大地测量学基础课程设计.doc

包头市市区测区控制测量技术设计

大地测量学基础课程设计

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目 录
1 概述
1.1课程设计的目的
1.2测区概况
2 测量施工进度及组织人员
2.1进度安排
2.2拟投入的技术人员
2.3仪器设备
2.4引用标准及作业数据
2.4.1引用标准与作业数据
2.4.2可利用的成果资料
3主要技术指标
3.1坐标系统
3.1.1平面坐标系统
3.1.2高程系
3.1.3成图比例尺
3.1.4成图规格
4 图根控制测量
4.1平面控制网
4.1.1平面坐标系的选择
4.1.2主要技术要求
4.1.3平面控制网布设（见附图）
4.2 高程图根控制网
4.2.1高程系的选择
4.2.2成果取位
4.2.3水准测量精度要求
4.2.3水准网的布设（见附图 ）
4.3三角锁推算元素的精度估算
4.3.1精度估算的目的和方法
4.3.2精度估算公式
4.3.1平面坐标点精度估算
4.3.2高程控制点精度估算
4.4图根控制点埋设
4.4.3控制点标石埋设
4.4.3控制点命名
4.4.4点之记绘制
5经费预算
6设计实践总结
7附录
1 概述
1.1课程设计的目的
总结和检核《大地测量学基础》基础知识的学习情况，通过布设控制网的技术实践，深化已有知识，拓宽新的知识，掌握工程设计控制网设计的方法；将《大地测量学基础》课程中涉及的名词、概念、术语、原理及理论，按照课程设计通知书的要求，经过演绎与归纳、分析与综合、抽象与具体的逻辑结合，完成技术设计任务，达到培养和提高学生逻辑思维能力和创造性思维能力的目的；技术设计说明书是对工程设计记行解释与说明的书面材料，是一种技术性文件。设计者通过对自然语言——文字和人工语言——图像、表格、公式等各种书面符号的综合运用，可进行科技写作的锻炼，培养科技写作的能力。

1.2测区概况
包头市地处内蒙古自治区西部，地理坐标为北纬40°15′~41°29′、东经109°22′~110°07′。位于蒙古高原南端，南濒黄河，东西两侧有沃野千里的土默川平原和河套平原。阴山山脉横贯市境中部。市境东与呼和浩特市土默特左旗、托克托县接壤，西同巴彦淖尔盟乌拉特前旗、中旗毗连，南与鄂尔多斯市达拉特旗隔（黄）河相望，东北接呼和浩特武川县，北与蒙古国接壤。东西宽145公里，南北长140公里。总面积2.77万平方公里，东距呼和浩特市180公里。
包头属中温带半干旱中温带大陆性季风气候。这里年均气温7.2℃，不同季节的温度差别较大，1月份最冷，平均气温为-11摄氐度，极端最低气温可达零下30摄氐度以下；7月份最热，平均气温为23摄氐度，极端最高气温可达39℃。这里降水不多，年降水总量不到300毫米。夏秋之时，是包头绝佳季节，清风送爽，花香色艳，瓜果丰盛，蔬菜充足，是理想的避暑胜地。冬春二季，冰封雪飘，银装素裹，别具北国特色。　
全市公路总里程达到6739公里，其中沥青（水泥）路2669公里，占公路总里程的40%。高速、一级公路 267公里，占4%。农村牧区公路5953 公里，其中沥青（水泥）路1949公里，占33%。640个行政村已有341个村通沥青（水泥）路，占53.3%。
    全市现已开通客运班线237条，其中省际班线55条、盟市际68条、旗县际19条、旗县内77条。现有营运车辆76732辆（货运车辆51170辆、挂车18898辆、客运班车578辆、旅游客车102辆、客运出租车6004辆），维修经营业户1557户，从业人员10万多人。汽车客运站有29个，其中拟定一级站2个（包头市长途客运枢纽总站、昆区客运枢纽站），二级站2个（萨拉齐客运站、达茂客运站），三级站1个（固阳客运站），四级站1个（白云客运站）；农村客运站23个。

