紫山实习报告Word格式.docx
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《工程测量规范》GB50026-2007
《国家三、四等水准测量规范》GB12898-91
《国家三角测量规范》GB\T17942-2000
4.平面控制网布设及施测
三角测量,GPS测量,四等水准及三角高程测量均在紫山进行;
二等精密水准在学校周围进行。
4.1踏勘选点、埋石
4.1.1选点
主要考虑了以下:
(1)相邻点之间应通视良好,
(2)易于架设仪器,
(3)控制点应便于保存、扩展和寻找,做好点之记。
所选点的编号依次为A9、B9、C9、O9,图形结构为中心四边形
如下图所示
图2紫山网形结构图
4.1.2控制点标石规格及埋设结构图
标石是三角点永久性的点位标志,标石中心应嵌入中心标志,中心标志代表三角点的中心位置。
本次实习标石采用四等三角点标石,标石材料可采用磁质或金属等材料制作。
标石埋设如图2所示。
四等三角点埋设双层标石,埋设双层标石时,两层标石中心严格在同一铅垂线中。
4.1.3紫山点之记
A9,B9,C9,D9,O9点之记见附表1
4.2三角测量
4.2.1仪器
仪器:
BTS-6082C数字型全站仪-博飞
角度测量精度:
2″
距离测量精度:
±
(3mm+2ppm)
4.2.2精度要求
《工程测量规范》GB50026-2007中对四等三角形网测量的要求:
等级
仪器型号
平均边长
测角中误差
测边相对中误差
测回数
四等
J2
2km
2.5″
<
1:
1000000
6
半测回
2c值
一测回
同一测回
三角形最
归零差
2C互差
各测回互差
大闭合差
8″
30″
13″
9″
4.2.3观测结果统计表
各测回平均方向值
测站
照准
度
分
秒
A9
D9
O9
46
21
49.1
B9
109
25
1.9
54
15
19.3
C9
87
32
37.4
23
34.6
321
8
36
55
27.8
323
59
5.2
107
51
16.4
170
39.5
248
24
26.5
三角网及各角度如下图
图3三角网及各角度
测量内角和
闭合差(″)
三角形最大闭合差(″)
测角中误差(″)
AOB
179°
59′55.2″
-4.8
9
2.02
BOC
59′58.5″
-1.5
COD
180°
00′2.9″
2.9
DOA
0′3.9″
3.9
4.2.4平差结果及精度评定
假定B,C两点为已知点,B(530779.4365,4063946.0215)
C(529376.0652,4063515.2760)
点位中误差
Xa
Ya
Xd
Yd
Xo
Yo
0.021985
0.0177045
0.0221923
0.0316032
0.007582
0.0186667
边长相对中误差
AB
CD
DA
OA
OB
OC
OD
47915.49
76076.28
42352.92
47611.28
64186.42
51290.86
40165.57
注:
边长相对中误差的限差为1/40000,故以上各边的相对中误差均满足条件。
方向值(dms)
改正数(s)
平差后值(dms)
A
D
0.000000
O
46.214910
0.49
46.214959
B
109.250190
0.37
109.250227
54.151930
3.51
54.152281
C
87.323740
0.05
87.323745
32.233460
-5.10
32.232950
321.083600
-4.58
321.083142
55.462780
-3.16
55.462464
323.590520
-2.76
323.590244
107.511640
0.38
107.511678
170.323950
1.80
170.324130
248.242650
0.56
248.242706
方向值改正数
点名
长轴(m)
短轴(m)
长轴方位dms
点位中误差m
0.0253
0.0199
16.211264
0.0322
0.0308
0.0257
76.032598
0.0401
0.0201
0.0121
