灯湖矿区控制网设计书-在卫星遥感影像图上进行控制网设计的有关设计方法和过程设计书

应用大地测量学基础应用大地测量学基础 课课 程程 设设 计计 报报 告告 书书 灯湖矿区控制网设计书灯湖矿区控制网设计书 一 一 灯湖矿区控制网设计任务通知书灯湖矿区控制网设计任务通知书 测绘队 灯湖矿区位于 省 煤田东北域 本矿已经列入国家经济建设计划 准备进 行重点开发 根据建设计划 首先需要施测 80 平方公里的 1 2000 地形图 为了加快建井速度 需在竖井间进行对向掘进 最大贯通距离为 3km 矿井最大 单翼长度为 5km 井深一般不超过 800m 为了满足矿山设计 建井 生产三阶段测绘各种比例尺地形图 井巷贯通以及工 业场地施工测量的需要 应在全矿区统一的具有足够精度密度的平面控制网与高程控 制网 要求你队在任务通知书下达后一周内完成控制网技术设计 一月内完成建网任 务 省煤炭管理局 年 月 日 二 二 测区概况简述测区概况简述 1 地理概况地理概况 本测区中心位置为东经 117 13 北纬 34 12 测区地面高程为 30 244m 位于 省 县境内 属于华东丘陵地带 南部及中部为山地 其 上林木繁茂 不理通视 其余为平原 密布村庄和厂矿 建筑群遍地 影响观测 灯湖区位于测区东部 湖面开阔 中部有大堤 2 交通情况交通情况 测区内有铁路支线通过 公路四通八达 村间大道可行汽车 交通方便 3 气候情况气候情况 测区地处华东近海区 气候宜人 全年平均降雨量为 1040mm 雨量集中于 6 7 8 三个月 全年平均气温 15 度 夏季气温较高 一般为 30 度左右 冬季 有雪 但不寒冷 最低温度为 5 度 冻土线深度为 0 1 米 全年平均风力为 2 3 级 夏季略受台风影响 宜于野外作业时间为 3 11 月份 年平均作业利于率为 21 天 月 4 居民及居民点居民及居民点 测区内地少人多 人口稠密 多为汉族 少数民族为回族 测量作业所需人力 物力 财料及食宿均可就地解决 5 作业目的及任务范围作业目的及任务范围 灯湖矿区位于广州市灯湖煤田东北域 煤藏量为 10000 亿吨 要求于 2005 年 XX 月之前 完成建网任务和提交阳春一矿的 54 的 1 2000 和 23 1 1000 地形图 在全矿区建立统一的具有足够精度密度的平面控制网与高程控制网 另外 为贯 通工程需布设一个专用控制网 要求两近井点横向相对中误差小于 30mm 灯湖矿 区的测图总面积为 77km2 三 三 已有测绘成果资料及其分析利用已有测绘成果资料及其分析利用 1 三角网成果及其精度三角网成果及其精度 测区内及附近有国家二等网点三个 玉山 太山 广具山 系 1959 年由 测绘 队施测 作业所依据的规范为 一 二 三 四等三角测量细则 1958 年 三 点标石保存完好 坐标系统为 1954 年北京坐标系 三度分带 中央子午线为 117 该二等网的主要情况如下 1 三角形平均边长为 12km 2 最小求距角 38 3 三角形最大闭合差 2 82 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精度中误差为 0 82 平差后为 0 91 5 最弱边长相对中误差为 1 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 造表埋石质量良好 经现场踏勘 三点标石完好 所以玉山 太山 广具山三点的坐标可作为起算点坐标 进行不同坐标系之间的 转换 2 高程成果及其精度高程成果及其精度 国家二等水准路线由西向东横穿测区北部 根据二等水准路线图 本测区内及其 附近应有三个二等水准点 依点之记只找到其中两个 II2 和 II4 标石保存完好 该二等水准路线系国家测绘队于 1979 年施测 施测精度及埋石质量均符合规范要 求 高程为 1956 年黄海高程系 3 地形图资料地形图资料 1984 年 航测队航测本地区 1 50000 地形图 成图质量良好 可供技术设计图 上选点之用 4 成果的分析利用成果的分析利用 收集测区原有资料 了解作业单位 作业时间 执行规范 平差方法等 注意要 点 起算边长的选择问题 起算方位角的选择问题 考查原有控制点点位的可靠 性 针对本次控制网服务的目的作出原有成果的利用方案 测区内有没有国家高 级点可以利用 四 四 坐标系统的选择及处理方法的论证 起始数据的配置和处理坐标系统的选择及处理方法的论证 起始数据的配置和处理 坐标系统选择 1954 年北京坐标系 高程系统为 1956 年黄海高程系统 如需其它系统 的坐标可求的坐标转换参数进行求解 二等三角点 水准点坐标和高程 二等三角点 水准点坐标和高程 点名点名等级等级X m Y m H m 玉山玉山二195 4 广具山广具山二135 