测量技术总结.doc

*段测量技术服务技术总结 *二*年*月*段测量技术服务技术总结 编写单位: * 编 写 者: 20*年*月*日 审核意见: 审 核 者: 职 务: 年 月 日目录1测区概况11.1地理概况11.2完成工作量12利用已有资料情况22.1平面资料22.2高程资料22.3地图资料23技术依据24坐标系统、基本精度及要求34.1坐标系统34.2高程系统34.3平面控制测量精度34.4高程控制测量精度34.5地形图成图精度35技术服务的组织实施46控制测量46.1gps点的选埋46.2gps外业观测46.3gps基线计算与检核56.4四等gps网平差计算76.5一级gps导线网平差计算86.6成果比较107水准测量108航空摄影118.1分辨率118.2重叠度118.3相机参数与速度设置1191:2000像片控制测量129.1像控点布设方案129.2像控点联测方案1210空三加密1310.1空三加密流程1310.2加密区划分1310.3精度要求1410.4加密要求1611航测数字化测图1711.1内业测图1711.2三维数据的规定1811.3测图数据的输出1812野外线划图调绘1913数字化图编辑1914各技术服务单位保证质量的措施2015检查验收2015.1检查流程2015.2发现和处理的主要问题2115.3质量评定2115.4技术结论21ii*段测量技术服务技术总结为了满*的需要，*委托*承担该路全线的控制测量和12000比例尺地形图数字化测图任务的技术服务。全部工作已于2010年6月底结束，现就该项目工作报告如下：1 测区概况1.1 地理概况*1.2 完成工作量测区完成的工作量如下：1）、四等gps点网新埋点22个，利用老点8个，完成四等gps点测量30个；一级gps导线网新埋点44个，完成一级gps点测量44个；2）、1:2000像片控制点98个（考虑1个点位测2-3点，实际观测245点），检测沪宁高速公路扩建工程四等gps点1个、2005年泰州通道四等gps点1个和泰州通道一级gps点一个；3）、四等水准路线全长86.4公里；4）、测绘1：2000数字化地形图67幅，实际测绘地形图面积33.3平方公里。2 利用已有资料情况2.1 平面资料*2.2 高程资料*2.3 地图资料*3 技术依据(1) 国家标准局 gb/t 7930-871:5001:2000比例尺地形图航空摄影测量内业规范(2) 国家标准局 gb/t 7931-871:5001:2000比例尺地形图航空摄影测量外业规范(3) 国家技术监督局 gb 12898-2009国家三、四等水准测量规范(4) 国家技术监督局 gb/t 7929-19951:5001:2000地形图图式(5) 交通部jtg c10-2007公路勘测规范(6) 交通部jtg/t c10-2007公路勘测细则(7) 交通部jtg c30-2007公路工程水文勘测设计规范(8) *勘测大纲4 坐标系统、基本精度及要求4.1 坐标系统采用1954年北京坐标系，高斯克吕格正形投影，中央子午线经度为 *，与*系统一致。4.2 高程系统采用1985国家高程基准。4.3 平面控制测量精度平面控制测量精度：路线控制网分四等 、一级两级布网。四等gps控制网最弱点点位中误差5cm，最弱相邻点相对点位中误差3cm。沿路线布设一级导线，相对一级点的点位中误差5cm，最弱相邻点相对点位中误差3cm；4.4 高程控制测量精度高程控制测量精度，要求四等水准每公里测量全中误差10mm，最弱点相对起算点高程中误差应25mm。4.5 地形图成图精度(1) 图上地物点相对于最近野外平面控制点的位置中误差0.6mm ，邻近地物点间距中误差0.5mm； (2) 高程注记点对最近野外控制点的高程中误差：平地0.27m，丘陵地0.40m。等高线高程中误差：平地0.33m，丘陵地0.50m。5 技术服务的组织实施针对公路测量战线长、工期短、交通难、要求高等实际情况，各级领导和技术服务技术负责人，充分准备，精心组织,加强技术服务协调。组织控制点选埋小组，分段作业，抢时间、争速度，为下工序作业打下了基础。紧接着，组织的四等gps网、一级gps导线网及像片控制gps观测和四等水准观测等工作全面展开。