xx高速公路京冀界至段家岭段技术设计书.docx

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xx高速公路京冀界至段家岭段技术设计书

北京至蓟县高速公路京冀界至段甲岭段

1:

2000数字地形图及数字高程模型项目

技术设计书

Xxx单位

二○○六年九月

1概述

1.1任务来源及内容

1.2测区自然地理概况

2基本技术要求

2.1作业依据

2.2测图规格及精度

2.3测区已有资料的分析利用

3技术方案

3.1选点与埋石

3.2平面控制测量

3.2.1三级GPS控制测量

3.2.1.1三级GPS控制点的观测

3.2.1.2三级GPS控制网平差计算

3.2.2四级GPS测量

3.2.2.1四级GPS的测量

3.2.2.2四级GPS网平差计算

3.3高程控制测量

3.3.1四等水准测量

3.4图根点控制测量

3.5外业地形图采集

3.5.1使用的仪器设备

3.5.2外业地形图测绘

3.6地形图编辑

3.7数字高程模型

3.7.1采点原则

3.7.2文件格式

4检查验收、图幅拼接及成果资料上交

北京至蓟县高速公路京冀界至段甲岭段

1:

2000数字地形图及数字高程模型项目技术设计书

1概述

1.1任务来源及内容

xx受？

的委托完成北京至蓟县高速公路京冀界至段甲岭段测绘工程。

项目包括：

基础控制点埋设，基础控制测量，图根点控制测量，全野外1:

2000数字化地形图及数字高程模型测制。

北京至蓟县高速公路京冀界至段甲岭段推荐线38Km，比较线22Km，3条延长线22Km，另加3条连接线10Km,共92Km。

推荐线数字化地形图及数字高程模型测制范围为设计线路中心线两侧各400m；7个互通立交桥（燕郊东互通、燕郊北互通、齐心庄互通、密涿枢纽互通、三河西互通、三河东互通、段甲岭互通）测制范围为沿主线路两侧各400米的基础上保证匝道连接线两侧各200米；3条连接线（燕郊北互通连接线、三河连接线、段甲岭连接线）测制范围为设计线路中心线两侧各200m。

比较线和延长线暂时只做三级GPS平面控制测量。

1.2测区自然地理概况

测区地形类别西部为平地东部为山区，测区沟壑、河渠众多，地形比较复杂。

测区内潮白河、鲍丘河、泃河穿过。

路线西起于北京六环高速公路，途经三河市平家疃、孤山、高楼、齐心庄、泃阳，止于三河市的段家岭村北，路线位于东经116°37′～117°10′和北纬39°57′～40°02′。

测区内京秦铁路、大秦铁路、北京六环高速公路、国道102穿过，交通不太方便。

2基本技术要求

2.1作业依据

本次作业执行以下规范和设计：

（1）《公路勘测规范》（JTJ061-99）

（2）《公路全球定位系统（GPS）测量规范》（JTJ/066-98）

（3）《1:

5001:

10001:

2000地形图图式》（GB/T7929-1995）

（4）《1:

5001:

10001:

