西江市城市规划地籍测量控制网.doc

西江市城市规划地籍测量控制网技术设计书西江市城市规划地籍测量控制网技术设计书班级：08测绘工程（2）班姓名：王宣强学号：08201050229指导教师：夏开旺安徽建筑工业学院二零一一年六月西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。贰目录1.概述（一）测区概况1.测区范围2.自然地理概况（二）建网目的1.控制网建立目的2.精度要求和完成期限3.技术设计的任务（三）旧有测绘资料（四）作业单位的技术力量2.首级网布网方法的选择（一）全面布网的特点（简述）（二）逐级布网的特点（简述）（三）首级网不同布网方法的分析比较3.起算数据的获得（一）测区旧有资料的分析（二）起算数据的确定（三）投影带的选择（四）边长投影基准面的选择4.各级布网方案的分析比较（一）各级控制网图形结构的图上设计（二）多种布网方案的精度估算（三）多种布网方案的确定（四）占标形式及高度确定（伍）标石设计5.作业方案的论证（一）使用仪器的选择（二）观测纲要的论证6.业务组织和作业计划（一）工作量计算（二）作业进度安排（三）材料和经费预算7.附图及控制网平差报告8.个人感悟西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。叁1.概述（一）、测区概况1、测区范围西江市位于东经54841180054118，北纬032334000334，隶属J省L市，首期控制测量范围北至郑庄，南至牛山，东起英丁水库，西至西双湖，面积约35平方公里。2、自然地理概况西江市位于淮海平原，平均高程31米，陇海铁路自东向西穿城而过，沿公路东行40公里即达著名海港L市。不仅交通方便，而且农业兴旺，为J省北部重要粮仓。此外，还有城西双湖风景宜人，郊外温泉名闻遐迩，旅游资源的开发前景广阔。市内道路整齐，建筑稠密，白昼人流如织，集市贸易繁荣，测量多有不便；郊外农田成片，通视情况良好，宜于全天作业。测区气候温和，雨量偏少，平均气温七月份高达32摄氏度，一月份仅为-4摄氏度，3月至11月为理想外业时间。（二）、建网目的1、控制网建立目的为适应城市建设及土地管理的需要，满足近期小区设计、远期工业新区规划和地籍测量的1：1000测图要求而建立平面控制网。2、精度要求和完成期限按两级布网考虑，四等网点位中误差不大于5厘米，边长相对中误差不大于1/45000，一级导线网点位中误差不大于10厘米。各级控制网测量技术要求以城乡建设部1985年颁发的城市测量规范为准（以下简称“规范”）。完成期限：二零一一年六月至七月，为期半个月。4、技术设计与任务根据上级主管部门提出的控制网目的，精度要求和完成期限，在踏勘测区现状和分析旧有资料的基础上，遵循实事求是、因地制宜，既符合规定，又多快好省的原则，立足作业单位的技术力量，通过多方面的分析、比较，最终制定出精度满足要求、方案经济合理、技术切实可行、适于长期使用的控制网技术设计。西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。肆（三）、旧有测绘资料1955年测绘大队曾在J省北部按国家旧法式（即苏联1939处法式）建立过二等补充三角网，并于1976年以三等插点加密。现测区东南部牛山有一国家三等点（x=3820425.200，y=40386899.400米），高程为56.4米。标石、占标尚好，在其东北方向10余公里处之马教，有一二等补点（注：按国家旧式法，二等补充网最弱边精度为1/70000），占标已遭破坏。（四）作业单位的技术力量承担此次西江市规划控制测量任务的为市建设局测量队，现有测量工程师一人，助理工程师二人，技术员二人及熟练测工若干人，主要装备有南方北极星9600GPS接收机、全站仪NIKION352，E-500计算机一部。2、首级网布网方法的选择（一）、全面布网的特点全面布网的精度相当高，可以满足某些精密工程测量的需要。但是全面布网耗费时间和资金都相当大，因此在实际的测量工作不采用该种方法进行控制测量工作。（二）、逐级布网特点逐级布网可以根据测量要求进行逐级布设控制网，它不仅可以满足测量的要求，还能将资金和人力资源达到很好的配置，能保证在工期范围之内完成测量任务。（三）、首级网不同布网方法的分析比较三角网图形简单，网的精度较高，有较多的检核条件，易于发现观测中的粗差。由于这种优点，三角网被广泛用于控制测量，然而由于三角网相互点之间要求通视，在平原地区易受到障碍物的影响，布设困难大，有时不的不建造较高的觇标。对于侧边网，由于边长的测量速度比完成方向观测容易的多，故有时在仪器和通视条件允许的条件下，布设侧边网是个较好的选择。边角网虽然有较高的精度，但工作量较大。考虑到测区的地理条件，任务量及费用要求，经研究分析，我们采用在测角网的基础上，加测部分边，以满足精度要求。西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。伍3、起算数据的获得（一）、测区旧有资料的分析1955年测绘大队曾在J省北部按国家旧法式（即苏联1939处法式）建立过二等补充三角网，并于1976年以三等插点加密。现测区东南部牛山有一国家三等点（x=3820425.200，y=40386899.400米），高程为56.4米。