0 太山太山二244 0 II2二35 000 II4二46 000 用已知数据经过计算以下结果 1 三角形平均边长为 12km 2 最小求距角 38 3 三角形最大闭合差 2 82 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精度中误差为 0 82 平差后为 0 91 5 最弱边长相对中误差为 1 故以上点均可作为起算点进行整体网平差 解算未知点坐标 1 1 平面控制部分 平面控制部分 测区内有国家二等网中的控制点三个 玉山 太山 广具山 系 1959 年由西安科 技大学测绘队实测 采用的是 1954 年北京坐标系 平差后网的精度 测角中误差 为 0 91 秒 最弱边边长的相对的中误差为 1 17000 造标的情况良好 经勘测标 石的质量良好 可以应用 2 2 高程控制部分 高程控制部分 本测区内有三个二等的水准点 但依点之记只找到其中的两个 II 2 II 4 且标 石的质量良好 系由 1979 年西安科技大学测绘队实测 测绘的精度埋石的情况与质 量均符合现行的规范要求 为 1956 年黄海高程系统 本次高程控制网采用了这两个 点 3 3 坐标系统的确定坐标系统的确定 因为该矿区位于 3 带第四十带内 其中央子午线为 120 矿区中心处的横坐标值以 地 面平均高程值 现算出在地面上的长度投影变形比为 1 63300 可见 在国家的统一 的坐标的系统里 矿区的投影长度变形并未超过 1 4 万的要求 故采用国家统一的坐 标系 五 五 平面控制网布设方案平面控制网布设方案 1 首级网等级和布网方案 加密网设计首级网等级和布网方案 加密网设计 首级网首级网 采用 E 级 GPS 网 由三个已知点和八个未知点组成 平均边长 2 5 千米 采用 GPS 静态相对定位测量 观测时段 45 分钟 GPS 接收机用 3 或 4 台 设计出几个同步时间段 构成若干异步环 估算最弱点中误差 布点位 置见图 加密网 加密网 采用一级符合导线网和闭合导线网 每条导线平均长度为 500m 全网在 GPS1 号点和已知点太山之间布设一条附和导线 在 GPS6 号点处布设一 条闭合导线 导线网未知点总共为 23 个 详细情况见图 观测方法采用 全站仪 按规范要求测角 测边 估算最弱点中误差 对于 1 2000 比例尺测图 首级控制网或加密控制网精度估算后 相邻点最弱点误 差以 5cm 为限 布设图如下布设图如下 2 各级控制网精度估算及其结果各级控制网精度估算及其结果 GPS 网 网 从每个观测时段选取两条独立基线 最好各时段选取的独立基线不重 复 将未知点坐标设为未知数 列出用未知数表示观测值的方程组 从而可以得出未 知数的系数矩阵 即 B 矩阵 间接平差误差方程 V AX L 法方程 NX B 0 单位权中误差估值 n 为误差方程数 k 为卫星数 0 2 平差值的精度估算 1 1 根据布网结果所得 B 矩阵为 1 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 00 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 00 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 GPS 网以 3km 为单位权 用公式 10mm 10PPM D 可计算出单位权方差为 3 14 cm 计算出每条独立基线的方差 之后根据公式 p 0 0 i i 可以计算出每条 独立基线的权值权值 如下 取对角线 0 93 0 93 0 57 0 57 1 33 1 33 0 64 0 64 0 64 0 64 0 75 0 75 0 86 0 86 0 8 6 0 86 0 81 0 81 0 81 0 81 0 58 0 58 0 78 0 78 1 52 1 52 0 62 0 62 0 83 0 83 0 75 0 75 1 23 1 23 1 08 1 08 1 08 1 08 1 60 由由 MATLAB 软件可解算出各未知点的协因数阵 软件可解算出各未知点的协因数阵 点号 坐标 GPS1GPS2GPS3GPS4GPS5GPS6GPS7GPS8 X0 44220 66160 61740 31080 38830 29730 63420 3259 Y0 44220 66160 61740 31080 38830 29730 63420 3259 通过比较得最弱点为通过比较得最弱点为 GPS2 号点 其精度为号点 其精度为 25 72mm 符合限差要求 限差为符合限差要求 限差为 5cm 符合导线 符合导线 起始点 GPS1 终点太山 中间布设 13 个点 相邻点之间距离平均为 