2 测量施工进度及组织人员
2.1进度安排
表1 测量施工进度计划表
内容
时间
对已有资料的整理与评估
1天
根据已有资料进行图根平面控制网布网设计并实地勘察
2天
进行图根控制测量（内业和外业）
4天
造标、埋石
3天
合计
10天

2.2拟投入的工作人员
本项目拟投入工程师2人，技术人员4人，立尺员4人，其他工作人员4人，共计14人。

2.3仪器设备
表2本项目拟投入的主要仪器设备
仪器设备名称
型号规格
数 量
备 注
水 准 仪
DS3
3套

经纬仪
DJ2
3套

钢尺
50m
3把

2.4引用标准及作业数据
2.4.1引用标准与作业数据
1）CJJ 8-99《城市测量规范》；
2）CH/T 1004-2005《测绘技术设计规定》；
3）GB 12898-2009《国家三、四等水准测量规范》；
4）GB/T 18316-2008《数字测绘成果质量检查与验收》；
5）本课程技术设计书。
2.4.2可利用的成果资料
1）内蒙古自治区地理信息局于2004年施测的全省C级GPS控制网，提供高精度的1980西安坐标系和2000国家大地坐标成果，可作为本项目平面控制点的起算数据。在测区附近的其它高等级GPS控制点可以使用。
2）内蒙古自治区地理信息局于2004年完成的全省大地水准面精化成果，可以作为本项目高程控制起算使用。在测区附近的其它等级水准点也可以使用。
3）内蒙古自治区地理信息局现有的1:1万、1:5万地形图可以作为本项目作业计划等使用。

3主要技术指标
3.1坐标系统
3.1.1平面坐标系统
本项目测区地理位置大约在北纬40°15′~41°29′、东经109°22′~110°07′，东西宽145公里，南北长140公里。该区域在110°中央子午线统一3°分带的长度投影变形约为4cm～7cm，为了减小长度投影变形的影响，采用高程抵偿方法来减小长度投影变形的影响。
因此，测区采用1980西安坐标系，高斯-克吕格投影，中央子午线110°，在测区平均高程300m抵偿高程面上的高斯正形投影3°带平面直角坐标系。
3.1.2高程系
采用1985国家高程基准。
3.1.3成图比例尺
采用1:5000成图比例尺，基本等高距为1.0米。
3.1.4成图规格
布网于A1图纸上。

4图根控制测量
4.1平面控制网
4.1.1平面坐标系的选择
采用1980西安坐标系
4.1.2主要技术要求
（1）测量主要技术应符合表3要求
等级
平均边长（km）
测角中误差(″)
起算边相对中误差
最弱边相对中误差
三等
5
±1.8″
1/200000（首级）
1/120000（加密）
1/80000

4.1.3平面控制网布设（见附图）
4.2 高程图根控制测量
4.2.1高程系的选择
采用1985国家高程基准。
4.2.2成果取位
边长和坐标取至0.001米，高程取至0.001米。
4.2.3水准测量精度要求
表4 水准测量精度要求
等级
水准仪类型
每公里高差中数中误差（/mm）
闭合路线长度（/km）
测段往返测高差不符值（/mm）
符合路线或环线闭合差（/mm）
二等
DS1
≤±2
400
≤±4√R
≤±4√L
注：R和L分别为测段与路线长度，单位为km。

表5 图根光电测距高程导线测量技术要求
路线总长(km)
平均边长(m)
垂直角测回数
指标差之差
对向观测高差较差(m)
路线闭合差允许值(mm)
2″
5″
≤8
≤300
1
15″
25″
0.01S
≤±40
注：①S为边长，以hm(百米)计，不足3hm按3hm计算；
②L为路线总长，以km(千米)计，不足1km按1km计算；
③当L大于1km且每km超过16站时，路线闭合差允许值为±12√n (mm)，n为测站数；
④垂直角必须往返测，视线应离开地面1.3米以上；
⑤觇标高、仪器高丈量两次，量至毫米，取两次中数使用；
⑥高程计算至毫米，取至厘米。