为了保证工期，共投入6台gps接收机，2个gps作业队， 1个四等水准作业队，1个调绘队、1个加密和编辑队，累计投入人员30人。全体作业人员日以继夜，争分夺秒，通力合作，奋力拼搏，保质保量的按时完成了全线的测绘工作。6 控制测量6.1 gps点的选埋四等gps点标志用铸铁标志，一级gps导线点标志用铸铁标志。四等地面点埋设普通三角点标石的柱石， 柱石底部垫 10cm 的混凝土加固，标石面高出地面约 3cm，用混凝土沏成 5050cm的平台；在平台上刻注出点名及测量委托单位名称， 如“01” 和“*”，观测时用红漆描绘清楚。 一级点埋设小三角点标石, 在标石的底部捣实后并垫 10cm的混凝土；标石面高出地面3cm,用混凝土沏成 3030cm 的平台；桥涵等水泥地面上用镶嵌标志；标石整饰与e级点类似，在平台上刻注出点号,如 “01”和“*”，并在实地绘制点之记。6.2 gps外业观测1) 四等gps网、一级gps导线网观测采用leica公司生产的atx1230+gnss型gps双频接收机按快速静态模式进行作业，另外施测1：2000像片控制网时采用2台leica公司生产的atx1230+gnss型gps双频接收机以网络rtk作业模式进行像片控点联测。作业时，所依据的技术要求如表1所示。表1 观测要求等级技术要求 四等网一级网动态像控网卫星高度角151515有效卫星总数445时段长度30min20min7s数据采样间隔15s15s1sgdop值6662) 观测长边时，适当延长观测时间。对未解算出基线模糊度的基线或经同步环和异步环检核超限的基线，进行了重新观测。3) 每时段观测时认真量测天线高2次，互差不超过3mm，取平均值为最后天线高。4) 观测时，工作人员认真在测量手簿中作好记录。记录内容包括：观测者、观测日期、天气、接收机名称及编号、点号、点名、时段、天线高、开关机时间、卫星状况等，并记录其他特殊问题。6.3 gps基线计算与检核6.3.1 基线计算基线解算采用商家提供的数据后处理软件leica geo office combined 7.0版进行，同步环闭合差、重复基线闭合差、异步环闭合差、无约束平差和约束平差均采用同济大学测量系研制的gpsnet版。基线解算起算参考点采用镇江市d级网点以及各网起算点的wgs-84坐标，根据基线解算顺序依次传递到其余各点。6.3.2 基线检核四等gps网、一级gps导线网相邻点间弦长精度按公式(1)计算 = (1)上式(1)中a、b、d分别为固定误差、比例误差系数、相邻点间的距离。根据设计要求，本测区各等级gps网计算相邻点间弦长精度时a、b取值如表2所示。表2 误差系数表等级固定误差a(mm)比例误差系数b(mm/km)四等53一级103四等gps网的平均边长1.841公里，由此计算得到的四等gps网的弦长精度为0.74厘米；一级gps导线网的平均边长0.824公里，由此计算得到的一级gps导线网的弦长精度为1.03厘米（计算资料中同步环、异步环限差计算按环平均边长计算、重复边按实际边长计算）。6.3.3 同步环检核四等gps网、一级gps导线网同步环坐标分量闭合差限差， 同步环全长相对闭合差限差。非同步观测时间大于40%时，作为非同步观测，不作同步环检核。四等gps网共检核123个同步环，所有环闭合差均小于限差。一级gps导线网共检核31个同步环，所有环闭合差均小于限差。同步环闭合差检核统计如表3所示。表3 闭合差统计表 闭合差项目 1/3限差1/33/4限差3/4限差 闭合差最大值（mm）同步环（154个）个 数1183425.0百分比76.6%22.1%1.3%6.3.4 重复边检核重复边的互差小于，四等gps网共检核7条重复边，有5条边的闭合差小于1/3限差，有2条边的闭合差小于2/3限差。6.3.5 异步环检核异步环检核按下式进行： ， （3）式中n为环中的边数，v为闭合环限差，为标准差，mm为单位。共检核15个异步环，所有闭合差均小于限差。