控制测量实习报告.docx
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控制测量实习报告
控制测量实习报告
2010学年第一学期
专业班级
姓名
实习日期
目录
一、概述
1.1实习目的
1.2实习要求
1.3实习的内容
1.4实习地点及时间
1.5实习的组织与实施
二、测区资料
2.1地理概况
2.2气候情况
2.3交通状况
2.4已有测绘成果资料
三、平面控制网的布设及施测
3.1导线网的布设
3.2点位选择的原则
3.3平面控制布设方案
3.4控制网略图
3.5选点、埋石方法及情况
3.6平面控制施测技术依据及施测方法
3.6.1仪器检验
3.6.2水平角观测
3.6.3距离测量
3.6.4线测量数据处理导
四、高程控制网的布设及施测
4.1水准网的布设与埋石原则
4.2水准网布设方案
4.3水准网略图
4.4高程控制施测技术依据及施测方法
4.4.1仪器检验
4.4.2测站观测操作程序：
4.5水准测量数据处理
五、三角高程测量
5.1三角高程测量的技术要求
5.2各项误差估算
5.3三角高程测量的对向观测高差较差及附合或环形闭合差
5.4三角高程测量的数据处理
六、实习总结
七、附录：
7.1控制点的点之记
7.2实习记录表
7.3实习成果表
控制测量实习报告
一、概述
《控制测量学》是测绘工程专业开设的一门实用性很强的专业课程，“控制测量课程综合实习”是教学过程的重要组成部分，是培养学生理论联系实际，分析和解决实际问题及组织管理能力等方面的综合训练环节。
为了达到强化该课程技能应用的教学目的和效果，使每个学生熟悉控制测量外业观测的基本技能和内业数据处理的方法，特模拟生产任务安排为期2周的野外“控制测量综合实习”。
每次综合实前，要根据实习的实际情况编写相应的综合实习指书。
1.1实习目的
1.巩固校内课堂所学知识，加深对控制测量基本理论的理解，能够用有关理论指导作业实践，做到理论与实践相统一，提高分析问题和解决问题的能力；
2.进行控制测量野外作业的基本技能训练，提高实际操作能力，通过实习，熟悉并掌握二、三等控制测量的作业程序及施测方法；
3.熟悉并掌握等级导线的作业程序及施测方法；
4.对野外观测成果进行整理、检查和计算，掌握用测量平差理论处理控制测量成果的基本技能；
5.通过实习，不仅了解到了控制测量的全过程，系统地掌握测量仪器的操作和检校、待定点计算的基本技能而且为今后解决实际工程中的有关问题打下基础；
6.在实习中培养严格认真的科学态度、实事求是的工作作风、吃苦耐劳的献身精神和团结协作的集体观念。
7.通过完成控制测量实际任务的煅炼，提高学生从事测绘工作的计划、组织和管理能力，培养学生良好的专业品质和职业道德。
1.2实习要求
1.掌握四等导线网的水平角观测、记录和测站平差，并进行角度观测值的化算；
2.掌握垂直角观测、记录和计算的方法，为三角高程测量计算提供资料；
3.掌握二等精密水准测量的观测、记录方法，并进行外业观测成果的验算，取得合格的外业资料；
4.掌握全站仪的使用，并测定控制网的边长，对边长观测值进行各项改正计算，从而求得高斯平面上的长度；
5.掌握城市导线（导线网）的观测和计算工作；
6.在学生收集有关测量资料的基础上，在内业用表格形式完成等级水平控制网的概算、平差，完成控制网的三角高程计算，完成二等精密水准网的计算；
7.写出实习报告，完成成果的整理、上交。
1.3实习的内容
1.充分利用已有控制测量成果，收集资料，编制技术设计书，并对设计方案进行精度估算；
2.仪器工具的借用、熟悉仪器、仪器的基本检查；
3.在教师指导下，选择合理的控制网方案，分组完成实地踏勘、选点与埋石，做点之记；
