某工程测绘专业技术的设计书.docx
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某工程测绘专业技术的设计书
XXX工程测绘专业技术的设计书
一任务概况
1测区范围
根据XXX公路勘察设计有限公司安排，我院于2015年6月~2015年7月完成了皋兰-永登测区1：
2000数字地形图测绘项目14公里。
测区行政隶属于甘肃省兰州市皋兰县和永登县，线路基本为南北走向，线路经过区域海拔位于1850—2270米之间，整个测区呈南部底，北部高的地势，测区地势起伏大，地形复杂，给外业测量带来很大不便。
路线起点位于河口乡镇府（北纬34°32′28″，东经107°57′25″），终点位于永登县苦水镇（北纬36°36′14″，东经107°25′31″）。
线路以河口乡为起点，沿G109公路向东到岗镇小学，向北转入G312公路，经过青杨村、焦家庄、谢家庄、薛家沟，到达苦水中学,全长含推荐方案约14公里。
2完成的任务量
1）完成数字地形图采集14km，图幅总数共计14幅。
2）完成野外调绘14km，测区图幅总数共计14幅；
3）完成数字地形图编辑14km，图幅总数共计14幅。
二已有资料
1控制点资料
本测区有国家AB级GPS点“H072”、“H079”及“H083”作为本测区C级GPS首级控制网的平面起算点；首级水准点为“I草皋21”、“I大皋39”及”I酒兰125”作为本测区四等水准控制网的高程起算点。
经检验，起算点等级和数量可以保证精度需要。
2地图资料
采用甲方提供的1:
5万带状地形图作为施测计划和外业指挥用图。
测区控制点成果及GPS测量资料。
测区的坐标系统和高程基准的参数，包括：
参考椭球参数，中央子午线经度，纵、横坐标的加常数，投影面正常高，平均高程异常。
三引用文件或作业依据
✧《本项目技术要求》；
✧JTGC10-2007《公路勘测规范》；
✧TG/TC10-2007《公路勘测规范》；
✧GB/T20257-2007《1：
500、1：
1000、1：
2000地形图图式》；
✧GB/T16819-1997《1：
500、1：
1000、1：
2000地形图测量规范》；
✧GB14804-2007《1：
500、1：
1000、1：
2000地形图要素分类代码》；
✧GB50026-2007《工程测量规范》；
✧GB/T18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》；
✧GB12898-2009《国家三、四等水准测量规范》；
✧CH1002-1995《测绘产品验收规定》；
✧CH1003-1995《测绘产品质量评定标准》等。
四成果规格和精度要求
1成图规格
成图比例尺：
带状地形图的比例尺为1：
2000。
基本等高距：
2米。
坐标系统：
成图采用公路抵偿坐标系。
高程系统：
1985国家高程基准。
2地形图的分幅与编号
图幅采用50cm×50cm正方形分幅。
图幅编号按图廓西南角坐标公里数分号，X坐标在前（3位整数1位小数），Y坐标（3位整数1位小数）在后，中间短线连接，如610.0-420.0，数据文件名为6100-42000.dgn。
3图名的选取
将图幅内较大的地理名称、居民地名、单位名称等当作图名，当使用单位名称作图名时，字数过多时要简注，一般不超过6个字，但图内名称注全称。
无法取图名则不取，只注图号，图廓左上角的结合表只注图号。
4成果精度
4.1平面精度
地物点相对于邻近图根点的点位中误差与邻近地物间距中误差，均符合表1（单位为图上㎜）的规定。
表1平面精度要求
地区分类
地物点位中误差
邻近地物点间距中误差
城市建筑区与平丘地
≤±0.5
≤±0.4
山地、高山地、设站困难的旧街坊内部和树影遮盖地区
≤±0.75
≤±0.6
（注：
以中误差的2倍作为最大误差）
4.2高程精度
城市建筑区和平坦地区的铺装地面，其高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差均不大于±0.15m。
等高线插入点相对于邻近图根点的高程中误差符合表2（单位为m）的规定。
表2水准测量精度要求
测量等级
往返较差、符合或环闭合差
检测已测段
高差之差
平原微丘
重丘山岭
二等
≤4
≤4
≤6
三等
≤12
≤3.5或15
≤20
四等
≤20
≤6或
≤30
注：
计算往返较差时，L为水准点的路线长度（km）；计算符合或闭合差时，L为符合或环线的路线长度（km）;n为测站数，Li为检测测段长度（km），小于1km按1km计算。