异步环闭合差检核统计如下：表4 异步环闭合差统计表 闭合差项目1/3限差1/33/4限差3/4限差闭合差最大值（mm）异步环 （15个）个 数114021.0百分比73.3%26.7%06.4 四等gps网平差计算四等gps网同步环闭合差、重复基线闭合差、异步环闭合差、无约束平差和约束平差均采用同济大学测量系研制的gpsnet软件进行。6.4.1 三维无约束平差（wgs-84坐标系）四等gps网共施测34条独立基线，平均边长为1.841公里，由此计算弦长精度为：=0.74厘米。四等gps网的三维无约束平差以网中d3044点的wgs-84坐标系成果起算，平差后得到的最弱点为5211，其点位中误差为0.6厘米；基线分量改正数绝对值最大为0.47厘米3=1.29厘米，是边iv01-5211的y分量,边长为4.62公里。表5：四等网无约束平差后，三维基线向量改正数统计表 改正数项目1/151/151/101/10最大值个数(共102个 )7811130.47厘米百 分 比76.5%10.8%12.7%6.4.2 三维约束平差（wgs-84坐标系）四等gps网的三维约束平差以该网联测的3个镇江市d级gps点的wgs-84坐标系成果起算，平差后得到的最弱点为iv06，其点位中误差为0.82厘米；无约束和三维约束平差得到的同名基线分量改正数较差绝对值最大为0.65厘米2=0.86厘米，是边d3045-iv13的y分量，边长为2.82公里。表6：四等gps网三维约束平差点位中误差统计表（厘米）点位中误差0.50.5-0.750.75最大值点数（27个）42030.82百分比14.8%74.1%11.1%表7：四等gps网无约束和三维约束平差得到的基线分量改正数较差绝对值统计表项目 改正数1/151/151/101/10最大值个数(共102个 )4817370.65厘米百 分 比47.0%16.7%36.3%6.4.3 二维约束平差（1954年北京坐标系）四等gps网的二维约束平差以该网联测的3个镇江市d级gps点的地方坐标系成果起算，平差后得到的最弱点为iv03，其点位中误差为0.46厘米。最弱边边长相对中误差为4.08ppm,是iv22-iv21边,边长为0.355公里。表8：四等网二维约束平差点位中误差统计表（厘米）点位中误差0.50.5-0.750.75最大值点数（27个）27000.46百分比100%00表9：四等网二维约束平差得到的边长相对中误差统计表边长相对中误差3ppm3-6ppm6ppm最弱边边数（34条）28604.08ppm百 分 比82.4%17.6%06.5 一级gps导线网平差计算异步环闭合差、无约束平差和约束平差采用同济大学测量系研制的gpsnet软件进行。6.5.1 三维无约束平差（wgs-84坐标系）一级gps导线网共施测63条独立基线，平均边长0.824km，由此计算弦长精度为1.03cm。一级gps导线网的三维无约束平差以网中iv09点的wgs-84坐标系成果起算，平差后得到的最弱点为i43，其点位中误差为0.99厘米；基线分量改正数绝对值最大为0.46厘米3=1.78厘米，是边iv11-i41的y分量,边长为1.48公里。表10：一级网无约束平差后，三维基线向量改正数统计表项目 改正数1/101/101/51/5最大值个数(共171个 )161820.46厘米百 分 比94.1%4.7%1.2%6.5.2 三维约束平差（wgs-84坐标系）一级gps导线网的三维约束平差以该网联测的11个四等点的wgs-84坐标系成果起算，平差后得到的最弱点为i17，其点位中误差为0.99厘米；无约束和三维约束平差得到的同名基线分量改正数较差绝对值最大为0.73厘米2=1.19厘米，是边i08-iv04的y分量，边长为2.83公里。表11：一级gps导线网的三维约束平差点位中误差统计表（厘米）点位中误差0.80.8-1.01.0最大值点数（47个）311601.0百分比66.0%34.0%0表12：一级gps导线网无约束和三维约束平差得到的基线分量改正数较差绝对值统计表（厘米）项目 改正数0.40.40.80.8最大值个数(共189个 )187201.2厘米百 分 比98.9%1.1%06.5.3 二维约束平差（1954年北京坐标系）一级gps导线网的二维约束平差以该网联测的7个四等gps点的地方坐标系成果起算，平差后得到的最弱点为i18，其点位中误差为0.47厘米。