控制测量技术总结.docx
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控制测量技术总结
广西省柳州市雒容至东泉公路工程测量
技
术
总
结
陕西力达工程咨询有限公司
2016年12月
广西省柳州市雒容至东泉公路工程测量
编制人：
日期：
2016年12月10日
审核人：
日期：
2016年12月11日
审批人：
日期：
2016年12月11日
陕西力达工程咨询有限公司
2016年12月
1概述
项目名称：
广西省柳州市雒容至东泉公路
1.1概况
拟建柳州市雒容至东泉公路位于广西壮族自治区柳州市区和柳州市柳城县境内，连接雒容镇、洛埠镇、西安乡、东泉镇，是《广西普通公路省道网规划报告（征求意见稿）》中“横4”“纵6”的重要分支，能有效将柳州及周边的交通引入“横4”“纵6”。
，进而与广西的整个公路网形成快捷连接通道。
其功能定位为普通省道公路，是广西区普通公路省道网规划中的重要路段，是广西公路网的重要组成部分。
该公路的修建对完善广西公路网，提高沿线交通基础设施条件，充分发挥广西公路网的功能与作用，以及促进区域经济的发展具有重要意义。
本标项目为“柳州市雒容至东泉公路工程”，桩号范围：
K7+000～K28+150（断链：
K9+601=K9+367.890，长链233.110m），路线全长21.383公里。
受中交第一公路勘察设计研究院有限公司（甲方）委托，陕西力达工程咨询有限公司（乙方）承担该项目的基础控制测量任务。
1.2项目地理位置
雒容至东泉公路起于柳州市柳东新区雒容工业园区的柳东大道与规划东外环交汇处，向北途径洛埠镇、凉亭村、西安乡、螺田村、东泉镇、新屋村，终点位于柳城县东泉华侨农场中部规划主干道与现状X077县道交汇处，顺接X077县道。
项目范围：
东经：
10929－10932，北纬：
2426－2437。
1.3项目管理
（1）项目单位：
项目主体单位：
中交第一公路勘察设计研究院有限公司
项目承担单位：
陕西力达工程咨询有限公司
（2）测绘工作内容：
项目工作内容为：
四等GPS控制点测量、一级GPS控制点测量、三等水准测量。
1.4作业时间及完成工作量
测量工作由2016年11月9日起至2016年12月10日止。
主要工作量具体工作量统计如下：
具体完成工作量一览表
序号
具体工作内容
数量
单位
备注
1
三等GPS点测量
4
点
2
四等GPS点测量
11
点
含4个已知点
3
一级GPS点测量
44
点
含9个已知点
4
三等水准测量
124.4
km
1.5已有成果资料及利用情况
（1）由甲方提供的1∶10000地形图，作为项目的基本用图；
（2）由乙方在陕西省测绘局档案资料馆获取的国家级B级GPS起算点3个，点号分别为：
大岭、梳妆玲、八挂岭。
经实地踏勘，三个点均被破坏。
我们埋设4个C级点，分别为：
GC01、GC02、GC03、GC04，用GPS静态测量方法，同时段观测4个小时，共观测2个时段，由国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心解算得到西安80坐标系下成果，做为本项目平面起算点国家Ⅰ等水准点2个，分别是：
Ⅰ柳荔6-1、Ⅰ怀柳104。
其中Ⅰ柳荔6-1点遭到破坏，本项目采用Ⅰ怀柳104做为高程起算点。
1.6人员组织及设备
（1）主要技术人员
序号
姓名
专业
职称
项目任职
备注
1
呼海龙
工程测量
高级工程师
项目负责
2
张志俊
工程测量
高级工程师
质检
3
郭浩
工程测量
工程师
技术负责
4
张二强
工程测量
助理工程师
作业员
5
刘佳
工程测量
助理工程师
作业员
6
宋江海
工程测量技术
四级测量员
作业员
7
张彪
工程测量技术
四级测量员
作业员
8
王强强
工程造价
四级测量员
作业员
9
姚帅军
工程测量技术
四级测量员
作业员
10
宋群地
驾驶员
（2）投入主要仪器设备
序号
设备名称
型号
精度
数量
备注
1
GPS-RTK
科力达K96T
3mm±1.5ppm
6台
2
全站仪
徕卡TS02
2＂
1台
3
全站仪
徕卡TSA2003
2＂
1台
4
水准仪
中纬ZDL700
DS07
1台
5
水准仪
中纬ZDL032
DS03
1台
6
打印机
HP1007
1台
7
电脑
8台
8
工程车辆
1台
2作业依据
2.1执行技术依据
1）《公路勘测规范》（JTGC10—2007）；
2）《公路勘测细则》（JTG/TC10-2007）；
3）GB/T18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》；
