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
班级：
10级测绘一班
学号：
1072143138
姓名：
房新明
指导老师：
张会战郭义
组数：
第四组
一：
实习目的
本次实习在内容安排上充分考虑了教学实习的要求，同学们有机会对控制测量整个工作程序进行一次全面,系统的实践。
通过实践加深对本课程所学理论知识的理解，进一步掌握控制测量的专业技术。
同时结合测区具体条件，应用所学知识去分析问题和解决问题。
为此要求全体同学严肃认真的投入学习，全面完成本计划规定的各项任务，并严格按照<<规范>>规定的各项技术要求和精度指标进行作业，以达到本次实习预期目的。
1，通过此次实习，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了基础。
2，学习和掌握平面和高程控制网的布设及观测计算。
3，对野外观测成果的整理、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
4，帮助我们形成良好的团队协作意识和个人责任感。
5，充分认识到测量工作的科学性，精密性，引导专业素质的养成。
6，培养我们独立从事测绘工作的计划、组织与管理能力。
二：
实习任务
1:
根据规范设计的要求，结合测区自然地理条件的特征，选择最佳布网方案——一等小三角控制网，充分体现布网的高精度和便利性，保证测角的精度，按二等小三角进行计算，平差后算出的平面坐标和GPS静态测出的坐标一样。
高程控制测量的线差在条件范围内，计算出各点的高程。
2:
实习的组织与安排
序号
实习内容
要求
时间
分配
1
准备工作
实习动员、仪器工具的借用、熟悉仪器、仪器的基本检查
按规范要求进行仪器检校
1天
2
控制网布设
选择合理的控制网方案，分组完成实地勘探、选点与埋石，做点之记
每个学生参加，并做好点位略图
1天
3
四等水准测量
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
取得合格的观测成果完成测站平差
10天
水准路线外业观测成果的验算和成果表的编写
计算各水准高程
1天
４
GPS静态测量
GPS静态测量观测
取得合格的观测成果
1天
GPS求解坐标
取得合格的数据成果
1天
５
一等小三角测量
严格按规范要求进行外业观测，保证每站测得较无误后方可离开，若发现数据有问题应立即重测
取得合格的观测成果
10天
导线外业观测成果的概算和成果表编写
计算各控制点坐标
1天
6
实习报告
书写实习报告，整理上交
内容齐全、书写认真
1天
合计
12天
三:
测区概况
地理概况：
白云鄂博蒙语又名“白音包格达”，意为“富饶的神山”。
i
白云鄂博位置
白云鄂博矿区位于阴山之北的乌兰察布草原西北部，属内蒙古自治区包头市所辖。
南距包头市区149公里，东南距呼和浩特市区212公里，北距中蒙边境最近点75公里。
地理坐标为东经109°47′～110°04′，北纬41°39′～41°53′。
白云鄂博矿区与包头市所辖的达茂旗相邻，东邻巴音敖包苏木，西南与新宝力格苏木环接，北连红旗牧场。
南北最长32公里，东西最宽18公里。
气候条件：
白云鄂博矿区位于蒙古高原南部，属内陆干燥气候区。
由于受西伯利亚、贝加尔湖和温都尔汗等强冷空气的影响，低温少雨，干旱多风，温差变化大。
春旱风沙大，夏短雨集中，秋爽多日照，冬长天寒冷。
冬季长达7个月之久，一月平均气温－16.2℃，极端最低气温－35.1℃。
气温在20℃以上的夏季为29.4天，七月平均气温为19.4℃，极端最高气温34.3℃。
每日均气温5℃以上的持续生长期168天，每日均气温O℃以下的持续霜期217.3天。
每年平均气温为2.4℃。
最早初霜日在9月4日，最晚终霜日在5月12日。
春季3～5月，是大风季节，每年平均7级以上大风日70天，最多达110天，最大风速28米/秒（十级），年平均风速5.5米/秒。
秋季年平均日照时间为3240.4小时。
从气候条件看，白云鄂博的风能和太阳能资丰富。
交通情况：
现有公路包白公路（包头市---固阳县——白云鄂博）150公里、呼白公路（呼和浩特----武川县——达茂旗----白云鄂博）220公里。
铁路
包白铁路（白云鄂博-----包头东）准轨接京包线。
距离150公里，其中运行车次为7407/7408次，每天早7：
40分白云鄂博站开车，12：
00到达包头东站；下午5：
20包头东站开车，9：
50到达白云鄂博站。
区间运行4小时20分，现有运力能满足需要，还有白满铁路（白云鄂博——满都拉）。
机场
白云鄂博距包头机场170公里，到呼和浩特白塔国际机场240公里。
四:
实验仪器
四台GPS电子水准仪J2经纬仪卷尺花杆
五：
平面控制网的布设
4.1:
平面控制网测量等级
以一等小三角网测量，以二等小三角网来解算
4.2控制点的选定要求
（1）相邻点之间应通视良好，宜保证便于观测。
（2）按规定的标准埋石，安全作业。
（3）控制点应便于保存、扩展和寻找，做好点之记。
（4）为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10—15高度角以上不能有成片的障碍物。
（5）为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。
（6）为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。
4.3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。
在本次实习中，由于经费和其他因素，控制点只好采用埋钢筋
.
