峨眉山地形测量技术设计书 精品.docx

地形测量技术设计书峨眉山测量实习1.地形测量技术设计（计划）的主要作用1.1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，提高独立从事测绘工作的计划、组织与管理能力2.主要技术依据（1）测量学（第三版），武汉测绘科技大学测量学编写组，北京：测绘出版社；（2）城市测量规范（CJJ/T 8-20XX），中华人民共和国住房和城乡建设部；（3）国家基本比例尺地图图示第一部分：1:500、1:1000、1:2000地形图图式（GB/T 20257.1-20XX）,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会；（4） 国家三、四等水准测量规范（GB/T12898-20XX），中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会；（5）“峨眉”地形测量认识实习指导书3地形测量技术设计（计划）的主要内容3.1任务来源成都理工大学测绘工程实习计划。3.2测区范围（红色区域）和地理位置测区大概位于北纬7350，东经7215。东临峨眉山国际棒球场，南临峨秀湖景区，西临峨山镇，北靠峨眉院子，测区面积约为62500。图1测区范围及地理位置3.3测区自然地理概况测区处于风景宜人的峨秀湖景区，属于典型的亚热带湿润性季风性气候，气候宜人。通过卫星影像图查看，测区分布有少量居民地、公路、农田、林地、荒地等要素。本区大部分为平地，地势平坦，地形开阔。由成都理工大学峨眉教学基地均可步行到达测区各作业点。区内主干道有名山南路、306省道和峨秀湖风景区道路。名山南路和306省道车流量较大。行走及测量中尤其注意交通安全。其余部分道路为乡村道路和人行道。非交通要道，车流量较小，有利于测量工作的展开。3.4已有资料情况（1）本工程在实习基地门外侧设有起始标准点，为本工程平面控制起算点。（2）本工程在实习基地门外侧设有起始标准点，作为本工程高程控制起算点。（3）测区大部分为平地，地势平坦，地形较为开阔，高差不大。4成果（或产品）规格和主要技术指标4.1规格（1）本次任务要求完成250m x 250m范围的一副1:500的地形图（2）平面采用独立坐标系，基本等高距1:500为0.5米。（3）投影方式为高斯投影（4）成图方式为半自动测图即全站仪+小平板（5）地形测量基本精度要求：（6）控制测量精度要求：（7）高程控制网中最弱点的高程中误差（相对于起算点）不得大于20mm。（8）图根点相对于图根起算点的点位中误差，不得大于图上0.1mm；（9）高程中误差，不得大于测图基本等高距的1/10。4.2主要技术指标（1）二级导线主要技术要求应符合下表：表1 二级导线控制测量主要技术要求等级附合环或闭合导线长度（km）平均边长（m）测量中误差（mm）测角中误差（）导线全长相对闭合差二级2.42501581/10000表2 二级导线水平角观测技术要求等级使用仪器测回数2C互差（）半测回归零差（）同一方向值测回较差（）方位角闭合差（）测角中误差（）垂直角指标差之差（）垂直测回较差（）二级DJ2118121216N81515表3 二级导线边长观测技术要求等级使用仪器测回数一测回读数较差（mm）单程各测回较差（mm）备注二级11015（2）四等水准测量技术要求a. 高级点间附合路线或闭合环线长度不得大于8km，支线长度不得大于4km。b. 四等水准要求精确至1mm。c. 