2000地形图要素分类与代码》（GB14804-93）

（5）《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-91）

（6）CH1002-95《测绘产品检查验收规定》；

（7）CH1003-95《测绘产品质量评定标准》；

（8）技术设计书

本技术设计书是依据工程所需和地形限制所编写，当上述规范与本技术设计书矛盾时，以本技术设计书为准。

2.2测图规格及精度

（1）平面采用1954年北京坐标系，高斯正形投影，3°分带，中央子午线为117°。

（2）高程系统采用北京地方高程基准。

（3）地形图的比例尺为1：

2000。

基本等高距为1米，加粗等高距为5米。

（4）地形图根据设计线路的走向采用自由分幅，基本图幅规格为50cm×50cm。

图幅编号自西向东以阿拉伯数字按顺序编号（字头为前进左方向，大致朝北），前面冠以“JJ-”，如：

JJ-1、JJ-2、JJ-3、……。

成图范围为设计线路中心线两测各400米，另外每个互通立交处沿主线路两侧各400米的基础上保证匝道连接线两侧各200米，连接线两侧各200米。

（5）精度要求：

①三级GPS网最弱点相对点位中误差不超过±5cm；四级GPS网或一级导线最弱点相对点位中误差不超过±5cm。

②基础控制点的高程以四等水准测量施测，路线或环线闭合差不大于±20

㎜。

其它困难地段，基础控制点可以水准测量和GPS高程拟合相结合的方法施测，附和路线或环线闭合差不大于±25

㎜，但需请示和报告。

③图根控制点或测站点的精度以相对于邻近控制点的中误差来衡量，其点位中误差不应超过图上±0.1㎜；其高程中误差不应超过测图基本等高距的1/10。

（6）图上地物点对最近图根控制点或测站点的平面位置中误差平地、微丘应小于±0.6mm；重丘、山岭应小于±0.8mm。

（7）高程注记点相对于最近高程控制点高程中误差平地不超过±0.35m，微丘、重丘不超过±0.9m，山岭不超过±1.4m；等高线的高程中误差平地不超过1/2基本等高距，微丘、重丘不超过2/3基本等高距，山岭不超过1条基本等高距。

（8）中误差的两倍值为最大误差，但最大误差必须是个别的。

2.3测区已有资料的分析利用

（1）大地资料：

测区内的国家等级三角点和水准点成果应进行分析利用。

（2）地形图资料:

1：

50000地形图资料齐全，由中国人民解放军总参谋部测绘局1971～1983年出版，由xx档案馆提供。

1：

10000地形图资料齐全。

（3）线路线位资料:

由？

提供。

上述资料可供选埋点、测量作业参考使用。

3技术方案

3.1选点与埋石

基础控制点（即三级GPS和四级GPS）一般在设计路线中心线两侧50～150米的范围内，沿路线每隔500米左右交叉布设，埋石相邻边长尽量不超过1：

3；当受地形限制无法交叉布设时，可在同一侧连续埋设，但一般不超过三个点。

一般每隔5Km左右，及特大桥两侧布设一对相互通视的三级GPS点。

三级GPS点的距离在500～600米的范围内，特别强调一般不能小于500米。

点位一般选在山头、地头、地边、路边等地基稳定，视野开阔，不易被破坏的地方。

三级GPS点远离无线电发射源400米以上，远离220kv以上高压输电线50米以上，点位周围无大面积水域、无高大树木和房屋遮挡。

各相邻点间应相互通视，方便进行导线测量和工程放样。

基础控制点标石一般现场浇筑，规格为15cm×25cm×60cm（三级GPS点）和12cm×20cm×60cm（四级GPS点或一级导线点），标石中心为刻有“+”字的φ12mm钢筋。

标石埋设高于地面应小于5cm，且将土回填夯实。

在不易破损的沥青路面上可用道钉代替标石，钉帽中心刻有“+”字，点之记注明“钉”。

在高山和车辆人员难以到达的地方，可在坚硬、稳固的基石上刻设标志：

表面上刻记□，尺寸为外框10cm×10cm；中心刻“+”字各为5cm长，“+”刻槽宽度不超过1mm，深度不少于1mm，点之记注明“刻”。

三级GPS点、四级GPS点或一级导线点均需绘制点之记。

三级GPS点编号自西向东依次编号为GPS01、GPS02……，四级GPS点和一级导线点编号自西向东依次编号为I001、I002……，连接线点编号从主线开始依次编号，前面冠以L，从西向东1～3条，编号为L101、L102……L201、L301……，各级控制点不得有重号。

标石埋设完毕后，现场作好点之记，并在附近的明显地物上刷大红油漆，以便于寻找。

3.2平面控制测量

3.2.1三级GPS控制测量

3.2.1.1三级GPS控制点的观测

三级GPS控制网最弱点相对点位中误差不大于±5cm，最弱边相对中误差不大于1/40000，GPS相邻点间弦长精度应满足σ≤

（D为边长，不足1km的按1km计），同步环、异步环及重复边的闭合差应满足《公路全球定位系统（GPS）测量规范》中三级GPS的要求。

三级GPS控制网一般布设为大地四边形，应同附近等级高的国家平面控制网点联测，联测点数应不少于3个，并力求分布均匀，且能控制本控制网。

三角点应双边联结控制网。

三级GPS测量拟使用3台ASHTECHZ12双频GPS接收机（标称精度5mm+1ppm×D）；4台NAVCOM3010双频GPS接收机（标称精度5mm+1ppm×D）；6台北极星9600单频GPS接收机（标称精度5mm+1ppm×D）。