标石、占标尚好，在其东北方向10余公里处之马教，有一二等补点（注：按国家旧式法，二等补充网最弱边精度为1/70000），占标已遭破坏。由于其起算数据的不足，不能进行控制网的优化设计，缺少了一个边长和一个方位角，所以我们用主要装备有南方北极星9600GPS接收机、全站仪NIKION352进行修补测，得到高精度的方位角和边长，而得到高精度的起算数据。（二）、起算数据的确定根据已知的牛山处点的坐标（x=3819770.313，y=524656.780），利用GPS接收机观测出其与另一控制点加油站之间的基线坐标关系，经过平差后，以这条基线条件从而测得测区其他控制的坐标。（三）、投影带的选择在控制测量当中，平面控制测量投影带和投影面的选择，主要是解决长度变形的原因，这种投影变形主要是由于以下两种因素引起的：（1）、实量边长归算到参考椭球面上的变形影响，其值为s1,有s1=-sHm/R式中：Hm：归算边高出参考椭球面的平均高程s:归算边的长度，R：归算边方向参考椭球面法截弧的曲率半径（2）、将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响，其值为s2，有s2=1/2(ym/Rm)2s0式中：S0：投影边归算边长ym：归算点两边长端点横坐标的平均值RM:参考椭球面平均曲率半径由以上的公式说明可知，归算边离中央子午线距离影响到归算精度，西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。陆6带第20带1.5带3带第40带中央子午线中央子午带中央子午线测区地理位置为位于东经54841180054118，北纬032334000334，由于归算边离中央子午线越远，变形越大。由上所述和所给条件分析，测区距离1.5带的中央子午带比3带第40带中央子午线近。如果选择3带，越远离中央子午线的地方图形的投影变形越大，给图形的成图带来较大误差。1.5带的中央子午带距测区较近，图形变形较小。因此选择1.5带作为投影带较适宜，造成的误差较小。（四）、边长投影基准面的选择由所给精度要求知按两级布网考虑，四等网点位中误差不大于5厘米，边长相对中误差不大于1/45000，因此由投影归算引起的控制网长度变形应小于允许误差的1/2，即相对中误差不大于1/90000,即每公里的长度改正数不大于1.1cm。西江市平均高程31m，高程异常60m，将实地测量边长归算到参考椭球面上的变形影响S1，根据公式S1=-s*Hm/Rm（Hm为归算边高出参考椭球面的平均高程，Hm=31+60=91m,s为每公里归算边的长度，Rm为归算边方向参考椭球法截弧的曲率半径）得S1=-14.286mm。负值表示将地面实量长度归算到参考椭球面上，总是缩短的。西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。柒将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响，其值为S2,根据公式S2=1/2*(Ym/Rm)2*So式中So=s+S1，即So为每公里投影归算边长，Ym为归算边两端点横坐标平均值，Rm为参考椭球面平均曲率半径。S2=19.716mm。故总变形量S=S1+S2为5.43mm，由投影归算引起的控制网长度变形相对中误差1/184162,小于相对中误差1/90000。所以对外业的测量数据处理，内业成图时，投影的基准面选择参考椭球面。4、各级布网方案的分析比较#有关工程测量平面控制网的精度要求的概念#工程测量控制网不但应作为测绘大比例尺图的控制基础，还应作为城市建设和各种工程建设施工放样测设数据的依据。为了便于施工放样工作的顺利进行，要求由控制点坐标直接反算的边长与实地量得的边长，在长度上应该相等，这就是说由上述两项归算投影改正而带来的长度变形或者改正数，不得大于施工放样的精度要求。一般来说，施工放样的方格网和建筑轴线的测量精度为1/50001/20000。因此，由投影归算引起的控制网长度变形应小于施工放样允许误差的1/2，即相对误差为1/100001/40000，也就是说，每公里的长度改正数不应西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。捌该大于102.5cm。（一）各级控制网图形结构的图上设计根据测区原有1:10000地形图，进行控制网图上选点工作。图上设计对点位的基本要求：1.1从技术指标方面考虑图形结构良好，边长适中，对于三角网求距角不小于300；便于扩张和加密低级网，点位要选在视野开阔，展望良好的地方；为减弱旁折光的影响，要求视线超越（或旁离）障碍物一定的距离；点位要长期保存，宜选在土质坚硬，易于排水的高地上。1.2从经济指标方面考虑充分利用制高点和高建筑物等有利地形、地物，以便在不影响观测精度的前提下，尽量降低觇标高度，充分利用旧点，以便节省造标埋石费用，同时可避免在同一地方不同单位数座觇标，出现既浪费国家资产，又容易造成混乱现象。1.3从安全生产方面考虑点位离公路、铁路和其它建筑物以及高压电线等应有一定距离。图上选点工作的方法及主要步骤:展绘已知点。根据上述基本要求，从已知点开始扩展。判断和检查点间的通视。估算控制网中各推算元素的精度。拟定水准联测路线。据测区的情况调查和图上设计结果，写出文字说明，并拟定作业计划。