310國道改造工程設計說明書-本科論文

PAGEPAGE2第頁目錄摘要 2一測量任務 2二測區(qū)概況 2三作業(yè)依據(jù) 3四已有資料利用及我公司投入儀器設備情況 3五平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)及地形圖規(guī)格 3六平面控制及高程控制 3（一）首級GPS控制 41布點時應注意以下方面 42進行觀測時應注意以下幾個問題 53埋石的基本要求 64外業(yè)成果基線解算及檢核 65無約束平差 76進行GPS網(wǎng)平差數(shù)據(jù)后要求提供基本信息 8（二）一級導線測量 8（三）高程測量 9七地形圖規(guī)格及精度要求 9八計劃安排和經(jīng)費預算精度估算 10九上交資料 11附表 摘要為適應于城市建設的需要和城市規(guī)劃的要求。更好地發(fā)揮路網(wǎng)的整體效益，由靈寶市負責G310國道靈寶市區(qū)段的改造建設工作。河南省交通規(guī)劃勘察設計院負責勘察設計任務，我公司承擔了該段線路的測繪工作，測繪1：2000線路帶狀圖，為了能夠按時高質(zhì)量的完成本測區(qū)的測繪任務，測繪的地形圖符合國家的統(tǒng)一的標準，以國家統(tǒng)一作業(yè)標準為依據(jù)制作了本次技術(shù)設計。主要要進行了首級（GPS）控制測量，一級導線加密，四等水準測量。對平面控制和高程控制精度要求，對測圖質(zhì)量的控制以及內(nèi)業(yè)成圖規(guī)格的要求。關鍵詞：首級（GPS）控制一級導線測量地形圖測繪地形圖規(guī)格質(zhì)量檢核310國道（靈寶市區(qū)段）改造工程帶狀圖測繪技術(shù)設計一測量任務G310國道是貫通河南省東西的重要交通干道，G310國道在靈寶市由東向西從市區(qū)中心通過，嚴重影響到公路的通行能力；不適應于城市建設的需要和城市規(guī)劃的要求。為更好地發(fā)揮路網(wǎng)的整體效益，由靈寶市負責G310國道靈寶市區(qū)段的改造建設工作。由河南省交通規(guī)劃勘察設計院負責勘察設計任務。河南省陸通測繪系統(tǒng)工程有限公司承擔了該段線路的測繪工作。測量任務有：（一）首級（GPS）控制測量（二）一級導線測量（三）四等水準測量（四）1：2000帶狀地形圖測繪（設計中線兩側(cè)各250米）二測區(qū)概況測區(qū)位于三門峽地區(qū)靈寶市市區(qū)北約五公里處。東起東水頭村北，西至北田村北，成東西走向，東西長約四公里。測區(qū)地貌屬于豫西黃土高原區(qū)，平均高程約450米左右。地形破碎，切割地形明顯，多雨裂沖溝，弘農(nóng)澗河和壩底河由南向北從測區(qū)穿過,另外靈寶是有名的蘋果生產(chǎn)基地，測區(qū)果園密布，百分之七十被果園和樹木覆蓋通行和通視條件十分困難。三作業(yè)依據(jù)（一）《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（GB/T18314-2001）（二）《公路全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（JTJ/066-98）（三）《國家三、四等水準測量規(guī)范》（GB12898-91）（四）《地形圖圖式1：500；1：1000；1：2000》（GB/T7929-1995）（五）《公路勘測規(guī)范》（JTJ/066-99）（六）如上述規(guī)范與圖示與該設計有矛盾，以本設計為準，該設計未寫入或未提及以及未盡事宜按上述規(guī)范設計圖示執(zhí)行。四已有資料利用及我公司投入儀器設備情況（一）測區(qū)南頭有靈寶城市GPS控制點，E30，E26，E14，E09與黃河勘察設計院施測的高程點I-2，I-5，I-9?？刂泣c成果為1980年西安坐標系坐標，和1956年黃海高程系高程。