84.112060
0.0235
各点的坐标平差结果
X(m)
Y(m)
备注
4063012.7265
531022.6614
4063946.0215
530779.4365
已知点
4063515.2760
529376.0652
4062429.8480
530159.2946
4063201.0004
530162.0175
点位误差椭圆
4.2.5遇到的问题
三角测量采用全圆观测法,操作较简单,但因为点位均设在山顶,当地又有一些污染企业,所以观测受环境影响较大,遇到有雾天气无法观测。
由于各点之间距离较远,瞄杆比较困难,对读数也造成较大困难。
在B点观测O点时,因一棵树的遮挡,造成三角形闭合差超限,重新观测后符合条件。
4.3GPS控制网的布设及施测
4.3.1GPS点位选择及网的布设原则
1.点位的选择符合技术设计要求,并有利于其他测量手段进行扩展与联测;
2.点位的基础应坚实稳固,易于长期保存,并有利于安全作业;
3.点位应设在易于安装接收设备、视野开阔的较高点上;
4.点位目标要显著,视场周围15°
不应有障碍物;
5.点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等),其距离不小200m,远离高压输电线和微波无线电信号传送通道,其距离不得小于50m;
6.点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体;
7.交通应便于作业。
8.选点人员应按技术设计进行踏勘,在实地按要求选点定位。
当利用旧点时,
应对旧点的稳定性、完好性,以及觇标是否安全、可用性进行检查,符合要求方可利用。
4.3.2仪器与精度
两台华测X90,一台X91
精度:
静态水平精度±
(5mm+1ppm*D)
垂直精度±
(10mm+1ppm*D)
4.3.3GPS控制网的网形布设及精度分析
本测区设计以边连式布设D级GPS点4个,D级控制网采用3台接收机观测,分2个观测时段进行观测。
GPS网相邻点间基线中误差
按下式计算:
式中
(mm)为固定误差;
(ppm)为比例误差系数;
(km)为相邻点间的距离。
GPS-D级网的主要技术要求应符合下表规定。
相邻点最小距离应为平均距离的1/2~1/3;
最大距离应为平均距离的2~3倍。
GPS网的主要技术要求
平均距离(km)
固定误差a(mm)
比例误差b(1×
106)
最弱边长相对中误差
D级
5~10
≤10
1/45000
当边长小于200m时,边长中误差应小于20mm。
4.3.4GPS控制测量作业要求
.基本技术要求
为保证GPS测量精度,采用载波相位静态相对定位作业模式,D级GPS测量作业的基本技术要求应符合下表的规定。
D级GPS测量作业的基本技术要求
级 别
卫星截止高度角(°
)
有效观测卫星数
平均重复设站数
时段长度(min)
数据采样间隔(s)
PDOP值
≥15
≥4
≥1.6
≥60
<5
1、观测时段长度应视点位周围障碍物情况、基线长短而作调整;
2、可不观测气象要素,但应记录雨、晴、阴、云等天气状况。
.GPS卫星预报和观测调度计划
1)保证GPS作业观测工作顺利进行,保障观测成果达到预定的精度,提高作
业工效,在进行GPS外业观测之前,应事先编制GPS卫星可见性预报表。
预报表
2)应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形几何强度因子等内容。
2)编制预报表所用概略位置应采用测区中心位置的经、纬度。
3)作业组在观测前应根据参加作业的GPS接收机台数、网形及卫星预报表编制作业调度表,其内容应包括观测时间、测站号、测站名称以及接收机号等项内容。
4.3.5观测准备与过程
出发工作前应检查电池容量是否充足,仪器及其附件是否携带齐全;
作业前应检查接收机内存是否充足;
天线安置及测量过程应符合下列要求:
1.作业员到测站后应先安置好接收机使其处于静置状态,然后再安置天线;
2.天线可用脚架直接安置在测量标志中心的铅垂线方向上,中误差应小于3mm。
天线应整平,天线基座上的圆水准所泡应居中;
3.观测组应严格按调度表规定的时间进行作业。
保证同步观测同一卫星组。
