江西应用技术职业学院导线测量技术设计书.docx
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江西应用技术职业学院导线测量技术设计书
江西应用技术职业学院导线测量技术设计书
江西应用技术职业学院导线测量技术设计书
（测绘工程专业）专业技术设计书
班级：
95工测02班
指导教师：
陆金平
小组成员：
王步红、肖鹏飞、刘相辰、周建晶、段嘉鹏、李超
2012年12月4日
一．概述
1.任务来源:
95工测四周控制测量任务。
2.任务量:
根据上次实习测的1：
500地形图1份以及已有控制点成果一套，从满足测图工作需要（密度、精度、等多方面）角度出发，完成一份相应等级控制网技术设计书。
3.作业范围：
江西应用技术职业学院的测区范围。
4.作业内容:
在江西应用技术职业学院测区范围内建立导线网，高程采用三等水准测量方式。
5.完成期限:
2012年12月3日~2012年12月18日，为期两周。
二．作业区已有资料情况
1）已有资料情况
江西应用技术职业学院地形图1份，图中包括地形、地物、控制点、导线点，等高线等。
已有控制点成果一套。
表2-2
新校区测量实习基地控制点成果表
X
Y
Z
H
三食
2853831.7676
513704.6792
130.0319
山地
2854456.7036
514226.2497
147.0767
山里
2854577.9790
513824.6440
147.8600
校门
2854033.7663
513696.3864
124.0837
中央
2854033.0039
513967.9442
121.9777
三．引用文件
说明专业技术设计书编写过程中所引用的标准、规范、或其他技术文件。
文件一经引用，便构成技术设计书内容的一部分
1.《国家三、四等水准测量规范》（GB12898—91）；
2.《城市测量规范》（CJJ8-99）；
3.《工程测量规范》（GB50026-2007）
4.《测绘技术设计规定》
四．成果主要技术指标和规格
坐标系：
平面控制网的坐标系统：
采用高斯正形投影3°带平面直角坐标系统或采用任意带平面直角坐标系统；小测区可采用简易方法定向，建立独立坐标系统，已有平面控制网地区，可沿用原有坐标系统。
平面控制网采用高斯平面直角坐标，参考椭球体为克拉索夫斯基球体。
高程基准：
采用1985国家高程基准，在已有高程控制网的地区进行测量时，可沿用原高程系统，当小测区有困难时，亦可采用假定高程坐标系统。
时间系统：
北京时间
投影方法：
采用高斯正形投影3°带平面直角坐标系统。
精度或技术等级：
导线测量的主要技术要求
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
三等
14
3
1.8
20
1/150000
6
10
—
3.6√n
≤1/55000
四等
9
1.5
2.5
18
1/80000
4
6
—
5√n
≤1/35000
一级
4
0.5
5
15
1/30000
—
2
4
10√n
≤1/15000
二级
2.4
0.25
8
15
1/14000
—
1
3
16√n
≤1/10000
三级
1.2
0.1
12
15
1/7000
—
1
2
24√n
≤1/5000
注：
1、表中n为测站数。
2、当测区测图的最大比例尺为1：
1000时，一、二、三级导线的导线长度、平均边长可适当放长，但最大长度不应大于表中规定相应长度的2倍。
3、当导线平均边长较短时，应控制导线边数，但不得超过表相应等级导线长度和平均边长算得的边数；当导线长度小于表规定长度的1\3时，导线全长的绝对闭合差不应大于13cm。
4、导线宜布设成直伸形状，相邻边长不宜相差过大。
当附合导线长度超过规定时，应布设成结点网形，结点与结点、结点与高级点之间的导线长度，不应大于表中规定长度的0.7倍。
