控制测量课程设计河北工程大学08测绘.docx

一、任 务 概 况1.1、任务目的邯郸市紫山位于河北省西南部。根据建设规划，应对该该区施测40km21：10000地形图。1.2、任务要求为了满足城市规划设计、城市建设、城市运行，需要在这三个阶段测绘各种比例尺的地形图、以及各个工业场地施工测量的需要，应在全市建立统一的具有足够精度和密度的平面控制网与高程控制网。1）、范围：在所提供资料（1：50000地形图）范围内，进行水准及高程网的布设。2）、遵照国家颁布的城市测量规范进行四等水准网和高程网的布设。3）、时间要求：要求在接到该通知后三个月内完成技术设计和准备工作，一年内完成建网任务。1.3任务范围在所提供的1：50000地形图上，在已知两个二等点的基础上，全面布设四等三角网，同时进行水准联测。二测 区 整 体 概 况2.1、地理条件本测区位于河北省西南部，东径 1141711422、北纬36403644之间，紫山系太行山余脉，面积约20平方公里，主峰海拔4984米。总人口1053人左右，耕地面积达1360亩。2.2、气候概述邯郸属大陆性季风气候，年平均气温约为摄氏13度，最低温度在1月，极限约为摄氏20度，最高温度在7月，可达摄氏38度。年降雨量627毫米，主要集中在78月，无霜期为235天。春季多干旱春季多干旱 夏天很热,冬天很不冷。气温全市多年平均气温为12.514.2，12月份或12月气温最低，平均气温为3.81.5，东部大名县1971年12月27日最低气温观测值为23.6。67月份气温最高，各地月平均气温皆在25以上。邱县1974年6月25日最高气温高达42.7。日照年日照时数为23002780h，日照率为52.060.0%，其中5月份日照时数较多，12月份、1月份较少。辐射年平均接受太阳辐射量为137.48千卡/厘米2，其中5月、6月、7月3个月接受辐射量47.77千卡/厘米2。降水 全市多年平均(1956年1984年)降雨量为421.2毫米，最大年降雨量为806.7毫米(1964年)，最小年降雨量为193毫米(1965年)。受南太平洋及西印度洋暖湿气流和西伯利亚冷空气的影响，降水量在时空上分布极不均匀，一般是70的水量集中在每年的6月9月。按季分配，春季3月5月降水量约占全年的8，夏季6月8月约占65，秋季9月11月约占19，冬季12月份至次年2月份约占7。降水量在不同的地貌单元上分布也不一样，自西南山区向东部盆地逐渐递减，山丘降水量相对较大，多年平均在450毫米左右，平原区在400毫米左右。2.3、交通通讯状况紫山交通不便，测区地处山区，农村占很大比例，且大部分地区山路崎岖，通行不便，还有就是山区占一部分。 紫山通讯事业发展一般，数字微波干线直达、程控自动交换、国际国内直拨、无线传呼、移动电话、互联网等已全部开通使用。目前，固定电话用户18.6万户，移动通讯用户28万户，互联网业务用户4万户。2.4、居民分布及人文分布由于测区处于汉民族和少数民族交汇，所以这里的居民既有汉民族的优秀品质，也吸收了很多少数民族的优秀品质，所以办事、处事、处人很豪爽、很大气。整个测区内几乎全是汉族人，对于测量工作的开展很方便。2.5、测区进行测绘困难情况由于测区地处山区，农村占很大比例，且大部分地区山路崎岖，通行不便，还有就是山区占一部分，因此对于整体选点，布点及建造觇标造成很大困难。从整个工作角度来看，测区进行测绘工作的难度较大。三、测 区 已 有 测 绘 成 果 资 料 及 利 用 情 况3.1、三角网成果及其精度测区内及附近有国家工程控制网二等网中的二等点三个：1，4，11。为1995年由河北省测绘队施测；四等点10个。作业所依据的细则为城市测量规范和工程测量规范。该二等网的主要情况如下：（1）、三角形平均边长为7.25km。（2）、最小求距角为50。（3）、三角形最大闭合差为+2.45，闭合差正负号的分布符合偶然误差的特性。（4）、按三角形闭合差计算所得的测角中误差为0.65，平差后为0.75。（5）、最弱边边长相对中误差为1：150000。（6）、仪器检验项目符合规范要求，归心元素的测定正确，观测成果的取舍合理。（7）、造标埋石质量良好。经现场踏勘，四点砚标及标石保存良好。（8）、坐标系为1980年国家大地坐标，六度分带。3.2、高程网成果及其精度国家等水准路线由西向东横穿测区北部。根据等水准路线略图，本测区内及附近有国家等水准点两个，依点之记已全部找到：1、2且标石保存完好。施测精度及埋石质量均符合现行规范要求。为1985国家高程基准。现有国家二等点成果表点名标志高程备注1埋石275.0000M国家等水准点4埋石251.0000M国家等水准点3.3、对其它已有控制成果的利用实地考察了其它已知点的保存情况及对精度的要求，同时考虑到经济方面的因素，结合具体对点的要求后，对已有的其它点进行了利用，现列表如下：方案一利用成果列表如下：点名X(m)Y(m)H(m)备注14065193.5204532478.9653275.0000二等已知点44063898.0160530844.4549251.0000二等已知点四、平 面 坐 标 系 统 和 高 程 系 统通过对已有资料的分析及论证，我们决定平面坐标系统采用1980西安国家大地坐标系，而高程系统则采用1985国家高程基准。在图上设计时我们则暂时取图纸的西南角为坐标原点，定出测区内2个二等控制点的坐标，并以此为依据进行水准及高程控制网的设计，及精度估计。