摘要：变形监测网的优化设计是在一定的条件下设计出能满足某些规定的标准如精度、可靠性、灵敏度和经费的最优监测网，通过优化设计能满足工程的特点，合理选择仪器设备，使变形监测有意义。鉴于此，文章通过实例分析，重点就变形监测平面控制网的建立与精度估算进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：变形监测网；控制网；精度估算；分析
引言
变形监测是一项非常复杂的工作，而需要结合某些专业学科如工程测量、地质、水文等才能恰当的解释及对变形原因具有正确的结论，它在工程建设及保障人民生命财产安全方面具有很大的意义。对测量角度而言，工程变形监测是一项具有较高精度的要求，所以从设计、设备的选择、监测的方法、监测数据的处理与分析等不能忽略各个阶段，尤其是监测网的数据处理与分析造成变形的原因。
1变形监测平面控制网概述
关键词：变形监测网；控制网；精度估算；分析
引言
变形监测是一项非常复杂的工作，而需要结合某些专业学科如工程测量、地质、水文等才能恰当的解释及对变形原因具有正确的结论，它在工程建设及保障人民生命财产安全方面具有很大的意义。对测量角度而言，工程变形监测是一项具有较高精度的要求，所以从设计、设备的选择、监测的方法、监测数据的处理与分析等不能忽略各个阶段，尤其是监测网的数据处理与分析造成变形的原因。
1变形监测平面控制网概述
1.1变形监测常用手段
进行变形监测的手段主要有大地测量、摄影测量、GPS测量以及特殊的测量手段。当使用大地测量方法和摄影测量方法时往往需要建立平面与高程控制网，并在观测对象上及周围布置一系列的观测点，通过对控制网和观测点的重复测量，获得观测数据，最后确定变形大小和规律，这种用于变形测量的控制网，称为变形控制网，简称变形网。
1.2变形监测网特点分析
相对比其它类型的控制网，变形网的特点如下：第一，工程测量控制网建立时，保证网点之间的相对精度至关重要。而变形监测网的布网目的是为了测定网点的变形，网点之间的相对精度不是最重要的。由于布网的目的不同，影响网质量的因素也就不同，比如大气折光和系统误差对工程测量控制网的影响很大，而对变形网的影响不是最重要的。在变形观测中只要保证监测仪器和人员相对不变，计算过程中上述影响可以相互抵消，使变形不受这些误差影响；第二，首级网的精度相对较高，基准点一般应建立在变形体以外的稳定区域，特别是网址的起算点一点要建立在基岩基础上，以便于发现其他点位移，工作基点可以布设在变形区；第三，变形网的网址应在现有的人力、物力、财力的基础上尽可能的具有发现监测点位移的精度、灵敏度和可靠性，看其指标能否满足变形监测相应的要求；第四，变形网的边长
进行变形监测的手段主要有大地测量、摄影测量、GPS测量以及特殊的测量手段。当使用大地测量方法和摄影测量方法时往往需要建立平面与高程控制网，并在观测对象上及周围布置一系列的观测点，通过对控制网和观测点的重复测量，获得观测数据，最后确定变形大小和规律，这种用于变形测量的控制网，称为变形控制网，简称变形网。
1.2变形监测网特点分析
相对比其它类型的控制网，变形网的特点如下：第一，工程测量控制网建立时，保证网点之间的相对精度至关重要。而变形监测网的布网目的是为了测定网点的变形，网点之间的相对精度不是最重要的。由于布网的目的不同，影响网质量的因素也就不同，比如大气折光和系统误差对工程测量控制网的影响很大，而对变形网的影响不是最重要的。在变形观测中只要保证监测仪器和人员相对不变，计算过程中上述影响可以相互抵消，使变形不受这些误差影响；第二，首级网的精度相对较高，基准点一般应建立在变形体以外的稳定区域，特别是网址的起算点一点要建立在基岩基础上，以便于发现其他点位移，工作基点可以布设在变形区；第三，变形网的网址应在现有的人力、物力、财力的基础上尽可能的具有发现监测点位移的精度、灵敏度和可靠性，看其指标能否满足变形监测相应的要求；第四，变形网的边长
一般较短，但精度高，一般情况下需要强制归心；变形网要求通视条件好，而不过于要求网形的构成；对变形网来说，多余观测冗余多。
1.3变形监测网优化设计指标
变形监测网方案被设计好还是不好对以后的变形监测工作、数据质量、观测结果等具有较大的影响，方案设计需要符合要求、对工程建筑具有实用性、经济性才好。为得到好方案设计，应该使用网优化设计的知识，网优化不但能灵活调整方案设计，而且能保证目的的要求。
2变形监测平面控制网的建立与精度估算分析
2.1平面控制网的建立
首先应根据设计单位和用户对实施监测物的精度要求，结合施工单位的仪器设备，制定平面测量的等级，然后充分考虑工程各部施工放样需要，点位不与工程建筑物发生冲突，使用方便，点位便于长期保存等方面情况下交替进行图上和实地选点，构造网形，确定点位测量的实方案。另外，点位确定后可以根据点与点之间的通视情况构成网形，拟定图中的角度和边长观测量，进而可以用专有的软件进行精度的估算和观测量优化，通常是边角全测网开始优化计算，若计算结果的冗余过大，删掉一些通视条件不好的，边长过长，竖直角过大的边
1.3变形监测网优化设计指标
变形监测网方案被设计好还是不好对以后的变形监测工作、数据质量、观测结果等具有较大的影响，方案设计需要符合要求、对工程建筑具有实用性、经济性才好。为得到好方案设计，应该使用网优化设计的知识，网优化不但能灵活调整方案设计，而且能保证目的的要求。