采用静态差分作业模式，作业执行的主要技术指标如下：

（1）每时段观测时间≥45分钟

（2）采样间隔为15秒

（3）卫星截止高度角≥15°

（4）同步观测卫星数≥4颗，一般不少于6颗

（5）卫星几何图形强度因子PDOP值≤6

（6）重复测量的最少基线数≥5％

（7）施测时段数≥1

GPS观测严格按照GPS操作规程执行，认真填写《GPS观测记录手簿》，随时保持联系以确保同步观测时间不少于45分钟，保证每一站的观测质量。

3.2.1.2三级GPS控制网的平差计算

GPS基线解算和控制网的平差计算使用随机软件。

GPS控制网的计算程序主要如下：

（1）每日收测后对当天的观测数据进行处理，解算基线向量，以确认其是否为固定双差分解。

（2）每日对合格基线用软件试算，求得同步环和异步环的闭合差，以检查基线向量的可靠性，特别是经过编辑观测数据得到的基线。

（3）GPS控制网的所有基线完成后进行控制网的平差计算：

①首先进行WGS-84坐标系的三维无约束平差。

②试进行1954年北京坐标系的二维约束平差，分析各已知三角点之间的符合性。

③通过联测的国家三角点，把GPS网的WGS—84坐标转换为1954年北京坐标系坐标。

④正式进行1954年北京坐标系的二维约束平差。

通过控制网的二维约束平差，得到各GPS控制点的平面直角坐标、大地坐标、空间坐标及各GPS控制点的点位中误差、边长相对中误差、误差椭球参数等；并对各主要精度指标进行统计与分析。