5、当导线网用作首级控制时，应布设成环形网，网内不同环节上的点不宜相距过近。
五．设计方案
1）选点埋石
一、选点：
选点时①从技术指标方面考虑。
图形结构良好，边长适中，对于三角形求距角不小于30°；便于扩展和加密低级网，点位选在视野辽阔，展望良好的地方；为减弱旁折光的影响，要求视线超越障碍物一定的距离；点位能长期保存，宜选在土地坚硬，易于排水的高地上。
②。
充分利用了制高点和高建筑物等有利地形、地物，以便在不影响观测精度的前提下，尽量降低觇标高度；充分利用旧点。
③从安全生产方面考虑点位离马路和其他建筑物以及高压线等应有一定的距离。
选点所需的装备和工具：
油漆、毛笔、锤子、钉子、笔记本和笔等。
此外还要携带设计好的网图。
当所选点位需要进行水准联测时，选点人员应实地踏勘水准路线，提出有关建议
图上设计宜在中比例尺地形图上进行,其方法和步骤如下：
①展绘已知点。
②按上述对点位的基本要求,从已知点的基本要求,从已知点开始扩展。
③判断和检查点间的通视。
④估算控制网中各推算元素的精度。
⑤拟定水准路线。
二、埋石：
四等导线测量的标石由木桩和钉子组成
网点一般应埋设具有中心标志的标石，以精确标志点位。
点的标石和标志必须稳定、坚固以利长久保存和利用。
在基岩露头地区，也可直接在基岩上嵌入金属标志。
每个点位标石埋设结束后，填写点之记。
点之记样式应符合《工程测量规范》要求，。
要求点之记采用Word制作，其中的略图可采用CAD制作，但应转换为影像格式插入到Word文档中。
2）平面控制测量
平面控制测量导线测量．
一、水平角测量
水平角观测使用全站仪，采用方向观测法。
所布设的是三等导线网，
三等平面控制点标志可采用钉子或木桩等材料制作。
观测步骤及要求
①光学测微器两次重复读数之差小于3秒，半测回归零差小于8秒，一测回2C互差小于13秒，同一方向值各测回较差小于9秒。
当观测方向不多于3个时可不归零。
②每站观测6个测回，每个测回间应配置度盘。
③当测站只有两个方向时，应在观测总数中以奇数测回的度盘位置观测导线前进方向的左角，总数中以偶数测回的度盘位置观测导线前进方向的右角，但在观测右角时应以左角起始方向为准变换度盘位置。
④当测站和照准目标偏心时，应在水平角观测前或观测后测定归心元素。
⑤水平角观测误差超限时，观测成果的重测和取舍按《规范》第2.3.12条执行。
导线水平方向观测限差表
等级
经纬仪型号
测回数
半测回归零差/（″）
[左角]中+[右角]中-360°=△
（″）
方位角闭合差
四等导线
J2
6
8
±5.0
±5
一级导线
J2
2
12
±10
±10
二、距离测量
导线边的测定方法为电磁波测距法，限差要求如下
测距的主要技术要求
等级
仪器精度
等级
每边测回数
一测回读
数较差
单程各测
回较差
往返测距较差
往
返
四等
5mm仪器
2
2
<=5
<=7
<=2（a+b*D）
10mm仪器
3
3
<=10
<=15
①测距对中误差和反光镜对中误差不应大于2mm。
②分别量取两端点观测始末的气象数据，计算时应取平均值，温度计距地面1.5米阳光不能直射的地方，且读数精确至0.2摄氏度，气压表应置平，读书精确至50帕。
三、精度分析
根据平面控制四等导线测量精度的要求，量边精度和测角精度要进行合理的配置。
根据对已有文献详细资料的分析得出，当量边和测角等权时对提高控制网精度最有利，即：
测区边角网或导线网中因包含有角度和边长两种不同类型的观测值，在设计阶段合理地确定两者的权，对保证日后平差成果的精度和可靠性是十分重要的。
在已有文献中对此问题做了比较详细的分析推导及模拟计算，并据以得出边角网大体上为测角网和测边网的加权平均的结论。
其中误差的计算，可按下列方法进行。
设，m1、m2分别为两个独立观测值（或两独立观测值函数）的中误差，则其加权平均值的中误差M为
两个中误差的比率m1：
m2在什么情况下才能使M为最小呢?
亦即量边的权与测角的权如何配置才能使其加权平均值的精度为最佳呢?
