西江市城市规划地籍测量控制网技术设计总结.doc

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1、西江市城市规划地籍测量控制网技 术 设 计 总 结班 级：07测绘工程（1）班 姓 名： 学 号： 安徽建筑工业学院二一年六月目录一、概述1（一）、测区概况1 1、测区范围1 2、自然地理概况1（二）、建网目的1 1、控制网建立目的1 2、精度要求和完成期限1 3、技术设计的任务1（三）、旧有测绘资料1（四）、作业单位的技术力量1二、首级网布网方法的选择2（一）、全面布网的特点（简述）2（二）、逐级布网的特点（简述）2（三）、首级网不同布网方法的分析比较2三、起算数据的获得2（一）、测区旧有资料的分析2（二）、起算数据的确定2（三）、投影带的选择2（四）、边长投影基准面的选择3四、各级布网方案

2、的分析比较3（一）各级控制网图形结构的图上设计3（二）、多种布网方案的精度估算3（三）、多种布网方案的确定4（四）、占标形式及高度确定5（五）、标石设计6五、作业方案的论证7（一）、使用仪器的选择7（二）、观测纲要的论证7六、 有关技术问题的说明7（一） 平面控制网的建立7（二） 观测8（三） 观测数据的处理8七、业务组织和作业计划9（一）、工作量计算9（二）、作业进度安排9（三）、材料和经费预算10八、结语10九、附图及附录11附录一：测角网平差报告11附录二：边角网平差报告18附录三：增加起算数据测角网平差报告23附录四：平差网误差椭圆图 26十、个人小结27一、概述（一）、测区概况 1、

3、测区范围 西江市位于东经，北纬，隶属J省L市，首期控制测量范围北至郑庄，南至牛山，东起英丁水库，西至西双湖，面积约35平方公里。 2、自然地理概况西江市位于淮海平原，平均高程31米，陇海铁路自东向西穿城而过，沿公路东行40公里即达著名海港L市。不仅交通方便，而且农业兴旺，为J省北部重要粮仓。此外，还有城西双湖风景宜人，郊外温泉名闻遐迩，旅游资源的开发前景广阔。市内道路整齐，建筑稠密，白昼人流如织，集市贸易繁荣，测量多有不便；郊外农田成片，通视情况良好，宜于全天作业。 测区气候温和，雨量偏少，平均气温七月份高达32摄氏度，一月份仅为-4摄氏度，3月至11月为理想外业时间。（二）、建网目的 1、控

4、制网建立目的 为适应城市建设及土地管理的需要，满足近期小区设计、远期工业新区规划和地籍测量的1：1000测图要求而建立平面控制网。 2、精度要求 (1) 按两级布网考虑，四等网点位中误差不大于厘米，边长相对中误差不大于1/45000，一级导线网点位中误差不大于厘米。各级控制网测量技术要求以城乡建设部1985年颁发的城市测量规范为准（ 以下简称“规范” ）；(2) 全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314-2001）；(3) 中、短程光电测距规范(GB16818-1997)；(4) 国家三角测量规范(GB/T17942-2000)；(5) 全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程(C

5、H8016-1995) ；(6) 测绘产品检查验收规定(CH1002-1995)。 3、完成期限 并且在二零一零年五月至六月，为期两个月。 4、技术设计与任务 根据上级主管部门提出的控制网目的，精度要求和完成期限， 在踏勘测区现状和分析旧有资料的基础上，遵循实事求是、因地制宜， 既符合规定，又多快好省的原则，立足作业单位的技术力量，通过多方面的分析、比较，最终制定出精度满足要求、方案经济合理、技术切实可行、适于长期使用的控制网技术设计。（三）、旧有测绘资料 1955年合肥市建设局曾在J省北部按国家旧法式（即苏联1939处法式）建立过二等补充三角网，并于1976年以三等插点加密。现测区东南部牛山