待对该测区进行实测和进行工程建设时，只需确定原点在国家80西安坐标系中坐标，即可延展出所需点坐标。五、布 网 依 据 的 原 则 及 起 始 数 据 的 配 置5.1、布网依据的原则1、平面采用1980西安坐标系，高程采用1985高程基准。2、城市测量规范（CJJ899）。3、工程测量规范（GB-50026-2007）。4、ZB A75001测绘技术设计规定。5.2、起始数据的配置方案一的起始数据均是2个二等水平控制点和两个等水准点，起始数据如下：方案一控制网起算数据列表如下：点名X(m)Y(m)备注14065193.5204532478.9653二等已知点44063898.0160530844.4549二等已知点方案一水准网起算数据列表如下：点名标志H(m)备注1埋石275.0000二等已知点4埋石251.0000二等已知点六、平 面 控 制6.1平面控制网的布设，应遵循下列原则：三角测量的主要技术要求等级平均边长(km)测角中误差()起始边边长相对中误差最弱边边长相对中误差测回数三角形最大闭合差()DJ1DJ2DJ4二等911/2500001/20000123.5三等首级4.51.81/1500001/70000697加密1/120000四等首级22.51/1000001/40000469加密1/700006.2、控制点位的选定要求一、相邻点之间应通视良好，其视线距障碍物的距离，角网二等不宜小于 2m；三和四等不宜小于1.5m；一级及一级以下，宜保证便于观测，以不受旁折光等影响为原则；二、测距边位置的选择，应满足相应测距方法对地形等因素的要求。三、觇标的高度应合理，作业应安全；四、控制点应便于长期保存、加密、扩展和寻找6.3、首级网及加密网等级和布网方式在对该测区进行布网设计时，首级网我们采用国家二等网，按三角网形式布设。加密网在二等基础上布设国家四等控制网，布设成三角网形式，由于该测区地理环境比较复杂，且在测区东、西部各有一个湖，给布网设计带来了困难，因此在个别难控制的地区采用导线网的形式。在对测区进行布网设计时，我们充分考虑了日后布设解析图根锁的要求，我们所设计的两种方案在精度方面均达到1/120000，在密度方面，两种方案均在测区布设四等点和原有三个二等点一起三角锁布满整个测区。因此，此网可满足各项工程建设及日后解析图根锁（网）的要求。具体网形及点为见地形图。6.4、控制网精度估算过程及结果（1）对三角网的解算及平差计算我们采用控制测量优化设计与平差软件2.13版。（2）用软件对三角网进行平差后可得两种方案精度结果分别为：网号最弱边相对中误差最弱边方案一1/2501219-10其余各边相对中误差及点位误差见附表。6.5、最佳方案的选择6.5-1、方案的设计针对该测区地理环境，我们设计了布网方案。方案一：测区共布设四等点8个，原有二等水平控制点2个，需重新埋石8个。同时测区需要建3个低型觇标，分别为点7、8、9，2个中型觇标，分别为点10,3,1个高型觇标,为2。6.5-2、费用预估及精度评定方 案费用标准（元人民币）最弱边相对中误差最大点位误差（mm）方 案 一标石选埋2828.1822624.81/2501210.0000 (m)4160.91833287.285475.72843805.76觇标费用总计12051.69336155.07 20491.08240982.16 42915.08142915.08备注：费用的计算以点为单位，工作内容包括：准备工作，选点，埋石，观测，测定气象元素，绘点之记，计算。6.5-3、方案优化设计后的精度统计（其余参数见附表）网形及精度统计表方案一：工程名称：邯郸紫山四等水准及高程网设计网形及精度统计表项目单位数据备注平面已知点数个2平面未知点数个8方向观测设站数站10方向观测总数个38边长观测数条19最大边长m3124.30295-6最小边长m1923.1819-10验后平面单位权中误差s0.01 验后测角中误差最大平面点位中误差mm最大平面相邻点间误差mm最大方位角误差最大边长误差mm最大边长比例误差1/977350139-10高程已知点数个2高程未知点数个8高差观测数段9验后高程单位权中误差mm最大高程中误差mm最大高程相邻点间误差mm七、高 程 控 制7.1、高程控制的一般规定（一）测区的高程系统，宜采用 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；当小测区联测有困难时，亦可采用假定高程系统。（二） 高程控制测量，可采用水准测量和电磁波测距三角高程测量。高程控制测量等级的划分，应依次为二、三、四、五等。各等级视需要，均可作为测区的首级高程控制。（三） 首级网应布设成环形网。当加密时，宜布设成附合路线或结点网。（四） 高程控制点间的距离，一般地区应为13km，了业厂区、城镇建筑区宜小于lkm。但一个测区及周围至少应有3 个高程控制点。应布设成环形网。当加密时，宜布设成附合路线或结点网。7.2、布网形式和要求1）本测区以国家高等级水准点作为高程控制起算点，布设四等水准网，作为高程控制，以满足测区高程控制发展的需要。2）等外水准、测距高程导线，自四等水准联测点起发展不得超过2次。3）四等水准观测采用DSZ3以上型号的水准仪，中丝法读数，各测段测站为偶数。作业前须对水准仪和水准尺进行检校。4）水准点示意图见图一（只对方案一）。总测段距离经估算大致为41.4km。5）控制网也水准网的连测由相应水准点处采用三角测量的方法传递。