4.4踏勘选点
据测区的地形情况和通视情况，遵循选点的要求以及网形结构，选择了六个控制点O，1,2,3,4,5，。
控制点组成的网形为五边形
4.5控制点点之记
参照各组点之记
5：
GPS静态测量
5.1仪器和工具
华测GPS四台、钢卷尺四把、compass静态处理软件一套
5.2、技术要求
GPS测量规范
国家测绘局1992年制订的我国“GPS测量规范”将GPS的精度分为A-E五级（见表）。
其中A、B两级一般是国家GPS控制网。
C、D、E三级是针对局部性GPS网规定的。
项目级别
A
B
C
D
E
固定误差a（mm）
≤5
≤8
≤10
≤10
≤10
比例误差系数b（mm）
≤0.1
≤1
≤5
≤10
≤20
相邻点最小距离（Km）
100
15
5
2
1
相邻点最大距离（Km）
2000
250
40
15
10
相邻点平均距离（Km）
300
70
15~10
10~5
5~2
在城市GPS测量中，基线边长相对中误差要求如下表：
等级
平均距离（Km）
A（mm）
B（1×106）
最弱边相对中误差
二等
9
≤10
≤2
1/120000
三等
5
≤10
≤5
1/80000
四等
2
≤10
≤10
1/45000
一级
1
≤10
≤10
1/20000
二级
＜1
≤10
≤20
1/10000
1、A为基线边长的固定误差，B为比例误差系数（1×106）；
2、相邻点最小距离为平均距离的1/2~1/3；最大距离为平均距离的2~3倍；
3、当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。
5.3实习过程
1）GPS测量的技术设计
（1）网型设计
在GPS网总体设计中，精度指标是比较重要参数，它的数值将直接影响GPS网的布设方案、观测数据的处理以及作业时间和经费。
在实际设计工作中，根据所作控制的实际需要和可能，合理地制定。
既不能制定过低而影响网的精度，也不必要盲目追求过高的精度造成不必要的支出。
网的图形设计虽然主要决定于用户的要求，但是有关经费、时间和人为地消耗以及所需接收设备的类型、数量和后勤保障条件等，也都与网的设计有关。
对此应当充分加以顾及，以期在满足用户要求的条件下尽量减少消耗。
一般以边连式构成的三角形网优先。
为了满足用户的要求，设计的一般原则是：
①GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如三角形、多边形或附和线路，以增加检核条件，提高网的可靠性。
②GPS网点应尽量与原有地面控制网点相重合。
重合点一般不应少于3个（不足时应联测）且在网中应分布均匀，以便可靠地确定GPS网与地面网之间的转换参数。
③GPS网点应考虑与水准点相重合，而非重合点一般应根据要求以水准测量方法（或相当精度的方法）进行联测，或在网中布设一定密度的水准联测点，以便为大地水准面的研究提供资料。
④为了便于观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔和容易到达的地方。
⑤为了便于用经典方法联测或扩展，可在网点附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方向。
方位点与观测站的距离，一般应大于300米。
根据以上原则，我们小组设计的GPS网网图如下图所示：
（2）选点
由于GPS测量观测站之间不要相互通视，而且网的图形结构也比较灵活，所以选点工作远较经典控制测量的选点工作简便。
但由于点位的选择对于保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果具有重要意义，所以，在选点工作开始之前，应充分收集和了解有关测区的地理情况以及原有测量标志点的分布及保持情况，以便确定适宜的观测位置。
选点工作通常应遵守的原则是：
①为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10—15高度角以上不能有成片的障碍物。
②为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。
③为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。
④为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。
⑤测站应选择在易于保存的地方。
2）数据采集
（1）GPS调度
实习时分三组同步观测相同的卫星，采用边连接的方式，第一时段：