最弱边边长相对中误差为7.36ppm,是i43-i42边,边长为0.317公里。表13：一级网二维约束平差点位中误差统计表（厘米）点位中误差0.50.5-0.70.7最大值点数(47个）47000.47百分比100%00表14：一级网二维约束平差得到的边长相对中误差统计表边长相对中误差5ppm5-10ppm10ppm最弱边边数（63条）451207.36ppm百 分 比78.9%21.1%06.6 成果比较将本次观测的泰州大桥的gps控制点坐标与已有坐标进行了对比，前后两次观测的坐标值及差值如表15所示。表15：平面坐标比较表成果比较项目点名2010年观测成果老成果差值x(m)y(m)x(m)y(m)x(m)y(m)xy(m)泰州通道控制点e0273560197.875 491150.624 3560197.870 491150.626 0.005-0.0020.005 f0473559607.567 490300.254 3559607.584 490300.263 -0.017-0.0090.019 f1473559802.670 490534.931 3559802.671 490534.944 -0.001-0.0130.013 7 水准测量*段四等水准网共联测4个二等水准点；2个三等水准点；22个四级gps点，44个一级gps网点，2个*公路扩建控制点。高程基准采用1985国家高程基准。四等水准观测采用s3水准仪、区格式双面木质标尺。 四等水准共观测75段高差，总路线共83.8公里。平差以6个二、三等水准点作为起算点，构成5条附合路线和2个闭合环，闭合环和附合路线闭合差和平差计算均采用nasew95软件进行，环闭合差和附合路线闭合差均小于1/3限差，平差后最弱点高程中误差为9.79mm，每公里水准测量全中误差为3.527mm。在7月14日观测了iv01、e027、f147、f047、iv02五点，组成符合线路，闭合差为10mm，以iv01、iv02点的高程起算，求解e027、f147、f047点的高程。本次的观测结果老成果的较差如表16所示。表16：高程比较表成果比较项目点名2010年观测成果老成果差值h(m)h(m)h(m)*道控制点e0272.973 2.998 -0.025 f0473.803 3.825 -0.022 f1473.831 3.845 -0.014 8 航空摄影本次航摄采用无人机为载体，搭载高性能民用相机eos5d mark2进行航拍，一个架次完成拍摄任务。8.1 分辨率对于ccd数码相机，传统的摄影比例尺 (为焦距，为航高)已经不能准确地反映影像的成图能力。对摄影测量而言，地面分辨率相等的影像，具有同等的地面物体判读能力以及目标定位能力。为了保持成果的精度，航片分辨率约为19.4cm。8.2 重叠度航摄的旁向重叠度为35%左右，航向重叠度为65%左右。8.3 相机参数与速度设置采用28mm焦距镜头进行航拍，镜孔径为f/6.4，f值为f/6.3，iso为250。由于无人机载重较小，不可能装载笨重的像移补偿装载。为了减小像点偏移，航拍在选择较短的曝光时间（千分之一秒）的同时，也将对地飞行时速控制在120公里左右，以保证像点漂移在六分之一像素左右。9 1:2000像片控制测量9.1 像控点布设方案1 平面采用区域网或单航线布设平高控制点，双模型布点。2 像控点的布设和像片整饰执行航外规范2.1、2.2条和附录f的有关规定。3 像控点选剌后，经第二人实地100%的检查，并签刺点者、检查者姓名。9.2 像控点联测方案9.2.1 平面联测像控点的平面联测采用2台leica公司生产的atx1230+gnss型gps双频接收机以网络rtk作业模式进行像片控点联测，在外业观测时对所测像片控制点均拍照。数据处理采用商用随机软件lgo1.0版。尽量保证每个点位测二到三个点，其中每个点位中有一个点是刺在房顶。所有检测点、像片控制点的1954年北京坐标系、中央子午线为11951的成果均采用2000-2002年*c级gps网wgs84坐标系到1954年北京坐标系的七参数转换模型进行坐标转换得到。