500m 且该导线经过主井石红 详细情况见图 设未知点坐标为未知数 根据附和导线的关系列出误差方程 求得 B 系数矩阵系数矩阵 以 1km 为单位权 根据相应等级的每千米中误差为 10mm 用公式 得各段的权值 由 MATLAB 软件可解算出各未知点的协因数阵协因数阵 2 D 2 D m m P 点 号 坐 标 D1S23D2D3D4D5S5D6D7S7S8D8D9 X0 4 38 9 0 5 56 0 0 8 69 5 1 0 61 9 0 9 50 3 0 9 950 0 8 67 7 0 7 99 0 0 6 69 8 0 6 66 2 0 4 87 2 0 3 05 3 0 2 64 4 Y0 3 84 0 0 4 42 9 0 7 05 9 0 6 60 7 0 6 29 1 0 7 151 0 6 31 0 0 5 86 4 0 4 62 6 0 2 87 8 0 2 30 1 0 2 13 2 0 1 29 5 通过比较可得最弱点通过比较可得最弱点 Qx 1 0619 Qy 0 6607 Qx 1 0619 Qy 0 6607 故可求的最弱点故可求的最弱点 2 Yi 2 XiiYiYiYiXiXii MMMQmMQmM X x x 精度为精度为 10 304mm10 304mm y y 精度为精度为 8 128mm8 128mm 均符合限差要求 限差为 均符合限差要求 限差为 50mm50mm 闭合导线 闭合导线 以 G6 为起始点 经过 10 个点后到达起始点 构成闭合环 风井上村 在此闭合环中 详细情况见图 2 D 2 D m m P D11D11 号点为最弱点 号点为最弱点 QX11 0 6416 QY11 0 5445 QX11 0 6416 QY11 0 5445 所以所以 x x 精度为精度为 8 0009mm y8 0009mm y 精度精度 iYiYiYiXiXii M QmM QmM X 为为 7 3790mm 7 3790mm 3 精度统计表精度统计表 GPS 网精度统计表 网精度统计表 等级点数 含已知点 平均边长最弱点中误差 GPS 网 E 级113 2318km25 72mm 附和导线统计表 附和导线统计表 等级点数 含已知点 平均边长最弱点中误差 一级15494m10 304mm 闭合导线统计表 闭合导线统计表 等级点数 含已知点 平均边长最弱点中误差 一级11485m8 009mm 点号 坐标 D10D11S26D11S27S28D12D13S30D14D15 X0 364 4 0 526 8 0 5 958 0 6 416 0 568 5 0 3 219 0 328 5 0 294 6 0 182 3 0 127 6 0 1 168 Y0 230 4 0 449 9 0 5 351 0 5 445 0 466 1 0 2 510 0 214 9 0 186 5 0 153 5 0 132 5 0 1 079 六 六 水准高程控制网布设方案水准高程控制网布设方案 1 水准网采取四等符合或闭合水准网水准网采取四等符合或闭合水准网 平均 1 2km 一个水准点 从已知水准点 II2 到 II4 布设三条符合水准路线 以 II4 为起始点布设两条闭合水准路线 水准点大 多布设于公路道路旁 详细情况见图 2 网中最弱点精度估算及结果网中最弱点精度估算及结果 1 符合水准路线 符合水准路线 1 从 II2 开始 经过 17 个点 包括主井石红到达已知点 II4 以 1 2km 定为单位权 各水准测段权值权值如下 取对角线 L MMH 0 942 1 35 2 69 3 77 2 69 1 57 1 1 256 2 355 1 18 0 9 0 96 1 35 1 884 0 75 1 1 34 1 884 精度估算结果 协因数阵取对角线 精度估算结果 协因数阵取对角线 点号点号1234G25678 协因数协因数0 97841 56261 82532 0022 22792 57072 98803 21473 2974 点号点号9101112131415G5 协因数协因数3 38283 33423 12312 87562 64851 89441 15670 5100 从中可以看出从中可以看出 9 号点为最弱点 号点为最弱点 Q9 3 3828 故最弱点中误差故最弱点中误差 ii QMM WH MF 18 392mm 2 2 符合水准路线 符合水准路线 2 2 以 II2 为起始点 进过 17 个未知点到达已知点 II4 路线 见图 各测段权值权值如下 L MMH 1 05 3 76 2 7 1 29 1 256 1 256 1 57 1 71 1 45 1 05 1 884 1 45 1 71 1 256 1 45 1 35 2 7 2 09 