郸城县城区1比数字测图控制网测量设计Word文档下载推荐.docx
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（6）《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》（CH/T2009-2010）；
（7）《1:
500、1:
1000、1:
2000外业数字测图技术规程》（GB/14912-2005）；
（8）《国家三、四等水准测量规范》（GB/12898-2009）；
（9）《测绘技术设计规定》（CH/T1004-2005）；
（10）《测绘技术总结编写规定》（CH/J1001-2005）；
（11）《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》（GB/T18316－2001）；
（12）《数字测绘成果质量检查与验收》（GB/T18316-2008）；
（13）郸城县大比例尺测图设计书（自己编写的）
郸城县大比例尺测图设计书是依据该项目的需要以及郸城县这个测区内的地理、交通、地物地貌等各种情况而编写，当上述的
（1）——（12）的所有规范和图式等与（13）郸城县大比例尺测图设计书的相关内容发生矛盾时，应当以郸城县大比例尺测图设计书为准。
2
测区整体概况
2.1地理条件
郸城县位于东经115°
11′24″、北纬33°
38′30″[2]的经纬度区域的范围内。
郸城位于河南和安徽两省的交界的地方，西边和羲皇的故都淮阳相连，北边与道家鼻祖老子的故里鹿邑相接，东边和连曹操的故居安徽亳州相邻，是河南省的东大门，有“两省三县通衢”的美称。
S207、S210、S329三条省道从郸城县境内经过，并且郸城县的县乡交通相对还是比较发达的。
郸城县县城向南距离漯阜铁路沈丘站约20公里，向东距京九铁路上的亳州站约40公里，距离大广、南洛、永登这三条高速公路大约都各20公里。
2.2气候概述
郸城县位于中纬度地带，其气候是暖温带半湿润季风气候，季节性温差比较大，四季比较分明，并且四季的降水量分布不均匀。
郸城县的气候特征可以概括为：
春季和秋季温度比较温暖但是两个季节的时间比较短，春夏交替的时候风比较多，夏天天气炎热且雨量比较集中，冬季天气寒冷并且雨雪量少。
近些年来，气温略有升高的迹象，升高度数约在1℃—2℃之间。
光、热、水等资源相对比较丰富，适合农作物的耕种。
2.3交通通讯状况
郸城县县境位于黄淮平原内，地势比较平坦，海拔一般情况下在40m左右来回波动，本地的各方面的综合条件都有利于许多种类的农作物的耕种以及许多林木的生长。
皇姑河、黑河、黑茨河、新蔡河等河流经过郸城县[3]，郸城县境内的水资源较为丰富，水资源的利用率也相对比较高。
到目前为止，郸城县有乡道、县道和省道各等级公路的总的通车里程数大约为1097千米。
郸城县内有三条通车里程数大约为138.6千米省道，有六条通车里程数大约为159.7公里的县道，有十八条通车里程数大约为363.3公里的乡道，有通车里程数大约为262千米的柏油路村道五十八条。
郸城县所有的行政村和自然村都实现了村村通路路通。
因为郸城县内没有高速公路经过，不存在国道公路和一级公路，没有水路航运，所以全县的交通运输的发展状况不容乐观，暂时还不能够满足本地区的经济的发展以及人们平时的生活生产的需要。
3
测区资料的搜集与分析
3.1控制资料
（1）2004年的时候河南省地理信息测绘局组织进行的测量获得的的全省D级GPS控制点的相关数据，以及一些郸城县县区这个测区内的精度较高的80西安坐标系的坐标点的有关数据和国家2000大地坐标的一些坐标点的数据成果，都可以作为本此测量工作的平面控制点和高程控制点的起算数据。
在郸城县整个测区附近的其它的一些精度比较高的控制点也可以运用。
（2）河南省地理信息测绘局提供的郸城县测区的航测图可以作为本此测量项目作业计划等的使用。
测区内有四个D级GPS控制点，其点名为DP2035，DP2019，DP2024，DP2029，其坐标系为：
80西安坐标；
高程系为：
1985国家高程基准。
成果如下表3-1所示（单位：
米）：
表3-1D级GPS控制点的坐标表
点号
纵坐标（X）
横坐标（Y）
高程（H）
备注
DP2035
3786991.849
38509159.291
50.414
钢钉
DP2019
3788822.889
38493805.249
47.625
DP2024
3796848.979
38478064.153
48.373
DP2029
3792008.132
38466403.167
51.907
