控制測量實習報告-4

遼寧科技學院課程設計第第頁目錄TOC\o"1-3"\h\u4806第一章緒論 3190451.1控制網技術設計的目的及任務 3280451.2控制網測區(qū)的地理條件 3145191.3原有資料即利用 316710第二章坐標系統(tǒng)的選擇及處理 445152.1坐標系統(tǒng)的選擇 4107152.2測區(qū)內原有點論證分析 412023第三章水平控制網的布設及對比方案 5146653.1首級網等級、網形及加密層次與布設形式 511733.2城市Ⅰ級導線測量 8323423.3圖上設計 1028374第四章高程控制網布設方案及對比論證 10291814.1方案的基本內容 10109804.2圖上設計 1326820第五章技術依據及作業(yè)方法 1352435.1技術依據 13233645.2中心標石 14315645.3儀器的選擇及檢驗要求 1519135.4觀測法及限差要求 15467第六章工作綜合計算及工作進程計劃 15192206.1實習人員： 15183256.2進程計劃： 151461第七章儀器、設備材料及其它各項經費預算 1615131第八章上交資料清單 16

第一章緒論1.1控制網技術設計的目的及任務1.1.1目的：本次控制測量實習的目的是培養(yǎng)學生綜合應用控制測量理論知識進行控制網的布設、精密角度測量、精密水準測量的觀測與計算的能力。1.1.2任務內容：建立石橋子地區(qū)首級GPS控制網，等級為國家四等。建立石橋子地區(qū)高程控制網，等級為國家二等。以全站儀導線（附帶三角高程）對整個測區(qū)進行加密控制，導線等級為城市Ⅰ級，三角高程等級為四等。1.2控制網測區(qū)的地理條件1.2.1地址概況：東經本測區(qū)位于東經123°41′15″至123°45′00″，北緯41°25′00″至41°30′00″北起姚家溝，南至響山子，西起紅旗溝，東至張其寨鄉(xiāng)，測區(qū)面積約50ｋ㎡。1.2.2交通概況：測區(qū)內有304國道、香槐路、神農大街、沈本產業(yè)大道等公路及沈丹鐵路，交通方便，但由于都為主要交通要道車流量較大，這也給測量帶來了一定的難度。1.2.3氣候概況:測區(qū)位于丘陵地區(qū)、山地廣布、丘谷之間地勢起伏延綿，海拔高50m至300m。山地多為樹林，山上灌木叢生，這使氣溫變化較大早晚涼中午熱。1.3原有資料即利用1.3.1原有資料：本次作業(yè)采用1954年大地坐標系，采用3度帶投影方式，投影面為測區(qū)抵償高程面。測區(qū)內共有兩個已知點可以利用。分別為“邊?！焙汀跋率瘶蜃印?，二者的1954坐標見下表：表1點名XY高程邊牛4595790.698557651.63199.7870下石橋子4592078.702559148.559140.28801.3.2本次實習的單位及時間：遼科院測繪公司第一組作業(yè)隊；實習時間為：2013.9.2--2013.10.20.第二章坐標系統(tǒng)的選擇及處理2.1坐標系統(tǒng)的選擇工程中現在主要的用到的坐標系系統(tǒng)有1954年北京坐標系和1980年西安坐標系，此次實習我們作業(yè)隊選擇的的是1954北京坐標系。2.1.11954年北京坐標系的簡介：將我國大地控制網與蘇聯1942普爾科沃大地坐標系相聯結后建立的我國過渡性大地坐標系?！?954年北京坐標系”，是采用蘇聯克拉索夫斯基橢圓體，在1954年完成測定工作的，所以叫“1954年北京坐標系”，我國地形圖上的平面坐標位置都是以這個數據為基準推算的。1954年北京坐標系BeijingGeodeticCoordinateSysteml9541954年我國決定采用的國家大地坐標系，實質上是由原蘇聯普爾科沃為原點的1942年坐標系的延伸。因其為平面坐標系統(tǒng)，無法準確定位空間位置，現此坐標系已經不能作為施工依據。目前我國仍舊采用1954北京坐標系統(tǒng)，規(guī)劃圖、初步設計、施工圖設計均使用北京坐標系。