实施方法参考相关规范。7.3、水准与三角高程网的联测精度估算（网型布设见图一）网形及精度统计表项目单位数据备注平面已知点数个2平面未知点数个8方向观测设站数站10方向观测总数个38边长观测数条19最大边长m3124.30295-6最小边长m1923.1819-10验后平面单位权中误差s0.01 验后测角中误差最大平面点位中误差mm最大平面相邻点间误差mm最大方位角误差最大边长误差mm最大边长比例误差1/977350135-6高程已知点数个2高程未知点数个8高差观测数段38验后高程单位权中误差mm最大高程中误差mm最大高程相邻点间误差mm八、技 术 依 据。8.1、技术依据（1）平面采用1980年西安坐标系，高程采用1985年国家高程基准；（2）城市测量规范（CJJ899）；（3）工程测量规范。（GB-50026-2007）；（4）ZB A75001测绘技术设计规定。8.2、现标及标石规格、材料和埋设方法1）各等级三角点均应建立永久性的测量标志。2）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。3）建造的觇标必须标形端正，标心和圆筒应与铅垂线平行，结构牢固；内架与基板结构密合；基面平整；内外架无接触。觇标的圆筒中心、回光台中心、标石中心应位于同一铅垂线上，其最大偏离以标石中心的铅垂线为准，不得超过0.1m。4）应在橹柱的适当位置用色漆注明三角点的点名、等级、建造单位、建造年月；无外架的墩标，则用红漆写在仪器墩向南的侧面上。5）造标埋石时要将点之记的点位说明，标石断面图的相关高度和有关数据填注清楚。标石采用四等三角点标石。标石材料：三角点标石应用混凝土灌制，或用相同规格的花岗石、青石等坚硬石料代替。标石埋设要求：（1）、盐碱地区埋设混凝土标石，须加涂沥青，以防腐蚀。（2）、在泥土松软、地下水位较高的地区或沼泽地区埋设标石时，除应尽量选择好埋石地点以外，应在盘石下边浇灌混凝土底层。（3）、埋石时，须使各层标石的标志中心严格在同一铅垂线上，其偏差不大于3mm。并用钢尺量取各层标石面间的垂直距离，填记于点之记的标石断面图中，结果取至厘米。九、观 测 纲 要9.1、仪器的选择序号仪器名称仪器型号备注1自动安平水准仪DS3用于水准测量2双面区格式木质标尺用于水准测量3经纬仪DJ6用于跨河水准测量和高程导线测量4全站仪KTR440r用于平面控制9.2、水平角观测（一）、水平角观测所用的光学经纬仪，在作业前，应进行下列项目的检验： (1) 、照准部旋转轴正确，各位置气泡读数较差， DJ1型仪器不应超过二格， DJ2 型仪器不应超过一格；(2)、 光学测微器行差及隙动差， DJ1 型仪器不应大于 1， DJ6 型仪器不应大于 6；(3)、 水平轴不垂直于垂直轴之差，DJ1 型仪器不应超过 10 ， DJ2 型仪器不应超过15DJ6级不应超过20。(4 )、 垂直微动螺旋使用时，视准轴在水平方向上不产生偏移；(5)、 仪器的底部在照准部旋转时，无明显位移；(6)、 光学对点器的对中误差，不应大于 1mm。（二）、水平角观测前或观测后，应测定归心元素。测定时，投影示误三角形的最长边，对于标石、仪器中心的投影不应大于 5mm；对于照准圆筒中心的投影不应大于 10mm。投影完毕后，除标石中心外，其他各投影中心均应描绘两个观测方向。角度元素应量至15，长度元素应量至 1mm。（三）、水平角观测宜采用方向观测法。当方向数不多于3个时，可不归零。各测回间度盘和测微器位置的变换，应按规范执行。 二等三角点水平角观测可采用全组合测角法。（四）、当测站的方向总数超过 6个时，可进行分组观测。分组观测应包括两个共同方向（其中一个为共同零方向）。其两组观测角值之差，不应大于同等级测角中误差的 2倍。分组观测的最后结果，应按等权分组观测进行测站平差。（五）、水平角观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心不宜超过 1格。四等以上的水平角观测，当观测方向的垂直角超过3 的范围时，宜在测回间重新整置气泡位置。9.3、水准观测（一）、水准测量的主要技术要求，应符合表有关的规定。（二）、水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合下列规定：（1）、水准仪视准轴与水准管轴的夹角，DS1 型不应超过 15；,DS3型不应超过20；（2）、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，对于双面水准尺，不应超过 0.5mm；（3）、 水准点应选在土质坚硬、便于长期保存和使用方便的地点。墙水准点应选设于稳定的建筑物上，点位应便于寻找、保存和引测。十、工 作 进 程 计 划 表工作过程测 量 进 程（月）123456789101112准备工作选点埋石观测测定气象元素绘点之记、计算十一、经 费 预 算1、埋石费用方案一：类型费用（元）2828.1822624.84160.91833287.285475.72843805.762、建标费用方案一：类型费用（元）（12051.693）+（20491.082）+42915.08=120052.31（13957.933）+（22749.762）+46193.68=133566.94（15686.713）+（24429.462）+48974.29=144893.343、水准测量费用观测费用502.3612=14066.08645.8012=18082.4787.28 12=22043.84注：埋石费用以点为单位，标石采用普通标石；观测费用以公里为单位总费用：总费用方案一22624.8+120052.31+14066.08=156743.1933287.28+133566.94+18082.4=184936.6243805.76+144893.3422043.84=210742.94在测量过程中须用到的额外费用，随具体情况临时调整预算。