1、地形测量技术设计书一、前 言1、设计目的:1)通过地形图测量对该区域进行充分的调查研究、评价、估算,对项目建设之必要性、经济合理性、技术可行性、实施可能性等方面进行综合性研究论证,从而巩固课堂所学知识,解读与使用测量规范,加深对控制测量学基本理论的理解,能够用有关的理论指导作业实践,做到理论与实践相统一,提高学生分析解决问题的能力,对控制测量学的基本内容进行依次实际的应用。2)熟悉并掌握布设等级控制网的全过程,包括编写技术设计(课程设计)、选点埋石、外业观测、数据检核与平差计算、编写技术总结(实习报告)等部分。通过完成控制测量实际任务的训练,提高学生独立从事测绘工作的计划、组织与管理能力。2、
2、任务根据提供预定方案设定的位置(1:1 万地形图),按照提供的有关资料,进行 1:1000 地形图的测绘。遵照国家颁布的工程测量规范进行 1:1000 地形图测量布设 D 级 GPS点及 5 级导线控制点、IV 等水准高程测量。成果要求提供一套数字化地形图电子文件及地形图。3、测区概况:本测区位于东经 1234115”、北纬 410730”附近的本溪市 xx 后坡周围,面积约;测区为丘陵地区、山地广布、多断崖,丘谷之间地势起伏延绵,海拔高 163m 至 553 m。山地多为树林,山上灌木丛生,通视条件较差,细河贯穿整个测区,给控制测量及地形图测量带来较大之困难。4、测区已有资料1)本工程收集到
3、国家三等点 A1、A2、二点作为本工程平面控制起算点。2)本工程收集到 S1、S2 两个国家一等水准点,系 1956年黄海高程系成果,作为本工程高程控制起算点。3)根据设计提供的 1:1 万地形图,1:1 万地形图之地物、地貌逼真,取舍恰当,为本次测量工作之交通、选埋、控制点联测及测图分幅等工作提供了方便。4) 起算数据列表如下(表 1)点名标志纵坐标 Y横坐标 X高程备 注狮子头山(A1)埋石三等点xx(A2)埋石三等点S1埋石一等水准S2埋石一等水准二、测量规范1、平面采用 1954 年北京坐标系,高程采用 1956 年黄海高程系。2、 全球定位系统城市测量技术规程CJJ73-97 以下简
4、称规程 。3、 工程测量规范(GB 50026-XX)。4、 1:500、1:1000、1:XX 地形图图式 。5、 三、四等水准测量规范(GB 12898-91)国家技术监督局颁布。6、 测绘技术总结编写规定GB CH 1001-91;7、 测绘产品检查验收规定GB CH 1002-95;8、 大比例尺地形图机助制图规范(GB14912-94)国家技术监督局颁布。9、 测绘工程产品价格10、本工程技术设计书 。三、内容1 、坐标系统、高程系统和基本等高距、图幅分幅1) 平面采用 1954 年北京坐标系、高程采用 1956 年黄海高程系。2) 基本等高距 1:1000 为 1 米。3)1:50
5、0 图幅采用自由分幅,1:XX 图幅采用 50*50 正规分幅;4)图幅编辑时;图名、图号、图幅号应按上下顺序排列在图幅上方之正中;图幅号采用图幅西南角坐标 X,Y 之千米数表示,X 坐标在前,Y 坐标在后,图号由西往东、由北往南用阿拉伯数字按顺序编号,即 1、2、3、;图幅内有明显地形、地物名之应标注图名。图幅上方右侧标注工程名称;图幅左下方标注测绘单位名称。2、施工质量、施工进度1)经过实地踏勘,本测区位于丘陵地区、测区内山地广布、丘谷之间地势起伏延绵,这些都给测绘工作带来了一定之困难。为了保证生产质量、施工进度及后继工程服务,我公司组织专业技术小组进行踏勘、搜集资料、编写设计书,严格按质