经实地踏勘，上述4个国家D级GPS控制点标志均完好，经检测其成果可靠。
鉴于本次测绘面积较大，因此将上述四点作为起算点发展八个E级GPS控制点，再根据这八个控制点用于测图。
3.2坐标和高程系统
3.2.1坐标系统
坐标系统采用1980西安坐标系和周口市城市坐标系。
3.2.2高程系统
高程系统基准应当使用1985国家高程系统。
3.2.3基本等高距
使用1:
2000的比例尺来进行成图，其基本等高距规定为1.0m[6]。
3.3拟投入设备及人员
本次作业计划将人员分为五个工作组，人员包括：
高工1人，工程师2人，助工5人，技工7人。
该项目工程所配备相关的所有测量的仪器设备为：
4台（套）中海达GPS接收机，4台（套）拓普康全站仪，4台联想笔记本电脑，1个数据备份硬盘，1台打印机。
所有仪器设备均经过测绘产品质量监督检验站鉴定且在检定有效期内，各项精度指标均符合《规范》要求；
技术总结中必须附上所有仪器的仪器检定证书。
3.4工作流程
图3-1工作流程图
3.5质量目标
郸城县测区测量工作的质量目标的要求和规定如下：
（1）数据成果的要求：
控制点的设置应当安排妥当、测量时的步骤要正确、测量数据记录要做到完整详尽、测量数据的计算要做到准确无误。
（2）出图成果的要求：
地形图所需要表示的内容要齐全详尽、所有的地形图的标注以及注记都要按相关的规定进行。
（3）文字成果的要求：
所有的工作报告的要按规范进行书写、结构思路的安排要有层次，报告所包含的内容要尽量详细[3]。
（4）存储介质的要求：
成果光盘存储的数据成果要完整，存储介质要完好。
（5）总体的质量要求：
最后获得的成果数据以及资料的质量能够满足该项目所规定的的程度（良好以上）。
4
控制测量的布设
4.1GPS控制测量
郸城县测区境内的首级控制测量应当包含：
E级GPS控制测量和四等水准控制测量。
E级GPS是建立在D级GPS控制点的基础上，沿本县内的主干道路、居民地和及本县的测区外围以边连式的方式来布设。
所有控制点的点位的中误差应当满足：
点位中误差最大的点的数值一定不能大于±
5cm。
基础控制可以以E级GPS测量控制网为基础来进行相应的布设和控制。
每个相临的控制点之间都应当尽量可以相互通视，在一些地形复杂的地带和区域应该满足有一个方向可以通视的，邻点之间的距离通常情况下应该控制在400m到500m之间，再在E级GPS测量控制网的基础之上，布设与之相应的图根控制点。
所选的GPS控制点应当尽量选在视野相对比较开阔、交通运输相对较为便利、有利于该控制点的长期保存、有利于本次测图的方便以及便于发展下一级图根点的位置[4]，点位的周围通常情况下不能有高度角大于15°
的阻挡物或者障碍物（比如建筑物、构筑物以及树林等）；
点位要选在距离功率比较大的无线电发射源400m以外的地方，离110KV以上的高压线150m以外的地方，离35kv的高压线100m以外的地方,离10kv的高压线50m以外的地方。
4.1.1控制网布设的原则
（1）控制网应该分级布设、逐级控制
对于工程测量控制网的布设，一般情况下都是采用从整体到局部，从高级到低级，逐级控制，逐级加密的方式进行布设。
先布设精度要求相对较高的首级控制网，然后再根据不同的比例尺的测图工作的需要，测区内的各种地物和地貌的分布情况以及测区的面积的大小等情况再加密布设与之相对应的其它的精度相对较低的控制网。
（2）控制网应有足够的精度
通常情况下四等控制测量网所布设的所有控制点的点位中误差应都可以达到1:
2000的数字测图的精度要求。
按照绘图时候的0.lmm的精度来计算，则地面上的所有的点的精度应该是0.1（单位：
mm）×
2000=20（cm）。
对于国家建立的控制网来说，尽管观测的时候精度要求比较高，但由于观测的时候的所测的边的长度比工程测量控制网的所测的边的长度长了很长[5]，两点之间的距离相对较远，因此国家控制网的所有点的点位中误差要比工程测量的控制网的所有点的点位中误差大很多。
不同比例尺的数字测图对相邻的两个点的点位误差的精度要求如下表4-1所示：
表4-1相邻点的点位误差的精度要求表
测图比例尺
50000
25000
10000
5000
2000
图根点对于三角点
的点位误差（单位：
m）
±
5
±
2.5
1.0
0.5
0.2
相邻三角点的点位
误差（单位：
1.7
0.83
0.33
0.17
0.07
（3）控制网要有一定的密度
所有的测量控制网，都会有相关的规定在各自的测区内的控制点的数量要达到某些要求的数量。
控制点的密度不仅取决于测图比例尺，还与采用的测图的方法有关系。
GPS测量中相邻的两个控制点的距离要求可以根据下表所示要求进选取（如下表4-2所示）。