4.严格按规范要求进行外业观测，保证每站工作检核无误后方可离开，若发现数据有问题应立即重测；
5.严格按规范要求进行外业观测，保证每站工作检核无误后方可离开，若发现数据有问题应立即重测；
6.依几何条件进行导线网全部外业观测成果的检查与验算严格按规范要求进行外业观测，保证每站工作检核无误后方可离开，若发现数据有问题应立即重测。
7.每个学生不少于2个测站的单程二等水准测量的观测和记录水准路线外业观测成果的验算和成果表的编算；
8.整理外业观测数据资料，准备控制网的平差；
9.上机练习应用软件进行数据计算；
10.书写实习报告，整理上交，按技术设计要求，提交成果。
1.4实习地点及时间
1.实习地点：
2.实习时间：
1.5实习的组织与实施
为便于实习和平行作业，本次实习分为若干个实习小组（一般5人），各组设组长1人，协助指导教师负责组织本小组的各项实习、仪器的借用与保管、资料的收集与整理等各项具体工作，并处理好与其它实习小组的协调工作。
为明确职责并利于测量仪器的借用与保管，实习小组又分为精密水准测量小组、全站仪小组2种类型（分组情况可视实习进度灵活安排）。
全部实习由指导教师统一指挥，班干部及各组组长应积极配合教师做好本班、本组的各项工作。
二、测区资料
2.1地理概况
日照市位于东经118°35′――119°39′、北纬35°04′――36°02′之间，地处中国沿海中断，山东半岛南翼，东临黄海，隔海与日本、韩国相望，北邻青岛，南接江苏连云港，西通中国内陆诸省区，具有得天独厚的区位优势。
日照地处海滨，境内地貌类型多样，有平原、山丘、水域、湿地、海洋等丰富多样的自然景观。
地势中高周低，略向东南方向倾斜，属鲁东丘陵与鲁中南。
日照，因“日出初光先照”而得名，地处山东半岛南翼，位于东经118°35＇－119°39＇,北纬35°04＇－36°02＇。
东临黄海，与日本、韩国隔海相望，北靠青岛，南与江苏连云港毗邻，西靠沂蒙山区。
日照地区属鲁东丘陵，总的地势背山面海，中高周低，略向东南倾斜，山地、丘陵、平原相间分布。
最高点为五莲县的马耳山，海拔706米；最低点在东港区东海峪村，海拔1米。
山地占总面积的17.5%，丘陵占57.2%，平原占25.3%。
全市总面积5310平方公里，其中山区、丘陵、平原各占三分之一，海岸线100公里。
现辖东港区、岚山区、莒县、五莲县和日照经济开发区、山海天旅游度假区。
有54个乡镇、街道，2981个村居，总人口280万。
日照大学科技园位于日照市区东北部，北依卧龙山，南靠新市区，东连山海天旅游度假区，西接日照高科技工业园，背山面海，环境优越。
主要分为高等教育、科技研发、科技商务三个功能区。
园区按照"大学科技园、文化旅游园、生态观光园"的理念，突出海滨城市、生态城市、文化城市、现代城市的特点，高起点规划、高标准建设、高效能管理，充分体现人与自然的和谐统一。
整个园区以大学为纽带，具有浓厚的文化内涵，努力构筑优秀人才汇聚、文化氛围浓厚、生态环境优美的新型区域，成为全市城市建设的亮点、生态建设的示范点和现代海滨城市的展示点。
日照市境河流分别归属沭河、潍河水系。
潍河流入渤海，其余大多流入黄海。
有较大河流18条，总长461.4公里，流域面积5222.7平方公里。
沭河，发源于沂山南麓，境内段长76.5公里，流域面积1718.4平方公里。
潍河，贯穿五莲、莒县，境内段长121.4公里，流域面积1350.2平方公里。
傅瞳河，是境内大河，长73.5公里，流域面积1060平方公里。
2.2气候情况
日照市属暖温带湿润季风区大陆性气候。
东部属暖、湿润季风区大陆气候；西部属温暖带季风区大陆性气候。
四季分明，雨热同季；冬无严寒，夏无酷暑。
年平均气温12.1～12.6℃，东部沿海高于西部、北部内陆。
年平均降水845～915毫米，自东南向西北递减。