CY01（第一组）—HT02（第二组）—LZ03（第三组），第二时段：
HT02（第二组）—LZ03（第三组）—YB04（第一组），第三时段：
LZ03（第三组）—YB04（第一组）—TS05（第二组），第四时段：
HT02（第三组）—TS05（第二组），第四时段为补测时段，以消除外围的豁口。
观测时由组长组织施测，统一调配。
观测时为了保证测量的精度，时段长度规定为65分钟，
（2）外业观测
①在布设好的GPS点上架设脚架，安置接收机，严格对中整平，记录GPS接收机型号，天线的型号，量取仪器高，记录在外业观测手簿上。
等候组长通知开机。
②开机，在观测手簿上记录开机时间。
每一个时段观测65分钟左右。
观测过程中不要碰接收机和脚架，观测者离接收机一定的距离，而且不使用干扰卫星信号的通讯设备，比如手机等。
③关机，记录关机时间，再次量取天线高，和开机前量取的天线高比较，两次误差≤3mm，记录在手簿上，若两次量取的天线高≤3mm，求其平均值，作为最后天线高，若两次天线高误差超限，查明原因，记录在手簿上。
5.4数据处理
①安装Compass静态处理软件。
②将接收机与电脑通过电缆连接起来，打开HcLoader将数据导入到电脑中。
③打开Compass2003，选择“文件”下的“新建项目”命令新建工程，设置项目名称“益阳大道”后，坐标系为WGS—84，单击“确定”，之后再选择“文件夹”下的“项目属性”，单击“修改”，在弹出的对话框中选择“投影方式”下的“横轴墨卡托投影”，在“中央子午线”一栏中输入你所测的测区的中央子午线的经度，之后单击“确定”，完成坐标系的设置；再选择“天线管理器”，设置好你所用的接收机的天线类型。
④完成工程新建后，选择“文件”下的“导入”，添加数据，将要处理的数据导入到所建的工程中。
⑤选择“静态基线”→“处理全部基线”，网图窗口可以看见GPS点按照观测时段连成网。
检查重复基线和环闭合差后，去除浮点解的记录。
⑥选择“网平差”→“进行网平差”进行WGS84坐标系下的三维无约束自由网平差，在查看Δx、Δy、Δz的精度情况后，在“网平差”下的“平差参数设置”对话框中勾选二维平差和高程拟合后确定退出，然后输入假设的控制点LZ03的x、y坐标和h，进行二维约束平差水准高程拟合。
注意事项：
①在进行基线处理时不可能所有基线一次就通过，这时可以通过“静态处理设置”对话框修改“数据采样间隔”，在保证有足够卫星的数据求解时可以设置“卫星高度截止角”亦或“禁用信号不好的卫星的观测数据”更或是三者结合来进行单独的基线重解；若还不行，查看这条基线是否必要，若不必要，则删除掉；若是必要的话，则只有重测了。
②静态观测过程中，即使发现长水准管不居中或者仪器不严格对中了，也不要重新调仪器，观测时不要重新开机，开机关机听从调配。
③观测时，接收机周围不使用干扰卫星信号的通讯设备，以减弱误差，接收机周围应当视野开阔，削弱多路径误差。
④数据处理时，一定要改天线类型、天线高，去除浮点解的记录。
6：
平面控制测量
水平角观测
（1）等级：
一等小三角
（2）布网形式：
中心五边形
（3）方法：
方向观测法
首先在O点安置仪器，度盘为盘坐，以1点为零方向按1-2-3-4-5-1的顺序观测，记录好数据。
然后纵转望远镜，使度盘为盘右位置，以逆时针顺序按1-5-4-3-2-1的顺序依次观测，此过程为一个测回，按同样的方法以180°/2的角度分置零方向，观测两个测回。
此过程依据的规范见表一：
表一水平角方向观测法的技术要求
等级
仪器型号
光学测微器两次重合读数之差（″）
半测回归零差（″）
一测回中两倍照准差变动范围（″）
同一方向值各测回较差（″）
四等级以上
DJ1
1
6
9
6
DJ2
3
8
13
9
一级及以下
DJ2
-
12
18
12
DJ6
-
18
-
24
结果:
水平角外业实测各数据限差的最大值见表二
表二外业成果各限差最大值
等级
仪器型号
光学测微器两次重合读数之差（″）
半测回归零差（″）
一测回中两倍照准差变动范围（″）
同一方向值各测回较差（″）
四等
2″全站仪
1
6
13
8
注意事项：
测角误差来源：
1仪器误差：
①视准轴误差的影响。
②水平轴倾斜误差的影响。
③垂直轴倾斜误差的影响。
④仪器的机械传动误差的影响。
2外界条件的影响：
①大气层密度的变化和大气透明度对目标成像质量的影响。
②水平折光的影响。
③照准目标的相位差。
④气温变化对仪器稳定性的影响。
3观测误差：
①照准误差。
②读数误差。
精密测角的一般原则：
（1）观测时必须采用仪器的盘左盘右两个位置进行，盘左观测上半测回，盘右观测下半测回