9.2.2 高程测量1985国家高程基准的高程求解利用*省似大地水准面成果结合本期施测的像片控制点在wgs84坐标系下的大地坐标成果进行计算，从而求得各点1985国家高程基准的高程。数据处理后坐标质量中误差最大为12.10cm，是点p331。共检测3点，分别是：2003年沪宁公路扩建四等点nc150；2005年泰州通道四等点e027、一级点f029。检测点平面误差最大为0.032m2平面=0.48m，是f029, 平面中误差=0.025m平面=0.24m；高程较差最大为-0.105m2高程=0.2m，是nc150，高程中误差=0.081m高程=0.1m，满足jtg c10-2007中6.2.9规定的精度要求。10 空三加密为了高质、高效地完成空三加密，保证加密成果的精度，我们在内业处理的过程中引入武汉大学张祖勋院士领衔研制的数字摄影测量网格（dpgrid网络版）系统进行处理。10.1 空三加密流程空三加密的流程如图1所示：原始影像数据数据预处理自由网空三影像匹配控制点数据区域网空三图1 空三流程图10.2 加密区划分整个测区被划分为两个加密区，分别为南部加密区与北部加密区。如下图所示，红线表示测区边界，绿色多边形表示南部加密区，该多边形中的绿点表示南部加密区的像主点；蓝色多边形表示北部加密区，该多边形中的蓝点表示北部加密区的像主点。图2 加密区划分图10.3 精度要求1. 残余上下视差南部加密区与北部加密区以平地、丘陵地为主，以平地、丘陵地为参照，南部加密区与北部加密区残余上下视差情况如表17所示。表17 上下视差加密区平地限差平差结果最大值说明南部加密区0.005mm0.003831mm小于限差，合格北部加密区0.003128mm由上表可知，各加密区残余上下视差最大值均小于0.005mm，满足相关技术要求。2. 模型连接较差平面位置较差s0.06mp10-3；高程较差z0.04mpfk/bp10-3其中：mp为航摄比例尺分母，fk为航摄仪焦距，bp为像片基线。式中s，z以米为单位。表18 模型连接较差加密区平差结果最大值（m）说明南部加密区0.375符合要求北部加密区0.375符合要求模型连接较差符合技术设计书和规范规定的要求。3. 定向点各项残差 绝对定向后，定向点残差、多余控制点不符值、区域网内公共点较差、区域网间公共点较差的限差均符合表19的规定:表 19 定向点各项残差地形类型分类平面位置限差（m）高程限差（m）平地基本定向点0.6-多余控制点1.0-公共点较差1.6-丘陵地基本定向点0.60.26多余控制点1.00.4公共点较差1.60.7山地基本定向点0.80.6多余控制点1.41.0公共点较差2.21.6高山地基本定向点0.80.9多余控制点1.41.5公共点较差2.22.4以丘陵地形为参照，南部加密区与北部加密区基本定向点残差最大值如表20所示：表20 基本定向点残差基本定向点丘陵地限差平差结果最大值说明平面（m）高程（m）平面（m）高程（m）南部加密区0.60.260.330.26平面与高程均小于限差，基本定向点平差结果符合规范要求北部加密区0.364-0.26各加密区多余控制点不符值的最大值如表21所示：表21 多余控制点残差多余控制点丘陵地限差平差结果最大值说明平面（m）高程（m）平面（m）高程（m）南部加密区1.00.40.240.204平面与高程均小于限差，多余控制点平差结果符合规范要求北部加密区0.115-0.17南部加密区与北部加密区间公共点较差最大值如表22所示：表22 公共点较差较差限差较差说明平面高程平面高程公共点较差最大值1.60.70.4770.521较差均小于限差，符合规范要求由上可知，南部加密区与北部加密区的各项指标均符合技术设计书与规范的规定要求。10.4 加密要求(1) 内业加密点尽量选在本片和相邻像片影像都清晰、明显、易转刺和量测的目标点上。(2) 尽量保证空三加密区中每一张影像三度重叠区的上、中、下三个标准点位上必须有连接点，如图3：上下中图3 加密点分布图(3) 加密时，采用外业像片控制测量的检查点进行检核，但不参与整体平差。11 航测数字化测图11.1 内业测图由于本项目采用了先进的数字摄影测量立体测图软件苏武现代数字摄影测量软件进行航测内业无缝立体测图，故不存在图幅接边的问题，实现了零接边误差。