五项目组织管理
1项目管理结构
项目总负责：
XXX
生产负责：
XXX
技术负责：
XXX
外业负责及过程检查：
XXX、XXX
内业负责及过程检查：
XXX、XXX
成果最终检查：
XXX、XXX
2作业流程
本次成图采用现场调绘、现场编辑、现场检验的工作流程。
测区采用先外后内的成图方法，即首先由外业根据控制点，依据“现整体后局部，现控制后碎步”的原则采集数据，采集完成的数据经检验无误后，由内业进行绘制。
流程图如下：
图1作业流程图
六主要仪器设备
硬件设备：
徕卡RX1250XC型GPS接收机3台，中海达V30型GPS接收机3台套；徕卡TCR802系列全站仪2台；测距仪9部，对讲机6部；钢尺、皮尺若干，工作车辆4辆。
软件：
南方CASS成图软件4套、平差软件2套。
七平面控制测量
1坐标系统的选择
全测区地理位置位于东经103°25′31″～103°57′25″，北纬36°32′28″～36°36′14″之间：
全测区最小高程1850米，最大高程2270米，平均高程2060米。
本测区位于高斯正形投影统一3度带第35带，中央子午线为105°。
测区中部位于中央子午线西约95公里，平均纬度36°34′。
平均曲率半径Rm=6371KM，平均海拔约为1950米，经计算测区中部每公里长度归算至高斯平面的变形值为＋13.3CM；将1950米高程面上每公里长度归化至大地海平面的变形值为－30.6CM；将两者相抵后为-17.3CM，已超过《规范》投影变形小于2.5CM∕KM的规定，据此将中央子午线选择为103°35′投影面高程选在1950米的抵偿面上，可将其值抵消。
这样就能满足《规范》要求。
GPS控制网精度见表3。
表3GPS控制网边长监测精度
边名
实测边长
已知边长
相对误差
GP01-GP02
854.483
854.498
1/56965
GP03-GP04
912.867
912.865
1/456433
GP05-GP06
778.910
778.904
1/128818
GP07-GP08
792.234
792.226
1/99029
GP09-GP10
752.588
752.579
1/83620
GP11-GP12
899.992
899.981
1/81817
GP13-GP14
856.832
856.822
1/89253
GP15-GP16
812.885
812.873
1/67740
GP17-GP18
1037.532
1037.513
1/54606
GP19-GP20
614.608
614.595
1/47277
2GPS公路首级控制网布设与埋石
平面控制网的布设，应遵循以下原则：
1）首级控制网的布设，应因地制宜，切适当考虑发展；当与国家坐标系统联测时，应同时考虑联测方案。
2）首级控制网的等级，应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理确定。
3）加密控制网，可以越级布设或同等级扩展。
4）平面控制网的坐标系统，应在满足测区内投影长度变形不大于2.5cm/km的要求下，做以下选择：
a）采用统一的高斯投影3°带平面直角坐标；
b）采用高斯投影3°带，投影面为测区抵偿高程面或测区平均高程面的平面直角坐标系统；或任意带，投影面为1985国家高程基准面得平面直角坐标系统。
c）在已有平面控制的地区，可沿用原有的坐标系统。
首级GPS公路控制网应沿线路方向每隔4km左右布设一对相互通视且符合GPS观测要求的E级GPS点，点位布设在开阔且易保存的位置，中间采用GPS测量的方法加密。
点对间距一般为500米～800米。
且当GPS首级控制网直接作为施工控制网时，每个GPS点至少应于一个相邻点通视。
点位在中心线附近50m—200m的范围内，且两两通视。
选点埋石按GB/T18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》相关要求执行。
GPS点标石按《全球定位系统（GPS）测量规范》附录C2所示制作，取其平均高度70cm为标准。
编号按GP01……GP20统一进行编号；导线点编号按DX01……DX124统一进行编号。
选点要求：
点位应选在土质坚实、稳固可靠的地方，同时要有利于加密和扩展，每个控制点至少应有一个通视方向。
点位的选择考虑在视野开阔的地方，高度角在15°以上的范围内应无障碍物，点位附近不应有干扰接收卫星信号的干扰源或强烈的反射卫星信号的物体；充分利用符合要求的旧有控制点；控制点的埋石应满足规范的要求，同时绘制点之记。
GPS控制网主要技术指标。