6、有一国家三等点（x=3820425.200，y=40386899.400米），高程为56.4米。标石、占标尚好，在其东北方向10余公里处之马教，有一二等补点（注：按国家旧式法，二等补充网最弱边精度为1/70000），占标已遭破坏。（四）作业单位的技术力量 承担此次西江市规划控制测量任务的为合肥市建设局测量队，现有测量工程师一人，助理工程师二人，技术员二人及熟练测工若干人，主要装备有精密光学经纬仪J1三架，全站仪NIKION352一套，联想-2G计算机一部，南方北极星9600 GPS 接收机五台。二、首级网布网方法的选择（一）、全面布网的特点 全面布网的精度相当高，可以满足某些精密工程测量的需要

7、。但是全面布网耗费时间和资金都相当大，因此在实际的测量工作不采用该种方法进行控制测量工作。（二）、逐级布网特点 逐级布网可以根据测量要求进行逐级布设控制网，它不仅可以满足测量的要求，还能将资金和人力资源达到很好的配置，能保证在工期范围之内完成测量任务。（三）、首级网不同布网方法的分析比较三角网图形简单，网的精度较高，有较多的检核条件，易于发现观测中的粗差。由于这种优点，三角网被广泛用于控制测量，然而由于三角网相互点之间要求通视，在平原地区易受到障碍物的影响，布设困难大，有时不的不建造较高的觇标。对于侧边网，由于边长的测量速度比完成方向观测容易的多，故有时在仪器和通视条件允许的条件下，布设侧边网

8、是个较好的选择。边角网虽然有较高的精度，但工作量较大。考虑到测区的地理条件，任务量及费用要求，经研究分析，我们采用在测角网的基础上，加测部分边，以满足精度要求。三、起算数据的获得（一）、测区旧有资料的分析 1955年测绘大队曾在J省北部按国家旧法式（即苏联1939处法式）建立过二等补充三角网，并于1976年以三等插点加密。现测区东南部牛山有一国家三等点（x=3820425.200，y=40386899.400米），高程为56.4米。标石、占标尚好，在其东北方向10余公里处之马教，有一二等补点（注：按国家旧式法，二等补充网最弱边精度为1/70000），占标已遭破坏。由于其起算数据的不足，不能进行

9、控制网的优化设计，缺少了一个边长和一个方位角，所以我们用主要装备有南方北极星9600GPS接收机、全站仪NIKION352进行修补测，得到高精度的方位角和边长，而得到高精度的起算数据。（二）、起算数据的确定 在已知的牛山的坐标（x=3819770.313，y=79524656.780）的情况下，利用高精度仪器进行测量，得出牛山至加油站的边长为2497.5999和一个方向角为140140，作为起算数据。（三）、投影带的选择 在控制测量当中，平面控制测量投影带和投影面的选择，主要是解决长度变形的原因，这种投影变形主要是由于以下两种因素引起的：（1）、实量边长归算到参考椭球面上的变形影响，其值为s1

10、,有s1 = -s Hm/R式中：Hm：归算边高出参考椭球面的平均高程；s:归算边的长度；R：归算边方向参考椭球面法截弧的曲率半径（2）、将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响，其值为s2，有s2 = 1/2(ym/Rm)2s0 式中：S0：投影边归算边长；ym：归算点两边长端点横坐标的平均值；RM:参考椭球面平均曲率半径由以上的公式说明可知，归算边离中央子午线距离影响到归算精度， 6带第20带 1.5带 3带第40带 中央子午线 中央子午带 中央子午线本次的测区位于118。4500“118.4845“之间，考虑到测区地理条件及精度要求，本次测量选择1.5。带作为投影带的划分。(四)

11、 边长投影基准面的选择根据控制网的要求，可知：边长精度不大于1/45000，则边长投影变形应小于1/90000，即一公里误差不超过1.1cm测区平均高层H=31.00m ，高程异常h=60.0m, Ym =25.036km,Hm=H+h=91S1=-(Hm/Rm)S=-0.0143mS2=（Ym/Rm）2 S/2=0.0077mS1+S2=-0.00658m=-0.658cm不超过允许值1.1cm。所以无需考虑投影变形问题.四、 各级布网方案的分析比较 （一）首级控制网图形结构的图上设计（二） 、多种布网方案的精度估算平面控制网等级：国家四等，验前单位权中误差：2.50(s)1. 测角网控制网