（二）多种布网方案的精度估算（具体精度等见附录）城市二级平面控制网，验前单位权中误差：2.5(s)测角网网中最大误差情况最大点位误差=0.0306(m)最大点间误差=0.0247(m)最大边长比例误差=120651平面网验后单位权中误差=0.70(s)边角网中最大误差情况最大点位误差=0.0254(m)最大点间误差=0.0228(m)最大边长比例误差=120130平面网验后单位权中误差=0.71(s)西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。玖（三）多种布网方案的确定根据以上两种布网方法精度显示，说明这两种布网形式精度都符合要求。本次设计计算，我主要采用了测角网和边角网，经过比较觉得边角网精度更高，最后又对边角网进行了优化，精度又有所提高。详见下图及附件：测角网平差略图：边角网平差略图：西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。壹拾优化之后的边角网平差略图：（四）觇标形式及高度确定1、觇标形式确定很明显，西江市测区控制点之间有挡住视线的障碍物，会造成互不通视。所以需要建立觇标。地面控制点建觇标采用寻常标，如下图所示：一些比较高的点，如南楼，建标采用屋顶观测台，图形如下:西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。壹拾壹2、觇标高度确定觇标高度的确定，以农业站和加油站为例：离障碍物较近点的觇标高度微量上升，可以使得离障碍物较远点的占标高度下降很多，所以在进行觇标高度调整时，在保证通视的条件下，应先确定离障碍物较远点的最低占标高度，在此以农业站和加油站为例，确定两点的觇标高度，具体如下：由图上得出农业站的高程为36.5m，C（障碍物）点高程为37.3m，加油站的高程为32.8m点名s/mH/mV/ma/mh/mH/m农业站820.31.20.123.39.1C(障碍物)1002.64.90.227.1加油站0西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。壹拾贰（五）标石设计本次测绘标石是，柱石和盘石用钢筋混凝土预制而成，设计图如下：西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。壹拾叁5、作业方案的论证（一）、使用仪器的选择南方北极星9600GPS接收机、全站仪NIKION352，E-500计算机一部。（二）观测纲要的论证按照国家三角测量技术规范的规定，各等三角测量按三角形闭合差计算的测角中误差不超过下表的规定：等级一等二等三等四等测角中误差四等三角测量技术指标：项目仪器光学测微器两次重合读数差半测回归零差一测回内2C互差划归同一起始方向后，同一方向值各测回互差三角形最大闭合差方向观测法测回数DJ071秒5秒9秒5秒9秒4DJ11秒6秒9秒6秒6DJ23秒8秒13秒9秒9各等三角测量中最弱边的边长相对中误差不超过下面规定：等级一等二等三等四等边长相对中误差1/20万1/12万1/7万1/4万本次测量采用的是国家四等三角测量，最后测得的测角中误差为1.88秒，边长相对中误差为1/104016，都符合规范要求。西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。壹拾肆6、业务组织和作业计划（一）、工作量计算项目单位工作量所需组目六月七月三角踏勘点个7213422三角造标埋石个42高精度天文方位角测定。33高精度边长测定mm73四等边长测定mm42四等三角观测。42三角网平差计算32检查、总结32验收（二）、作业进度安排作业工作计划拟定于2011年5月初开始外野工作，十月底完成内业计算，资料整编，检查验收工作。（三）、材料与经费预算序号项目难易等级单位收费标准工作量所需经费（元）1GPS点观测D点100002200002三角踏勘选点四点3001236003三角造标寻常标座90012108004三角埋石四点4001248005三角观测四点4001248006测定高精度边长条2000120007测定四等边长条1000990008三角网平差计算40004000总计590000西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。壹拾伍7、附图及控制网平差报告控制网确定方案透写图：测角网平差略图：西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。壹拾陆边角网平差略图：优化之后的边角网平差略图：西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。