1) 使用苏武现代数字摄影测量软件，对整个测区进行无缝内业数据采集，内业测绘所有地物外轮廓，为下工序提供准确、可靠、完整的数据。面状地物的测定图形连续且封闭，线状地物要求线段连续。2) 作业原则是内业定位，外业定性。内业对有把握并能够判定的地物（如房屋建筑等）与地貌元素（公路坎线等），按图式符号直接采集。3) 能准确判定轮廓全部可见的地物与地貌元素，用测标中心切准地物外轮廓线或定位点直接绘出，不遗漏、变形和移位。4) 地物轮廓部分可见时，最大限度测出，地物影像立体不明显、对地物位置没有把握时，标注记号或在图廓线外图幅空白处予以说明，留待外业补测处理。5) 利用像片上影像的信息，凡能提供新增或困难地物定位的几何图形或线条，拐角均准确测绘在图上，如空旷平地上的独立地物、杆柱、道路的分车线、人行横道斑马线等。6) 电杆、房屋等地物采集一般不取舍。11.2 三维数据的规定1) 采集前利用全野外高程控制点对像对的立体模型进行检查，保证测绘的所有三维数据高程精度满足成图要求。2) 立体精确切准地表面，点位分布均匀。同一直线段的坡度变换点加测点位，像对之间至少测定5个公共点，以检查不同像对的高程精度。3) 碎部点点间距，平坦地区一般按图上每平方分米内1015点；其它地区以能表示地形特征为准。4) 房屋密集的居民地内部和平坦的水稻田地区不测绘等高线，只注高程点。但等高线的出入交代清楚，同时高程点选在自然地貌处。注意测注高于平均地面的村基点，地形起伏较大及特殊地貌测绘等高线，区分首曲线与计曲线，正确运用示坡线，避免图上出现点线矛盾。田埂按图式要求测绘于图上，严格按图式规定的线号表示。5) 穿过道路中心线的大车路以上等级公路，测注不少于2个路面高程，起伏变化处适当增加。线状地物如堤、路（包括公路、大车路、乡村路），根据地形起伏情况，图上注记高程点不少于两个。6) 河流测注水面标高，小水渠用单线渠采集，河流、池塘、水库、双线渠以及岸边的坎，用折线采集上坎线和水涯线。7) 高于0.5米以上的陡坎均表示，坎的坡脚线采集分为地形图坡脚线和dtm坡脚线两种情形，地形图坡脚线为图式要求该采集的，dtm坡脚线是为建模要采集的，使用不同的层、色加以区别，坡脚与坎棱不重合和交叉。11.3 测图数据的输出在外业调绘结束后，进行数字编辑，最终形成整个测区的数字地形图(*.dwg)。采集完成后作业员认真自校，检查员严格检查，做到原始记录清楚，项目填写完整、齐全、正确，签名后方可交下工序。12 野外线划图调绘1) 居民地名称按自然村名，村委会驻地表示，没有自然村名时，调注行政名称或以门牌名。机关、企事业单位、学校、医院均调注名称。2) 境界实地调绘到乡镇级，凡地（市）、县、乡（镇）两级境界重合时，绘高一级境界符号，并加两级行政隶属注记。3) 各类建筑物、构筑物及其附属设施都表示。房屋加注层数的默认为一层建筑，房屋未加注建筑材料的默认为砖混材料，房屋测绘时没有做房沿改正。4) 公路及其附属物按实际形状测绘并标注路面形式（如 碎石，沥、砼等）。并在图上分别约1015cm及地形起伏变化处、桥隧等建筑处测注高程点。5) 独立地物包括独立树、独立坟等都准确地测注于图上。散坟逐个表示。群坟及墓地以地类界表示出范围，标示出坟的个数。6) 测图范围内的所有管线均测绘于图上，电力线、通讯线逐根调绘（3根以内的支线舍去）。凡电压在10kv以上的输电线都标注电压伏数。横穿(靠近)道路中心线110kv及以上的高压输电线测注悬链线高和电杆(塔)高。由地面标记并能确定走向位置的地下光缆、各类管线按地面标记连线表示并注明用途（如：天然气、光缆等）。7) 水系及其附属设施按实际形状测绘。河流、沟渠、池塘、水库当水涯线与岸边线的水平投影距离图上大于1mm时分别绘出，小于1mm时以岸边线绘出轮廓线，不绘水涯线。行树和成片经济林、树林均表示并调注树种和树高。8) 测绘成果的图形文件采用dwg格式提供。13 数字化图编辑1) 由于采用了先进的无缝测图软件进行无缝作业，故本次作业中不存在传统的图幅拼接工作。2) 测图数据的编辑严格执行gb15967-1995数字化测图规范中的要求