25工程水平控制网优化设计概念.docx

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§，在控制网的技术设计中，首先考虑的是精度指标，其次是网的费用指标，这是传统的技术设计方法。在这种方法中，主要以技术规范为依据，只要设计出的控制网经过精度估算，得出最弱边的相对精度能够满足有关规范对某一等级控制网的精度要求，即基本上完成了设计任务。我们称这种方法为“规范化设计”。
近代控制网优化设计不同于上述规范化设计，而是一种更为科学和精确的设计方法。它能同时顾及的不仅有精度和费用指标，还有其他一些指标。应用这种方法，可求得最为合理的设计方案。然而此法也有不足之处，主要是计算工作量大，必须依靠计算机进行。

在控制网的设计阶段，质量标准是设计的依据和目的，同时又是评定网的质量的指标。
质量标准包括精度标准、可靠性标准、费用标准、可区分标准及灵敏度标准等。其中常用的主要是前3个标准。
1. 精度标准网的精度标准以观测值仅存在随机误差为前提，使用坐标参数的方差—协方差阵D或协因数阵Q来度量，要求网中目标成果的精度应达到或高于预定的精度。
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2. 可靠性标准可靠性理论是以考虑观测值中不仅含有随机误差，还含有粗差为前提，并把粗差归入函数模型之中来评价网的质量。
网的可靠性，是指控制网能够发现观测值中存在的粗差和抵抗残存粗差对平差结果的影响的能力。
3. 费用标准布设任何控制网都不可一味追求高精度和高可靠性而不考虑费用问题，尤其是在讲究经济效益的今天更是如此。网的优化设计，就是得出在费用最小（或不超过某一限度）的情况下使其他质量指标能满足要求的布网方案。具体地说就是采用下列的某一原则：
（1）最大原则。在费用一定的条件下，使控制网的精度和可靠性最大或者可靠性能满足一定限制下使精度最高。
（2）最小原则。在使精度和可靠性指标达到一定的条件下，使费用支出最小。一般来说，布网费用可表达为C=C+C+C+C+C
总设计造埋观测计算分析
式中，C表示经费，下标表示经费使用的项目。优化设计中，主要考虑的是观测费用C观测由于各种不同观测量，采用不同的仪器，其计算均不一样，很难有一完整的表达式表达出来，只能视具体情况，采用不同的计算公式。

1. 优化设计的分类
工程控制网的优化设计，是在限定精度、可靠性和费用等质量指标下，获得最合理、满意的设计。
网的优化设计可分为零、一、二、三类。
（1）零类设计（基准设计）。就是在控制网的网形和观测值的先验精度已定的情况下，选择合适的起始数据，使网的精度最高。
（2）一类设计（图形设计）。就是在观测值先验精度和未知参数的准则矩阵已定的情况下，选择最佳的点位布设和最合理的观测值数目。
（3）二类设计（权设计）即在控制网的网形和网的精度要求已定的情况下，进行观测工作量的最佳分配（权分配），决定各观测值