壹拾柒测角网平差报告控制网概况1、本成果为按平面网处理的平差成果计算软件：南方平差易2004网名西江市城市规划地籍测量控制网计算日期:日期:2011-06-22观测人:王宣强记录人:王宣强计算者:王宣强测量单位:安徽建筑工业学院08测绘二班备注:无2、平面控制网等级：国家四等，验前单位权中误差2.5(s)3、控制网数据统计结果角度统计结果控制网中最小角度：0.5027,最大角度：5.28043、控制网中最大误差情况最大点位误差=0.0306(m)最大点间误差=0.0247(m)最大边长比例误差=120651平面网验后单位权中误差=0.70(s)闭合差统计报告几何条件:中点多边形路径：云海楼-加油站-牛山-粮库-牛山公社-农业站极条件闭合差=0,限差=4几何条件:中点多边形路径：牛山公社-化肥厂-英北-加油站-农业站-云海楼极条件闭合差=0,限差=4几何条件:闭合导线路径：加油站-农业站-牛山角度闭合差=0(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：粮库-农业站-牛山角度闭合差=0(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：牛山公社-南楼-粮库角度闭合差=2(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。壹拾捌路径：云海楼-英北-加油站角度闭合差=-1(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：南楼-铁路-粮库角度闭合差=1(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：农业站-牛山公社-粮库角度闭合差=-1(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：农业站-云海楼-加油站角度闭合差=0(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：英北-化肥厂-云海楼角度闭合差=-3(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：东堤-南楼-牛山公社角度闭合差=0(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：牛山公社-云海楼-农业站角度闭合差=0(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：东堤-北堤-南楼角度闭合差=1(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：牛山公社-化肥厂-云海楼角度闭合差=-2(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：化肥厂-东堤-牛山公社角度闭合差=-0(s),限差=9(s)方向观测成果表测站照准方向值(dms)改正数(s)平差后值(dms)备注牛加油站0.000000牛山粮库270.3241200.09270.324129西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。壹拾玖牛山农业站311.182050-0.13311.182037加油站牛山0.000000加油站农业站46.063990-0.1746.063973加油站云海楼81.135860-0.2881.135832加油站英北139.322380-0.14139.322366粮库牛山0.000000粮库铁路135.2350600.28135.235088粮库农业站326.051690-0.58326.051632粮库牛山公社268.380110-0.46268.380064粮库南楼192.0948800.15192.094895农业站云海楼0.000000农业站加油站38.3500700.3438.350104农业站牛山123.4641500.17123.464167农业站粮库229.0618700.22229.061892农业站牛山公社258.2640800.44258.264124牛山公社东堤0.000000牛山公社云海楼89.250010-0.0789.250003牛山公社农业站118.1319700.25118.131995牛山公社粮库211.2541200.74211.254194牛山公社南楼278.2819800.06278.281986牛山公社化肥厂54.0639900.4954.064039云海楼牛山公社0.000000云海楼化肥厂80.022580-1.0780.022473云海楼英北152.4542500.12152.454262云海楼加油站204.035860-0.30204.035830云海楼农业站310.213900-0.32310.213868英北加油站0.000000英北云海楼70.231960-0.6270.231898英北化肥厂134.5138000.33134.513833化肥厂英北0.000000化肥厂云海楼42.4822000.7642.482276化肥厂牛山公社107.2738000.39107.273839化肥厂东堤154.041920-0.13154.041907东堤北堤0.000000东堤化肥厂170.0738600.58170.073918西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。