12、中最大误差情况 最大点位误差 = 0.0084 (m) 最大点间误差 = 0.0111 (m) 最大边长比例误差 = 262663 平面网验后单位权中误差 = 0.43 (s) 详细报告见附录一中的测角网的平查报告。2. 边角网 控制网中最大误差情况 最大点位误差 = 0.0034 (m) 最大点间误差 = 0.0037 (m) 最大边长比例误差 = 1144053 平面网验后单位权中误差 = 0.35 (s) 详细报告见附录二中的边角网的平查报告。 3.加测北堤坐标增加起算数据的测角网控制网中最大误差情况 最大点位误差= 0.0095 (m) 最小点位误差 = 0.0036 (m) 最大点间

13、误差 = 0.0094(m) 最大边长比例误差 = 261396 平面网验后单位权中误差 = 0.44 (s) 详细报告见附录三中的测角网的平差报告。（三）多种布网方案的确定 由上述精度比较可知，两种方案的精度都能满足本次测量任务，且部分测边角的精度相对较高；但部分测边角的费用和工作量都比较大。因此，经过综合评定本册测量任务应选用测角网。（四）占标形式及高度的确定三角网点凡位于屋顶的采用简易占标，平地的采用寻常标。占标高的设计应考虑图上建筑物的高度。凡注明层高的建筑物，每层平均高度3.8米计。 觇标高度的确定：首先从地形图上画出选定两点间的纵断面图，作图时应考虑球气差的影响。在纸上以C为原点（

14、见下图），过C点作一水平线作为横轴，从原点C分别向左右两方按照一定比例尺截取S1和S2的距离，得到截点A1、B1。过两截点作垂线并在垂线上按H1=Hc-Ha，H2=Hc-Hb依一定的比例尺A2、A3两点，Ha，Hc，Hb由地形图上求得。这样就得到把地面看做是平面时的纵断面。顾及球气差的影响，应将A2，B2两者各下降一段距离V1,V2,从而得到A，B两点。由于视线需高出障碍物一定的距离a，所以C向上按比例截取一段距离a而得到C1点。过C1点作水平线与A、B两点的垂线相交于A0、B0，于是便得到一组觇标高度hA,hB. 下面来用解析法来计算觇标的高度的计算公式：从图中可以根据A3A0C1和B3B0

15、C相似，于是存在下列关系式：A3A0/B3BO=S1/S2;即 h，A-（V1+H1+a）/(V2+H2+a)-h，B=s1/s2而 V1+h1+a=hA V2+H2+a=hB HA - hA/ hB hB = s1/s2则 hA=hA+s1（hB-hB）/s2hB=hB+s1（hA-hA）/s2离障碍物较近点的占标高度微量上升，可以使得离障碍物较远点的占标高度下降很多，所以在进行占标高度调整时，在保证通视的条件下，应先确定离障碍物较远点的最低占标高度，在此以农业站和加油站为例，确定两点的占标高度，具体如下：由图上得出农业站的高程为36.5m，C（障碍物）点高程为37.7m，加油站的高程为32

16、.8m在本次西江市的控制网设计时，因控制点之间有挡住视线的障碍物，造成控制点之间不能互相通视，除此之外还，地球表面弯曲以及大气折光也造成通视的困难，所以我们必须建造占标，保证控制点之间能很好的通视。在本次控制测量任务中我们选择了寻常标与屋顶观测台，其形式如下： 寻 常 标 屋顶观测台（五）标石设计 位于地面上的平面控制点均由下面的盘石和上面的柱石组成，盘石和柱石均用混凝土预制而成，标石规格如下： 标石五、作业方案的论证（一）、使用仪器的选择 精密光学经纬仪J1三架，全站仪NIKION352一套，联想-2G计算机一部，南方北极星9600 GPS 接收机五台。（二）观测刚要的论证按照国家三角测量技