3GPS测量控制网的主要技术要求
GPS测量控制网的主要技术要求，应符合表4规定。
表4GPS测量控制网的主要技术要求
等级
平均边长（km）
固定误差A（mm）
比例误差系数B（mm/km）
约束点间的边长相对中误差
约束平差后最弱边相对中误差
三等
4.5
≤10
≤10
≤1/15万
≤1/7万
四等
2
≤10
≤5
≤1/10万
≤1/4万
使用TrimbleGPS进行野外数据观测，精度指标为平面：
5mm+1ppm*D，高程10mm+1ppm*D。
全部GPS接收机必须在鉴定有效期内而且使用必须正常。
基线解算使用随机软件TGO1.63进行内业解算并导出基线报告、闭合环报告、平差报告和点报告。
应根据测区的实际情况精度要求、卫星状况、接收机的类型和数量以及测区已有资料的进行综合设计；首级控制网布设时，宜联测2个以上高等级国家控制点或地方坐标系中的高等级控制点；对控制网内的长边，宜构成大地四边形或中点多边形。
控制网应有独立观测边构成一个或若干个闭合环或附和路线，边数不宜超过6条，独立基线的观测总数，不宜少于必要观测基线数的1.5倍；根据工程的需要，在满足工程测量规范精度要求的前提下可采用灵活的布网方式。
4GPS控制网的设计与施测
首级布网时，联测2个以上高等级国家控制点；控制网内，各边构成大地四边形进行布网。
选择满足GB/T18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》精度要求的接收机。
本测区选用了中海达V30系列接收机。
采用静态定位观测方式，卫星高度角不应小于15°，有效观测卫星数不应小于4颗，观测时段时长不小于45min，数据采样间隔10s，GDOP几何强度因子不小于8，重复观测的基线数大于5%。
观测作业要求：
观测作业要求：
观测前，应对接收机进行预热和静置，同时检查电池的容量、接收机的内存和可存储的空间是否充足；天线安置的对中中误差，不应大于2mm；天线高的量取应精确到1mm；观测中，应避免在接收机近旁使用无线电通信工具；作业同时，做好测站记录，包括控制点点名、接收机序列号、仪器高、开关机时间等相关的测站信息。
外业数据处理的内容和要求：
基线结算时，起算点的单点定位观测时间，不宜少于30min；解算模式可采用单基线解算模式，也可采用多基线结算模式；解算成果应采用双差固定解；外业观测的全部数据应经同步环、异步环、和复测基线检核，并满足工程测量规范的要求；当观测数据不能满足检核要求时，应对成果全面分析，舍弃不合格基线；外业观测合格后，对GPS控制网进行精度评定；然后进行WGS-84坐标系中的三位无约束平差，并提供观测点在WGS-84坐标系中的三位坐标，各基线向量三个坐标差观测值的改正数、基线长度、基线方向以及相关精度信息；无约束平差的基线向量改正数的绝对值不应超过相应等级的基线长度中误差的3倍。
最后进行GPS控制网的约束平差，应在国家坐标系或地方坐标系中进行二维或三维约束平差；对已知坐标、距离、方位角可以强制约束，也可以加权约束；平差结果应输出观测点在相应坐标系中的二维或三维坐标、基线向量的改正数、基线长度、基线方位角等，以及相关的精度信息。
需要时还应输出坐标转换参数以及精度信息。
5GPS控制网的平差原理及方法
5.1GPS基线解算原理：
根据WGS-84坐标进行无约束空间平差。
检查GPS基线向量网本身的内符合精度，基线向量间有无明显的系统误差，并剔除含有粗差的基线向量。
采用随机附带基线平差软件HDS2003数据处理软件包进行基线解算。
5.2GPS控制网平差计算：
控制网采用三维约束平差。
约束平差时，约束点的坐标、距离或方位角可作为强制约束的固定值。
5.3GPS控制网的输出成果：
平差结果应输出所选直角坐标系的二维坐标、基线向量改正数、基线长、方位、点位精度、转换参数及精度、单位权中误差及其它要求的内容。
八高程控制测量
水准点应沿公路路线布设，水准点每1km沿拟建公路距中心线两侧50-200米的范围内埋设水准点。
1水准测量主要技术要求
高程控制测量精度等级划分为二、三、四、五等，各等级高程控制宜采用水准测量，四等以及以下可以采用电磁波测距三角高程；首级高程控制网根据工程的规模，控制网的用途和精度要求合理选择。
首级高程控制网宜布设成环形，加密网宜布设成附合路线或节点网；测区的高程系统宜采用1985年国家高程基准。
在已有高程控制网的测区，可沿用原有高程系统；小测区联测比较困难时可以采用假定高程基准；高程点的间距一般地区1-3km，工业建筑区1km；一个测区周围至少有三个高程控制点。