4.2.3水准网的布设（见附图 ）
首级水准网的布设同平面图根控制网，采用附合水准路线。

4.3三角锁推算元素的精度估算
4.3.1精度估算的目的和方法
精度估算的目的是推求控制网中边的边长、方位角或点位坐标的中误差。它们都是观测测量平差值的函数，统称为推算元素。估算的方法采用公式估值法。
此法是针对某一类型网导出某种推求计算某种推求元素的普遍公式。由于这种推求的方式相当复杂，需要经过许多简化才能得出有价值的实用公式，所以得出的结果都是近似的。而对于一些另外的推算元素，则难以得出有实用意义的公式。公式估算的好处是，不仅能定量的估算精度值，而且能定性的表达出各主要因素对最后结果的影响，从而为控制网的设计提供有用的参考。推导估算公式的方法是以最小二乘法中条件分组平差的精度计算公式为依据。

4.3.2精度估算公式

测角中误差:

相对中误差:

简化得：
或
的边长对数中误差的公式

4.3.2图纸设计精度估算计算
根据以上公式，对设计图纸的三等城市三角网进行精度估算，经过计算，最弱边的中误差符合测量的要求。

4.4图根控制点埋设
4.4.3控制点标石埋设
控制点标石埋设按《城市测量规范》附录C图C.2.3或图C.3.1执行。

4.4.3控制点命名
选用当地行政村名称加流水号表示，点号为行政村汉语拼音首个字母加流水号表示，如：胜利村第二个GPS点，点名为：胜利2，点号为：SL2。在本项目测区范围内不允许出现重号。
4.4.4点之记绘制
首级控制点标石埋设结束后应绘制点之记，格式见附录一。

5经费预算
1）相关资料获取费用
相关资料的借阅费用10000元。
2）器材费
测量仪器的租借费用10000元，包括相应附件的损耗费用1000元。
3）埋石、建标费用
12051.69×12=144620.28元。
4）工费预算
工程师2×800×10=16000元，技术人员4×500×10=20000元，立尺员4×300×10=12000元，其他人员4×150×10=6000元。小计：70000元。

5）经费合计：218620.28元。

6 设计实践总结
通过这次大地测量基础课程设计，让我学到了很多知识，了解并熟悉掌握了课程设计的整个流程，着实提升了自己的知识储备。此外，也使我清晰地认识到专业知识的重要性，只有扎实掌握相关的知识，我们才能在工作中游刃有余。
在这次的课程设计之前，只是纯粹的学习测绘学凌乱的知识，通过这次课程设计，把那些凌乱的知识点系统地联系起来了，进一步认识到知识融会贯通的实质意义 。通过与同学交流和自己的思考，平时学习的时候不怎么在意，做设计的时候这些弊端就暴露了出来，而且在以后的学习中，我要把所学的理论知识进行梳理和回顾，把不会的没有彻底明白的找出来弄懂，为以后的实际工作打下坚实的基础。尽管课程设计时间很仓促，但其中学到的知识却不少。为期二周的大地测量基础课程设计充实，回想起来，真是收获颇丰，真切的明白了专业知识的重要性。
在这，感谢带我课程设计的周老师，为我们不厌其烦的讲解。相信这次大地测量学基础课程设计对我们以后的工作有很大的帮助，让我们在专业的工作道路上又迈进了一步。

7附录一：首级控制点点之记
控制点点之记
工程名称：
点 名

等级

概略坐标

所在地

地 类

土 质

点位说明：

交通路线图：

选 点 与 埋 石 情 况
点位略图：

选点员

埋石员

检查员

日 期

连 测
方 法
等级

方法

连 测
高 程
等级

方法

通 视
点 名

备 注

8