3.2.2四级GPS测量

3.2.2.1四级GPS的测量

四级GPS控制网最弱点相对点位中误差小于±5cm，GPS相邻点间弦长精度应满足σ≤

（D为边长，不足1km的按1km计），同步环、异步环及重复边的闭合差应满足《公路全球定位系统（GPS）测量规范》中四级GPS的要求。

四级GPS控制网可采用边连式和点连式布网，控制网的两端与三级GPS点联结，不可隔点联结。

四级GPS测量使用的仪器同于三级GPS，采用静态差分作业模式，作业执行的主要技术指标符合〈3.2.1.1三级GPS控制点的观测〉的要求，观测时间不少于40分钟。

GPS观测严格按照GPS操作规程执行，认真填写《GPS观测记录手簿》，随时保持联系以确保同步观测时间不少于40分钟，保证每一站的观测质量。

3.2.2.2四级GPS网的平差计算

四级GPS基线解算和间网的平差使用随机软件进行。

四级GPS控制网的平差计算程序参照〈3.2.1.2三级GPS控制网的平差计算〉执行。

控制网平差结束后对各主要精度指标进行统计与分析。

3.3高程控制测量

3.3.1四等水准测量

测区内一般基础控制点均应以四等水准测量的方法施测（困难地段经请示也可用GPS高程拟合）。

四等水准测量使用DZS3-1自动安平水准仪或DS3等水准仪，联想掌上电脑或PC-1500，1cm刻划木制三米水准标尺和铸铁尺垫。

本测区四等水准测量采用双路单测或单路往返测的方法，附和路线长度应满足规范要求。

四等水准测量的观测应符合以下规定：

水准测量的观测要求

等级

最大视线长度（m）

前后视距差（m）

前后视累计差（m）

视线高度

（m）

红黑面读数差（mm）

红黑面高差较差（mm）

检测差（mm）

四等

100

3

10

0.3

3

5

5

水准测量的主要精度要求（mm）

等级

往返测

较差

平原微丘闭合差

重丘山岭闭合差

MΔ

Mw

四等

±20

±20

±25

±6.0

±10

注：

L—水准路线的长度，以Km计；

MΔ—每Km水准测量偶然中误差；

Mw—每Km水准测量全中误差。

四等水准测量主要规程如下：

（1）每站观测结束、水准记录程序提示合格后方可搬站。

（2）每个观测段结束后由水准记录程序计算双路较差，较差符合精度要求后开始下一段的观测。

（3）当结点网形成后及时计算两条水准路线的较差，符合精度要求后开始下一段的测量。

（4）在完成两个等级水准点的联测后即进行附和路线或结点网的平差，以便及时发现可能存在的问题。

（5）完成整个测区水准线路后，全网统一平差。

四等水准测量的平差计算完成后对各主要精度指标进行统计与分析。

3.4图根点控制测量

1、图根控制点的精度：

图根控制点对最近的基本控制点的平面位置中误差应不大于图上0.1mm，对基本控制点的高程中误差应不大于1/10等高距。

2、图根点的密度：

图根点的密度每平方公里不少于5点，图根埋石点（包括基本控制点）每幅图不少于4点。

3、图根点的选点和埋石

⑴、图根点应选在通视良好，易于测图的位置上，并埋设木桩或标石，标石规格为10×15×40（cm）3。

木桩规格为5×5×35（cm）3。

在地基稳定的地方也可以用水泥钉代替。

⑵、图根点点号应统一编号。

4、图根点施测

图根点施测可使用GPS测量（高程为GPS拟合）、测距导线法、全站仪坐标法。

精度均应满足1：

2000数字测图的精度要求。

应充分利用基本控制点、图根点作为地形测图的测站点，不足时以光电测距极坐标法补充，测站点对图根点的平面位置中误差不得大于图上0.3mm，高程中误差不得大于1/6等高距。

3.5外业地形图采集

3.5.1使用的仪器设备

所用硬件：

南方全站仪NTS-352、NTS-322型全站仪6台。

计算机若干台。

所用软件:

南方CASS地形图测绘。

3.5.2外业地形图测绘

全站仪置于测站上，对中整平，量仪器高；开机，设置温度、气压、棱镜常数。

设置测站完成定向后应进行测站检核：

观测1~2个控制点或已测过的地物点（包括后视点）检核平面和高程。

地形图应表示居民地和垣栅、工矿建筑物及其他设施、交通及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、境界、地貌和土质、植被等各项地物、地貌要素，以及地理名称注记等。

并着重显示与测图用途有关的各项要素。

地物、地貌的各项要素的表示方法和取舍原则，除应按现行国家标准地形图图式执行外，还应符合如下有关规定。

1、居民地和垣栅的测绘

1-1、居民地的各类建筑物、构筑物及主要附属设施应准确测绘实地外围轮廓和如实反映建筑结构特征。

1-2、房屋的轮廓应以墙基外角为准，不区分建筑材料，2层以上房屋应注记层数。

设计线路两侧各100米内详细测绘，100米以外的可适当按街区综合取舍，图上宽度小于0.5mm的小巷可不表示。

1-3、建筑物和围墙轮廓凸凹在图上小于0.4mm，简单房屋小于0.6mm时，可用直线连接。

1-4、测绘垣栅应类别清楚，取舍得当。

城楼、城门、豁口均应实测；围墙、栅栏、栏杆等可根据其永久性、规整性、重要性等综合考虑取舍。

2、工矿建（构）筑物及其它设施的测绘

2-1、工矿建（构）筑物及其它设施的测绘，图上应准确表示其位置、形状和性质特征。

2-2、工矿建（构）筑物及其它设施依比例尺表示的，应实测其外部轮廓，并配置符号或按图式规定用依比例尺符号；不依比例尺表示的，应准确测定其定位点或定位线，用不依比例尺符号表示。

3、交通及附属设施测绘

3-1、交通及附属设施的测绘，图上应准确反映陆地道路的类别和等级，附属设施的结构和关系；正确处理道路的相交关系及与其它要素的关系。

3-2、公路路中、道路交叉处、桥面等应测注高程。

3-3、公路与其它双线道路在图上均应按实宽依比例尺表示。

公路应在图上注出公路技术等级代码，国道应注出国道路线编号。

公路、按其铺面材料分为水泥、沥青、砾石、条石或石板、硬砖、碎石和土路等，应分别以砼、沥、砾、石、砖、碴、土等注记于图中路面上，铺面材料改变处应用点线分开。

3-4、铁路与公路或其它道路平面相交时，铁路符号不中断，而将另一道路符号中断；城市道路为立体交叉或高架道路时，应测绘桥位、匝道与绿地等；多层交叉重叠，下层被上层遮住的部分不绘，桥墩或立柱视用图需要表示，垂直的挡土墙可绘实线而不绘挡土墙符号。