施工有施工坐標系。2.2測區(qū)內原有點論證分析2.2.1原有數據為:點名XY高程邊牛4595790.698557651.63199.7870下石橋子4592078.702559148.559140.28802.2.2論證分析：經過用手持GPS的測測量及資料的查閱點位的坐標及高程準確，所以可以在此次工程實習中使用。第三章水平控制網的布設及對比方案3.1首級網等級、網形及加密層次與布設形式首級網采用GPS網，等級為國家四級。網型為三角形網采用邊連式。加密層次隨首級網的布設完成緊接著我們布設的為城市Ⅰ級導線進行加密，Ⅰ級導線的的基礎上我們可以附著附和導線和支導線以方便以后得圖根測量，導線的布設形式有很多有附和導線，閉合導線，支導線。這都根據地理及工作需要來設計，這里我們主要用到的是附和導線。3.1.1GPS作業(yè)方法：A.四等GPS的布設：根據測區(qū)地形圖分幅標準和測區(qū)的已有資料國家一等點“邊?！焙汀跋率瘶蜃印辈荚O測區(qū)首級四等GPS網，共布設12個點，平均邊長為2km，均布設在測區(qū)范圍內，每個點的控制面積約為3.14km2。大部分點與點之間可以通視，以便做加密控制。Ｂ.GPS網的要求：四等GPS網的主要技術指標如下：表2平均邊長（km）固定誤差A（mm）比例誤差系數B（mm/km）約束點間的邊長相對中誤差約束平差后最弱邊相對中誤差2≤10≤10≤1/100000≤1/40000基線精度：σ=式中σ為基線長度中誤差（mm）A為固定誤差（mm）B為比例誤差系數（mm/km）d為平均邊長（km）控制網的測量中誤差：m=式中m為控制網的測量中誤差（mm）N為控制網中異步環(huán)的個數n為異步環(huán)的邊數W為異步環(huán)環(huán)線全長閉合差（mm）控制網的測量中誤差，應滿足相應等級控制網的基線精度要求，并且符合m≤σ。C.選點：⑴路線：先在圖上選好點，用手持GPS確定實際點位。⑵點位應該選在視野開闊，高度角在15°以上的范圍內，應無障礙物；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400米，遠離高壓輸電線200米以上；⑶為避免多路徑效應，點位附近不應有強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體，并盡量避開大面積水域；⑷交通方便，有利于其它測量手段擴展和聯測；基礎穩(wěn)固，便于點的保存。D.埋石：各級GPS點的標石應用混泥土灌制。在有條件的地區(qū)，也可用整塊花崗石、青石等堅硬石料鑿制，但其規(guī)格應不小于同類標石的規(guī)定。Ⅰ級GPS點可埋設普通標石，巖石地區(qū)或水泥路面埋設標石。普通標石的中心標志用鐵或堅硬的復合材料制作。標志中心應可有清晰、精細的十字線或嵌入不同顏色金屬(不銹鋼或銅)制作的直徑小于0.5㎜的中心點。并應在標志表面制有“GPS”及施測單位名稱。樓頂標石應牢固結合在樓頂混凝土面上。埋石規(guī)格見附圖A2。附

圖A.2.1-2建筑物上CPI、CPII平面控制點標石（單位：mm）埋石完成后，應繪制點之記，一式兩份，其內容要求在現場詳細記錄，按實際地形一一定的比例尺繪制點位圖，并填寫測量標志委托保管書一式兩份。3.1.2使用儀器：按靜態(tài)法進行觀測，在觀測前對所使用的GPS接收機進行必要的檢視，確認主機與配件是否完好。觀測的主要技術要求見下表：表3Ⅰ級GPS測量作業(yè)的基本技術要求等級接收機類型儀器標稱精度觀測量衛(wèi)星高度角(°)有效觀測衛(wèi)星數觀測時段長度（min數據采樣間隔(s)PDOP值四等雙頻或單頻10mm+5ppm載波相位≥15≥415—4510—30≤63.1.3GPS網的布設：有GPS點14個，所成網形見地圖。3.1.4外業(yè)觀測1.觀測前應對接收機進行預熱和靜置，同時應該檢查電池的容量、接收機的內存和和可儲存空間是否充足。2.