城市GPS控制點E30，E26，E14，E09作為測區(qū)平面坐標起算點；黃河勘察設計院施測的高程點I-2，I-5，I-9作為高程起算點。另外，測區(qū)還有1：10000的地形圖，可以作為控制點選點埋石的參考。（二）儀器、軟件配置及人員安排根據(jù)該工程的工作內(nèi)容，為確保工程質(zhì)量，在本測區(qū)擬投入徠卡GPS530型雙頻接收機4臺套，徠卡TCR702型全站儀、徠卡TCR406型全站儀各一臺，蔡司NA2自動安平水準儀一臺，筆記本電腦兩臺，打印機一臺，汽車兩部，HPdesignjet3500CP繪圖儀；采用南方CASS5.0測圖軟件等其他測繪儀器。以上測量儀器均經(jīng)解放軍信息工程大學測繪學院檢驗合格。根據(jù)該工程的合同工期和任務量，在確保工程質(zhì)量的情況下，擬投入8名測量人員。其中，測量高工1人，測量助理工程師3人，技工4人。五平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)及地形圖規(guī)格（一）平面坐標系統(tǒng)采用1980年西安坐標系，（3o帶，中央子午線為111°）。（二）高程系統(tǒng)采用1956年黃海高程系。（三）地形圖采用正方型分幅，圖幅尺寸為50cm×50cm。地形圖編號按照圖廓西南坐標編號，等高距采用1.0米六平面控制及高程控制為了限制測量誤差的積累，保證精度，使各作業(yè)小組的測繪的地形圖順利的拼接到一塊。首先在整個測區(qū)范圍內(nèi)布設控制點，通過測算，在統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)中確定他們的平面位置和高程，以控制點為基礎測算其他碎部點的位置及高程。平面控制測量包括首級GPS控制及一級導線測量。（一）首級GPS控制沿線布設三對到四對（能夠互相通視兩個點為一對）6-8個GPS點與靈寶市城市GPS控制點E30，E26，E14，構(gòu)成首級GPS控制網(wǎng)，采用1980年西安坐標系；以靈寶市城市GPS控制點E30，E26，E14，作為起算數(shù)據(jù)。以《公路全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（JTJ/066-98）為依據(jù)，采用四臺徠卡GPS530型雙頻接收機在四條基線的兩端進行靜態(tài)定位觀測模式，采用邊連式布網(wǎng)方案，為了網(wǎng)的可靠性指標，視具體情況形成3~4個同步環(huán)，2~3個復測邊。1布點時應注意以下方面（1）點位應設在易于安裝接受設備、視野開闊地面基礎穩(wěn)定，易于點的保存的較高點上。（2）點位目標要顯著，視場周圍15度以上不應有障礙物，以減小GPS信號被遮擋或被障礙物吸收。（3）點位應遠離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、微波站等），其距離不小于200m；遠離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，其距離不小于50m。以避免電磁場對GPS信號干擾。點位附近不應有大面積水域或不應有強烈干擾衛(wèi)星信號接受的物體，以減弱多路徑效應的影響。（4）點位選擇應考慮到以后GPS點作為起算邊，利用常規(guī)測量方法進行加密，進行導線測量時使用方便。應選在交通方便，有利于其他觀測手段擴展與聯(lián)測的地方。（5）選點人員應按技術(shù)設計進行踏勘，在實地按要求選定點位。當利用舊點時，應對舊點的穩(wěn)定性、完好性，以及可用性進行檢查，符合要求重新命名編號后方可利用。（6）GPS點均應按實地繪制點之記（包括利用的舊點）。并應符合規(guī)程的要求。（7）為了顧及原有城市測繪成果資料以及各種大比例尺地形圖的沿用，將獲得的WGS—84坐標系改化為原有城市坐標系統(tǒng)。