计算得协因数阵 计算得协因数阵 点号点号252423协因数协因数0 87491 09151 37301 88632 30662 61862 79012 88652 9251 点号点号47G3464544434142 协因数协因数2 84482 73282 51522 26711 83531 37360 78730 4589 从中可以看出 从中可以看出 48 号点处最弱 号点处最弱 Q48 2 9251 故此水准路线最弱点中误差为 故此水准路线最弱点中误差为 MF 18 735mm 3 符合水准路线 符合水准路线 3 以 II2 为起始点 经过 10 个未知点到达已知点 II4 路线见 图 各测段权值权值如下 2 355 1 884 1 57 1 05 1 2 7 0 9 1 35 1 35 2 7 2 09 计算所得协因数阵 计算所得协因数阵 点号点号25242322212019181716 协因协因 数数 0 40010 83131 24771 66451 83671 83151 59211 24610 75090 4473 最弱点为最弱点为 21 号点 号点 Q21 1 8367 最弱点中误差为 最弱点中误差为 MF 15 37mm 4 闭合水准路线闭合水准路线 1 以 II4 为起点 经过 20 个点 包括风井上村 到达起始点 II4 形成闭合环 各段权值权值如下 1 884 1 34 1 0 75 1 884 1 35 1 256 1 45 1 57 2 09 1 64 1 884 1 11 2 09 1 45 1 177 3 77 1 345 1 11 1 05 3 76 1 05 计算后协因数阵 计算后协因数阵 点号点号G51514131211G6 协因数协因数0 51281 17271 94522 77603 04353 35643 6144 点号点号26272829303253 协因数协因数3 77233 84603 89883 90063 86343 71783 5982 点号点号5455561415G5 协因数协因数3 37433 01462 88352 46771 86911 1233 从中可以看出最弱点为从中可以看出最弱点为 29 号点 号点 Q29 3 9006 最弱点中误差最弱点中误差 ii QMM WH MF 19 749mm 5 闭合水准路线闭合水准路线 2 以 II4 为起点 经过 20 个点 到达起始点 II4 形成闭合环 各 段权值权值如下 1 884 1 34 1 1 256 1 345 1 177 1 45 2 09 1 57 2 9 1 884 1 256 0 942 1 256 1 05 1 05 1 18 0 9 1 05 3 76 1 05 计算后协因数 计算后协因数 点号点号G5151456555453 协因数协因数0 51321 17531 95372 48422 90833 30843 5670 点号点号3132G833343536 协因数协因数3 71153 85973 91883 98073 99783 92023 7634 点号点号373839404142 协因数协因数3 47123 06592 61011 87691 12580 8958 最弱点为最弱点为 34 号点 号点 Q34 3 9978 最弱点中误差为 最弱点中误差为 MF 19 994mm 七 七 技术依据及作业方法技术依据及作业方法 1 执行规范为 执行规范为 一 二 三 四等三角测量细则 1958 年 全球定位系统 GPS 测量规范 GB T 18314 2009 工程测量规范 GB50026 2007 国家 三 四等水准测量规范 GB12898 91 1 500 1 1000 1 2000 地形图图式 GB T20257 1 2007 2 2 标石图标石图 结构为寻常标 材料为钢标 中心标石一般用混凝土灌制而成 也可用坚硬石料 凿成 标石的顶部中央均镶嵌一金属磁质标志 建标时应注意 标形端正 基础 坚实 标架稳固 标石的标志中心与标石的标志中心应居于同一条铅垂线上 标 的顶端安装供观测照准用的标心柱或照准圆筒 3 3 仪器的选择及检验项目要求仪器的选择及检验项目要求 GPS 单频接收机 DS3 水准仪 全站仪 检验项目 水准仪标尺零点差 基辅分化值检验 指标差检验 全站仪检验等 4 4 观测方法及各项限差 观测方法及各项限差 GPS 网为首级网 观测时分 10 个观测时段进行观测 每测段时间不少于 45 分钟 计算后最弱点中误差小于 5cm 导线网为加密网 可用全站仪观测 可从一个起 始点开始观测 到另一个已知点结束 GPS 网点可作为导线网的已知点 导线网 最弱点中误差小于 5cm 水准网用水准仪进行往返观测 每站前后视距差小于 1 米 