当情况有变化需修改调度计划时,应经作业队负责人同意,观测组不得擅自更改计划;
4.接收机预置状态应正确,然后方可启动接收机进行观测;
5.每时段开机前,作业员应量取天线高,关机后再量取一次天线高作校核,两次量天线高,互差不得大于3mm,取平均值作为最后结果,记录在手簿。
若互差超限,应查明原因,提出处理意见记入测量手薄备注栏中。
天线高的量取方法应符合《全球定位系统城市测量技术规程》的要求,量取的部位应在观测手薄上绘制略图;
6.仪器工作正常后,作业员应及时逐项填写测量手簿中各项内容;
7.一个时段观测过程中不得进行以下操作:
关闭接收机又重新启动;
进行自测试(发现故障除外);
改变卫星高度角;
变数据采样间隔;
改变天线位置;
按动关闭文件和删除文件等功能键;
8.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天线,遮挡卫星信号;
9.观测中应保证接收机工作正常,数据记录正确,每日观测结束后,应及时将数据转存至计算机硬、软盘上,确保观测数据不丢失。
4.3.6GPS控制网数据处理
.数据预处理
(1)将原始观测数据从接收机上用compass数据处理软件下载到计算机上,通过解码将各种数据分类整理,剔除无效观测值和冗余信息
(2)对输入数据进行检核与修改,包括站名、点号、测站坐标、天线高等
.基线解算
基线解算要分三个阶段进行,第一阶段进行初始平差,解算出整周未知数参数和基线向量的实数解,在第二阶段将整周未知数固定成整数,在第三阶段,将确定了的整周未知数作为已知数,仅将待定的测站坐标作为未知数再次进行平差解算,解算出基线向量的最终解
.观测成果的外业检核
1)重复观测边的检核
对于重复观测边的不同时段的成果互差,应小于等于相应的等级规定精度的2
倍。
Δd=29mm,σ=13.37mm,显然Δd≤2
σ,所以该向量的观测值合格。
具体数据见附表2。
2)同步环闭合差的检核
根据《GPS规范》要求,各级GPS基线精度计算公式如下
σ=
按D级控制网精度要求,取a≤10mmb≤10ppm
设Wx、Wy、Wz、分别是同步环坐标分量的闭合差、则应满足
Wx≤
Wy≤
Wz≤
W限≤
在同步环A2-B2-O2中,取D=0.897km得σ=13.43mm,令n=3得
Wx≤4.65mmWy≤4.65mmWz≤4.65mmW限≤8.06mm
由GPS实测数据得
Wx=0.0mm<4.65mmWy=0.3mm<4.65mmWz=0.3mm<4.65mmW限=0.42mm<8.06mm
均满足要求,所以同步环A2-B2-O2合格
在同步环B2-O2-C2中,取D=0.855km得σ=13.15mm,令n=3得
Wx≤4.56Wy≤4.56Wz≤4.56W限≤7.89
由GPS实测数据得
Wx=0.1<4.56Wy=1.4<4.56Wz=1.3<4.56W限=1.91<7.89
均满足要求,所以同步环B2-C2-O2合格
3)异步环闭合差的检核
根据《GPS规范》要求,异步环各坐标分量应满足以下要求
Wx≤
W限≤
在异步环O2-A2-B2中,取D=0.855km得σ=13.15mm,令n=3得
Wx≤45.6Wy≤45.6Wz≤45.6W限≤78.96
Wx=2.0<45.6Wy=1.0<45.6Wz=1.3<45.6W限=2.58<78.96
均满足要求,所以异步环O2-A2-B2合格
在异步环B2-O2-A2中,取D=0.897km得σ=13.43mm,令n=3得
Wx≤46.5Wy≤46.5Wz≤46.4W限≤80.60
Wx=1.9<46.5Wy=2.1<46.5Wz=2.9<46.5W限=4.05<80.60
均满足要求,所以异步环B2-O2-A2合格
.三维无约束网平差
GPS点WGS-84坐标系坐标平差及精度按《GPS规程》规定,基线向量的改正数:
Vx=Vy=Vz≤3σ=39.84mm
实测基线5条,经检查最大的基线向量改正数为1.5mm,完全符合规程要求。
成果报告中各项指标均符合相应等级规范要求。
4.3.7GPS数据处理成果报告
GPS数据处理成果见附表2、附表3
5.高程控制测量
5.1四等水准测量
5.1.1仪器
仪器:
DS1水准仪双面水准尺尺垫