（8）為了測圖時使用方便，盡量布在靠近設計中線的附近。（9）GPS點的點號命名為GＸＸＸ：如G001。2進行觀測時應注意以下幾個問題（1）作業(yè)組保證同步觀測的是同一組衛(wèi)星組。（2）其主要技術(shù)指標按照表一執(zhí)行表一衛(wèi)星高度角（°）數(shù)據(jù)采集間隔（s）觀測時間（min）點位幾何強度因子重復最小基線數(shù)（％）施測時段有效衛(wèi)星總數(shù)≥15≥15≥20≤6≥5≥26（3）接收機電源電纜和天線電纜應接無誤，接收機預置狀態(tài)應正確，然后方可接通電源，啟動接收機進行觀測。（4）每時段開機前，作業(yè)員應量取天線高，并及時輸入相關信息（測站名、日期、時段號、天線高、改正數(shù)GDOP等）信息，關機時再量取一下天線高作為檢核，兩次量取的天線高互差不得大于2mm，取平均值作為最后結(jié)果，記錄在手薄。如果互差超限，應查明原因，提出處理意見記入測量手簿的備注欄中。天線高的量取方法應符合《規(guī)程》。（5）開機后接收機有關指示顯示正常并通過自檢后方能輸入有關測站和時段控制信息/（6）接收機開始記錄數(shù)據(jù)后，作業(yè)員應注意查看測站信息。接收衛(wèi)星數(shù)量,衛(wèi)星號。相位測量殘差，實時定位結(jié)果，各通道信噪比及存儲介質(zhì)記錄情況等。（7）一個時間段觀測過程中不得進行以下操作：關閉接收機并重新啟動；進行自動測試；改變衛(wèi)星高度角；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；按動關閉文件和刪除文件等功能鍵。（8）觀測員在作業(yè)期間不得擅自離開測站，防止儀器受到震動或人為移動，防止人或其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號。接收機在觀測過程中不應在接收機旁邊使用對講機、手機、雷雨過境時應關機停測，并取下天線以防雷擊。（9）在觀測過程中要特別注意供電情況，除在出測前認真檢查電池容量是否充足外，作業(yè)中觀測人員不要遠離接收機，聽到儀器的低電壓報警要及時予以處理，否則可能會造成儀器內(nèi)部數(shù)據(jù)的破壞或丟失。對觀測時段較長的觀測工作，建議盡量采用太陽能電池板或汽車電瓶進行供電。（10）觀測中應保證接收機工作正常，數(shù)據(jù)記錄正確，要隨時查看儀器內(nèi)存或硬盤容量，每日觀測結(jié)束后，應及時把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到計算機的硬或軟盤上，確保觀測數(shù)據(jù)不被丟失。（11）認真檢查所有規(guī)定作業(yè)項目均已完成，并符合要求，記錄與資料完整方可遷站3埋石的基本要求（1）GPS點以及導線點應埋設具有中心標志的標石，以精確標志點位。（2）固定樁要選擇在永久地物上做標志、帶十字絲的鋼釘或埋設水泥樁。點位選擇在堅硬的鋪裝路面上時，可采用長15cm、?20mm的鋼筋釘作為點位標志，在其頂面中心鉆一小孔（或刻一個“十”字），刻痕大于一毫米，位于軟質(zhì)地面上的點位，埋設20cm×20cm（頂）、30cm×30cm（底）×60cm（高）的預制水泥樁或現(xiàn)澆，中間鋼筋規(guī)格為2.0×25（3）埋樁要標使樁要露出地面50mm。（4）點的標石和標志必須穩(wěn)定、堅固以利長久保存和利用。4外業(yè)成果基線解算及檢核為了確保觀測成果和定位結(jié)果的預期精度，GPS進行質(zhì)量檢核，利用隨機軟件進行基線解算也叫進行數(shù)據(jù)預處理，GPS網(wǎng)相鄰點間基線長度精度用下式表示：式中：σ—標準差,mm；a—固定誤差，mm；b—比例誤差系數(shù)；d—相鄰點間距離，mm。