十二、上 交 资 料 清 单1、1：50000地形图2张（上附有所设计控制及水准网）2、技术设计书3、测量原始数据附页一方案一网形及精度统计表项目单位数据备注平面已知点数个2平面未知点数个8方向观测设站数站10方向观测总数个38边长观测数条19最大边长m3124.30295-6最小边长m1923.1819-10验后平面单位权中误差s0.01 验后测角中误差最大平面点位中误差mm最大平面相邻点间误差mm最大方位角误差最大边长误差mm最大边长比例误差1/977350135-6高程已知点数个2高程未知点数个8高差观测数段38验后高程单位权中误差mm最大高程中误差mm最大高程相邻点间误差mm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120.0000001871.0957730.0171.09577417150.1938010.00150.19380114201.4014500.01201.40145115283.4332600.00283.433260450.0000004152.1405420.0052.14054247127.0205640.00127.02056449188.1257810.01188.125782410259.2922260.00259.29222646318.1234460.00318.123446230.00000028206.1810710.01206.18107221253.5237180.00253.52371825305.0648930.01305.064894320.0000003576.1014430.0076.101443530.0000005248.5634510.0048.56345151101.255536-0.00101.25553654147.0831830.01147.08318456196.0006000.00196.000600650.0000006489.210030-0.0089.210030610163.030096-0.01163.030095710.0000007842.241824-0.0042.24182479236.070569-0.00236.07056974306.083671-0.00306.083671820.00000087240.1822710.01240.18227281298.4424200.00298.442420940.0000009748.4736800.0048.473680910301.0404140.01301.0404151060.00000010447.3447140.0047.34471410997.2226840.0097.222684距离观测成果表测站照准距离(m)改正数(m)平差后值(m)方位角(dms)232228.4613-0.00002228.4613316.030773212343.21720.00002343.2172209.554492352417.47540.00002417.4754212.132216512303.3392-0.00002303.3392133.391752542885.70590.00002885.7059179.215400561923.1810-0.00001923.1810228.132816642173.3604-0.00002173.3604137.3428466102516.1190-0.00002516.1190211.162912712492.3680-0.00002492.36800.152293782873.00780.00002873.007842.394117742016.85770.00002016.8577306.235964822529.3465-0.00002529.3465342.211845811972.6556-0.00001972.6556281.054266942519.51040.00002519.51047.345182972348.7577-0.00002348.757756.2228621042825.73340.00002825.733478.5116261093124.3029-0.00003124.3029128.385596优化设计模拟控制点成果表点名X(m)Y(m)H(m)备注14065193.5204532478.9653275.0000已知点44063898.0160530844.4549251.0000已知点24067224.2534533648.0634221.000034068828.6825532101.5038120.000054066783.5447530812.4737247.000064065502.2950529378.2407413.000074062701.1774532467.8132209.000