年日照总时数2530小时。
年平均相对湿度70%～74%，明显偏大。
霜日60天左右，最多可达80天以上，最少20多天，全年元霜日平均为226天。
2.3交通状况
日照交通便捷，市内公路、铁路、港口设施完善，四通八达。
204、206国道，日东、同三高速公路，荷日、胶新铁路纵贯市境。
以日竹、同三日照段高速公路、兖石铁路复线、蓝新铁路日照段建设为标志的大交通格局已经形成。
每天发往省内外的客车达300余班次，每天都有发往北京、郑州、济南的旅客列车，城区公交车已开通22条线路。
日照港为中国第二大煤炭输出港，也是综合性大港。
1995年3月，日照被确立为新亚欧大陆桥东方桥头堡，日照港成为枢纽港。
岚山港是中国目前最大的液体化工码头。
2.4已有测绘成果资料
测区控制点两个
大学城的地形图资料。
三、平面控制网的布设及施测
3.1导线网的布设
1.导线网用作测区的首级控制时，应布设成环形网或多边形网，宜联测2个已知方向。
2.加密网可采用单一附合导线或多结点导线网形式；
3.线宜布设成直伸形状，相邻边长不宜相差过大；
4.网内不同线路上的点也不宜相距过近。
3.2点位选择的原则
1.点位应选在质地坚硬、稳固可靠、便于保存的地方，视野应相对开阔，便于加密、扩展和寻找；
2.相邻点之间应通视良好，其视线距障碍物的距离，三、四等不宜小于1.5m；四等以下宜保证便于观测，以不受旁折光的影响为原则；
3.当采用电磁波测距时，相邻点之间视线应避开烟囱、散热塔、散热池等发热体及强电磁场；
4.相邻两点之间的视线倾角不宜太大；
5.充分利用旧有控制点。
3.3平面控制布设方案
每个组都采用闭合导线，以高级控制点：
烟台路和学苑路中线的交点为起始点，以烟台路和滨州路中线的交点—起始点为边的坐标方位角作为起始坐标方位角，经十二个点，闭合到起始点上。
实地踏勘、选点并建立标志，并对导线点进行统一编号。
3.4控制网略图
（各角的角度，各边的距离见外业记录表）
3.5选点、埋石方法及情况
本次实习共选十二个点，分布情况如控制网所示，每个点位处都是钢钉。
3.6平面控制施测技术依据及施测方法
原理：
根据所测出的导线各边的坐标方位角和相应边的边长，计算各边的坐标增量，从而求得该点坐标
一级导线网的主要技术要求
等级
导线长度（km）
平均边长（km）
测角中误差（″）
测距中误差（mm）
测距相对中误差
测回数
方位角闭合差（″）
导线全长相对闭合差
1″级仪器
2″级仪器
6″级仪器
一级
4
0.5
5
15
1/14000
—
2
4
10
≤1/15000
3.6.1仪器检验
在一测区开始作业前应对全站仪进行以下项目的检验：
1.照准部旋转轴正确性指标
2.光学经纬仪的测微器行差及隙动差指标
3.水平轴不垂直于垂直轴之差指标
4.仪器的基座在照准部旋转的位移指标
5.光学对中器或激光对中器的对中误差
3.6.2水平角观测
导线采用全站仪，按测回法来观测，测角时要么全部观测导线的左角（位于导线前进方向左侧的角），要么全部观测右角，并严格按照操作程序来操作。
每个人进行两个测回进行测角。
（见表数据）
3.6.2.1观测所使用的全站仪应符合下列规定：
1.照准部旋转轴正确性指标：
管水准器气泡或电子水准器长气泡在各位置的读数较差，不应超过1格；
2.光学经纬仪的测微器行差及隙动差指标不应大于2″；
3.水平轴不垂直于垂直轴之差指标不应超过15″；
4.补偿器的补偿要求，在仪器补偿器的补偿区间，对观测成果应能进行有效补偿。
5.垂直微动旋转使用时，视准轴在水平方向上不产生偏移；
6.仪器的基座在照准部旋转的位移指标不应超过1″；
7.光学对中器或激光对中器的对中误差不应大于1mm。
3.6.2.2水平角观测时注意事项:
1.观测的方向数不多于3个时，可不归零，各测回应均匀地分配在度盘和测微器的不同位置上。
2.水平角方向观测应在通视良好、成像清晰稳定时进行。
全部测回宜在一个时间段内测完。
3.观测过程中，气泡中心位置偏离不得超过1格；气泡偏离接近1格时，应在测回间重新整置仪器。
4.在观测过程中，两倍照准差（2c）的绝对值，不得大于30〃。
5.水平角的观测值应取各测回的平均数作为测站成果。
3.6.3距离测量
测边也采用全站仪来观测，并进行往返观测取平均值。
（见表数据）
测距仪器的标称精度，按下式表示。
式中
——测距中误差（mm）；
a——标称精度中的固定误差（mm）；
b——标称精度中的比例误差系数（mm/km）；
D——测距长度（km）。
3.6.3.1测距作业时注意事项:
1.测站对中误差和反光镜对中误差不应大于2mm；
2.当观测数据超限时，应重测整个测回，如观测数据出现分群时，应分析原因，采取相应措施重新观测；
3.等级控制网的边长测量，应分别量取两端点观测始末的气象数据，计算时应取平均值。
4.当测距边用三角高程测定的高差进行修正时，垂直角的观测和对向观测高差较差要求。
3.6.4导线测量数据处理
3.6.4.1检查复核
1.应全面检查导线测量外业记录、数据是否齐全，有无记错、算错，成果是否符合精度要求，起算数据是否正确。
2.绘制导线略图，把起算数据、观测数据标注在图上相应的位置。
应对标注的数据进行复核。
3.确定内业计算中的取一级导线位要求，本导线采用一级导线，角度取位至秒，边长和坐标取位至毫米。
3.6.4.2水平距离计算，应符合下列规定：
1.测量斜距，须经气象改正和仪器的加、乘常数改正后才能进行水平距离计算；
2.两点间的高差测量，宜采用水准测量。
当采用三角高程测量时，其高差应进行大气折光改正和地球曲率改正；
3.水平距离计算：
边长较短（S＜3km），采用近似公式计算；
式中
——水平距离（m）；
——经气象及加、乘常数等改正后的斜距（m）；
——仪器与反光镜之间的高差（m）；
3.6.4.3导线网水平角观测的测角中误差，应按下式计算：
=
式中
——导线环的角度闭合差或附合导线的方位角闭合差（″）；
n——计算
时的相应测站数；
N——闭合环及附合导线的总数。
3.6.4.4测距边的精度评定,应按下式计算：
1.单位权中误差：
式中
——单位权中误差；
d——各边往、返距离的较差（mm）；
n——测距边数；
P——各边距离的先验权，其值为
，
为测距的先验中误差，可按测距仪器的标称精度计算。
2.任一边的实际测距中误差：
式中
——第i边的实际测距中误差（mm）；
——第i边距离测量的先验权。
3.当网中的边长相差不大时，可按下式计算平均测距中误差：
式中
——平均测距中误差（mm）。
一级及以上等级的导线网计算，应采用严密平差法，导线网平差时，先验中误差
及
，也可用数理统计等方法求得的经验公式估算先验中误差的值，并用以计算角度及边长的权。
平差计算时，对计算略图和计算机输入数据应进行仔细校对，对计算结果应进行检查。
打印输出的平差成果，应列有起算数据、观测数据以及必要的中间数据。
平差后的精度评定，应包含有单位权中误差、相对误差椭圆参数、边长相对中误差或点位中误差等。
当采用简化平差时，平差后的精度评定，可作相应简化。
3.6.4.5[控制网概况]
1.平面控制网等级：
城市一级，验前单位权中误差5.0（s）
2.控制网数据统计结果
[边长统计结果]总边长：
6942.5910,平均边长：
534.0455,最小边长：
197.3660,最大边长：
712.9700
[角度统计结果]控制网中最小角度：
49.2340,最大角度：
214.1542
3.控制网中最大误差情况
最大点位误差=15.3942（m）
