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测量技术设计书

陕西能源职业技术学院

控制测量技术设计书

专业工程测量与监理

系别地质测量系

班级测量102班

组名测量102班第六组

时间：

2011-12-1

测量技术设计书

1．前言

汤峪镇是一个位于陕西省东北部，拥有几万人口的综合性大都市，供水工程是关系着整个城市的政治、经济繁荣发展的重要支撑点，为了改汤峪镇人民的生活及生产用水问题，我公司承接了汤峪镇东阳渡镇五福堂水库的前期综合勘探研究工作，通过野外实地踏堪、地形图测量对该区域进行充分的调查研究、评价、估算，对项目建设的必要性、经济合理性、技术可行性、实施可能性等方面进行综合性研究论证，为建设该项目的决策和审批提供科学的依据。

接到任务后我公司积极组织力量进行现场踏勘，编写技术设计书等。

2．测量依据、原则

1、平面采用1954年北京坐标系，高程采用1956年黄海高程系。

2、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314—2001）。

3、《城市测量规范》（CJJ8—99）。

4、《1：

500、1：

1000、1：

2000地形图图式》。

5、《三、四等水准测量规范》（GB12898-91）国家技术监督局颁布。

6、《大比例尺地形图机助制图规范》（GB14912-94）国家技术监督局颁布。

7、《佛山市1：

5000地形测绘技术要求》。

8、本工程《技术设计书》。

2．1测区范围及任务

本工程位于陕西省汤峪镇，面积约5.0k㎡；测区为丘陵和平原地区、山地广布、丘谷之间地势起伏延绵，海拔高50m至120m。

山地多为树林，山上灌木丛生，通视条件较差，给控制测量及地形图测量带来较大的困难。

1、范围：

根据提供预定方案设定的位置（1:

5万地形图）.

2、遵照国家颁布的《城市测量规范》进行1:

50000地形图测量布设三级GPS点及6”导线控制点、IV等水准高程测量。

按500米的密度进行设立，实地绘制点之记。

3、以上成果要求提供一套数字化地形图电子文件及地形图。

2．2已有资料

1、本工程收集到徐家沟1一个国家一等高程点，系1956年黄海高程系成果，作为本工程高程控制起算点。

2、委托方提供的1：

1万地形图，1：

1万地形图的地物、地貌逼真，取舍恰当，为本次测量工作的交通、选埋、控制点联测及测图分幅等工作提供了方便。

3）起算数据列表如下：

点名

标志

纵坐标

横坐标

高程

备注

徐家沟

埋石

三角点

汤峪派出所

埋石

GPS点

汤峪4

埋石

四等水准点

2．3坐标系统、高程系统和基本等高距、图幅分幅

1）平面采用1954年北京坐标系、高程采用1956年黄海高程系。

2）基本等高距1:

500为0.5米、1:

2000为2.0米。

3）测区地球平均曲率半径R=6365500m，大气折光系数K=0.14。

4）1:

500图幅采用自由分幅，1:

2000图幅采用50*50正规分幅；图幅号采用图幅西南角坐标X，Y的千米数表示，X坐标在前，Y坐标在后，1:

500、1:

2000中间以短线相联；图号由西往东、由北往南用阿拉伯数字按顺序编号,即1、2、3、……；图幅内有明显地形、地物名的应标注图名。

5）图幅编辑时；图名、图号、图幅号应按上下顺序排列在图幅上方的正中；图幅上方右侧标注工程名称；图幅左下方标注测绘单位名称。

2.4施工质量、进度保证及技术难点解答

1）经过实地踏勘，本测区位于丘陵地区、测区内山地广布、丘谷之间地势起伏延绵，这些都给测绘工作带来了一定的困难。

为了保证生产质量、施工进度及后继工程服务，我公司组织专业技术小组进行踏勘、搜集资料、编写设计书，严格按ISO9000质量管理体系操作运行。

2）组织了以冯超,赵琛等5名老师，，32名学员组成共4小组的队伍。

3）组织了下列主要测绘仪器：

全球定位接收机6台、徕卡全站仪3台、拓普康全站仪1台、水准仪6台、大平板仪6台套、手提电脑1台、，佳能4650型喷墨式打印机1台、对讲机6台、PCE500S计算机6台及各相应配套设备。