084064813.9036534414.7497274.000094061400.5281530512.0591221.0000104063351.7992528072.0162203.0000点位误差点名长轴(m)短轴(m)长轴方位dms点位中误差m备注20.00000.0000115.5538330.000030.00000.0000100.5317420.000050.00000.000062.4826040.000060.00000.000047.0206690.000070.00000.000058.0654810.000080.00000.00005.2529820.000090.00000.0000105.0107870.0000100.00000.0000166.2305260.0000点间误差点名点名MT(m)MD(m)D/MDT方位D距离(m)备注120.00000.0000207730372115.5538332343.2172180.00000.00001961905185.2529821972.6556170.00000.000022646403958.0654812492.3680150.00000.000021036392262.4826042303.3392450.00000.000023923129362.4826042885.7059470.00000.000020246153758.0654812016.8577490.00000.0000218514606105.0107872519.51044100.00000.0000227856318166.2305262825.7334460.00000.000020062796247.0206692173.3604230.00000.000019409070985.0344172228.4613280.00000.000020648056216.2855992529.3465210.00000.0000207730372115.5538332343.2172250.00000.000011121039499.3749792869.6329320.00000.000019409070985.0344172228.4613350.00000.0000197302857102.1351962417.4754530.00000.0000197302857102.1351962417.4754520.00000.000011121039499.3749792869.6329510.00000.000021036392262.4826042303.3392540.00000.000023923129362.4826042885.7059560.00000.000019355335098.4210531923.1810650.00000.000019355335098.4210531923.1810640.00000.000020062796247.0206692173.36046100.00000.0000207418512168.0333542516.1190710.00000.000022646403958.0654812492.3680780.00000.0000216773490168.4550692873.0078790.00000.0000206594491100.2001192348.7577740.00000.000020246153758.0654812016.8577820.00000.000020648056216.2855992529.3465870.00000.0000216773490168.4550692873.0078810.00000.00001961905185.2529821972.6556940.00000.0000218514606105.0107872519.5104970.00000.0000206594491100.2001192348.75779100.00000.000021757991338.3201733124.30291060.00000.0000207418512168.0333542516.11901040.00000.0000227856318166.2305262825.73341090.00000.000021757991338.3201733124.3029方案一网型图方案一误差椭圆附页三：测绘工程产品价格工程产品价格产品名称计量价 格主要工作内容单位 I 八、工程测量 (一)控制测量 二等三角 三等三角 四等三角 一、二级小三角 一、二、三级导线 三等电磁波测距导线 四等电磁波测距导线 二、三、四等水准选埋 二等水准测量 三、四等水准测量 等外水准测量点点点点公里点点点公里公里公里7705155290132828101216262976403941632262101016888376l5221025074 1171969 792418 416091 187299 637830 635910 366172 15095l 116493 67585 37898 1735287 l113576 547572 244214 956735 908175 506133 206163 172854 84270 48605准备工作，选点，埋石，观测，测定气象元素，绘点之记，计算。产品名称 计