水准测量技术要求应符合下表表4 水准测量的主要技术要求等级每公里高差全中误差（mm）路线长度（km）水准仪的型号水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差与已知点联测附合或环线平地（mm）山地（mm）四等1016DS3双面往返各一次往一次20L6n注：L为附合路线或环路路线，n为测站数表5 水准测量测站限差等级视线长度（m）前后视距差（m）前后视距累积差（m）黑红面读数差（mm）黑红面高差之差（mm）四等10051035（3）图根平面控制测量图根点的密度应根据测图比例尺和地形而定，传统测图方法平坦开阔地区图根点密度不宜小于下表之规定表6 平坦开阔地区图根点的密度(点/km2)测图比例尺图幅尺寸（cm）解析图根点数量（个）全站仪测图GPS-RTK测图平板测图1:50050x50218表7 图根导线主要技术技术要求比例尺平均边长（m）导线全长（m）导线全长相对闭合差(m)方位角闭合差（）水平角测回数(DJ6)测距仪器类型方法与测回数1:500809001/400040n1全站仪单测回1:100015018001:20002503000注： n为测站数平面位置测量的技术要求应符合下表表8 光电测距极坐标法测量技术要求半测回归零差（）两半测回角度较差（）测距读数较差(mm)正倒镜高程较差（m）203020hd/10注：hd为基本等高距图根三角高程测量技术要求如下表表9 图根电磁波测距三角高程的主要技术要求附合路线长度(km)仪器精度等级中丝法测回数指标差较差（）垂直角较差（）对向观测高度较差（mm）附合或环形闭合差容许误差56级仪器2252580D40D注：D为电磁波测距边的长度(km)；仪器高和目标高应准确量取至1mmc.地形图的精度要求：图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差与邻近地物点间距中误差，应符合下表：表10 图上地物点点位中误差与间距中误差（图上mm）地区分类点位中误差邻近地物点间距中误差建筑区和平地、丘陵地0.50.4山地和设站施测困难的旧街坊内部0.750.6高程精度：测区建筑区和平坦地区，高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不得大于0.15m。5.设计方案5.1水准测量5.1.1水准测量的基础准备使用仪器表11 仪器配置单编号仪器名称配件及型号数量1水准仪水准仪（DS3）1台2水准仪脚架1副3水准尺1对4尺垫1对（2）精度指标：四等水准测量仪器为“博飞AL328”自动安平水准仪表12 “博飞AL328”自动安平水准仪主要技术参数每公里往返测高差中数的标准偏差1.5mm望远镜正像物镜通光孔径40mm视场角1.5视距乘常数100视距加常数0放大倍数285.1.2仪器校准或检定按国家三、四等水准测量规范（GB/T12898-20XX）之规定，用于三、四等水准测量的DS3光学水准仪及其标尺，在作业前应进行如图表所示各项检查。另外,自动安平光学水准仪每天检校一次i角，作业开始后7个工作日内，若i角较为稳定，以后每隔15天检校一次。在作业过程中，应随时注意检校表中第2、8项，若对仪器某一部件的质量有怀疑时，应随时进行相应项目的检验。表13 三、 四等水准测量用DS3水准仪及其标尺作业前检验项目序号仪器检验项目备注1水准标尺标尺的检视2标尺上圆水准器的检校3标尺分划面弯曲差的测定可以不作要求4一对标尺零点不等差及基、辅分划读数差的测定（双面区格式）5一对标尺名义米长的测定不作要求6标尺分米分划误差的测定不作要求7水准仪水准仪的检视8水准仪上概略水准器的检校9i角的检校只检不校标尺检定（2）标尺的检视标尺的检视主要内容包含两反面，即标尺有无凹陷、裂缝、碰伤、划痕四等水准测量仪器为“博飞AL328”自动安平水准仪按国家三、四等水准测量规范（GB/T12898-20XX）之规定，用于三、四等水准测量的DS3光学水准仪及其标尺，在作业前应进行如图表所示各项检查。另外,自动安平光学水准仪每天检校一次i角，作业开始后7个工作日内，若i角较为稳定，以后每隔15天检校一次。在作业过程中，应随时注意检校表中第2、8项，若对仪器某一部件的质量有怀疑时，应随时进行相应项目的检验。标尺的检视主要内容包含两反面，即1 、脱漆等现象；2 标尺刻划线是否清晰，有无异常伤痕。（2）标尺上水准器的检校1 在距离水准仪约50m处的尺桩上安置水准标尺，是水准标尺的中线(或边缘)与望远镜竖丝精密重合。