17、术规范的规定，各等三角测量按三角形闭合差计算的测角中误差不超过下表的规定：（1） 各等三角测量按三角形闭合差计算的测角中误差等级一等二等三等四等测角中误差0.71.01.82.5（2） 各等三角测量中最弱边的边长相对中误差和方位角中误差等级一等二等三等四等边长相对中误差1/20万1/12万1/7万1/4万方位角相对中误差0.91.52.54.5本次首级控制网要求四等三角网(测角=45000),根据设计的网形观测方案所能达到的测角中误差为0.44s, 最大边长比例误差 261396完全能达到要求。六、有关技术问题的说明（一）平面控制网的建立1. GPS网形设计 经过图上设计和实地踏勘，并考虑以后

18、的控制网加密和经费需求，对整个测区进行全面布网，充分利用GPS测量的优点，兼顾图形的坚强性和工作效率，在测区范围内，以“边点混合”布网方式建立了二等GPS点12个，其中包括已知点两个复测基线1条。控制网由独立的边构成三角形和大地四边形。全网由12个点组成，其中牛山和粮库作为已知起算数据，即新建10个点，其中最大边长为3122.4703米，最短边长为1037.3761米。布设方案图见附录。2. 选点和埋石（1） 选点由于所建网的目的是用于地籍测量，为适应城市建设及土地管理的需要，满足近期小区设计、远期工业新区规划和地籍测量的1：1000测图要求而建立平面控制网。所以必须符合常规仪器使用的需求 选

19、点时，GPS控制点布设时应注意障碍物的高度角小于15，并避开大面积水面,确保控制点的四周开阔，以防对GPS信号的多路径效应；远离无线电的发射源及高压输电线路。10个待测GPS点均按照全球定位系统（GPS）测量规范的规定埋设。 由于建网以后仍要对控制网进行导线测量，因此仍要注意网点之间的通视，而且通视点构成的图形强度更强。 点位选择时应注意避开繁华地区，以防点位被破坏。 控制点选定后，需标志点之记。（2） 埋石及建标 为了提高平面控制的精度，减少对中误差，方便以后的作业，对于平面控制点建立强制对中的钢筋混凝土标石。 标石埋设要求由于受测区的地理环境影响，为了增强点位的稳定性，标石应保证稳定、安全

20、和长期保存，应尽可能避开外界影响，应避开活动断裂层和人工土层，尽可能埋设在稳定的基岩上，无法与基岩相连时，深度应在地下水位变化层和冻土层以下。 觇标的选择由于测区地形复且人口密集，建筑物较多。应而选择觇标时有两种方法：a. 在地势较为平坦的地方，选择觇标1。b. 由于通视的要求，需在建筑物顶部造标时，应选择觇标2.（二）观测选点埋石完毕后，等觇标及标石沉降稳定后，进行观测。（1） GPS 观测 利用两台GPS接收机对牛山和粮库两个控制点进行同步观测，把所得的数据进行平差改正后方可作为已知起算数据。GPS测量时应严格按照全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314-2001）进行操作。 观

21、测要求：卫星高度角15，有效卫星个数5个，观测时间120分钟。GDOP4。 为了消弱电离层的影响，可在夜间进行测量。 对天线严格整平，天线高在测量前后各量一次，量取时从三个不同方向分别量取，互差不得大于1mm。（2）距离观测以牛山和粮库为其算数据，利用全站仪对控制网进行边长测量。测量时应严格按照距离测量的规范进行。（3）角度观测以牛山和粮库为其算数据，利用经纬仪对控制网进行角度测量。测回数及测量精度应满足角度测量规范的要求。（三）观测数据的处理基线解算的质量检验按全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T183142001）参考:WX2WY2WZ2Ws式中：n指闭合环边数；指相应级别规定的精度（