表二等級平均距離(km)a(mm)b(ppm.D)最弱邊相對中誤差二級﹤1≤15≤201／1萬同步環(huán)閉合差的檢查限差，由于是四臺接收機同步觀測，形成大量同步環(huán)，所有閉合環(huán)的分量閉合差限差：式中：w—同步環(huán)坐標分量閉合差（mm）異步環(huán)閉合差的檢查限差:式中：n—閉合邊邊數(shù)w—同步環(huán)坐標分量閉合差（mm）重復觀測邊的限差:其任意倆個時段的成果較差利用隨機軟件進行基線解算也叫進行數(shù)據(jù)預處理后，剔除粗差，對不合格的測站數(shù)據(jù)及時進行補測。需重測的邊盡量安排到一塊進行觀測，5無約束平差在各項質(zhì)量檢核符合要求后，以所有基線組成的閉合圖形，以三維基線向量及相應的方差協(xié)方差陣作為觀測信息以一個點的WGS-84坐標系三維坐標作為起算依據(jù)，進行GPS網(wǎng)無約束平差。無約束平差中,各基線分量的改正數(shù)絕對值（、、）應滿足下式要求：式中：σ—為相應等級基線的規(guī)定精度。否則,認為該基線或其附近的基線存在粗差,應在平差中采用軟件提供的自動方法或人工方法剔除,直至滿足上式要求在國家統(tǒng)一坐標系統(tǒng)下,利用無約束平差后的可靠觀測量,為了與靈寶市城市GPS點保持一致性，選擇1980年國家坐標系統(tǒng)下進行二維約束平差。1980年西安坐標系統(tǒng)參考橢球基本參數(shù)：長半徑：a=6378140m短半徑：b=6356863.0188扁率：α=1/298.257在無約束平差確定的有效觀測量基礎上進行二維約束平差各基線分量的改正數(shù)與經(jīng)過粗差剔除后的無約束平差結(jié)果的同一基線改正數(shù)較差絕對值(，，)應滿足下式要求：式中：σ—為相應等級規(guī)定的基線精度。否則,認為作為約束的已知坐標存在一些誤差較大的值,應采用自動或人工方法剔除誤差較大的約束值,直至滿足上式要求。6進行GPS網(wǎng)平差數(shù)據(jù)后要求提供基本信息（1）測站基本信息；（2）觀測值數(shù)據(jù)和測站數(shù)據(jù)剔除率；（3）平差采用坐標系統(tǒng)和基本常數(shù)；（4）起算數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理方法；（5）平差結(jié)果和平差精度；（二）一級導線測量在前期工作的基礎上，選擇以GPS點為起算依據(jù)，布設符合導線,根據(jù)1:10000地形圖,實地踏勘選點，點盡量選在能夠長期保存,點位穩(wěn)定，便于擴展加密的地方，平均邊長300M，導線點不少于20個，為了測圖時使用方便，導線點盡量布設在設計中線附近,確定點位后埋設預制混凝樁,規(guī)格和GPS樁相同,統(tǒng)一編號,畫點之記.在同一條符合導線中邊長不要相差很大,尤其要避免由長邊突然變?yōu)槎踢吳闆r,短邊和長邊的比例盡量不要小于7/10.就邊長和裝折角采用徠卡TC702型2"全站儀進行測量。其主要技術(shù)指標如表三：表三測回數(shù)半測回差一測回2C互差測回差29"13"6"邊長要按往返觀測，一測回讀書較差不超過5mm，邊長往返較差不超過10mm。其各項技術(shù)指標均應符合規(guī)范要求。野外測量記錄、計算必須清晰、正規(guī)，不得涂改，不得就字改字和擦刮。（三）高程測量GPS點和導線點的高程用水準測量的方法獲得，以黃河勘察設計院施測的高程點I-2，I-5，I-9作為高程起算依據(jù)，以《國家三、四等水準測量規(guī)范》（GB12898-91）為標準。布設成閉合路線,當條件復雜時,可布設為支水準路線,支水準路線不得超過4千米.進行往返觀測,進行水準測量時,可征求選點人員意見，合理的安排工作。水準路線應盡量沿坡度小的道路布設，以減弱前后視折光的影響，盡量避免跨越河流等障礙物。當水準路線和高壓輸電線、地下電纜平行時，至少遠離50M，以避免電磁效應對成果的影響。