4）各小组实行质量责任终身制，对以后的质量跟踪、后继服务等起到一定的保障。

5）为了保证工程的顺利进行，学校组织了各小组对本工程可预见的技术难点、工程质量及进度、安全生产等问题进行了讨论，本工程是块状地形约5.0平方公里，经讨论决定平面位置采用全球定位系统，联测高等级控制点，以边连式、点连式推进布设GPS点三个，高程测量由于一般的四等附合水准路线控制的路线不长，路线过长时最弱点中误差难以保证，故决定采用布设四等水准网的方式进行施测，以确保四等水准高程的精度，平差时按结点网进行严密平差，在施测过程中，与三角高程进行比较发现问题便及时处理。

3．控制测量

3．1平面控制

1．GPS网的主要技术要求。

等级等级

平均距离（KM）

A（mm）

B（1*10-6）

最弱边相对中误差

三等

5

≤10

≤5

1/80000

四等

2

≤10

≤10

1/45000

注：

当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。

当GPS网的世界大地坐标系统转换成1954年北京坐标系统时，应满足投影长度变形值不大于2.5cm/km;当长度变形值不大于2.5cm/km时，采用高斯正形投影统一3º带的平面直角坐标系统;当长度变形值大于2.5cm/km时，可采用投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3º带的平面直角坐标系统或高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统。

2．布网原则与设计

1）GPS网应根据测区实际需要和布网状况进行设计。

GPS网的点应有二点以上的点相互通视，有利于常规测量施测时的应用。

2）在布网设计中应顾及原有的测绘成果以及各种大比例尺地形图的沿用。

3）为求定GPS点在地面坐标系的坐标，应与附近的国家高级控制点联测，联测点数不应少于2个。

4）GPS网应由一个或若干个独立观测环构成，也可采用附合线路形式构成。

各等级GPS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合下表规定：

等级

三等

四等

一级

闭合环或附合路线的边数（条）

≤8

≤10

≤10

3．GPS选点与标石埋设

1）选点前应收集与工程相关的各项资料：

测区1：

1万地形图；原有控制测量资料，包括点的平面坐标、高程、坐标系统、技术总结等有关资料，以及其他测绘部门所布设的控制测量成果资料。

2）GPS点位的选择应符合技术要求，有利于使用其他测量方法进行联测；点位的基础应坚定稳固，易于长期保存，并有利于安全作业;点位应便于安置接收设备和操作，视野开阔，被测卫星的地平高度角应大于15。

；点位应远离大功率无线点发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m,并应远离高压输电线，其距离不得小于50m；点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体。

3）各等级GPS点均需埋设永久性标石，标石埋设采用混凝土预制桩埋设，也可采用现场灌制标石。

4．仪器设备的技术要求

1） 接收机的选择

等级

项目

三等

四等

一级

接收机类型

双频或单频

双频或单频

双频或单频

标称精度

≤（10mm+5ppmp*d）

≤（10mm+5ppm*d）

≤（10mm+5ppm*d）

观测量

载波相位

载波相位

载波相位

同步观测

接收机数

≥3

≥2

≥2

2．外业观测

1）基本技术要求

等级

项目

观测方法

卫星高度角（。

）

有效观测

卫星数

时段长度（分钟）

数据采集间隔（秒）

PDOP

四等

静态

快速静态

≥15

≥4

≥5

≥45

≥15

10~60

≤6

一级

静态

快速静态

≥15

≥4

≥5

≥45

≥15

10~60

≤6

2）观测作业要求：

每时段采集数据前，作业员应量取天线高，记录此时段的接收卫星数、卫星号、各通道信噪比、故障情况；一个时段观测过程中不得进行关闭接收机又重新启动、进行接收机初始化（发现故障除外）、改变卫星高度角、改变数据采集间隔、改变天线位置；观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人和其他物体靠近仪器、以免遮挡卫星信号；观测时不应在接收机旁使用手机和对讲机，避免干扰卫星信号；在观测过程中应保证接收机正常工作，数据记录正确，每天观测结束后，应及时将数据输出到计算机硬、软盘上，确保观测数据不会丢失。

3．数据处理

1）基线解算的质量检验：

无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选择一组完全的独立基线构成独立环，各独立环的全长闭合差应满足W≤2**SQR（3*n）,W为环闭合差，n为独立环中的边数，为标称精度;复测基线的长度较差，不宜超过ds≤2**SQR

（2）.