22、按实际平均边长计算）。七、业务组织和作业计划(一) 工作量计算由控制网的图形可知，控制网共有24条边，其中牛山至粮库的边长为起算数据，已由GPS测得，故需对23条边长进行观测。图中共12个控制点其中牛山处的点为已知点，标石完好，因而为建立控制网需要对11个点进行建标或埋石，由于通视等条件等的限制，需在南楼和云海楼两处的建筑物顶部建立觇标。控制网中共有13个三角形，因而需要进行39个角度测量。（二）作业进度安排作业进程：（2010年5月至6月） 项目单位工作量所需组目时间安排踏勘点合肥市建设局四天一组05.0105.04造标埋石合肥市建设局四天一组05.0505.08起始天文方位角测定合肥市建设

23、局一天一组05.09起始边长测定合肥市建设局一天一组05.10四等三角观测合肥市建设局十五天三组05.1105.25四等边长测定合肥市建设局十天三组05.2606.05内业平差计算合肥市建设局七天一组06.0606.12检查、总结合肥市建设局七天一组06.1306.19验收西江市测绘局七天一组06.2006.26（三）材料和经费预算序号项 目难易等级单位收费标准（元）个数所需经费（元）1三角踏勘选点二 四点4003001133002三角造标寻常双锥座900 12001199003三角埋石二 四点600 4001144004三角观测二 四点600 4001248006测定高精度边长条500015

24、0007测定四等边长条100023230008三角网平差计算400040009整理资料、总结1000100010自我检查50050011队部验收15001500总计57400八、结语本次控制网的技术设计，有以下优点：1.测区的范围较小，便于整体布网；2.测区有已知的国家控制点，在测量过程中不需要向测区进行引点，所以减少了误差的累积，增加了成果的可信度；3.可以利用已有的图形进行控制点的图上标记，从而便于以后对成果的调用。缺点：1.测区所处的中央子午线不在测区中央，故图形有一定的变形。虽然采用了1.5带作为投影带，但是图形的变形仍然较中央子午线在测区中心的变形大；2.测区内人口比较密集，为了满足

25、控制点的通视，必须在建筑物顶部设立觇标，因而观测不可避免的增大。3.由于只有一个已知点，起算数据需要通过GPS接收机测得，所以存在误差的累积。图形的联测点较少，所以多余观测值较少，虽然精度能够满足，但是比较低。为了解决测区的缺点，在对控制点进行观测时应多测几个测回，以减少建筑物顶部造标带来的误差。九、附图附录一： 控 制 网 平 差 报 告 （测角网）控制网概况1.本成果为按平面网处理的平差成果 计算软件：南方平差易2002平面控制网等级：国家四等，验前单位权中误差：2.5(s)2.控制网中： 方向 方位 平距 XY点 待定 36 24 10 固定 23.控制网中最大误差情况 最大点位误差 =

26、 0.0084 (m) 最大点间误差 = 0.0111 (m) 最大边长比例误差 = 262663 平面网验后单位权中误差 = 0.43 (s)方向观测成果表测站照准方向值(dms)改正数(s)平差后值(dms)备注牛山粮库0.000000.00农业站40.453900.4440.45394加油站89.27190-0.0589.27190农业站粮库0.000000.00牛山公社29.202100.8029.20218云海楼130.534100.17130.53412加油站169.284200.01169.28420牛山254.40230-0.32254.40227粮库铁路0.000000.00

27、南楼56.455700.2356.45572牛山公社133.140800.41133.14084农业站190.412500.03190.41250牛山224.360800.27224.36083铁路南楼0.000000.00粮库65.313200.2765.31323南楼北堤0.000000.00东堤37.314000.1337.31401牛山公社89.382000.2189.38202粮库126.07310-0.48126.07305铁路183.500100.03183.50010牛山公社南楼0.000000.00东堤81.31410-0.6381.31404云海楼170.56410-0.7