最大点间误差=6.8460（m）
最大边长比例误差=236
平面网验后单位权中误差=824.61（s）
4.几何条件:
闭合导线
5.路径：
[CI006-CI007-CI008-CI009-CI010-CI011-CI021-CI001-CI002-CI003-CI004-CI005]
6.角度闭合差=2907（s）,限差=35（s）
fx=-11.122（m）,fy=14.520（m）,fd=18.291（m）
[s]=6229.674（m）,k=1/341,平均边长=519.140（m）
四、高程控制网的布设及施测
4.1水准网的布设与埋石原则
1.高程控制点间的距离，一般地区应为1～3km，工业厂区、城镇建筑区宜小于1km。
首级高程控制网的等级，应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理选择。
首级网应布设成环形网，加密网宜布设成附合路线或结点网；
2.将点位选在质地坚硬、密实、稳固的地方或稳定的建筑物上，且便于寻找、保存和引测；当采用数字水准仪作业时，水准路线还应避开电磁场的干扰；宜采用水准标石，也可采用墙水准点。
标志及标石的埋设规格，应按《国家一、二等水准测量规范》（2006）。
4.2水准网布设方案
学苑路、青岛路、山海路及烟台路一个闭合路线。
水准点共四个，分别是四条路的交点处，点位与导线点相同。
水准路线的选择：
我组从济宁医学院附近CI021号点出发，经日照职业技术学院附近CI013号点到达CI019号点，然后再返回CI0201号点,导线全长5000多米，即采用与已知点联测的导线方案。
4.3水准网略图
二等水准路线
（各相邻点的高差见水准记录表，距离见导线记录表）
三等水准路线
（各相邻点的高差见水准记录表，距离见导线记录表）
4.4高程控制施测技术依据及施测方法
水准测量的主要技术要求
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
附合或环线
平地（mm）
山地（mm）
二等
2
－
DS1
因瓦
往返各一次
往返各一次
－
等级
观测顺序
最大视线长度
前后视距差
K+黑红
黑红面高差之差
前后视距累积差
路线总长
高差闭合差
三等
后后前前
75m
≤±2m
≤±2mm
≤±3mm
≤±5m
≤200km
4.4.1仪器检验
1.水准仪测量作业前应做如下项目的检验：
2.水准仪的检视；
3.水准仪上概略水准器的检校；光学测微器隙动差和分划值的测定；
4.水泡式水准仪交叉误差的检验；
5.i角的检验。
4.4.2测站观测操作程序：
往测奇数站和返测偶数站的观测程序（后前前后）往测偶数站和返测奇数站的观测程序（前后后前）
1.首先将仪器整平；
2.用照准后视水准尺，用契形丝夹准基本分划，读取基本分划和测微器读数，再读取后视基本分划的上下丝视差读数，并记录读数；
3.旋转望远镜照准前视水准尺，用契形丝夹准基本分划和测微器读数，并读取基本分划的上下丝视差读数，并记录读数；
4.再旋转微动螺旋照准前视，用契形丝夹准辅助分划，并记录读数；
5.旋转望远镜照准后视水准尺，用契形丝夹准辅助分划，并读数记录；
以上是往测奇数站的观测程序。
具体作业方法如下：
在选取了合适的水准路线和固定点之后（水准路线见附图），开始进行第一测站的观测，将水准尺立于固定点上做为后视，水准仪放置杂水准路线附近合适位置，然后在施测路径前进方向上取仪器与后尺大致相等距离放置尺垫，在尺垫上树立前尺。
随后观测员对水准仪进行整平，并按相应的顺序对后尺前尺进行读数。
在一测站完毕后，通知后尺移站，此时前一站的前视点变为后一站的后视点，按照与前一站相同的工作程序完成该站的测量，直到完成该测段为止。