4）GB/T12898-2009《国家三、四等水准测量规范》；
5）GB/T24356-2009《测绘成果质量检查与验收》；
6）CH/T1004-2005《测绘技术设计规定》；
7）CH/T1001-2005《测绘技术总结编写规定》；
8）本项目技术设计书（凡引用规范有多项选择时，以本设计书为准）。
2.2平面坐标系统与高程系统
（1）平面坐标系统：
为了满足每公里投影变形值小于2.5cm，本项目采用1980西安椭球建立独立坐标系，3度带高斯正形投影，中央子午线为109度30分，高程抵偿面为100米。
经过计算实地检核最大的投影变形值为1.56cm/Km。
（2）高程系统为1985国家高程基准。
3平面控制测量
3.1四等平面控制网布设
按照《公路勘测规范》和《公路勘测规范细则》要求，对初步设计路线沿线进行了四等GPS控制网的布设。
四等平面控制网利用4个C级点进行起算，其点号分别为GC01、GC02、GC03、GC04。
四等平面控制网中共联测7个所求点。
3.2一级平面控制网布设
一级GPS控制网所利用5个四等GPS点和4个C级GPS点进行起算，起算点号分别为：
GC01、GC02、GC03、GC04、GD01、GD03、GD04GD06、GD07，网中共联测35个所求点。
3.3选点与埋石
（1）沿线路两侧埋石，绝大多数埋石距线路中心线在50至300米范围内，个别困难的地方距离适当放宽；
（2）控制点标石均埋设于便于安置GPS接收机设备和操作，视野开阔，视场内没有高度大于15°的成片障碍物，相邻点之间通视良好，观测视线超越或旁离障碍物均大于1.5米；
（3）控制点点位均选在基础稳固，并易于长期保存和便于寻找的地点；
（4）埋设的三等、四等及一级GPS点标石为现浇标石，其规格分别为25cm（上顶宽）×50cm（下底宽）×60cm（高）、20cm（上顶宽）×40cm（下底宽）×60cm（高）、15cm（上顶宽）×30cm（下底宽）×60cm（高）的棱型柱状标石；地面浇筑40cm×40cm护桩，并用红油漆喷绘点号；
（5）三等GPS控制点编号以字母“GC”开头，后面加2位阿拉伯数字，从01至04、中间没有断号，没有重号。
四等GPS控制点编号以字母“GD”开头，后面加2位阿拉伯数字，从01至07、中间没有断号，没有重号。
一级控制点编号以字母“GE”开头后面加2位数字，从01至35，中间没有断号，没有重号。
所有埋设的控制点在埋石处设置了明显的指向标志，并现场绘制点之记。
3.4GPS观测
（1）GPS控制网观测采用边连接同步推进的方法进行连测。
（2）GPS控制网测量的天线安置、对中、量取天线高、施测时段数和手薄记录等严格按《公路勘测规范》要求执行。
（3）在安置仪器时，进行了仔细对中，严格整平，天线单元对中误差小于±3mm；从互为120°的三个位置精确量取天线高，天线高量取互差小于±3mm。
（4）观测按照以下技术要求执行的：
测量等级
项目
四等
一级
卫星高度角（°）
≥15°
≥15°
同时观测有效卫星数（个）
≥4
≥4
时间长度
静态（min）
≥60
≥45
数据采样间隔
15秒
15秒
平均重复设站数（次/每点）
≥1.6
≥1.4
图形强度因子（GDOP）
≤6
≤6
在实际操作过程中四等GPS观5台仪器观测了4个时段，平均重复设站为2.14大于四等平均重复设站数1.6的要求，一级GPS观5台仪器观测了14个时段，平均重复设站为1.59大于一级平均重复设站数1.4的要求。
3.5GPS数据预处理
利用GPS数据预处理使用科力达随机携带的商用软件南方测绘Gnss数据处理软件在电脑上进行基线解算，解算时按以下公式进行了重复基线互差、同步环、异步环检核，结果符合均以下规定：
标准差：
σ（ｍｍ）≤（a2＋（b*d）２）1/2；
1重复基线互差ds≤2
σ；
同步环：
、
、
≤
，
≤
；
②异步环：
、
、
≤
，
≤2
③无约束平差中，基线分量的改正数绝对值满足下面公式规定：
、
、
≤
式中：
——标准差（mm）。
④约束平差中，基线分量的改正数与经过粗差剔除后的无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值满足下面公式规定：
、
、
≤
式中：
——标准差（mm）。
注：
d为基线长度，单位km，n为环边数，σ相应级别规定的精度，四等GPS数据处理时：
a固定误差5mm，b比例误差系数3ppm，一级GPS数据处理时：
a固定误差10mm，b比例误差系数3ppm；
3.6平差计算