水准测量的主要技术要求，应符合表5的规定。
表5水准测量主要技术要求
等级
每千米高差全中误差（mm）
路线长度（km）
水准仪型号
水准尺
观测次数
往返较差、附合或环线闭合差
与已知点联测
附合或环测
平地（mm）
山地（mm）
三等
6
≤50
DS1
因瓦
往返各一次
往返一次
12
4
DS3
双面
往返各一次
四等
10
≤16
DS3
双面
往返各一次
往一次
20
6
注：
L为水准路线长度，n为测站数；
2水准观测主要技术要求
水准测量所用的仪器及水准尺应满足以下规定：
水准仪视准轴与水准管夹角i，DS1型不大于15″；DS3型不大于20″。
水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对因瓦尺不超过0.15mm；对条形码尺不应超过0.1mm；对于木质双面水准尺不应超过0.5mm。
水准点的布设应选在土质坚实、稳固可靠的建筑物上，且便于寻找、保存和引测；当采用数字水准仪时，应避开强磁场的干扰；宜采用水准标石，标石的埋设应符合工程测量规范的要求；二三等级点应绘制点之记，其他控制点视需要而定。
水准测量应在标石埋设稳定后进行观测。
其他要求应满足《工程测量规范》的要求。
水准测量的主要技术要求，应符合表6的规定。
表6水准观测主要技术要求
等级
水准仪型号
视线长度（mm）
前后视的距离较差（m）
前后视的距离较差累积（m）
视线离地面最低高度（m）
基、辅分划或黑、红面读数较差（mm）
基、辅分划或黑、红面所测高差较差（mm）
三等
DS1
100
3
6
0.3
1.0
1.5
DS3
75
2.0
3.0
四等
DS3
100
5
10
0.2
3.0
5.0
注：
两次观测高差较差超限时应重测。
使用数字水准仪观测，不受基、辅分划或黑、红棉读数较差指标的限制。
3高程控制网的平差原理及方法：
对于单一路线只含一个条件方程式，只是高差闭合差按权倒数分配，因此可以把节点间各段的高差总和作为观测值，按测段长度计算权倒数，获得其高程的最或值，再进行条件平差。
运用南方平差易2005软件进行计算。
高程成果：
1985国家高程基准成果。
表7高程控制测量成果要求
测量等级
每公里高差中数中误差（mm）
符合或环线水准路线长度（km）
偶然中误差
全中误差
路线、隧道
桥梁
二等
±1
±2
600
100
三等
±3
±6
60
10
四等
±5
±10
25
4
五等
±8
±16
10
1．6
九地形测量
1基本技术要求
测图方法采用全野外数据采集，内业数字化成图的测图方法。
野外数据采集采用GPS-RTK数据采集及全站仪数据采集相结合。
地形图测图的比例尺，根据工程的设计阶段、规模大小和运营管理需要根据《工程测量规范》选择，地形类别的划分和地形图基本等高距的选择，符合表7规定：
表7地形图的基本等高距（m）
地形类别
比例尺
1：
500
1：
1000
1：
2000
1：
5000
平坦地
0.5
0.5
1
2
丘陵地
0.5
1
2
5
山地
1
1
2
5
高山地
1
2
2
5
注：
α地面倾角大小。
平坦地：
α＜3°；丘陵地：
3°≤α＜10°；山地：
10°≤α＜25°；高山地：
α≥25°。
地形图的采用正方形分幅，图幅的编号，宜采用图幅西南角坐标的千米数表示，带状地形图或小测区地形图可采用顺序编号。
对于已施测过地形图的测区，也可以沿用原有的分幅和编号。
地形图严格按图式和地形图要素代码绘制；地形图测图可采用全站仪测图、GPS-RTK测图和平板仪测图等方法；也可以各种方法联合。
测图过程中严格按照规范进行作业。
碎部测量认真、仔细，每站有一点以上方向和高程检查，相邻测站作重点检查。
作业过程中做到多设站，以便看得清，才能绘得清，不打超距点，做到站站清。
地形点密度适中，地形、地貌表示逼真合理，地物取舍恰当，对于检查员在内业检查、外业巡视、设站检查发现和提出的问题都进行完全彻底改正并作好记录。
对于一些特别困难的地区人员无法到达，可以采用全站仪无棱镜测量。
一般地区图根点的数量：
表8图根点数量
测图比例尺
图幅尺寸（cm）
解析图根点数量（个）
全站仪测图
GPS-RTK
平板测图
1：
500
50×50
2
1
8
1：
1000
50×50
3
1-2
12
1：
2000
50×50
4
2
15
1：
5000
40×40
6
3
30
内业计算和成果取位要求：
表9内业计算和成果取位要求
各项计算修正值（″或m）
方位角计算值（″）
边长及坐标计算值（m）
高程计算值（m）
控制点坐标和高程成果（m）