如标尺手上的气泡偏离，则用改正针将标尺圆形水准气泡导至中央。2 将水准标尺旋转180，使水准标尺的中线（或边缘）与望远镜竖丝精密重合。观察气泡，若气泡居中，标尺此面已垂直，否则应重新对水准仪十字丝进行检校。3 旋转水准标尺90，检查标尺另一面是否垂直，其检校方法同。4 如此反复检校多次，使标尺能按标尺上圆水准器准确地位于垂直位置。水准仪检校：（3）水准仪的检视1 外观各部件是否清洁：有无碰伤、划痕、污点、脱胶、镀膜脱落等现象。2 转动部件转动部件、各转动轴和调整制动螺旋等转动是否灵活、平稳；各部件有无松动、失调、明显晃动；螺纹是否完整，磨圆程度等。3 光学性能各光学部件性能是否正常，望远镜视场呈像模糊，则此望远镜不能使用。4 补偿性能自动安平水准仪的补偿是否正常，有无粘摆现象。5 设备件数仪器部件及附件和备用零件是否齐全。（4）概略水准器的检校图2 概略水准器校正螺丝目的：使圆水准器轴/仪器竖轴。检验：1 用脚螺旋使圆水准器气泡居中；2 望远镜旋转180度，若气泡仍居中，满足要求；若气泡不居中，需进行校正。校正：用脚螺旋调气泡偏离值一半；用圆水准器的校正螺旋再调一半；重复步骤，直到仪器无论在任何方向，气泡中心始终位于中央位置时为止。（5）水准仪十字丝的检校图3 十字丝的检验与校正目的：水准仪整平后，十字丝的横丝应水平，纵丝应铅垂，即横丝应垂直于纵轴。检验：整平水准仪后，用十字丝交点瞄准一个清晰的目标点P，转动水平微动螺旋，如果P点离开横丝，表示纵轴铅垂时横丝不水平，十字丝的位置需要校正。校正： 旋下目镜处的十字丝外罩，用螺丝刀旋松开十字丝的四个固定螺丝，按横丝倾斜的反方向转动十字丝环，再进行检验。如果转动水平微动螺旋时，P点始终在横丝上移动，表示横丝已水平，纵丝已水平，纵丝自然铅垂。最后，转紧十字丝环固定螺丝。（6）I角的检验基本原理在地面选定两个固定点A、B,测出A、B的两次高差hAB和hAB。设仪器存在i角误差，得：5.1.3水准控制测量（1）采用独立高程坐标。从实习基地到测区形成一个闭合水准路线。路线长约5.5千米。在整个路线上每隔约80米是指一个水准点分别为p1、p2、p3、pn。标志一般选在道路旁指示牌下的钉子处，在峨眉高铁站附近直接利用已有的水准点。观测使用DS3水准仪（3）四等水准测量采用中丝读数法进行单程观测。支线应往返或单程双转点观测。照准后视标尺黑面，按视距丝、中丝读数；照准前视标尺黑面，按视距丝、中丝读数；照准后视标尺红面，按中丝读数；照准前视标尺红面，按中丝读数；注：视距丝和中丝读数均应在水准管气泡居中时读取。5.1.4测量限差要求表14 测量限差要求等级观测方法基、辅分划（黑红面）读数的差基、辅分划（黑红面）所测高差的差单程双转点观测时，左右路线转点差检测间歇点高差的差四等中丝读数法3.05.04.05.0因为测站误差超限，在本站检查发现后可立即重测。若迁站后才发现，则应从水准点或间歇点（应经检测符合限差）起始，重新观测。5.1.5规定作业方法和技术要求本次实习的四等水准测量从已知高程水准点出发，沿一定数量的图根点布设一条闭合水准路线。高程采用独立高程系。具体要求如下：（1）高级点间附合路线或闭合环线长度不得大于8km，直线长度不得大于4km。（2）出测前应进行水准仪的检验和校正。其中，DS1型水准仪的i角误差不应超过15;DS3型不应超过20;（2） 按中丝读数法往返测，估读至毫米。（3） 水准测量技术要求应附和下表规定表15 水准测量的主要技术要求等级每公里高差全中误差（mm）路线长度（km）水准仪的型号水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差与已知点联测附合或环线平地（mm）山地（mm）四等1016DS3双面往返各一次往一次20L6n注：L为附合路线或环线长度，n为测站数。5.1.6测量成果（1）成果的检查验收和质量评定水准测量工作完成后，应按照CH1002的要求进行检查和验收并编写检查验收报告。