6、量管理体系操作运行。2)组织了以 1 名工程师,12 名测量员组成共 4 小组之队伍。3)组织了下列主要测绘仪器:南方灵锐 S86 型全球定位接收机 4 台、中海达全站仪 4 台、拓普康全站仪 3 台、自动安平水准仪 3 台、联想手提电脑 4 台,HP800 喷墨式打印机 1 台、对讲机 6 台及各相应配套设备。拟投入的主要仪器设备(表 2)序号设备名称型号规格数量精度指标1GPS南方灵锐-S82(0253)410+5ppm2全站仪拓普康32“ 2+2ppm中海达42“ 2+2ppm3水准仪DS3 自动安平水准仪33mm4笔记本电脑联想45面包车16小货车1GPS 作业调度表(表 3)时段编号
7、观测时间测站号/名测站号/名测站号/名测站号/名机号机号机号机号18:009:30狮子头山A7A6A41234210:3011:30狮子头山A3xxA41234312:3013:30A6A5xxA412344)为了保证工程之顺利进行,组织了各小组对本工程可预见之技术难点、工程质量及进度、安全生产等问题进行了讨论,本工程是块状地形约平方公里,经讨论决定平面位置采用全球定位系统,联测高等级控制点,以边连式、点连式推进布设 E 级 GPS 点 2 个,高程测量由于一般之四等附合水准路线控制之路线不长,路线过长时最弱点中误差难以保证,故决定采用布设四等水准网之方式进行施测,以确保四等水准高程之精度,平
8、差时按结点网进行严密平差,在施测过程中,与三角高程进行比较发现问题便及时处理。3、控制测量平面控制(1)GPS 网之主要技术要求(表 4)等级平均距离(KM)A(mm)B(1*10-6)最弱边相对中误差三 等51051/80000四 等210101/45000注:当边长小于 200m 时,边长中误差应小于 20mm。当 GPS 网之世界大地坐标系统转换成 1954 年北京坐标系统时,应满足投影长度变形值不大于/km;当长度变形值不大于/km 时,采用高斯正形投影统一 3?带之平面直角坐标系统;当长度变形值大于/km 时,可采用投影于抵偿高程面上之高斯正形投影 3?带之平面直角坐标系统或高斯正形
9、投影任意带之平面直角坐标系统。(2)布网原则与设计1) GPS 网应根据测区实际需要和布网状况进行设计。GPS 网之点应有二点以上之点相互通视,有利于常规测量施测时之应用。2) 在布网设计中应顾及原有之测绘成果以及各种大比例尺地形图之沿用。3) 为求定 GPS 点在地面坐标系之坐标,应与附近之国家高级控制点联测,联测点数不应少于 2 个。4) GPS 网应由一个或若干个独立观测环构成,也可采用附合线路形式构成。各等级 GPS 网中每个闭合环或附合线路中之边数应符合下表规定(表 5)等级三等四等一级闭合环或附合路线之边数(条)81010加密网及概况各导线的技术指标如下(表 6)级别 项目平均边长
10、(km)全长(km)一级二级(3) GPS 选点与标石埋设1) 选点前应收集与工程相关之各项资料:测区 1:1 万地形图;原有控制测量资料,包括点之平面坐标、高程、坐标系统、技术总结等有关资料,以及其他测绘部门所布设之控制测量成果资料。各级 GPS 网中每个闭合环或附和线路中的边数应符合的规定如下表(表 7)级别ABCDE闭合环或附和线路的边数5668102)GPS 点位之选择应符合技术要求,有利于使用其他测量方法进行联测;点位之基础应坚定稳固,易于长期保存,并有利于安全作业; 点位应便于安置接收设备和操作,视野开阔,被测卫星之地平高度角应大于 15。;点位应远离大功率无线点发射源(如电视台、