（2）观测应认真调好焦距，消除误差，（3）各测回起始方向应均匀的分配在水平度盘和测微分划尺的不同位置上，（4）上、下半测回之间倒转望远镜，消除和减弱视准轴误差、水平轴倾斜误差等影响，同时可求的2c值，检验观测质量，（5）上、下半测回照准目标的次序应相反，（6）每半测回开始前，照准部按规定转动方向预转1-2周，（7）整平仪器时照准起泡应严格居中
7高程控制测量
7.1选点：
水准路线沿有利于施测的公路边布设，布设时主要考虑了以下几点
（1）相邻点之间应通视良好，
（2）易于架设仪器，
（3）基础稳固，便于点的保存。
埋石：
四等水准点采用的标石类型和适用地区见表三
表三四等水准标石类型
序号
标石类型
适用地区
1
混凝土普通水准标石
土层不冻或冻土深度小于0.8m的地区
2
岩层普通水准标石
岩层出露或埋入地面不深于1.5m处
3
混凝土柱普通水准标石
冻土深度大于0.8m的地区
4
钢管普通水准标石
5
爆破型混凝土柱普通水准标石
6
墙脚水准标志
坚固建筑物或直立石崖处
埋石结束后，应按规定向当地政府及有关个人，办好标石委托保管手续。
埋石后应上交的资料：
a.埋石后测绘的水准点之记、路线图及结点接测图；
b.标石委托保管书及批准征用土地的文件；
c.埋石工作总结（扼要说明埋石工作情况，埋石中的特殊问题及对观测工作的建议等）。
但是考虑到我们是学生实习及经费问题，埋石工作用钢钉简而代之
7.1.2点之记
参照各组点之记
7.2水准观测
仪器：
电子水准仪
等级：
四等水准测量
方法：
两次仪器高。
在每一个测站上都要用两次仪器高，两次仪器高差最少相差10CM，要求测站总数为偶数。
因为所用的仪器是电子水准仪，它是自动读数。
所以两次仪器高都是按照后视-前视—后视-前视来测量数据。
每次读数都应记录好观测数据，并需通过规定的检核。
观测应在标尺分划线成像清晰稳定时进行，若成像欠佳，应酌情缩短视线长度。
测站的视线长度、视线高度等按表四规定执行
水准外业观测数据详见各组附表
表四水准测量的主要技术要求
等级
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）
二等
DS1
50
1
3
0.5
0.5
0.7
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
结果：
水准外业实测各数据限差的最大值见表五
表五水准外业成果各限差最大值
等级
水准仪的型号
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、辅助分划或黑面、红面、读数较差（mm）
基本分划、辅助分划或黑面、红面所测高差较差（mm）
二等
DS3
72
2.3
0.8
0.5
3
4
水准外业观测数据详见各组附表
注意事项：
误差来源
（1）仪器误差：
①i角的误差影响②
角误差的影响③水准标尺长度误差的影响④两水准尺零点差的影响。
（2）外界因素引起的误差：
①温度变化对i角的影响②仪器和水准标尺垂直位移的影响③大气垂直折光的影响④磁场对补偿式自动安平水准仪的影响。
（3）观测误差。
测量原则：
（1）观测前30分钟将仪器置于露天阴影处，使仪器稳定
（2）仪器距前后水准标尺的距离应尽量相等（3）同一测站不得两次调焦。
（4）相邻测站，按奇、偶数站的观测程序进行观测。
（5）连续测站上安置水准仪，应使其中两脚螺旋与水准路线平行。
（6）每一测段的往返测应安排为偶数站，水准标尺要互换位置，并重新整平仪器。
（7）每一测段的水准线路应进行往测和返测。
（8）一个测段的水准路线的往测和返测应在不同气象条件下进行。
8内业数据处理
8.1平面控制测量
见严密平差计算过程
8.2高程控制测量
采用近似平差方法进行平差计算，即高程误差配赋法，高差、高程的计算数字保留至mm。
处理步骤：
闭合差满足规范后：
反符号按距离进行比例分配。
9实习心得
通过这次实习，培养了自己很多方面的能力，比如对仪器的操作、各种误差的来源及消除、遇到问题如何解决，更重要的是培养了自己的细心和耐心，这一点我们组深有体会，。
另外在对观测数据进行内业处理时，充分感受到现在数据处理软件的便利性，使得我们都不在注重数据处理的原理，只是简单的直接采用软件的计算结果，这一点我们都应该重视起来。
这次实习更加使我体会到测量真的很辛苦，这一点就要求我们一定要掌握坚实的理论基础，这样，外业实施起来就会更加的顺畅，以节省不必要浪费的时间，减少外业的时间。
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