 差
（ ? ）
2C 互差
（ ? ）
测回差
（ ? ）
J1 型 1 6 9 6
J2 型 3 8 13 9
5.3.3 野外观测纲要
3,距离观测纲要
距离测量的往返限差
测回数 一测回读数
次数 往 返
一测回读数间
互差
单程测回间互差
同一水平线上往返测
互差
4 3 3
6
10
?
?? bDa
)10(2
6?
?? bDa
)10(2
6?
?? bDa
a
— 固定误差（ mm ）；
b
— 比例误差系数（
6
10
?
）；
D
— 相邻点间的距离（ km ） 。
5.3.3 野外观测纲要
3,GPS观测纲要
G PS 测量的技术规定
级别
项目
B 级网 二等网 三等网 四等网
卫星截止高度角（ ） 15 15 15 15
同时有效观测卫星数 4 4 4 4
有效观测卫星总数 9
观测时段数 4
时段长度 24 0(m i n)
90 (m i n) 60 (m i n) 30 ~ 60 (m i n)
采样间隔 (s ) 10 ~ 30 10 ~ 30 10 ~ 30 10 ~ 30
5.3.3 野外观测纲要
记录天气的晴、阴、雨等状况。 GPS天线要求指
北，天线独立量取两次后取平均。
大地测量仪器
大地测量仪器
Trimble 3600
DR Standard
Trimble 5600 DR
Standard