表4-2GPS中相邻的两个控制点的距离要求表
项目
级别
A级
B级
C级
D级
E级
相邻点的最大距离（单位：
km）
250
40
15
10
100
2
1
相邻点的平均距离（单位：
300
70
15—10
10—5
5—2
（4）控制网要有统一的技术规格和要求
为了让所有的不同单位或公司的工程测量部门进行施工测量时所用的控制网能够互相使用而编写了具有统一要求的规范，比如现在使用比较多的《工程测量规范》以及《城市测量规范》。
4.1.2E级GPS控制布网
E级GPS控制测量以D级GPS点为基础，沿本县内的主干道路、居民地和及本县的测区外围采取边连式的形式布设，平均边长不得大于1.0km[6]。
E级GPS控制网测量布设为独立闭合环或者复合路线的边数以及相邻的两个点之间的平均距离的值的规定如下表4-3所示：
表4-3E级GPS控制网独立闭合环或者复合路线
的边数以及相邻的两个点之间的平均距离的值
控制网的级别
闭合环或复合路线的边数
（单位：
条）
相邻点间平均距离
千米）
不大于10条
不大于1.0千米
相邻的两个点之间的最小距离的值得要求可以达到要求的平均距离的值的三分之一到二分之一左右；
相邻点之间的最大距离可达到要求的平均距离的2到3倍左右[7]。
4.1.3E级GPS控制网选点要求
E级GPS控制网的点的选择必须按照下面的有关的规定来进行。
（1）选择控制点的人员应当由了解GPS控制测量相关技术的人来进行担任。
选点之前必须充分了解本次工作的设计书的规定和要求；
充分了解本地区范围内的地理、位置环境、水文地质、气象、交通等各种相关信息。
（2）选择视野相对比较开阔的地方，附近没有高度角大于15度的遮挡物，减少GPS信号被遮挡物遮挡或吸收。
（3）点的位置要尽量远离大面积的水域，以减弱多路径效应对信号的影响。
（4）点的位置应该选择在那些交通比较便利的地方，便于其它仪器以及其他方法手段的观测。
（5）网形的布设应该尽量布设成同步观测或者是边点联测的网形。
（6）选择点的时候应当考虑到与水准联测的路线，对于那些需要联测等级水准的GPS控制点的选取时，特别得注意点的位置在于比较宽的河流、比较大的湖泊以及一些水库旁边的时候，在选择它们的位置的时候一定要考虑这些点能否进行水准联测[8]。
（7）点之记：
所有布设的E级GPS点都在郸城县县区这个测图范围内，没有必要绘制相应的点之记。
4.1.4E级GPS控制网埋石
（1）所有需要埋石的点的埋设标准需要按下图4-1所示的进行：
（单位为cm）
图4-1埋石点的标准图
（2）控制点中心标志要求：
GPS点的中心的标志表示为：
直径为5cm、厚度为0.5cm的顶盖（材质为不锈钢的），中间需要焊接一个长度为10cm、直径为0.8cm的实心的材质为不锈钢的螺丝，下部需要有螺丝帽[9]。
不锈钢的顶盖的中间是隆起的并刻有“+”字的球面，不锈钢标志面的上部刻有“周口市国土资源局”，下部刻有“GPS控制点”的字样。
4.1.5E级GPS控制网点位编号
E级GPS测量控制点的点命名的时候应当以DC##E加流水编号来进行命名（DC为郸城县的简称），比如：
DC01E、DC02E、……、DCnnE，控制点的编号尽量按照一定的顺序进行连续的编写，不能出现有相同的点号命名的现象。
如果遇到现在编写的点和原来的旧的控制点的位置一样时，应当尽量使用原来的控制点，应当尽量可能的使用以前的控制点的点号的编制（如果在情况允许的条件下，可以按照自己的命名方式来进行编写），必须要在控制点的成果表中加上相关的备注来说明这种情况。
4.1.6GPS网（点）观测
4.1.6.1观测前的准备工作
（1）这次的GPS测量控制网（点）的观测是采用经过计量单位检测确定的合格的中海达GPS接收机进行接收信息。
E级GPS控制网进行野外数据观测采集时所使用的仪器应当满足的规格和要求如下表4-4所示：
表4-4E级GPS野外数据观测采集时所使用的仪器应当满足的规格和要求表
GPS网的级别
GPS接收机的种类
观测量
同步观测使用的GPS接收机的数量
标称精度
单频或双频
L1载波相位
≥2
≤（10mm+5×
10-6×
d）
（2）进行工作之前应当先编写关于GPS卫星的可见性的预报的相关表格，并且根据工作所需要的接收机的数量来制定相应的工作计划，具体内容包括：
GPS接收机的仪器编号和名称、观测的时间以及测站的名称和站号等。
4.1.6.2观测的基本技术要求
E级GPS测量控制网的观测的要求应该满足下面的表个的各个项目的相关的规定如下表4-5所示：
表4-5E级GPS测量控制网的各观测数据的要求
项目级别
E级
卫星截止高度角（单位：
°
）
同时观测有效的卫星的数量
≥4
有效观测的卫星的总数目