水准测量成果在验收之后，应按照CH1003的要求进行质量评定。（2）上交的资料水准点之记的纸质文本及其数字化后的电子文本；水准路线图、结点接测图及其数字化后的电子文本；测量标志委托保管书；仪器检验资料；水准观测手簿，磁带、光盘等能长期保存的介质；水准测量外业高差及概略高程表；外业高差改正数资料；外业技术总结。5.2导线测量 本次实习的控制测量在高等级点作为基本控制的基础上，进行二级导线测量，坐标系采用独立坐标系，其主要目的是要获得各导线点的平面直角坐标，本次二级导线测量的范围是在峨眉山市北部偏东的峨山镇（测区）内。5.2.1测量仪器“中纬 ZTRPro20”电子全站仪（一台）。5.2.2标称精度测距精度：2mm+2PPm。测角精度：25.2.3仪器校准或检定的要求A视准差的检查（1）仪器安置在三脚架上。（2）使用长水准及电子气泡精确整平仪器。（3）盘左盘右分别测量距仪器100米处与仪器等高的同一个目标，记下两次测量的水平角。（4）检查两个水平角的差值，理论值应该是180。如果有偏差，则需要校准。B指标差的校准（1）仪器安置在三脚架上。（2）使用长水准及电子气泡精确整平仪器。（3）盘左盘右分别测量距仪器100米处与仪器等高的同一个目标，记下两次测量的竖直角。（4）将两个竖直角相加。 -如果竖直角设置为天顶零度，理论值应该是360。 -如果竖直角设置为水平零度，理论值应该是180或540。（5）如果与上述数值有偏差，则需要校准。C长水准气泡和基座圆水准气泡的校准（1）安置和拧紧基座在脚架上，然后将仪器拧紧到基座上。（2）利用电子气泡，精确整平仪器。打开仪器并激活电子整平气泡，如果设置单轴或双轴倾斜改正则会自动出现“对中/整平”界面。或者在测量程序中按FNC功能键选择对中/整平。（3）此时，长水准气泡和基座圆水准气泡应该居中。如果不居中，应该使用改针调整，使其居中。 调整螺丝旋转方向规则： 向左：气泡向调整螺丝方向移动。向右；反之。D.对中杆的检校（1）单方向十字交叉法 如图所示，首先在地面确定A点，并在A点上安置好全站仪，然后再距离A点约30m处确定O点，并在O点处利用：“勾股定理”画出AO连线的垂直放线EF线。将山脚对中杆的下尖立于O点，其一支脚位于AO连线的延长线上，另一支脚位于AO连线的垂直方向OE线上。 第一步：瞄准O点上对中杆的下尖，保持全站仪照准部水平不动，仅仅上仰望远镜使水平丝平分棱镜，指挥对中杆仅伸缩OE方向上的支脚，使望远镜上丝正好平分棱镜，这是对中杆在AO方向竖直。 图4 单方向十字交叉法此时，若对中杆上的圆水准泡不居中，则保持对中杆不动，调整圆水准器底部的矫正螺丝钉是气泡居中即可。第二步：保持对中杆的下尖不动，将两只脚架一起转动90，使一支脚架移动至OF方向线上，另一支脚架移动至AO延长线上，再按照第一步的方法矫正。此法也应用重复进行，是对中杆竖直是气泡居中。（2）仪器脚架法。将仪器的三角架张开安置于约1m的高度固定不动，把对中杆从脚架顶面的圆孔插下去，调整对中杆的下尖，使圆水准气泡居中，然后将对中杆转动180，若气泡不居中，则调整圆水准底部的校正螺钉使气泡向居中位置移动偏离长度的一半，再从新将对中杆置平反复调整几次，知道对中杆转到任何位置，气泡都居中位置。需要注意的是，每次校正前都必须先使元水准气泡居中，然后再将对中杆转到180后观察气泡的位置。5.2.4控制点的布设，标志的设置如图所示，在测区旁的停车场选取图5 闭合导线两个已知坐标的点B、A,从两点出发绕着测区每隔约250m确定一个点，编号以此为5、4、3、2、1形成闭合曲线，主要技术要求见下表：表16 二级导线控制测量主要技术要求等级附合环或闭合导线长度（km）平均边长（m）测量中误差（mm）测角中误差（）导线全长相对闭合差二级2.42501581/100005.2.5观测A水平角的观测二级导线水平角按方向观测法分别以二测回观测其导线前进方向的左折角，二测回间度盘位置分别按0000和9000进行配置。当观测方向不超过3个时，可以不归零。