28、8170.56402农业站199.45000-0.08199.44599粮库292.57220-0.51292.57215云海楼牛山公社0.000000.00东堤39.060100.0539.06011化肥厂80.02220-0.0580.02220英北152.45430-0.33152.45427加油站204.040000.02204.04000农业站310.213900.06310.21391加油站牛山0.000000.00农业站46.063900.8246.06398云海楼81.14000-0.0681.13599英北139.32240-0.01139.32240英北加油站0.00000

29、0.00云海楼70.231800.5970.23186化肥厂134.51380-0.13134.51379化肥厂东堤0.000000.00英北205.554200.11205.55421云海楼248.440200.11248.44021东堤北堤0.000000.00化肥厂170.07390-0.27170.07387云海楼197.55200-0.06197.55199牛山公社249.241900.03249.24190南楼295.45590-0.42295.45586北堤南楼0.000000.00东堤281.454100.54281.45415距离观测成果表测站照准距离(m)改正数(m)平差后

30、值(m)方位角(dms)牛山粮库3122.47030.00003122.4703284.342116农业站1806.33150.00041806.3319325.200060加油站2497.5999-0.00002497.599914.014011农业站粮库2113.85830.00102113.8593250.393792牛山公社1784.70340.00051784.7039279.595972云海楼1128.55430.00021128.554521.331909加油站1882.8124-0.00091882.811560.081993牛山1806.33150.00041806.3319

31、145.200060粮库铁路1492.03200.00021492.0322239.581289南楼1606.4154-0.00051606.4149296.441011牛山公社1037.37610.00021037.376313.122129农业站2113.85830.00102113.859370.393792牛山3122.47030.00003122.4703104.342116铁路南楼1476.3192-0.00021476.3190354.264062粮库1492.03200.00021492.032259.581289南楼北堤2132.4404-0.00122132.4392350

32、.363959东堤2318.14830.00162318.149928.081972牛山公社1696.1594-0.00031696.159180.145980粮库1606.4154-0.00051606.4149116.441011铁路1476.3192-0.00021476.3190174.264062牛山公社南楼1696.1594-0.00031696.1591260.145980东堤1849.67580.00041849.6762341.464016云海楼2294.71620.00082294.717071.114002农业站1784.70340.00051784.703999.595

33、972粮库1037.37610.00021037.3763193.122129云海楼牛山公社2294.71620.00082294.7170251.114002东堤2932.6783-0.00092932.6774290.174107化肥厂1467.44960.00001467.4496331.140197英北1105.02850.00031105.028843.572269加油站1223.3637-0.00021223.363595.154004农业站1128.55430.00021128.5545201.331909加油站牛山2497.5999-0.00002497.5999194.014

34、011农业站1882.8124-0.00091882.8115240.081993云海楼1223.3637-0.00021223.3635275.154004英北1013.6141-0.00001013.6141333.340409英北加油站1013.6141-0.00001013.6141153.340409云海楼1105.02850.00031105.0288223.572269化肥厂1552.82890.00011552.8290288.254197化肥厂东堤2062.07140.00042062.0718262.295986英北1552.82890.00011552.8290108.2

35、54197云海楼1467.44960.00001467.4496151.140197东堤北堤1442.3765-0.00021442.3763272.222113化肥厂2062.07140.00042062.071882.295986云海楼2932.6783-0.00092932.6774110.174107牛山公社1849.67580.00041849.6762161.464016南楼2318.14830.00162318.1499208.081972北堤南楼2132.4404-0.00122132.4392170.363959东堤1442.3765-0.00021442.376392.222113平面点位误差表点名长轴(m)短轴(m)长轴方位dms点位中误差m高程中误差m农业站0.00110.0010134.16390.0015铁路0.00200.0011142.10520.0023南楼0.00170.001019.23140.0020牛山公社0.00110.000886.57230.0014云海楼0.00160.0011120.12360.0020加油站0.00190.0012138.55090.0023英北0.00220.0013122.35400.0026化肥厂0.00230.001593.39