4.5水准测量数据处理
检查复核：
应全面检查导线测量外业记录、数据是否齐全，有无记错、算错，成果是否符合精度要求，起算数据是否正确。
水准测量数据处理的精度评定公式。
水准测量的精度评定，通常采用以下两个公式
一式是利用测段的往返高差不符值来推求水准观测中误差，其主要反映了测段间偶然误差的影响，因此称为水准测量每千米高差的偶然中误差。
二式是利用环线的闭合差来推求水准观测中误差，其反映了偶然误差和系统误差的综合影响，因此称为水准测量每千米高差的全中误差。
三等
021--004
004--019
019--013
013--021
闭合差
往测
1.495m
1.165m
11.413m
-14.147m
-7.4cm
返测
-1.509m
-1.200m
-11.380m
14.230m
14.1cm
往返高差不符值
-1.4cm
-3.5cm
3.3cm
-6cm
二等
021--013
013--019
往测
-11.50788m
返测
11.59259m
往返高差不符值
-8.471cm
误差分析
测量误差的来源，其主要有三个方面：
仪器误差（仪器本身所决定，属客观误差来源）、观测误差（由于人员的技术水平而造成，属于主观误差来源）、外界影响误差。
（受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制，属于可变动误差来源）
另外，外业操作中，在测站放置脚架时，脚架的两条架应该沿水准路线或闭合路线的前进方向，这样在读数过程中因测量员碰触脚架而产生误差；根据我们小组读的数据大部分是在读数较犹豫的时候获得的，再加上自身的测量水平不行，不规范操作。
最终，导致各种限差都超限。
平差软件平差
平差计算时，对计算略图和计算机输入数据应进行仔细校对，对计算结果应进行检查。
打印输出的平差成果，应列有起算数据、观测数据以及必要的中间数据。
平差后的精度评定，应包含有单位权中误差、相对误差椭圆参数、边长相对中误差或点位中误差等。
根据其他组外业测量的结果进行平差计算
[控制网概况]
高程控制网等级：
国家三等
每公里高差中误差=8.20（mm）
起始点高程
CI02122.9460（m）
几何条件:
闭合水准
路径：
[CI013-CI019-CI004-CI021]
高差闭合差=-24.0（mm）,限差=223.9（mm）
路线长度=20.049（km）
五、三角高程测量
5.1三角高程测量的技术要求
直返觇观测每千米高差中误差。
直返觇观测每千米高差中误差的计算公式
式中：
——直返觇观测每千米高差中误差；
——垂直角；
——电磁波三角高程测量斜距；
——地球曲率半径；
——仪器和觇标的量高中误差；
——直返觇折光系数之差的中误差。
5.2各项误差估算
1.测距误差：
ms对高差的影响与垂直角
的大小有关，一般中、短程红外测距仪器的测距精度ms为5+5ppm×S，由于测距精度高，因此它对高差精度的影响很小。
2.测角误差：
垂直角观测误差m
对高差的影响随边长S的增加而增大，这一影响比测边误差的影响要大得多。
为了削减其影响，主要从两方面考虑，一是控制边长不要太长，本规范规定不要超过1km。
二是增加垂直角的测回数，提高测角精度。
测角误差估算如下：
设
则，指标差中误差和指标差较差中误差为
垂直角一测回测角中误差和测回较差的中误差为
垂直角n测回测角中误差为
3.大气折光影响的误差：
垂直角采用对向观测，而且又在尽量短的时间内进行，大气折光系数的变化是相当小的，因此，可以说对向观测垂直角可以很好地抵消大气折光的影响。
但实际上，无论采取何种措施，大气折光系数不
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