图根点坐标和高程成果值、断面资料（m）
地形图高程点展点
1:
5001:
1000
1:
2000
1:
5000
0.001
1
0.001
0.001
0．001
0.01
0.01
0.1
1.1全站仪技术要求
全站仪测图所使用的仪器和应用程序，应满足一下规定：
宜使用6″级以上全站仪，其测距精度≤10mm+5ppm*D；测图应用程序应满足内业数据处理和图形编辑的基本要求；数据传输后将测量数据转换为常用数据格式；测图方法可采用草图法和内外业一体化等；当图根点不满足测图要求时，可采用极坐标法增设少量测站点；全站仪和棱镜对中误差不大于5mm，仪器高量取精确到1mm；应选择较远的图根点作为定向点，并实测另一图根点的坐标和高程，作为检核点。
检核点的位置较差≤图上0.2mm，高程较差≤1/5等高距；作业结束前，应对定向点进行检查；测点编号应与仪器记录完全一致，草图绘制，宜简化表示地形要素的位置属性和相互关系；对采集的数据进行检查处理，删除作废数据，重测超限数据，补测错漏数据。
全站仪测图最大测距长度：
比例尺
最大测距长度（m）
地物点
地形点
1：
500
160
300
1：
1000
300
500
1：
2000
450
700
1：
5000
700
1000
1.2GPS-RTK技术要求
作业区搜集测区的控制点和GPS资料，坐标系统和高程基准参数；使用前对控制点的精度和可靠性进行分析和检测，校正点和检查点联测3个以上且宜分布在测区中心和边缘；检测结果平面不应大于5mm，高程不应大于30√Dmm，超限时应重新建立转换关系；根据测区的面积、地貌和数据链的通信覆盖范围，均匀布设参考站；参考站地势应相对较高，周围无高度角超过15°的障碍物和强烈干扰接收卫星信号和反射卫星信号的物体；作业半径不宜超过10km；仪器对中误差小于5mm，仪器高精确到1mm；接收机天线和电台间距应大于3米；正确输入参考站相关数据；流动站作业有效卫星不宜少于5个，PDOP值应小于6；正确设置和选择测量模式，初始化应在开阔的地方进行；作业前宜检测2个以上不低于图根精度的已知点，检查结果平面应不大于图上0.2mm，高程应不大于1/5等高距。
作业中出现卫星失锁，重新初始化，并经重合点检查合格才能继续作业；结束前应进行已知点检查。
每日观测结束，及时转存测量数据并对数据进行检查处理。
2地形图精度
地形图图上地物点相对于领近图跟点的点位中误差，不应超过表8的规定。
表8图上地物点点位中误差
区域类型
点位中误差
一般区域
0.8
城镇建筑区、工矿区
0.6
水域
1.5
等高线的插求点或数字高程模型格网点相对于邻近图根点的高程中误差，不应超过的表10规定。
表12等高线的插求点或数字高程模型格网点的高程中误差
一般地区
地形类别
平坦地
丘陵地
山地
高山地
高程中误差
Hd/3
Hd/2
2hd/3
hd
地形图的最大点位间距应满足下表11：
表13地形图的最大点位间距
比例尺
1：
500
1：
1000
1：
2000
1：
5000
一般地区
15
30
50
100
水域
断面点
10
20
40
100
断面上测点间
5
10
20
50
一十质量保证体系
1质量控制的组织
为了保质、保量、按时完成任务，本项目共投入人数15人，其中高级工程师1名、工程师2名、助理工程师4名、技术员8名。
2工作流程质量控制
产品的质量控制从各工序的每个作业环节开始，技术负责和质量检查员深入作业的各工序进行检查和指导，及时发现问题，处理问题，对作业质量进行跟踪，监督，组织实施过程检查并配合质量检查室进行最终检查。
3质量检查的实施
为了保证产品质量，避免因成图精度不符合要求而造成返工，在作业过程中进行了检测，并在最后对整个测区做了精度检测统计。
地理精度：
本测区成图检查时采取外业巡视检查和内业图面检查的方法，对建成区进行了重点检查。
院质检部门的检查人员到实地进行检查，检查地形图要素的表示是否合理，综合取舍是否恰当，是否有重要地物遗漏以及地物与地物、地物与地貌之间的关系是否合理，道路的等级表示的是否正确等。
平面精度：
在项目进行过程中，对本项目平面精度做了检测，主要检测立体模型采集的地物（如房屋、围墙、电杆、水渠）平面精度，经过检测，本测区地形图地物点点位中误差最大为0.50米，最小为0.11米，平均平面中误差为0.23米，数学精度满足规范和技术设计。
高程精度：
经过检测，本测区地形图高程中误差最大为0.26米（山地），最小为0.05米（平地），平均高程
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