天線安置的對中誤差，不應大于2mm；天線高的量取應精確至1mm。3.觀測中，應避免在接收機近旁使用無線電通信工具。4．外業(yè)記簿觀測過程中記錄員記錄以下內容：測站名、測站編號、觀測年月、觀測員、記錄員、時段號、接收機和天線號、天線高、開關機時間、衛(wèi)星信噪比及天氣情況等信息。3.1.5GPS測量數據處理采用平差軟件進行數據處理。3.2城市Ⅰ級導線測量A．測區(qū)呈帶狀分布，首級控制為四等GPS網，導線布設在兩GPS點之間。每個導線點均以鋼丁標記，并用油漆作好點之記。平均邊長為500米。測角和測距采用全站儀。測角方法為測回法，如有必要測站需進行溫度、氣壓、加乘常數及投影改正。內業(yè)計算采用電磁波測距導線的主要技術要求進行計算，導線精度指標應遵循下表。表4等級導線長度（km）測回數平均邊長（m）測距中誤差（mm）測距相對中誤差（MM）測角中誤差（″）導線全長相對閉合差2″6″一級424500±151/30000±51/15000B．導線網的設計、選點與埋石1.本次作業(yè)以四等GPS網為首級平面控制，以城市一級導線作為加密控制網，其中導線網有單一導線和結點導線網。網形見附錄二。2本次選點遵循了如下規(guī)定：a.點位選在土質堅實、穩(wěn)固可靠、便于保存的地方，視野應相對開闊，便于加密、擴展和尋找。b.相鄰點之間應通視良好，保證便于觀測，以不受旁折光的影響為原則。c.采用電磁波測距時，相鄰點之間視線應避開煙囪、散熱塔、散熱池等發(fā)熱體及強電磁場。d.相鄰點之間的視線傾角不宜過大。e.充分利用就有控制點。f.每個導線點均用鋼釘做標記，并且用油漆做好標記。3.2.1外業(yè)觀測1.水平角的觀測宜采用方向觀測法，其技術要求見下表：表5等級儀器精度半測回歸零差（″）一測回2C互差（″）同一方向值各測回較差（″）一級及以下2″12″8″12″6″18″—24″注：當觀測方向數不多于三個時，可以不歸零。2水平角觀測的測站作業(yè)，應符合下列規(guī)定：儀器或者棱鏡的對中誤差不應大于2mm。氣泡偏離不應超過一格。超出補償器的補償范圍時，應停止觀測。3.測距的技術指標見下表：表6等級儀器精度等級每邊測回數一測回讀數較差(MM)單程各測回較差（MM）往返一級10MM級儀器2—≤10≤154．測距作業(yè)的規(guī)則：a.測站對中誤差和反光鏡對中誤差不應大于2MM。b.當觀測數據超限時，應當重測整個測回。c．測量氣象元素的溫度計宜采用通風干濕溫度計，氣壓表宜選用高原型空盒氣壓表。d．每天觀測結束，應該對外業(yè)記錄進行檢查。3.2.2導線測量數據處理采用平差軟件進行數據處理。限差要求:1.一級導線網的計算應采用嚴密平差發(fā)。2.內業(yè)計算中數字取位要求：表7等級觀測方向值及各項修正數（M）邊長觀測值及各項修正數（M）邊長與坐標（M）方位角（″）一級10.0010.00113.3圖上設計附件工程圖紙設計方案。第四章高程控制網布設方案及對比論證4.1方案的基本內容本次作業(yè)共有兩個已知的國家一等點，以這兩個已知水準點作為基礎來布設高程控制網。測區(qū)首級高程控制網為二等水準，網形為環(huán)形；加密為四等，布設成附合路線或者結點網。高程控制點間的距離一般地區(qū)為1—3KM，工業(yè)廠區(qū)、城鎮(zhèn)建筑區(qū)宜小于1KM。但是一個測區(qū)及周圍至少應有3個高程控制點。高程系統(tǒng)采用1985年國家高程基準。4.1.1高程控制測量的布網要求：本測區(qū)四等水準網，沿平坦地區(qū)的E級GPS點及三級導線點采用附合路線或結點網形式進行布設，原有四等水準點不能作為四等水準的起算，主要技術指標見附表。4.1.2儀器檢驗：水準觀測前水準儀和水準標尺應進行下列項目檢驗并記錄。檢視水準儀及腳架的完好性；圓水準器（概略整平用的水準器）安置正確性的檢驗；視準軸與水平軸相互關系（交叉誤差與i角）的檢驗。