控制測量實習報告-4

遼寧科技學院課程設(shè)計第第頁目錄TOC\o"1-3"\h\u4806第一章緒論 3190451.1控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的目的及任務(wù) 3280451.2控制網(wǎng)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(nèi)原有點論證分析 412023第三章水平控制網(wǎng)的布設(shè)及對比方案 5146653.1首級網(wǎng)等級、網(wǎng)形及加密層次與布設(shè)形式 511733.2城市Ⅰ級導線測量 8323423.3圖上設(shè)計 1028374第四章高程控制網(wǎng)布設(shè)方案及對比論證 10291814.1方案的基本內(nèi)容 10109804.2圖上設(shè)計 1326820第五章技術(shù)依據(jù)及作業(yè)方法 1352435.1技術(shù)依據(jù) 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(shè)備材料及其它各項經(jīng)費預算 1615131第八章上交資料清單 16

第一章緒論1.1控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的目的及任務(wù)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(yīng)用控制測量理論知識進行控制網(wǎng)的布設(shè)、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(wù)內(nèi)容：建立石橋子地區(qū)首級GPS控制網(wǎng)，等級為國家四等。建立石橋子地區(qū)高程控制網(wǎng)，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(wǎng)測區(qū)的地理條件1.2.1地址概況：東經(jīng)本測區(qū)位于東經(jīng)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(nèi)有304國道、香槐路、神農(nóng)大街、沈本產(chǎn)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(nèi)共有兩個已知點可以利用。分別為“邊牛”和“下石橋子”，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(xiàn)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(wǎng)與蘇聯(lián)1942普爾科沃大地坐標系相聯(lián)結(jié)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(lián)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(shù)據(jù)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(zhì)上是由原蘇聯(lián)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(xiàn)此坐標系已經(jīng)不能作為施工依據(jù)。目前我國仍舊采用1954北京坐標系統(tǒng)，規(guī)劃圖、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計均使用北京坐標系。施工有施工坐標系。2.2測區(qū)內(nèi)原有點論證分析2.2.1原有數(shù)據(jù)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(jīng)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(wǎng)的布設(shè)及對比方案3.1首級網(wǎng)等級、網(wǎng)形及加密層次與布設(shè)形式首級網(wǎng)采用GPS網(wǎng)，等級為國家四級。網(wǎng)型為三角形網(wǎng)采用邊連式。加密層次隨首級網(wǎng)的布設(shè)完成緊接著我們布設(shè)的為城市Ⅰ級導線進行加密，Ⅰ級導線的的基礎(chǔ)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(shè)形式有很多有附和導線，閉合導線，支導線。這都根據(jù)地理及工作需要來設(shè)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(shè)：根據(jù)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(shè)測區(qū)首級四等GPS網(wǎng)，共布設(shè)12個點，平均邊長為2km，均布設(shè)在測區(qū)范圍內(nèi)，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(wǎng)的要求：四等GPS網(wǎng)的主要技術(shù)指標如下：表2平均邊長（km）固定誤差A（mm）比例誤差系數(shù)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(shù)（mm/km）d為平均邊長（km）控制網(wǎng)的測量中誤差：m=式中m為控制網(wǎng)的測量中誤差（mm）N為控制網(wǎng)中異步環(huán)的個數(shù)n為異步環(huán)的邊數(shù)W為異步環(huán)環(huán)線全長閉合差（mm）控制網(wǎng)的測量中誤差，應(yīng)滿足相應(yīng)等級控制網(wǎng)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(yīng)該選在視野開闊，高度角在15°以上的范圍內(nèi)，應(yīng)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(yīng)，點位附近不應(yīng)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(lián)測；基礎(chǔ)穩(wěn)固，便于點的保存。D.埋石：各級GPS點的標石應(yīng)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(yīng)不小于同類標石的規(guī)定。Ⅰ級GPS點可埋設(shè)普通標石，巖石地區(qū)或水泥路面埋設(shè)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(yīng)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(yīng)在標志表面制有“GPS”及施測單位名稱。樓頂標石應(yīng)牢固結(jié)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(yīng)繪制點之記，一式兩份，其內(nèi)容要求在現(xiàn)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(shù)要求見下表：表3Ⅰ級GPS測量作業(yè)的基本技術(shù)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(shù)觀測時段長度（min數(shù)據(jù)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(wǎng)的布設(shè)：有GPS點14個，所成網(wǎng)形見地圖。3.1.4外業(yè)觀測1.觀測前應(yīng)對接收機進行預熱和靜置，同時應(yīng)該檢查電池的容量、接收機的內(nèi)存和和可儲存空間是否充足。2.天線安置的對中誤差，不應(yīng)大于2mm；天線高的量取應(yīng)精確至1mm。3.觀測中，應(yīng)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(nèi)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(guān)機時間、衛(wèi)星信噪比及天氣情況等信息。