在测区内，按测量任务所要求的精度，选用合适的测量设备、测量方法、数据处理流程，精确测定一系列控制点的平面位置和高程，建立起测量控制网，作为各种测量的基础。控制测量分为平面控制测量和高程控制测量，平面控制测量确定点的平面坐标（X、Y），高程控制测量确定点的高程（H）。平面控制网与高程控制网一般分别单独布设，也可以布设成三维控制网。

控制网具有控制全局、限制测量误差累积的作用，是各项测量工作的依据。对于地形测图，等级控制是扩展图根控制的基础，以保证所测地形图能互相拼接成为一个整体。对于工程测量，常需布设专用控制网，作为施工放样和变形观测的依据。

常用的方法包括：①三角测量。建立平面控制网的基本方法之一。但三角网（锁）要求每点与较多的邻点相互通视，在隐蔽地区常需建造较高的觇标。②导线测量。布设简单，每点仅需与前后两点通视，选点方便，特别是在隐蔽地区和建筑物多而通视困难的城市，应用起来方便灵活。③三边测量。要求测量网中所有的边长。应用测距仪测定边长后即可进行解算。此法检核条件少，推算方位角的精度较低。④边角测量。既观测控制网的角度，又测量边长。测角有利于控制方向误差，测边有利于控制长度误差。边角共测可充分发挥两者的优点，提高点位精度。这是精密工程测量中常用的布网方式。⑤小三角测量。是在小测区建立平面控制网的一种方法，它多用于小测区的首级平面控制或三、四等三角网以下的加密，作为扩展直接用于地形测图的图根控制网（点）的基础。此外，交会定点法也是加密平面控制点的一种方法。在2个以上已知点上对待定点观测水平角，而求出待定点平面位置，称为前方交会法；在待定点对3个以上已知点观测水平角，而求出待定点平面位置，称为后方交会法。⑥全球导航卫星系统（GNSS）测量。最常采用的一种建立平面控制网的方法，它具有布网灵活，控制点之间不需要通视等优点。用多台测量型GNSS接收机在不同的测站上进行静态同步观测，通过事后数据处理获得各控制点的坐标。

区域控制网同国家控制网相比较，区域控制网控制面积较小，控制点的密度大，点位绝对误差较小，精度较高。对于区域性平面控制网，根据测区面积、发展远景、因地制宜、经济合理的原则，在保证控制点的必要精度和密度的情况下，可以一次全面布网，也可以分级布网。分级布网通常先布设大范围的首级网，再分阶段进行低级控制点的加密。分级布网可以采用同一种测量方法，也可以采用不同的测量方法。设计时，应进行精度估算，测图控制网要求全网的精度相对比较均匀。工程测量专用控制网，有时需在大范围控制网内部建立较高精度的局部控制网。区域控制网一般在国家控制网下加密，或以国家控制网为起算数据，以便统一坐标系统。

当测区面积较小时，可将其视为平面。但在较大的区域内，则需考虑地球曲率的影响。为了合理地处理长度投影变形，应适当选择投影带和投影面。观测成果一般应归化到参考椭球面（或似大地水准面）上，并按高斯正形投影计算3°带（或6°带）内的平面直角坐标，以便尽量与国家坐标系统一致，有利于成果、成图的相互利用。当测区平均高程较大时，为了使成果与实地相符，应采用测区平均高程面作为投影面。当测区中部远离3°带（或6°带）中央子午线时，应以测区中部子午线为中央子午线，采用任意带高斯正形投影（见高斯-克吕格尔平面直角坐标系）。

工程测量中的专用控制网往往在某些方面有其特殊要求。在满足这一要求的前提下，可以有若干个不同的布网方案提供选择。可以应用最优化方法的理论确定最佳的设计方案。

高程控制网主要用这两种方法建立：①水准测量。用水准测量方法建立的高程控制网称为水准网。区域性水准网的等级和精度与国家水准网一致。高程控制网可以一次全面布网，也可以分级布设。各等级水准测量都可作为测区的首级高程控制。首级网一般布设成环形网，加密时可布设成附合线路或结点网。测区高程应采用国家统一高程系统。小测区联测有困难时，也可用假定高程。②三角高程测量。根据两点间的竖直角和水平距离计算高差而求出高程。在地形起伏较大、直接水准测量有困难的地区应用具有作业效率高、劳动强度低的明显优势。为保证三角高程网的精度，采用同时对向观测的方式，能最大限度地消除大气垂直折光的影响。若选用测角精度为0.5秒的测量机器人作为自动测量设备，采用同时对向观测，精度可以达到二等水准测量的精度要求。

建立平面控制网和高程控制网时，为了进行检核和提高精度，常有一定数量的多余观测（见测量平差）。对观测值按最小二乘法原理进行平差计算，消除各观测值之间的矛盾，求得最可靠的结果和评定测量结果的精度。对于观测精度较低的控制网，可采用近似法进行平差计算。