2变形监测平面控制网的建立与精度估算分析
2.1平面控制网的建立
首先应根据设计单位和用户对实施监测物的精度要求，结合施工单位的仪器设备，制定平面测量的等级，然后充分考虑工程各部施工放样需要，点位不与工程建筑物发生冲突，使用方便，点位便于长期保存等方面情况下交替进行图上和实地选点，构造网形，确定点位测量的实方案。另外，点位确定后可以根据点与点之间的通视情况构成网形，拟定图中的角度和边长观测量，进而可以用专有的软件进行精度的估算和观测量优化，通常是边角全测网开始优化计算，若计算结果的冗余过大，删掉一些通视条件不好的，边长过长，竖直角过大的边
和相应的角度，再进行估算，直至点位精度满足要求，工作量又相对较小。
2.2高程控制网
首先根据设计单位对两点之间差异沉降量出发，制定相对沉降量的观测中误差，进而确定观测等级。比如说两点间差异沉降量的允许值为 ，差异沉降量的观测中误差取1／10 ，两点间的差异是两点的高差之差，而高差是高程之差，所以任意观测点高程中误差是1／20 。确定观测等级之后进行选点布网，确定实施方案和观测仪器。另外，高程基准点应选在变形体以外的稳定区域，特别是网的起算点一定要建在基岩基础上，确保其稳定性，消除基准点对变形点观测精度的影响，以便发现观测点的垂直位移。
3实例分析
为了建立某核电站扩建项目的次级控制网，并对其主要建筑进行变形监测，建立了首级控制网。为了验证点位的稳定，再进行初测之后又进行了复，初测时采用T3经纬仪和高精度的测距仪，复测时采用徕卡TC2003全站仪，进行边角全测，严密平差，详细如下：
3.1外业观测
本次首级测量控制网的外业观测，采用莱卡TC2003全站仪进行边角联测，外业观测仪器采用强制对中，并按国家三等控制网要求进行施测，基本上与上次观测方法相同，具体如下：
2.2高程控制网
首先根据设计单位对两点之间差异沉降量出发，制定相对沉降量的观测中误差，进而确定观测等级。比如说两点间差异沉降量的允许值为 ，差异沉降量的观测中误差取1／10 ，两点间的差异是两点的高差之差，而高差是高程之差，所以任意观测点高程中误差是1／20 。确定观测等级之后进行选点布网，确定实施方案和观测仪器。另外，高程基准点应选在变形体以外的稳定区域，特别是网的起算点一定要建在基岩基础上，确保其稳定性，消除基准点对变形点观测精度的影响，以便发现观测点的垂直位移。
3实例分析
为了建立某核电站扩建项目的次级控制网，并对其主要建筑进行变形监测，建立了首级控制网。为了验证点位的稳定，再进行初测之后又进行了复，初测时采用T3经纬仪和高精度的测距仪，复测时采用徕卡TC2003全站仪，进行边角全测，严密平差，详细如下：
3.1外业观测
本次首级测量控制网的外业观测，采用莱卡TC2003全站仪进行边角联测，外业观测仪器采用强制对中，并按国家三等控制网要求进行施测，基本上与上次观测方法相同，具体如下：
第一，测角。水平角采用全圆方向观测法观测4测回，各方向值取4测回的平均值；垂直角用全站仪测1测回，测角的各项技术要求按相关测量规范执行；第二，测边。用全站仪测量，边长正倒镜各2测回，为了消除系统误差，边长往返观测。在测距的同时，测定温度、气压、相对湿度。每测回的斜距进行气象、倾斜、归化等改正，得到该边的最终水平距离观测值。
3.2观测数据处理
首级测量控制网数据处理，采用严密平差软件进行严密平差处理，其坐标系与首次一致，具体的精度见下平差结果。
表1闭合导线平差结果
结束语
综上所述，变形监测网方案被设计好还是不好对以后的变形监测工作、数据质量、观测结果等具有较大的影响，方案设计需要符合要求、对工程建筑具有实用性、经济性才好。为得到好方案设计，应该使用网优化设计的知识，网优化不但能灵活调整方案设计，而且能保证
3.2观测数据处理
首级测量控制网数据处理，采用严密平差软件进行严密平差处理，其坐标系与首次一致，具体的精度见下平差结果。
表1闭合导线平差结果
结束语
综上所述，变形监测网方案被设计好还是不好对以后的变形监测工作、数据质量、观测结果等具有较大的影响，方案设计需要符合要求、对工程建筑具有实用性、经济性才好。为得到好方案设计，应该使用网优化设计的知识，网优化不但能灵活调整方案设计，而且能保证
目的的要求。
参考文献
[1]周向阳.变形监测技术在机场改造工程中的应用研究[J].工程建设与设计，2017（17）：86-88.
[2]孔斌.对水利工程建设中各类测量平面控制网的分析[J].黑龙江水利科技，2014，42（03）：36-38.
[3]韩易，黄腾，沈月千，陈喜凤.基于改进平均间隙法的狭长区域平面控制网稳定性检验[J].水利与建筑工程学报，2013，11（02）：164-167.
参考文献
[1]周向阳.变形监测技术在机场改造工程中的应用研究[J].工程建设与设计，2017（17）：86-88.
[2]孔斌.对水利工程建设中各类测量平面控制网的分析[J].黑龙江水利科技，2014，42（03）：36-38.
[3]韩易，黄腾，沈月千，陈喜凤.基于改进平均间隙法的狭长区域平面控制网稳定性检验[J].水利与建筑工程学报，2013，11（02）：164-167.
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