GPS控制网的平差计算在南方测绘Gnss数据处理软件下进行。
首先进行基线向量网在WGS－84坐标系中的三维无约束平差；然后采用1980西安坐标系3°带，高斯投影平面直角坐标系，中央子午线为111度，坐标系统下进行二维约束平差，最后把平差成果转换成公路独立坐标系下的最终成果。
3.7起算点精度分析
经过GPS控制网平差计算后的尺度比为0.79PPm,其中误差为1/3664911。
起算点满足1/70000的要求，与本控制网的兼容性吻合。
4高程控制测量
4.1高程控制网的布设
测区高程控制网利用国家1个高等级点进行起算,其点名为怀柳104。
测量等级为三等。
水准网由1个大闭合环及4个小闭合环组成。
4.2三等水准联测
使用2台中纬电子水准仪配条型直尺分2个作业组采用几何水准测量的方法对测区的每个平面控制点进行高程联测。
高程控制网共施测平面控制点46点。
施测水准路线长124.4公里。
三等水准测量采用“后、前、前、后”方法进行观测，其技术要求按其表中执行；
（1）水准观测技术要求均满足下表的规定：
等级
水准仪型号
视线长度（m）
前后视较差（m）
前后视累积差m
视线离地面长度m
黑红面读数差（mm）
黑红面高差较差
（mm）
三等
DS1
≤100
≤3
≤6
≥0.3
≤1.0
≤1.5
（2）水准测量的主要精度技术要求应符合下表的规定：
等级
往返较差、附合或环线闭合差（mm）
检测已测测段高差之差（mm）
平原微丘区
山岭重丘区
三等
≤±12
≤±3.5
或≤±15
≤±20
4.3三等水准平差计算
1）测段距离汇总和测段高差汇总；
2）几何水准施测采用的是中纬公司生产的3米条码标尺，依据厂家鉴定：
该尺的尺长误差每名义米长小于10um，经计算本项目累计尺长改正数小于0.1mm,故在本项目计算中不需要进行水准尺长度误差改正。
3）在水准测量的施测过程中分阶段对仪器的i角进行了检查，满足规范要求。
4）三等水准网采用清华山维平差软件计算。
5）三等水准网中最长的闭合环路线长为124公里（环路线中有5个闭合环），闭合环线最长为42公里。
节点最长距离为18.9公里。
6）高程测量数字取位均符合下表的规定：
等级
各测站高差
（mm）
往返测距离
总和（km）
往返测距离
中数（km）
往返测高差
总和（mm）
往返测高差
中数（mm）
高程
（mm）
各等
0.1
0.1
0.1
0.1
1
1
5测量成果质量情况
5.1平面控制测量成果质量符合情况
四等GPS控制网联测了4个高级控制点，满足规范不少于3个点的要求。
起算点点位和精度情况经过实地踏勘和平差计算使用，点位完好，成果正确，平差
成果吻合性较好。
本项目区域内共布设7个四等GPS控制点和35个一级GPS控制点。
经平差计算后平面控制网的各项精度指标均满足规范相关要求。
（1）四等GPS网平面精度统计
平差后四等GPS网最弱点是GD07，其点位中误差为±1.79mm，小于±5.0cm的限差；基线相对精度最弱边为1/233303（GC04—GD07），小于1/35000的要求。
最弱相邻点相对中误差为±1.09cm小于±3cm。
（2）一级GPS网平面精度统计
平差后一级GPS网最弱点是GE35，其点位中误差为±2.93cm，小于±5.0cm的限差；基线相对精度最弱边为1/74640（GE21—GE20），小于1/20000的要求；最弱相邻点相对中误差为±2.10cm小于±3cm。
5.1.1四等和一级GPS控制网精度检查
为了证明测量成果的真实性和可靠性，公司委派专职检查人员配合项目组作业人员对四等和一级GPS控制成果进行了抽查。
抽查的地方为设计路线的起、终点和中间部位。
检查的方法为使用徕卡（J2型）全站仪外业设站进行边长测量。
外业共测量8条边长，其中四等边长3条，一级5条，四等边长最大误差为1∶82487小于1∶35000，一级边长最大误差为1∶70996小于1∶20000，满足规范要求。
GPS边长精度检查情况如下：
序号
起点号
止点号
光电边长（m）
GPS边长（m）
较差（m）
相对中误差
限差
1
GC04
GD07
583.448
583.446
0.002
291724
35000
2
GC01
GD01
494.926
494.920
0.006
82487
35000
3
GD04
GD05
487.212
487.215
-0.003
162404
35000
4
GE22
GE23
662.650
662.643
0.007
94664
20000
5
GE20
GE21
204.049
204.047
0.002
102024