11、微波站等),其距离不得小于 200m,并应远离高压输电线,其距离不得小于 50m;点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号之物体。3) 各等级 GPS 点均需埋设永久性标石,标石埋设采用混凝土预制桩埋设,也可采用现场灌制标石。4) 仪器设备之技术要求接收机之选择(表 8)等级项目三等四等一级接收机类型双频或单频双频或单频双频或单频标称精度(10mm+5ppmp*d)(10mm+5ppm*d)(10mm+5ppm*d)观测量载波相位载波相位载波相位同步观测接收机数322(4)外业观测1) 基本技术要求(表 9)等级项目观测方法卫星高度角(。)有效观测卫星数时段长度(分钟)数据采集间隔(秒)PDOP四等
12、静态快速静态1544510606一级静态快速静态15515106062)观测作业要求:每时段采集数据前,作业员应量取天线高,记录此时段之接收卫星数、卫星号、各通道信噪比、故障情况;一个时段观测过程中不得进行关闭接收机又重新启动、进行接收机初始化(发现故障除外)、改变卫星高度角、改变数据采集间隔、改变天线位置;观测员在作业期间不得擅自离开测站,并应防止仪器受震动和被移动,防止人和其他物体靠近仪器、以免遮挡卫星信号;观测时不应在接收机旁使用手机和对讲机,避免干扰卫星信号;在观测过程中应保证接收机正常工作,数据记录正确,每天观测结束后,应及时将数据输出到计算机硬、软盘上,确保观测数据不会丢失。(5)
13、数据处理1)基线解算之质量检验:无论采用单基线模式或多基线模式解算基线,都应在整个 GPS 网中选择一组完全之独立基线构成独立环,各独立环之全长闭合差应满足 W2*?*SQR(3*n) ,W 为环闭合差,n 为独立环中之边数,?为标称精度; 复测基线之长度较差,不宜超过 ds2*?*SQR(2)。2)复测与重测:无论何种原因造成一个控制点不能与两条合格独立基线相联结,则在该点上必须补测或重测不得少于一条之独立基线。3)GPS 网平差处理:无约束平差中,基线向量之改正数(VDx、VDy、VDz)绝对值应满足 VDx3*? VDy3*? VDz3*?,当超限时,可认为该基线或其附近存在粗差基线,应
14、采用软件提供之或人为之方法剔除某些误差较大之基线值,直至符合要求; 约束平差中,基线向量之改正数与剔除粗差后之无约束平差结果之同名基线相应改正数之较差(dVDx、dVDy、dVDz)应符合 dVDx2*? dVDy2*? dVDz2*?,当超限时,可认为作为约束之已知坐标、距离、已知方位与 GPS 网不兼容,应采用软件提供之或人为之方法剔除某些误差较大之约束值,直至符合要求。(6)一级导线控制1)一级导线点在 GPS 控制点基础上,布设成单一附合导线或导线网。导线测量技术要求(表 10)等级附合导线长度(km)平均边长(m)测距测回水平角测回测角中误差( “ )测距中误差(mm)方位角闭合差(
15、” )全长相对闭合差J2J6一级40022451510?n1/150002) 导线水平角均采用方向观测法,水平角观测之技术要求按工程测量规范 GB 50026-XX执行。3) 光电测距导线边采用单向或往返观测,导线边长均观测 2 测回,一测回内读数较差应小于 5mm,单程测回间较差应小于 10mm。高程控制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,作为首级高程控制,以满足测区高程控制发展之需要。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 DS3 以上型号之水准仪,三丝法读数,观测顺序为后-前-前-后,各测段测站为偶数站。作业前