整条路线小于 3 米 每条路线的长度小于 16km 最弱点中误差小于 2cm 6 6 概算内容和平差方法概算内容和平差方法 GPS 网概算内容 数据预处理及其基线解算 观测结果的外业检核 导线网概算内容 外业观测成果资料的检查 观测成果归算到标石中心的计算 地面观测值归算到椭球面的改正 椭球面上的观测值归算到高斯平面上的计算 主要包括角度归心改正 高差计算 边长斜距改平距 归心改正 化算到高斯平 面的改正 计算导线方位角条件和环形条件闭合差 计算测角中误差 计算测距 中误差 计算导线相对闭合差 GPS 网 导线网 水准网均可以用间接平差法进行精度估算 平差大致过程为 绘 制控制网平差略图 编制起算数据表和观测值表 选择参数 将观测量的平差值 表达成所选参数的函数 并转化程误差方程 解算法方程求的未知数 计算改正 数和平差值及其精度 7 7 提供成果资料提供成果资料 图上设计用的地形图 控制网设计图 控制点标石图 平面和高程控制网网形图 八 八 工作量综合计算及工作进程计划表工作量综合计算及工作进程计划表 外业计算 外业计算 用全站仪进行导线网观测时 应及时计算出每测回的 2c 值 2C 互差值 一级导线小于 13 多测回方向角 方向角互差小于 9 水准仪观测时应及时 计算出前后视距差 小于 1 米 累计视距差 小于 3 米 内业计算 内业计算 概算和平差 见前述 工作进程计划表 工作进程计划表 时间任务备注 1 天踏勘找点 已知点 查看标石情况 7 天选位和造标埋石 GPS 点 水准点 导线点 需待标石凝固符合要 求后方可观测 导线 点需要通视 1 天GPS 网观测每时段观测时间不少 于 45 分钟 1 天GPS 网数据解算及结果精度分析确保精度达标 7 天水准仪检校 水准网施测 水准路线需要往返观 测 且路线要至少经 过 4 个 GPS 点 3 天水准网高程计算和 GPS 网高程拟合 包括错误测站重测时间和休息时间 确保精度达标 3 天全站仪检校 导线网施测 及时计算发现改正错 误 1 天导线网计算及错误测站复测确保精度 1 天休息 1 天GPS 网 水准网 导线网全面检查查看标石情况 2 天整理资料及结果 上交图纸 1 天单位检验验收 九 九 装备 仪器 器材及经费预算装备 仪器 器材及经费预算 装备 装备 运送人员车辆一辆 运送材料卡车一辆 仪器 仪器 选择 3 台 GPS 单频接收机 配带脚架 卷尺 2 台 D3 水准仪 配带脚架 标 尺 尺垫 全站仪一台 配带脚架 棱镜 气温气压计 卷尺 器材 器材 草帽 对讲机 标石 混凝土 重力计等 经费预算 经费预算 工 资 工 程 师 3000 元 人 月 1 人 技 术 员 2000 元 人 月 1 人 测 工 1200 元 人 月 3 人 临 时 工 800 元 人 月 2 人 单频接收机每台 15000 元 3 台 全站仪每台 20000 元 1 台 DS3 水准仪每台 2000 元 1 标石每座 100 元 73 座 生活补贴费每人 每天 100 元 30 天 7 人 交通住宿费每人 每天 100 元 30 天 7 人 总工资 元 十十 上交资料清单上交资料清单 控制网设计图纸和控制网技术设计说明书 仪器检验资料 外业观测手簿 记簿及 点之记 电算资料 最后成果表 工作总结 附件 计算过程中所编写的附件 计算过程中所编写的 C 程序程序 include include class angle double d f m public angle d 0 f 0 m 0 angle double xd double xf double xm d xd f xf m xm double getd return d double getf return f double getm return m void put cout getd 度 getf 分 getm 秒 endl void input void operator angle f a f m a m friendangle add angle friendangle cha angle angle jian angle chu int r m m f 60 d 60 60 d 0 f 0 m m r return this angle set int r d d r 180 return this void angle input double a b c cout 请输入 度 分 秒 a b c this d a this f b this m c angle add angle c d a d b d c f a f b f c m a m b m if c m 60 c m c m 60 c f c f 1 if c f 60 c f c f 60 