20000
6
GE03
GE04
419.656
419.652
0.004
104914
20000
7
GE07
GE08
373.698
372.696
0.002
186849
20000
8
GE31
GE32
496.977
496.970
0.007
70996
20000
5.2高程控制测量成果质量符合情况
5.2.1三等水准精度情况
项目组施测的三等水准网所利用的国家1个高等级起算点，经过外业踏勘和平差计算使用其标石完整，起算数据正确。
三等水准网所形成的4个闭合环线经过精度统计没有发现超限情况。
其三等水准网中最大高程中误差[I6-1]=14.99（mm），小于规范的±25mm。
闭合环线最大闭合差为23mm，允许值为±78mm。
由闭合环线计算的水准路线测量每公里高差中误差=3.52（mm），小于规范中的±6mm。
通过以上数据说明，三等水准网的各项精度指标均满足《公路勘测规范》的相关要求。
三等水准网详细精度统计如下：
序号:
<1>:
闭合水准
路径：
[GE22-GE23-GE24-GE25-GC03-GD04-GD05]
高差闭合差=6.55（mm）,限差=±12*SQRT（8.041）=±34.03（mm）
路线长度=8.041（km）
序号:
<2>:
闭合水准
路径：
[GE31-GE32-GE33-GE34-GE35-GD07-GC04-GC03-GE26-GE27-GE28-GE29-GE30-GD06]
高差闭合差=-10.73（mm）,限差=±12*SQRT（13.799）=±44.58（mm）
路线长度=13.799（km）
序号:
<3>:
闭合水准
路径：
[GE04-GE05-GD02-GE06-GE07-GE08-GE09-GD03-I6-1-GC01-GD01-GE01-GE02-GE03]
高差闭合差=22.90（mm）,限差=±12*SQRT（42.346）=±78.09（mm）
路线长度=42.346（km）
序号:
<4>:
闭合水准
路径：
[GC02-GE15-GE16-GE17-GE18-GE19-GE20-GE21-GD04-GD03-GE10-GE11-GE12-GE13-GE14]
高差闭合差=2.50（mm）,限差=±12*SQRT（25.521）=±60.62（mm）
路线长度=25.521（km）
5.2.2三等水准外业检测
检查人员在检查平面成果的同时，对项目组的三等水准成果进行了检测。
检查的方法是使用电子水准仪配合条型码铟钢尺进行几何水准测量高差，共检测15段水准高差，计12.7公里。
两次测量成果最大误差为12mm，限差为±22mm。
三等水准检测精度的详细情况见下表；
三等水准高差检测精度统计表
序号
检测高差
原测高差（m）
较差（mm）
限差（mm）
起点号
止点号
高差（m）
距离（Km）
1
GC01
GD01
42.515
1.2
42.51
5
22
2
GD01
GE01
5.847
2.4
5.841
6
31
3
GE01
GE02
6.792
0.3
6.794
2
11
4
GE02
GE03
-1.514
1.2
-1.502
12
22
5
GD03
GE10
10.788
0.6
10.781
7
15
6
GE14
GC02
15.101
0.8
15.109
8
18
7
GC02
GE15
-18.342
1.1
-18.349
7
21
8
GE15
GE16
-2.241
0.7
-2.245
4
17
9
GD05
GE22
0.189
0.8
0.185
4
18
10
GE22
GE23
-3.518
0.9
-3.513
5
19
11
GE23
GE24
5.271
0.6
5.279
8
15
12
GE33
GE34
3.022
0.5
3.027
5
14
13
GE34
GE35
-1.655
0.5
-1.659
4
14
14
GE35
GD07
-4.292
0.5
-4.299
7
14
15
GD07
GC04
4.209
0.6
4.205
4
15
6资料提交
1技术设计书一份。
2控制点点之记一份。
3三等GPS测量计算书一份。
4四等GPS测量计算书一份。
5一级GPS测量计算书一份。
6三等水准测量计算书一份。
7控制点成果表一份。
8平面控制及高程控制联测路线示意图各一份。
9仪器检定证书一份。
10技术总结一份。
11以上所有资料的光盘一张。
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