3.1.5GPS測量數(shù)據(jù)處理采用平差軟件進行數(shù)據(jù)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(wǎng)，導線布設(shè)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(shù)及投影改正。內(nèi)業(yè)計算采用電磁波測距導線的主要技術(shù)要求進行計算，導線精度指標應(yīng)遵循下表。表4等級導線長度（km）測回數(shù)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(wǎng)的設(shè)計、選點與埋石1.本次作業(yè)以四等GPS網(wǎng)為首級平面控制，以城市一級導線作為加密控制網(wǎng)，其中導線網(wǎng)有單一導線和結(jié)點導線網(wǎng)。網(wǎng)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(zhì)堅實、穩(wěn)固可靠、便于保存的地方，視野應(yīng)相對開闊，便于加密、擴展和尋找。b.相鄰點之間應(yīng)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(yīng)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(shù)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(shù)不多于三個時，可以不歸零。2水平角觀測的測站作業(yè)，應(yīng)符合下列規(guī)定：儀器或者棱鏡的對中誤差不應(yīng)大于2mm。氣泡偏離不應(yīng)超過一格。超出補償器的補償范圍時，應(yīng)停止觀測。3.測距的技術(shù)指標見下表：表6等級儀器精度等級每邊測回數(shù)一測回讀數(shù)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(yīng)大于2MM。b.當觀測數(shù)據(jù)超限時，應(yīng)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(jié)束，應(yīng)該對外業(yè)記錄進行檢查。3.2.2導線測量數(shù)據(jù)處理采用平差軟件進行數(shù)據(jù)處理。限差要求:1.一級導線網(wǎng)的計算應(yīng)采用嚴密平差發(fā)。2.內(nèi)業(yè)計算中數(shù)字取位要求：表7等級觀測方向值及各項修正數(shù)（M）邊長觀測值及各項修正數(shù)（M）邊長與坐標（M）方位角（″）一級10.0010.00113.3圖上設(shè)計附件工程圖紙設(shè)計方案。第四章高程控制網(wǎng)布設(shè)方案及對比論證4.1方案的基本內(nèi)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(chǔ)來布設(shè)高程控制網(wǎng)。測區(qū)首級高程控制網(wǎng)為二等水準，網(wǎng)形為環(huán)形；加密為四等，布設(shè)成附合路線或者結(jié)點網(wǎng)。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(yīng)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(wǎng)要求：本測區(qū)四等水準網(wǎng)，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(jié)點網(wǎng)形式進行布設(shè)，原有四等水準點不能作為四等水準的起算，主要技術(shù)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(yīng)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(guān)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(nèi)每天應(yīng)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(yīng)進行往返觀測。每測段的測站數(shù)必須是偶數(shù)。聯(lián)測四等GPS點及一級導線點應(yīng)為偶數(shù)站，但不作測段處理。四等水準觀測原始數(shù)據(jù)，可采用各種電子手簿進行記錄，應(yīng)輸出各站觀測數(shù)據(jù)及測段匯總，原始記錄輸入微機后應(yīng)進行存盤備查，輸出前所有數(shù)據(jù)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(yīng)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(yīng)先按最大緯差進行估算)。4.1.4水準測量的數(shù)據(jù)處理：應(yīng)符合下列規(guī)定：1當每條水準路線分測段施測時，應(yīng)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(yīng)超過本章表4.2.1中相應(yīng)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(shù)。2水準測量結(jié)束后，應(yīng)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(yīng)超過本章表4.2.1中相應(yīng)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(yīng)的路線長度（km）；N附合路線和閉合環(huán)的總個數(shù)。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(yīng)進行正常位水準面不平行修正外，還應(yīng)進行其重力異常的歸算修正。4各等級水準網(wǎng)，應(yīng)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(yīng)精確至0.1mm，三、四、五等水準應(yīng)精確至1mm。4.1.5水準測量的相關(guān)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(shè)四等水準網(wǎng)，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(lián)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(shù)，觀測順序為后-前-前-后，各測段測站為偶數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)要求：等級項目平均邊長（m）邊數(shù)垂直角測回數(shù)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(shù)4.1.6技術(shù)總結(jié)：平差計算完成后，應(yīng)編寫三級導線和四等水準測量技術(shù)總結(jié)，技術(shù)總結(jié)中重點應(yīng)對觀測數(shù)據(jù)檢驗、閉合差檢驗和相關(guān)參數(shù)、平差結(jié)果精度估計、主要問題和處理方式及處理結(jié)果、測繪成果使用應(yīng)注意的問題和建議等進行描述或說明。出現(xiàn)返工的，應(yīng)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(shè)計見附錄工程圖上設(shè)計方案。第五章技術(shù)依據(jù)及作業(yè)方法5.1技術(shù)依據(jù)5.1.1作業(yè)依據(jù)：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(shù)監(jiān)督局頒布5、《測繪技術(shù)設(shè)計規(guī)定》（CH/T1004—2005）6、《測繪技術(shù)總結(jié)編寫規(guī)定》（CH/T100