16、须对水准仪和水准尺进行检校,DS1 型水准仪视准轴与水准管轴之夹角小于 15“,DS3 型小于 20“。4)水准观测的主要技术要求如下表(仪器采用 DS3 型水准仪)(表 11)等级附合路线长度(km)高程闭合差(m)最大视距长度(m)前后视距差(m)前后视距累积差(m)黑红面读数之差(mm)黑红面所测高差之差(mm)四等1620?L100510注:L 以 km 为单位5)电磁波测距三角高程测量的主要技术要求:(表 12)等级平均边长(m)边数垂直角测回 数垂直角指标差较差往返高差较 差(m)闭合差(m)J2J6J2J6 级40012221525注:S 为边长,以百米为单位;n 为测站数。4、
17、平差计算和资料整理1)各等级 GPS 控制网之解算及平差计算采用南方公司之随机软件,导线网平差采用武汉测绘科技大学编写之导线网相关程序,单导线按条件法严密平差和南方公司水准网平差程序 。2)平面坐标成果等级点取至,图根点取至。水准联测高程成果取至,三角高程取至。3)所有等级控制点(包括所有用到之起算点)和埋石图根点成果装订成册,并在备注栏中写出该点点位。经四等水准联测之等级点应在成果表备注栏中注明“四等水准” 。5、地形图测绘随着电子科技之不断发展,地理信息系统(GIS)之不断完善,电子文件地形图已逐渐代替了手工清绘图。且电子文件地形图以坐标方式记录图形要素之几何位置,以编码方式记录图形要素之
18、属性,给设计人员提供了极大之方便。本工程成图时使用“南方软件”进行编图、网格注记、图幅整饰,将修改好之地形图使用 HP800 绘图仪将地形图打印出来,刻录成光盘提供给用户使用。1)地形测图所使用之测绘仪器必须经过检验校正.。2)图根控制点应根据地形之复杂程度,在满足测图要求之前提下,1:1000 地形图每平方公里控制点不小于 180 个。图根点在高级控制点之基础上发展,其发展次数一般为 2 次,困难地区,可再附合一次。图根导线以测距导线施测。图根点之精度,相对于临近控制点之点位中误差不应大于 2cm。当图根点不能满足测图需要时,可测设支点或测距支导线。支导线边不得超出三条边,且不能连续发展。图
19、根点高程采用光电三角高程施测,高程中误差不大于 10cm。3)地形图测绘方法、要求,以及内容取舍按工程测量规范 GB50026-93第四章执行,独立地物能按比例尺表示之,应实测外廓,填绘符号;不能按比例尺表示之,按1:500、1:1000、1:XX 地形图图式 GB/T7929-1995准确表示其点位;高程注记点每格不得小于 10 个;等高线之计曲线必须标注高程。6、碎部测量主要技术要求:1)居民地是高等级公路测图之重要地物要素,各类建筑物、构筑物及主要附属设施应按实地轮廓准确测绘。房屋以墙基为准,并按建筑材料和质量分类,房屋一般不综合,应分间表示,临时性建筑物可舍去。房屋和建筑物轮廓在图上小
20、于、简单房屋在图上小于可用直线连接。图上 6mm2 以下之天井可不表示。2)、地下光缆、地下电缆之标志桩、检修井,必须实测,并用相应符号表示与连接。3)独立地物是判定方位、确定位置、指示目标之重要标志,必须准确测绘和按规定之符号正确地加以表示。4)永久性电力线、通讯线均需表示,电杆、电塔位置必须实测,同一条杆上有多种线路时,表示其主要线路,图面上各种线路之走向应连贯、类别分明。建筑区内之电力线、通讯线不连线,在杆架处绘出线路方向。地面及架空管线均需表示,并注记输送物质,地下管线检测井等均需测绘。围墙、永久性广告牌、栅栏、栏杆、篱笆和活树篱笆等均应测绘。5)铁路、公路、大车路、乡村路均应测绘。铁