檢驗水準標尺是否牢固無損；4.1.3四等水準觀測：本測區(qū)起始水準點引用前必須先進行已知點檢測（附合路線可與路線觀測一并進行）；作業(yè)開始后的一周內每天應對水準儀進行一次i角檢測，i角不得大于20″，i角穩(wěn)定后可每隔15天測定一次。四等水準觀測，以中絲測高法進行單程觀測（附合路線）。直接讀取視距，觀測順序為后─后─前─前。四等水準支線應進行往返觀測。每測段的測站數必須是偶數。聯測四等GPS點及一級導線點應為偶數站，但不作測段處理。四等水準觀測原始數據，可采用各種電子手簿進行記錄，應輸出各站觀測數據及測段匯總，原始記錄輸入微機后應進行存盤備查，輸出前所有數據不得更改或編輯，違者成果銷毀重測，并追究責任。平差計算前，水準高差應進行尺長改正及正常水準面不平行改正(此項改正若不影響至0.001m，可免于計算，應先按最大緯差進行估算)。4.1.4水準測量的數據處理：應符合下列規(guī)定：1當每條水準路線分測段施測時，應按（4.2.7-1）式計算每km水準測量的高差偶然中誤差，其絕對值不應超過本章表4.2.1中相應等級每千米高差全中誤差的1/2。M?=4.2.7-1式中，M?高差偶然中誤差（㎜）；?測段往返高差不符值（㎜）；L測段長度（km）；n測段數。2水準測量結束后，應按（4.2.7-2）式計算每千米水準測量高差全中誤差，其絕對值不應超過本章表4.2.1中相應等級的規(guī)定。MW=4.2.7-2式中，MW高差全中誤差（㎜）；W附合或環(huán)線閉合差（㎜）；L計算各W時，相應的路線長度（km）；N附合路線和閉合環(huán)的總個數。3當二、三等水準測量與國家水準點附合時，高山地區(qū)除應進行正常位水準面不平行修正外，還應進行其重力異常的歸算修正。4各等級水準網，應按最小二乘法進行平差并計算每千米高差全中誤差。5高程成果的取值，二等水準應精確至0.1mm，三、四、五等水準應精確至1mm。4.1.5水準測量的相關規(guī)定：1）本測區(qū)以國家高等級水準點作為高程控制起算點，布設四等水準網，作為首級高程控制，以滿足測區(qū)高程控制發(fā)展的需要。2）等外水準、測距高程導線，自四等水準聯測點起發(fā)展不得超過2次。3)四等水準觀測采用DS3以上型號的水準儀，三絲法讀數，觀測順序為后-前-前-后，各測段測站為偶數站。作業(yè)前須對水準儀和水準尺進行檢校，DS1型水準儀視準軸與水準管軸的夾角i￡15"，DS3型i￡20"。4)水準觀測的主要技術要求如下表（儀器采用DS3型水準儀）：等級附合路線長度（km）高程閉合差（m）最大視距長度（m）前后視距差（m）前后視距累積差（m）黑紅面讀數之差（mm）黑紅面所測高差之差（mm）四等≤16≤20?L100≤5≤10≤3.0≤5.0等外≤30?L100大致相等≤20≤4.0≤6.0注：L以km為單位5)光電測距三角高程導線主要技術要求：等級項目平均邊長（m）邊數垂直角測回數垂直角指標差較差往返高差較差（m）閉合差（m）J2J6J2J6Ⅰ級40012221525±0.01S注：S為邊長，以百米為單位；n為測站數4.1.6技術總結：平差計算完成后，應編寫三級導線和四等水準測量技術總結，技術總結中重點應對觀測數據檢驗、閉合差檢驗和相關參數、平差結果精度估計、主要問題和處理方式及處理結果、測繪成果使用應注意的問題和建議等進行描述或說明。出現返工的，應對返工的測段、返工原因分析、返工后效果等進行說明。4.2圖上設計見附錄工程圖上設計方案。第五章技術依據及作業(yè)方法5.1技術依據5.1.1作業(yè)依據：1、平面采用1980年西安坐標系，高程采用1985年國家高程系。2、《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（GB/T18314—2001）3、《工程測量規(guī)范》（GB50026—2007）4、《三、四等水準測量規(guī)范》（GB12898-91）國家技術監(jiān)督局頒布5、《測繪技術設計規(guī)定》（CH/T1004—2005）6、《測繪技術總結編寫規(guī)定》（CH/T100