贰拾东堤牛山公社249.2417400.71249.241811东堤南楼295.4557300.02295.455732南楼北堤0.000000南楼东堤37.314010-0.2337.313987南楼牛山公社89.3820400.1289.382052南楼粮库126.073170-0.79126.073091南楼铁路183.500100-0.73183.500027北堤东堤0.000000北堤南楼78.141810-0.6578.141745铁路南楼0.000000铁路粮库65.313340-0.8165.313259平面点位误差表点名长轴(m)短轴(m)长轴方位dms点位中误差m备注粮库0.01310.011573.1645580.0174农业站0.00630.00503.4352330.0080牛山公社0.01240.010479.0013010.0162云海楼0.00590.004180.3827960.0072英北0.00640.0039143.0839830.0075化肥厂0.01180.0083113.4455360.0145东堤0.01670.014497.0303860.0220南楼0.01950.015983.1135310.0252北堤0.02350.0196104.5259680.0306铁路0.02150.016752.1749670.0273平面点间误差表点名点名MT(m)MD(m)D/MDT方位D距离(m)备注牛山粮库0.01740.012724606673.1645583122.4594牛山农业站0.00800.00583117213.4352331806.3312加油站农业站0.00800.00543484533.4352331882.8125西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履。贰拾壹加油站云海楼0.00720.005821005980.3827961223.3679加油站英北0.00750.0063159705143.0839831013.6104粮库牛山0.01740.012724606673.1645583122.4594粮库铁路0.01410.012212275971.4411761492.0217粮库农业站0.01310.010819539925.2339372113.8473粮库牛山公社0.00750.006017198088.3728441037.3752粮库南楼0.01280.010615198794.0428701606.4104农业站云海楼0.00630.004922991482.4343161128.5453农业站加油站0.00800.00543484533.4352331882.8125农业站牛山0.00800.00583117213.4352331806.3312农业站粮库0.01310.010819539925.2339372113.8473农业站牛山公社0.01150.009718448925.1943231784.6888牛山公社东堤0.01270.009619187991.4823471849.6812牛山公社云海楼0.01290.009923146987.2454592294.6953牛山公社农业站0.01150.009718448925.1943231784.6888牛山公社粮库0.00750.006017198088.3728441037.3752牛山公社南楼0.01270.010516228389.0959071696.1574牛山公社化肥厂0.01490.010424048090.4125022500.8393云海楼牛山公社0.01290.009923146987.2454592294.6953云海楼化肥厂0.01030.008417572798.3801301467.4387云海楼英北0.00740.005818894978.5339371105.0363云海楼加油站0.00720.005821005980.382791223.367西江市城市规划地籍测量控制网技术设计08测绘二班王宣强08201050229欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。贰拾贰69云海楼农业站0.00630.004922991482.4343161128.5453英北加油站0.00750.0063159705143.0839831013.6104英北云海楼0.00740.005818894978.5339371105.0363英北化肥厂0.01150.009117038399.0655501552.8106化肥厂英北0.01150.009117038399.0655501552.8106化肥厂云海楼0.01030.008417572798.3801301467.4387化肥厂牛山公社0.01490.010424048090.4125022500.8393化肥厂东堤0.01500.011418058189.0717052062.0754东堤北堤0.01410.012012065191.2258091442.3761东堤化肥厂0.01500.011418058189.0717052062.0754东堤牛山公社0.01270.009619187991.4823471849.6812东堤南楼0.01690.012818157886.1300252318.1509南楼北堤0.01700.013016347790.555409