21、路之铁轨、公路路中及交叉处、桥面、里程碑等应测绘高程注记点、涵洞应测注底面高程。公路及其它双线道路在图上均按实际宽度依比例尺表示。公路及街道按其路面材料划分为水泥、沥青、碎石、硬砖、砂砾和土路等,以文字注记在图上。等级公路应注明等级、代码和编号。铺装材料改变处应用点线分隔,主要道路须注明走向。国道路面、路肩应绘制四条线条,路面线不得中断。铁路与公路或其他道路在平面相交时,铁路符号不中断,而将另一道路符号中断。不同水平相交之道路交叉点,应绘以相应之桥梁、通道符号。路堤、路堑均按实地宽度绘出边界,并在其坡顶、坡脚适当注记高程。公路、大车路、铁路通过居民地不宜中断,应按真实位置绘出; 小路可中断在进
22、出口处; 市区街道应将永久性之安全岛、人行道、绿化带及街心花园等绘出。有围墙栏栅之公园、工厂、机关、学校等内部之道路;除通行汽车之主要道路、全部按内部道路测绘。6)河流、溪流、湖泊、水库、池塘等都应测绘,沟宽在图上小于 1mm 之以单线表示。水涯线按测图时之水位测定并标注测绘时间。水渠应测渠道边和渠底高程、堤坝应测注顶部及坡脚高程,泉、井应测注泉之出水面及井台之高程;池塘应测注塘底高程。7)石堆、土堆、陡崖、坑穴、冲沟、山洞、石灰岩溶斗、崩岩、滑坡等特殊地貌和人工修筑之梯田、陡坎、斜坡等用相应之符号表示。冲沟底部应测注高程点,较大之可用符号和等高线配合表示。梯田坡坎顶及坡脚宽度在图上大于 2m
23、m 时,应实测至坡脚。各种天然形成和人工修筑之坡坎,其坡度在 70以上时,可表示为陡坎,70以下之表示为斜坡。斜坡在图上投影小于 2mm 时也可用陡坎表示。坡坎比高小于 1/2 等高距或在图上短于 5mm 时可以舍去。坡度在 70以下之石山和天然陡坎,可用等高线配合符号表示。露岩地、独立石、倒石堆、坑穴、陡坎、斜坡、梯田坎等应在上下分别注记高程或比高。8)地形图表示之各种树木名称、苗圃、灌木丛、散树、独立树、行树、竹林、经济林等,应正确反映分布状况,芦苇地、花圃、草地、沼泽地应表示;树林要标注树之种类、高度。农业用地分稻田、旱地、菜地、经济作物和水生经济作物地等,表示作物以夏季作物为准地形图田
24、埂宽度在图上大于 1mm 之用双线表示,田块内应测注有代表性之高程点。水田之田埂不分大小均须测出。山地应测出各种特征点山顶、山脊、山梁、山谷、鞍部都必须准确测出其位置及标注高程,山顶、洼地底部应绘示坡线9)地理名称及各种注记是地形图之主要内容之一,是判读地形图之直接依据。图上之所有居民地、大之工厂、商店、道路(包括市、镇、街巷)、山岭、沟谷、河流等自然地理名称,均需进行调查核实、正确注记。10)每幅图之接边均应测出图廓外 5mm,自由边在测绘过程中应加以检查,确保无误。11)行政区境界线、矿场之矿物、料场之材料应注明。12)地形图中应注记导线点、水准点编号及其高程,以及在测图范围内之国家三角点
25、和水准点等之位置及其注记。四、工程预算成本预算如下表所示(表 13)单位项目天数个数、人数、公里价格(元)合计工程师1812003600测量员151210018000临时人员58803200仪器损耗27 万5%1350水准测量埋石(普通标石)426382GPS 测量埋石(普通标石)5伙食、住宿181340/天9360租借运输车1541006000合计元工程预算如下表所示(表 14)单位项目天数个数、人数、公里价格(元)合计水准点2数据处理水准网平差100 千米/千米2360GPS D 级点7元/个四等水准路线二级 GPS 点31三角高程GPS D 级点7元/个合计利润=工程预算-成本预算=五、提交成果资料1、技术设计书2、仪器检验校正资料3、控制网网图4、控制测量外业资料5、控制测量计算及成果资料6、所有测量成果及图件电子文件7、技术总结报