5.1.2测量方法
双面尺法
1)整平仪器使望远镜绕竖轴旋转时,水准气泡两端分离不大于1毫米;
2)将望远镜对准后视标尺黑面,转倾斜螺旋使水准气泡准确居中,读记下丝、上丝和中丝的标尺读数。
计算后视视距,计算上下丝中数与中丝之差,并判断是否超限;
3)将望远镜照准前视标尺黑面,转倾斜螺旋使水准气泡准确居中,先读记中丝标尺读数,再读记下丝、上丝标尺读数。
计算前视视距、前后视距差、视距差累计值,判断是否超限。
计算上下丝中数与中丝之差,并判断是否超限;
4)照准前视标尺红面,转倾斜螺旋使水准气泡准确居中,读中丝标尺读数。
计算前视黑、红面读数之差(黑+K-红),并判断是否超限;
5)照准后视标尺红面,转倾斜螺旋使水准气泡准确居中,读中丝标尺读数。
计算后视黑、红面读数之差(黑+K-红),并判断是否超限;
6)计算黑、红面所测高差及高差之差,判断是否超限;
7)检核:
后视“黑+K-红”-前视“黑+K-红”=黑红面所测高差之差;
8)计算本站高差(黑红面所测高差中数)。
本站观测结束,指挥后尺和观测员搬站。
5.1.3施测路线
地点:
紫山
测量A,B,C,D四个点组成的闭合环,每组测量一条边,我组测C-D测段。
5.1.4精度要求
《工程测量规范》GB50026-2007中四等水准网测量的要求:
型号
视线长度(m)
前后视较差(m)
前后视累积差(m)
视线高地面最低高度(m)
基本分划、辅助分划较差(mm)
基本分划、辅助分划所测高差较差(mm)
DS2
100
5
10
0.2
3.0
5.0
5.1.5各组综合结果
距离(km)
高差(m)
测站数
A-B
0.92
17.653
44
B-C
1.49
13.2525
56
C-D
1.39
-34.8875
57
D-A
1.04
4.3005
∑
4.84
0.3185
193
限差
83.4mm
5.1.6结果分析
因为是一组测量一条边,观测人员,观测仪器均不同,这可能是数据超限
的主要原因。
5.2三角高程测量
5.2.1仪器
BTS-6082C数字型全站仪-博飞
5.2.2施测路线
地点:
测量A,B,C,D四个点组成的闭合环,每组测量一条边,我组测A-D测段。
5.2.3执行规范
《工程测量规范》中三角高程的要求
边长(km)
环形闭合差(mm)
仪器精度
竖盘指标差较差(″)
测回较差(″)
仪器精度等级
=<
1
20√∑D
2″级
7
10mm
5.2.4测量方法
一般三角高程测量方法
1)在测站点上安置全站仪,对中、整平。
2)量取仪器高、目标高。
3)测量竖直角δ
4)测量平距D或斜距L
5)两点间的高差进行往返观测,两次高差互差不大于0.1D(D以km为单位)。
我组使用方法
与三四等水准测量方法类似,将仪器置于施测路线(即AD段)中点位置,A点与D点同时架设棱镜,采用后前前后法观测三个测回。
5.2.5遇到的问题及解决方法
1.测量AD边,中点较难找,D点有房屋影响视线。
2.用此方法测三角高程不能动仪器。
起初每测一测回便重新调仪器,各测回测得高差相差二十个毫米,后仪器不动,测得高差基本相同。
3.此方法检核条件较少,不容易超限,但若是出错了会找不到源头在哪。
5.2.6各组结果统计
三角高程(m)
17.5743
13.024
-34.9475
4.1214
-0.2278
44mm
5.2.7四等水准与三角高程结果比较
四等水准(m)
83.4mm
44mm
5.3二等精密水准
(注:
因1号点有变动,因此我组将与1号点邻近的点作为控制点施测)
5.3.1仪器
苏州一光DSZ2自动安平水准仪测微器两个铟瓦尺尺垫
5.3.2观测方法
观测方法:
用两把因瓦尺,在每一测站上需要观测后视和前视因瓦尺的基本分划和辅助分划面读数,对于往测奇数站:
a.后视标尺基本分划;
b.前视标尺基本分划;
c.前视标尺辅助分划;
d.后视标尺辅助分划,
往测偶数站,采用前后后前的观测次序;
返测奇数站,采用前后后前的观测次序;
返测奇数站,采用后前前后的观测次序;
往测转返测时,交换前视与后视尺的位置。
5.3.3施测路线
学校周围
水准环路包括:
东至滏阳南大街,北至学院北路,西至明怡路,南至南环路。
控制点名分别为1、2、3、4
图4学校水准路线图