重复设站平均数
≥1.6
时段长度（min）
静态
≥45
采样间隔（s）
10-30
时段中任一卫星有
效观测时间（min）
≥15
注：
本次E级GPS网的观测全部采用静态定位方式进行观测。
4.1.7数据处理
（1）外业观测数据处理
E级GPS控制网的野外数据处理宜利用GPS接收机的随机软件，按原码采用双差相位观测值的方法来进行相关的基线的解算，最后采用双差固定解计算的结果作为数据处理的最终结果[10]。
外业观测采集的数据通过随机软件输入计算机内，应转成RINEX格式进行备份。
（2）外业观测数据质量检核
1）相邻点间的基线的长度的精度的表达式如下所示：
（4-1）
其中式中：
σ表示为标准差（即为：
基线向量的弦长中误差。
单位：
mm）
a表示为固定误差（10mm）
b表示为比例误差系数（20ppm）
d表示为相邻点间距离（km）
2）同步观测环检核
同一时段的观测所得到的数据剔出率应当小于10%。
同步环坐标分量及环线全长相对闭合差应满足以下表4-6的要求：
表4-6同步环坐标分量及环线全长相对闭合差
等级
类型
坐标分量相对闭合差
6PPM
9PPM
全长相对闭合差
10PPM
15PPM
3）异步观测环检核
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网中选取一组完全独的基线构成独立环[11]，每个独立环的坐标的各个分量的闭合差和全长的闭合差都应当符合下式所规定的相关要求：
（4-2）
（4-3）
（4-4）
（4-5）
（4-6）
式中：
n表示为闭合环的边数；
σ表示为相应级别的网所规定的精度（按网的实际平均边长计算）。
复测基线的长度较差ds，两两比较应满足：
（4-7）
σ表示为相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。
4.1.8平差计算
如果基线向量通过检测满足相应的规定的要求后，就可以按照《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ73-97）的要求，对所在的级别的GPS控制网进行无约束平差的计算以及约束平差的计算[12]。
（1）无约束平差
无约束平差是在三维基线向量作为基础的情况下而进行的，根据某个点的国家坐标系中的坐标的点位数据做为相关计算的依据，进行相应的GPS网的无约束平差。
经过平差计算的结果需要提供所计算的点在WGS-84世界大地坐标系下的三维坐标以及各基线向量及其改正数和其精度信息[12]。
无约束平差的计算中，各基线向量的各个分量的改正值应满足下列要求：
（4-8）
（4-9）
（4-10）
σ表示为相应级别规定的精度（按控制网的平均实际边长来计算）。
（2）约束平差
通过无约束平差后的得到的可利用的观测值，在1980西安坐标系和郸城县城市坐标系这两个坐标系下，重新进行二维或者三维基线的约束平差的计算。
在这次平差计算的过程中，对所有的原来已知的控制点的坐标数据、距离数据以及方位角的数据等，都可以增加成为其相应的各种约束条件，也可以通过加权的方法来进行相关联的约束平差计算。
平差计算后的结果应输出的内容包括：
在相应规定的坐标系下的的二维或三维的坐标、基线边长和方位、基线向量改正数、转换参数的数据信息及其精度的相关信息[12]。
在约束平差的计算过程之中，基线向量的改正数应当和无约束平差计算结果的同一基线的相应的改正数的较差值应当满足下列的要求：
（4-11）
（4-12）
（4-13）
σ表示为对应等级所要求的精度（按控制网的平均实际边长来计算）。
（3）精度指标
E级GPS控制网通过平差计算后该控制网中的最弱相邻点的相对点位中误差不应当大于±
5cm，E级GPS控制网的最弱边的边长的相对中误差不应当大于1/20000。
当所测的边的边长小于200m时，边长中误差应当小于20mm[13]。
4.2高程控制
1、高程控制网采用1985国家高程基准。
2、把E级GPS控制点DC01E为开始点和闭合点，联系测量地面上的其它的GPS点以及其它的等级的导线点，一并组成闭合环或者等外水准测量网或者附合路线的控制导线等。
3、等外水准测量网应该使用经过检定的符合国家标准的水准仪和水准尺来进行观测，等外水准测量的观测的顺序为：
黑—红—黑—红。
i角检查一周内每天检查一次。
i角稳定后，每15天要进行一次仪器检查一次，经过检查，i角稳定精度良好。
4、等外水准测量网的平差计算应当使用按规定要求的相应的平差软件，平差计算需要在计算机上进行实
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