水平角观测的技术要求见下表：表17 二级导线水平角观测技术要求等级使用仪器测回数2C互差（）半测回归零差（）同一方向值测回较差（）方位角闭合差（）测角中误差（）垂直角指标差之差（）垂直测回较差（）二级DJ2118121216N81515注：N为折角数B.边长的测定二级导线边长按单向一测回测定，侧边的同时，按中丝法对向一测回观测导线边之垂直角。观测时应测量导线一端的气象数据。其中，温度读至0.5C，气压读至1mmHg；仪器高和照准点觇标高分别量取至毫米（气象数据和仪器加、乘常数值也可以置入仪器内，由仪器内部软件自行改正）直接测平距。边长观测的技术要求见下表：表18 二级导线边长观测技术要求等级使用仪器测回数一测回读数较差（mm）单程各测回较差（mm）备注二级110155.2.6内业的计算如图所示，设A点为已知点，B点为未知点，当A点的坐标，、边长和坐标方位角均为已知时，则可以求得B点的坐标，图4 坐标正算5.3三角高程测量本次实习主要是在峨眉山市北部偏东的峨山镇（测区）内进行三角高程测量工作，其基本测量的思想是，根据由测站向照准点所观测的竖角（或天顶距）和他们之间的斜距或平距，计算测站点与照准点之间的高差。其主要目的是获得各点的高程。5.3.1测量仪器“中纬 ZTRPro20”电子全站仪（一台）。5.3.2标称精度测距精度：2mm+2PPm。测角精度：25.3.3仪器校准或检定的要求（同导线测量）5.3.4三角高程测量的施测（1）将安置全站仪在已知点A上，用钢尺量仪器高i和觇标高v，分别量两次，精确至1mm，取其平均值计入三角高程测量计算表中。（2）用十字丝的中丝瞄准B点觇标顶端，盘左、盘右观测，读取竖直度盘读书L和R，计算出垂直角计入三角高程测量计算表中。（3）将全站仪搬至B点，同法对A点进行观测。 外业结束后，计算高差和所求高程。首先用对向观测所得高差平均值，计算闭合或符合路线的高差闭合差。计算闭合和附和路线的高差闭合差的容许值。当闭合差不超过容许误差时，按与边长成正比的原则，将闭合差反符号分配到个高差之中，然后用改正后的高差，从起算点推算各点高程。三角高程计算过程及成果均填入三角高程测量计算表中。5.3.5内业的计算如图所示，在测区上A、B两点间测定高差,在A点设置仪器，在B点竖立标尺。仪器高为i，目标高为v，测出倾斜视线IM与水平视线IN之间所夹的竖角图5 三角高程原理若A、B两点间的水平距离已知为S，则+v=S+i若A点的高程已知为，则B点的高程为=+= + S+i-v5.4碎部测量5.4.1测量仪器“中纬 ZTRPro20”电子全站仪（一台）。5.4.2标称精度测距精度：2mm+2PPm。测角精度：25.4.3仪器校准或检定的要求（同导线测量）5.4.4点的布设及碎部测量的施测如图：图6 碎部测量在测区范围内选择道路转折点、交叉点以及停车场的角点等地物拐点和明显的坡度变化点作为碎部特征点。为了能真实地反映地貌形态，在地面较平坦或坡度无显著变化的地区，碎部点也要保证一定密度。反映地貌形态的碎部点（即地形点）最大间距和测量碎部点时的最大长度，应满足规范的要求，具体如下表：表19 地形点最大间距和最大测距测图比例尺地形点最大间距（m）测距最大长度（m）地物点地形点1:50015160300 为了直接由全站仪读出测站点的坐标方位角，全站仪在照准已知点B定向时（如图）应将度盘配置成AB的坐标方位角。这样，在全站仪照准碎部点P时的读数就直接是AP的坐标方位角了。按坐标正算公式：=+AP=+AP用计算器算出P点的坐标，然后再图板上直接按坐标值XP,YP展绘,即得P点在图上的位置。展绘P点的工具可用特制的展点仪，也可用边缘刻有毫米分划而质量较高的三角板。5.4.5地形测图基本要求传统测图时，测绘地物、地貌应遵守“看不清不绘”的原则。地形图上的线划、符号、和注记应在现场完成。测图过程中应认真进行自检自校。没测站工作完毕后，应对照实地地物地貌是否表示完整，是否有遗漏，综合取舍是否恰当。A. 地形类别的划分应符合下表的规定：表20 地形类别的划分地形类别划分原则平地大