3-5、路堤、路堑应按实地宽度绘出边界，并应在其坡顶、坡脚适当测注高程。

3-6、通过居民地的主要道路不宜中断，应按真实位置绘出。

市区街道应将车行道、过街天桥、过街地道的出入口、分隔带、环岛、街心花园、人行道与绿化带绘出。

3-7、大车路、乡村路、内部道路按比例实测，宽度小于2米时只测路中线，以小路符号表示。

4、管线测绘

4-1、高压线及低压线（低于1万伏为低压）、通讯、地下光缆及管道，其转折和分岔处应准确测绘，高压铁塔和大于3.5万伏的电杆应逐杆测绘，各线之间关系应表示清楚。

在工矿企业、城镇、电力排灌区等低压线较多时可适当取舍，通讯线可只测绘通往市镇的主要线路，对穿越设计路线的低压线和乡级以下的通讯线，当电线数较多时也必须测绘；10Kv以上的高压线要标注电压伏数；地下管线应表示，并标明走向。

5、水系测绘

5-1、河、湖、水库、池塘、泉、井等及其它水利设施，均应准确测绘表示，有名称的加注名称。

5-2、河流、溪流、湖泊、水库等水涯线，按测图时的水位测定，当水涯线与陡坎线在图上投影距离小于1mm时以陡坎线符号表示。

河流在图上宽度小于0.5mm、沟渠在图上宽度小于0.5mm的用单线表示。

6、境界测绘

6-1、境界的测绘，图上应正确反映境界的类别、等级、位置以及与其它要素的关系。

6-2、县（区、旗）和县以上境界应测绘，界桩、界标应测坐标展绘。

6-3、两级以上境界重合时，只绘高一级境界符号。

7、地貌和土质的测绘

7-1、地貌和土质的测绘，图上应正确表示其形态、类别和分布特征。

7-2、自然形态的地貌宜用等高线表示，崩塌残蚀地貌、坡、坎和其它特殊地貌应用相应符号或用等高线配合符号表示。

7-3、各种天然形成和人工修筑的坡、坎，其坡度在70°以上时表示为陡坎，70°以下时表示为斜坡。

斜坡在图上投影宽度小于2mm，以陡坎符号表示。

当坡、坎比高小于1/2基本等高距或在图上长度小于5mm时，可不表示，坡、坎密集时，可以适当取舍。

7-4、梯田坎坡顶及坡脚宽度在图上大于2mm时，应实测坡脚。

当测图梯田坎过密，两坎间距在图上小于5mm时，可适当取舍。

梯田坎比较缓且范围较大时，可用等高线表示。

7-5、坡度在70°以下的石山和天然斜坡，可用等高线或用等高线配合符号表示。

独立石、土堆、坑穴、陡坡、斜坡、梯田坎、露岩地等应在上方量注比高。

7-6、各种土质按图式规定的相应符号表示。

8、植被的测绘

8-1、地形图上应正确反映出植被的类别特征和范围分布。

对果园、幼林及菜地、水浇地、旱地、林地、塑料大棚应实测范围，配置相应的符号表示。

大面积分布的植被在能表达清楚的情况下，可采用注记说明。

同一地段生长有多种植物时，可按经济价值和数量适当取舍。

3.6地形图编辑

（1）按照《地形图图式》的规定和样图标准、国标分类与代码，对测图提供的图幅数据进行修编和调整，经线型解释、符号填充、文字注记、图外整饰、图幅接边完成地形图编辑，经自查自校，回放纸图和提供数据交检查员进行检查，经修改直至满足成图要求。