2）复测与重测：

无论何种原因造成一个控制点不能与两条合格独立基线相联结，则在该点上必须补测或重测不得少于一条的独立基线。

3）GPS网平差处理：

无约束平差中，基线向量的改正数（Vx、Vy、Vz）绝对值应满足Vx≤3*Vy≤3*Vz≤3*，当超限时，可认为该基线或其附近存在粗差基线，应采用软件提供的或人为的方法剔除某些误差较大的基线值，直至符合要求;约束平差中，基线向量的改正数与剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差（dVx、dVy、dVz）应符合dVx≤2*dVy≤2*dVz≤2*，当超限时，可认为作为约束的已知坐标、距离、已知方位与GPS网不兼容，应采用软件提供的或人为的方法剔除某些误差较大的约束值，直至符合要求。

3．1．3一级导线控制

1．一级导线点在GPS控制点基础上，布设成单一附合导线或导线网。

1）  导线测量技术要求：

等

级

附合导线长度（km）

平均

边长（m）

测距

测回

水平角测回

测角中

误差

（"）

测距中误差（mm）

方位角

闭合差

（”）

全长相对

闭合差

J2

J6

一级

4.0

400

2

2

4

±5

±15

10n

1/15000

2）导线水平角均采用方向观测法，水平角观测的技术要求按《工程测量规范GB50026-93》2.3.12.3.10执行。

3）光电测距导线边采用单向或往返观测，导线边长均观测2测回，一测回内读数较差应小于5mm,单程测回间较差应小于10mm。

3．2高程控制

1）本测区以国家高等级水准点作为高程控制起算点，布设四等水准网，作为首级高程控制，，以满足测区高程控制发展的需要。

2）等外水准、测距高程导线，自四等水准联测点起发展不得超过2次。

3）四等水准观测采用DS3以上型号的水准仪，三丝法读数，观测顺序为后-前-前-后，各测段测站为偶数站。

作业前须对水准仪和水准尺进行检校，DS1型水准仪视准轴与水准管轴的夹角i15"，DS3型i20"。

4）水准观测的主要技术要求如下表（仪器采用DS3型水准仪）：

等

级

附合路线长度（km）

高程

闭合差（m）

最大视

距长度

（m）

前后

视距差

（m）

前后视

距累积

差（m）

黑红面

读数之

差（mm）

黑红面所测高

差之差（mm）

四

等

≤16

≤20L

100

≤5

≤10

≤3.0

≤5.0

等

外

≤30L

100

大致相等

≤20

≤4.0

≤6.0

注：

L以km为单位

5）光电测距三角高程导线主要技术要求：

等级

项目

平均边长（m）

边数

垂直角

测回数

垂直角指

标差较差

往返高

差较差（m）

闭合差

（m）

J2

J6

J2

J6

Ⅰ级

400

12

2

2

15

25

±0.01S

注：

S为边长，以百米为单位；n为测站数。

4．平差计算和资料整理

1）各等级GPS控制网的解算及平差计算采用厂家提供的随机软件，导线网平差采用武汉测绘科技大学编写的《导线网相关程序》，《单导线按条件法严密平差》和《水准网平差程序》。

2）平面坐标成果等级点取至0.001m,图根点取至0.01m。

水准联测高程成果取至0.001m,三角高程取至0.01m。

3）所有等级控制点（包括所有用到的起算点）和埋石图根点成果装订成册，并在备注栏中写出该点点位。

经四等水准联测的等级点应在成果表备注栏中注明“四等水准”。

5.附和导线网图

6.

组员：

杜亮惠伟伟武义柳丽萍李秋成

2011-12-1