关键词：精密工程；测量；控制网
引言：对于精密工程来说，其测量精度能够达到毫米甚至毫米以下，相对测量精度能够达到10，利用先进的仪器和设备在特殊条件下进行工程测量。精密控制网能够应用到施工的全过程当中，对各个阶段的测量点、线、面进行准确的测量，以此来保障工程测量的质量与准确性。
1.精密控制网构建要点
现阶段，在精密工程中，几乎所有的测量环节都使用高精度的GPS接收机与全站仪，以此为控制网的实施打下坚实的技术基础。值得注意的是，在所有设备正式投入使用之前，需要对仪器和设备进行鉴定，为后续的数据处理工作提供极大的便利，例如，水准仪的角误差等。从原则上来看，变形因素将不会对测量点产生较大的影响，一般埋设到基岩层当中，保障点位的稳固性，同时利用钢筋混凝土进行浇筑，通过强制归心装置的作用，将误差保持在可以接受的范围以内。另外，照准误差属于粗差产生的主要部分，应对其进行调整，使测量精度得到切实保障[1]。
2.内业数据处理
在精密工程控制网的构建过程中，由于所涉及到的数据众多，与其他工程相比在内业数据处理方面较为复杂。主要可以划分为三个方面，一是坐标系与投影面的选择。大部分情况下，均采用独立坐标系的方式，还应考虑到后续国家控制网的联测事宜，最终选择一个有利于工程放样的地点。二是网的平差，由于观测值类型和来源不尽相同，一般采用方差分量估计的方式，实施定权平差。三是数据的预处理，对于边角网方面能够涉及到的预处理项目包括倾斜改正、闭合差验算等。
在方差与协方差的估计方面，从实质上来看，精化平滑属于随机模型，通常情况下，操作人员会根据自身经验忽视它，而控制网对此方面的要求又不为严格，因此这种做法是被允许的。但是，对于精密工程中的控制网来说，需要采用多种方式对其进行综合处理，在对方差的计算过程中，应考虑到观测值改正数的变化情况，对于较大改正数来说，最好采用数据探测法进行处理，具体为每次只对一个超过3.5倍的中误差进行处理，直至改正数小于阈值。
3.工程案例分析
A工程属于一项由A市政府与中国科学院共同投资建设的大型加速器项目，主体结构图如图1所示。由于该工程属于重大工程，施工工艺复杂、测量定位精度较高。因此，得到了施工单位、监理单位和业主三方的高度重视，并且还聘请了专业的监理公司，针对布设测量控制网、制定测量方案、测点放样负荷等方面进行共同商讨。
3.1首级控制网的布设
按照具体的外形结构与施工情况，决定在施工现场的四周布设首级控制网，并且保障其点位能够不受施工的干扰，对于点的设置要具有较强的稳定性。在经过优化和模拟设计以后，选择图2中的YA/YB/YC/YD/YE为首级控制点，以G9与G10为起算点，共同组成首级控制网络[2]。
3.2控制网的测量
考虑到研究场地四周存在观测点，因此采用TCR1800全站仪对边角部分进行测量，形成边角网。全站仪的侧角精度为1″，测量距离的精度为1mm+1×10-6，在正式测试之前经过十分严谨的检测。为了对中误差进行良好的控制，在外业观测仪器中采用强制对中的方式，同时根据城市二等控制网络进行测试，角度观测为6测回，边长为正镜三测回，倒镜为三测回，边长在观测的过程中，受到温度、气压等因素的影响，需要对温度与气压进行校正。
利用高程控制网对图形与路线进行观察和控制，路线与平面控制网之间处于同等状态，具体如上图2所示。在起始数据中采用G9和G10控制点，将两个具有闭合环的水准网布设其中。在外业施测的过程中，采用高精度Wild NA2与铟钢尺相结合，根据城市二等水准进行反复的观测。
3.3内业测量数据处理
在数据的预处理方面，由于该工程总体来看占地面积不大，控制网的边长最大为307m，平均为228m，因此只需要对周期进行校正即可，其他改正均不超过0.1mm。在坐标平差计算方面，为了对传统计算方式与目前新型计算方式进行对比分析，本文将对两种方式进行对比分析，在以往按照经验公式对定权进行计算中，按照仪器标称精度为：中误差数值mr为1.0″，测距中误差ms为1.0+Si（km），则方向与边长的权为：
按照目前赫尔模特方差分量定权的方式，根据观测值来估计和检验方差，主要理念为首先设置个初值，然后对观测值的改正数进行计算，按照改正数对先验权近似值进行进一步计算，直至两类方差中的因子相同，最终对验后的数值进行估算。在此种计算方式的实施下，利用VC6.0进行编程计算，进而得出最终结果。
采用赫尔模特方差分量定权与传统的按照经验定权相对比来看，在整体精度上能够高出26%，虽然两种定权方式最大差距为0.5mm，但是对于精密工程来说，差距还是十分显著的。
结束语：综上所述，随着社会经济的飞速发展，精密工程的数量不断增加，精密控制网属于该工程中十分重要的部分，能够贯穿整个工程的始终。本文将对控制网点的确定与布设进行分析，通过对A工程案例分析的方式，对首级控制网的布设、内业测量数据处理、控制网的测量等进行分析，并且将赫尔模特方差分量定权与传统的按照经验定权进行对比，说明新型定权方式的可靠性，这对于精密工程的发展与控制网的构建来说，具有极大的现实意义。
参考文献：
[1]田培虎. 浅谈精密工程测量控制网布设原则及设计[J]. 工程技术:文摘版, 2016(9):00008-00008.
[2]刘江川. 大西客专精密工程测量控制网建立与复测技术[J]. 山西建筑, 2015(3):207-210.
论文作者:魏利强
论文发表刊物:《科技中国》2018年4期
论文发表时间:2018/8/10
标签：测量论文; 精密论文; 工程论文; 方差论文; 精度论文; 方式论文; 误差论文; 《科技中国》2018年4期论文;