（2）成图数据格式dwg，图幅文件命名与图号一致。

成图数据二维。

（3）成图规格：

以分幅提供的图廓点坐标为依据绘制图廓，图外整饰规格以图式样图为准。

（4）各类要素线粗与图上基本线划宽“0.15mm”一致的，按“0”线宽编辑，大于图上“0.15mm”线划宽度的按图式规定线宽编辑。

图上基本点大0.3mm。

图上不应相交的符号间距离不能小于0.3mm。

应相交的成图要素数据要实交表示。

薄膜图按图式规格打印成图。

（5）地物、地貌间相互关系参照《1：

5001：

10001：

2000地形图图式符号配合示例》编辑，彩色成图，所有成图内容应满足色层正确，线型完整，相互关系合理，不同符号间不互相压盖，高程点图面放置有困难时可采用遮盖方式，不得以全选方式处理。

（6）凡外业提供有测量坐标的各类外业测量点应按坐标生成图上点位，按图式规格表示。

（7）除能明显判定的不规则房屋外，房屋均应作正交处理。

二层以上房屋注楼层，一层不注楼层。

（8）电力线连通表示，遇稠密居民地时可间断表示，但连线走向应表示清楚。

10Kv以上的高压线要标注电压伏数。

（9）等高线编辑应满足图面光滑自然，等高线不赋值。

（10）双线表示的水渠、大车路图上不等宽的地方可取平均宽度表示。

凡外业测量有宽度的符号按外业提供的尺寸编辑。

（11）坟地能独立表示的逐个表示，面积较大时按测量范围散列配置，按外业调绘标注坟头个数。

（12）植被以符号填充表示，当图上面积大于5cm×5cm时间距放宽一倍。

（13）所有图幅应在测图已接边的基础上严格细接，接边时凡直线表示的地物接边后仍应保持直线特征，其它要素接边后应满足相互关系合理。

（14）图内所有文字、符号、数字注记应与下图廓线垂直。

图内左上角标注统一制作的坐标北符号。

（15）本次作业，对各类注记字体、字大进行如下规定：

名称

字体

大小

居民地

县级以上政府驻地

粗等线体

（Hbold,cdxt）

6.0*1.0

乡、镇政府驻地

中等线体

（Simplex,xdx）

5.5*1.0

行政村

细等线

（Simplex,xdx）

面积在图上大于25×25cm注记5.5*1.0；小于25×25cm、大于10×10cm注记4.5*1.0；小于10×10cm注记3.75*1.0

自然村

说明注记

机关、工、矿企事业单位

细等线（Simplex,xdx）

面积在图上大于10×10cm注记4.0*1.0；小于10×10cm、大于5×5cm注记3.5*1.0；小于5×5cm注记2.75*1.0

性质说明

细等线（Simplex,xdx）

2.5*1.0

山名

长中等线（Simplex,xdx）

4.0*0.75

水系名称

左斜等线（Simplex,xdx）

4.5*1.0～3.0*1.0

数字

控制点

字母

ROMANT（Rommant）

2.5*0.75

数字

ROMAND（Romand）

高程、比高等

SIMPLEX（Simplex）

2.0*0.75

公路等级

3.5*0.75～2.0*0.75

（16）本次作业，对各类图形要素颜色作如下规定:

图形要素分类

颜色值

测量控制点

1

居民地和垣栅

7

工矿建（构）筑物及其它設施

11

交通及附属設施

2

管线及附属設施

4

水系和附属設施

5

境界

6

地貌和土质

9

植被

3

图廓

7

（17）图外整饰：

图外整饰以图式附录C文字要求和样图为标准。

需统一明确的地方：

上左绘图号接合表；

上右注：

专业用图

下左注：

2006年9～11月数字化成图。

1954北京坐标系，中央子午线为117°。

北京地方高程基准，等高距为1米。

1996年版图式。

左下注：

xx

右下注：

“附注：

本幅植被除表示者外均为旱地。

”

（18）检查验收：

各级检查人员应对所有成图内容作100%的检查，直至修改合格，满足成图要求。

室级应及时检查作业员第一幅图的图面和数据，以便发现和处理认识不一致的问题。

编辑好的地形图以DWG格式的图形文件分别存放在指定目录下，并作好备份。

3.7数字高程模型

可以在全野外数字地形图采集过程中同时采集数模数据。

地形图中的地物点、地形点均