其主要術(shù)指標如表四：表四水準儀視線長度（m）前后視距差（m）前后視距累計差（m）視線離地面高（m）附合線閉合差（m）蔡司NA2≤100≤3≤10≥0.2≤25√LL為線路長度，以公里為單位。測量記錄、計算必須清晰、正規(guī)，不得涂改，不得就字改字和擦刮。七地形圖規(guī)格及精度要求使用全站儀采集地形特征點的坐標和高程，使用HPdesignjet3500CP繪圖儀進行草圖繪制；采用南方CASS5.0成圖軟件進行內(nèi)業(yè)成圖。施測之前正確輸入已知測站點和定向點、檢查點的坐標和高程,經(jīng)檢核正確后方可作業(yè).作業(yè)一段時間后重新定向。（一）各種天然形成和人工修建的坡、坎的測繪按圖式表示，當修建正規(guī)而明顯的坡、坎比高小于0.3m圖上長度短于5mm的和不正規(guī)明顯的坡、坎比高小于0.5m圖上長度短于15mm的均可舍去。陡坎、斜坡的源頭，要從應該表示的高程開始測繪，曲線不能直穿陡坎、斜坡，要錯位相接，且應與高程相符。本區(qū)有沖溝、雨裂，準確采集溝寬和溝頭，圖上溝寬小于0.5mm用單線雨裂表示；0.5mm以上用雙線雙表示；1.5mm以上用陡坎表示；5（二）農(nóng)村居民地，測繪時要求準確的測定村莊外輪廓內(nèi)部房屋可不逐個表示，工廠、倉庫及零星分布的建筑物、分散式名房逐個按圖式標定。打谷場井房、溫室菜窯花房水池加固糞池安實測繪磚瓦窯墳地路邊廁所安實測繪墳群可測范圍線（三）管線及附屬設施，地面下的管線、電力線、通訊線均要表示。電力線、通訊線應準確標出電桿、鐵塔位置,確定線路走向并進行連線。電力線應正確區(qū)分高壓、低壓。（四）供水站要表示,依比例尺繪出相應的房屋,內(nèi)繪出水龍頭符號,有名稱的加注名稱,個別室外水龍頭一般不表示。（五）成圖時自然河流、水庫、湖泊水面的水涯線描繪。水面有名稱的注記名稱,無名稱的池塘注“塘”字。單雙線溝渠用《圖式》8.3.1表示,有堤岸的視具體情況,其堤按《圖式》8.3.2中之a(chǎn)、b分別表示。（六）田埂寬度在圖上大于1毫米的用雙線表示,小于1毫米的用單線表示,田埂過密時可進行取舍。水稻田內(nèi)不繪等高線?？?、梯田坎比高在1米以上,長度大于10米均應表示。田埂與道路重合時,用道路符號表示。壟或堤與道路重合時,要視情況而選擇表示。測區(qū)內(nèi)林地按《圖式》11.3規(guī)定表示。公路兩旁的行樹不表示,大車路、水溝兩邊的行樹應表示。（七）大車道按其實寬以比例尺測繪、鄉(xiāng)村路按實際寬度依比例測繪、小路測中心涵洞橋梁實測、路標里程碑實測標住里程消火栓實測變壓器實測、溝渠應實測外肩線，地下灌渠只測繪出水口（八）內(nèi)業(yè)成圖結(jié)束后立即成圖，進行調(diào)繪。對于漏測的地物及時進行補測，繪制補測草圖，內(nèi)業(yè)處理時把補測的坐標數(shù)據(jù)展到原地形圖上，進行地形圖的修補；對于一些特殊地物如電線桿等的連接關系也進行了詳細的檢查，并繪制草圖，以備內(nèi)業(yè)處理。（九）根據(jù)測圖規(guī)范要求，圖根點對于最近控制點的平面位置中誤差不得超過圖上±0.1mm，換算成實地點位誤差為±20cm，碎部點對于鄰近圖根點的平面位置中誤差不應超過圖上±0.6mm。（十）圖幅的接邊差不得大于平面、高程中誤差的二倍（十一）成圖時點名、點號、注記字體按圖式規(guī)定為準。各種地物、地貌元素應按圖式規(guī)定的尺寸大小，線條粗細正規(guī)繪制。高程等各種注記的字體的大小，位置應按圖式規(guī)定執(zhí)行自然地理名稱要選擇合適、明顯的地方注出，當容納不下時，可簡化注記，簡注名稱須能準確反映單位權(quán)屬和性質(zhì)。仍注不下時可移至地物旁，無法移位不得不壓蓋地物時，可以壓蓋，可壓蓋直線部分線段，線劃不得中斷，等高線遇植被符號時不中斷。（十二）圖幅號、方格網(wǎng)坐標、測圖者、測圖時間以及圖幅外的一切整飾，按圖式規(guī)定的格式、書寫正規(guī)、齊全、不能遺