我们可以用两个中误差的不同比率代入上式计算M，并计算其减小率M：
m1，详见如下表
观测值的误差比率m1：
m2
加权平均值的误差减小率M：
m1
1：
1
1：
1．5
1：
2
1：
3
1：
4
O．707
O．832
O．894
O．949
0．970
由表可以看出；当量边与测角等权时最为有利，如两者观测精度相差悬殊（如1：
3），则对提高控制网精度已没有什么实际章义。
故在设计阶段制定观测纲要时，可按下式配置量边与测角的精度：
式中
——观测方向中误差；ms——量边中误差；S——边长。
如采用电磁波测距，则ms按下式估算：
式中mc——仪器固定误差（常误差）；R——仪器比例误差系数；S——边长（km）。
3）高程控制测量
根据对地形图进行分析的结果，本地区地势起伏不大，因此可以将导线点兼作水准点，即水准网的布设形式同导线网。
水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合
1水准仪视准轴与水准管轴的夹角i，DS1型应不超过15″，DS3型不应超过20″。
2补偿式自动安平水准仪的补偿误差△a对于二等水准不应超过0.2″，三等不应超过0.5″。
3水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于因瓦水准尺，不应超过0.15mm；对于条形码尺，不应超过0.1mm；对于木质双面水准尺，不应超过0.5mm。
两次观测高差较差超限时应重测。
重测后对于二等水准应选取两次异乡观测的合格结果，其他等级则应将重测结果与原测结果分别比较，较差不超过限值时，取三次结果的平均数。
电磁波测距三角高程测量，宜在平面控制点的基础上布设成三角高程网或者高程导线。
应采用规定的手簿记录并统一编号，手簿中记载项目的原始数据应字迹清晰端正、填写齐全。
外业手簿种任何原始记录不得擦该或涂改，更不能转抄复制。
划去不用的废站也应注明原因。
水准测量的主要技术要求
等级
每千米高差权中误差（mm）
路线长度（km）
水准仪型号
水准尺
观测次数
往返较差、符合或环线闭合差
与已知点联测
符合或环线
平地（mm）
山地（mm）
二等
2
—
DS1
因瓦
往返各一次
往返各一次
4√L
—
三等
6
≤50
DS1
因瓦
往返各一次
往一次
12√L
4√n
DS3
双面
往返各一次
四等
10
≤16
DS3
双面
往返各一次
往一次
20√L
6√n
五等
15
—
DS3
单面
往返各一次
往一次
30√L
—
注：
1结点间、结点与高级点间路线的长度不应大于表中规定的0.7倍。
2L为往返侧段、附合或闭合环线的水准路线长度（km）；n为测站数；
3数字水准仪测量的技术要求与同等级的光学水准仪的相同。
水准观测的主要技术要求
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）
DS1
50
1
3
0.5
0.5
0.7
DS1
100
3
6
0.3
1.0
1.5
DS3
75
2.0
3
注：
1二等水准视线长度小于20m时，其视线高度不应低于0.3m；
2三、四等水准采用变动仪器高度观测单面水准尺时，所测两次高差较差，应与黑面、红面所测高差之差的要求相同；
3数字水准仪观测，不受基、辅分划或黑、红面读数较差指标差的限制，但测站两次观测的高差较差，应满足表中相应等级基、辅分划或黑、红面所测高差较差的限差。
水准测量应达到足够的精度，测量过程中应进行如下检核：
每完成一条水准路线的测量，需要进行往返高差不符值和每公里高差中数的偶然中误差
的计算（小于100或测段数不足20个的路线，可纳入相邻路线一并计算），其公式为：
式中：
——测段往返高差不符值，mm；
——测段长度，km；
——测段数。
每完成一段附合路线或闭合环线的测量，在对观测高差施加有关改正后，计算出附合路线或环线闭合差，当构成水准网的水准环数N>20时，需进行计算每公里高差中数的全中误差
，其计算公式为：
式中：
——经各项改正后的闭合差，mm；
——水准环长度，km；
——水准环数。
各等级水准测量的精度要求如下表（表四）所示：
水准测量的等级
一等
二等
三等
四等
的值
0.45mm
1.0mm
3.0mm
5.0mm
的值
1.0mm
2.0mm
6.0mm
10.0mm
（2）任务完成后，要上交的成果资料如下：
1．平面控制测量部分
①平面控制网布设方案；
②经纬仪检验资料；
③水平角观测原始记录；
④导线边长观测原始记录；
⑤平面控制测量平差计算资料；
⑥控制点平面坐标成果资料。
2．高程控制测量部分
①高程控制网布设方案；
②水准仪、水准尺检验资料；
④三等水准测量观测原始记录；
⑤三等水准测量平差计算资料；
⑥水准点高程成资料；
3．综合资料
①控制测量技术设计书；
②控制点成果表；
③测量成果质量评定表；
（3）技术设计说明书的字体字号要求
1．封面和目次的字号和字体
设计书的正、副封面的名称用二号黑体字，封面的其他文字均用四号仿宋。
目次页的“目次”用三号黑体，目次内容用小四宋体。
2．正文的字号和字体
设计书正文中，章、条、附录的编号和标题用小四黑体，图、表的标题也用小四号黑体；条文的注、脚注用五号宋体，图、表中的数字和文字以及图、表右上方关于单位的陈述用五号宋体；正文和附录的其他内容均采用小四号宋体。
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