c d 1 return c angle cha angle if a m b m c m a m b m else a f a f 1 a m 60 c m a m b m if a f b f c f a f b f else a d 1 a f 60 c f a f b f c d a d b d return c angle angle jian while this m 60 this m 60 this f 1 while this mm 60 this f 1 while this f 60 this f 60 this d 1 while this ff 60 this d 1 while this d 360 this d 360 while this dd 360 return this void main int i 0 j k 1 double pi 3 p 2062 65 angle bian 99 jiao 100 cout 请输入导线的转角个数 j while i j cout 请输入第 i 1 个转角的角度 endl jiao i input i cout endl angle qsb zb cout 请输入起始边的方位角 endl qsb input cout 请输入终结边的方位角 endl zb input cout endl angle bhc 0 0 0 fj 360 0 0 角度闭合差 bhc operator add bhc qsb for int t 0 t0 bhc operator cha bhc fj if bhc getd 0 bhc chu 1 cout 输出闭合差 endl bhc put cout endl 角度闭合差分配 bhc chu j for int m 0 m j m jiao m operator add jiao m bhc for m 0 m j m cout 第 m 1 个角度平差后其值为 jiao m put cout endl bian 0 operator add qsb jiao 0 bian 0 set 1 bian 0 jian while k j 1 bian k operator add bian k 1 jiao k bian k set 1 bian k jian k for m 0 m j 1 m cout 第 m 1 条边的方位角为 bian m put cout endl double qsdx qsdy zdx zdy chax chay zc 0 qsdx1 qsdy1 cout 请输入起始点坐标 先横坐标 后纵坐标 qsdx qsdy qsdx1 qsdx qsdy1 qsdy cout 请输入终点坐标 先横坐标 后纵坐标 zdx zdy double s 99 x 99 y 99 for m 0 m j 1 m cout 请输入第 m 1 s m cout endl zc s m 坐标差计算 for m 0 m j 1 m double w bian m getd pi 180 bian m getf 60 pi 180 bia n m getm 60 60 pi 180 x m s m cos w y m s m sin w 坐 标闭合差 for m 0 m j 1 m qsdx1 qsdx1 x m qsdy1 qsdy1 y m chax qsdx1 zdx chay qsdy1 zdy cout 全长横坐标闭合差总和 chax endl cout 全长纵坐标闭合差总和 chay endl for m 0 m j 1 m 坐标闭合差分配 x m s m chax zc y m s m chay zc cout endl for m 0 m j 1 m cout 第 m 1 条边的坐标差 endl cout 横坐标差 x m 纵坐标差 y m endl endl cout endl double zbx 99 zby 99 zbx 0 qsdx x 0 zby 0 qsdy y 0 for m 1 m j 2 m zbx m zbx m 1 x m zby m zby m 1 y m for m 0 m j 2 m cout 输出第 m 1 个点的近似坐标 cout 横坐标 zbx m 纵坐标 zby m endl double a 99 b 99 c 99 d 99 e 99 f 99 for m 0 m j 1 m a m x m s m b m y m s m c m x m s m d m y m s m cout 注意啦 在边长及角度系数中 凡大于 j 1 或小于等于 0 的系数都为已知点系数 其值均为零 endl a 0 0 b 0 0 c j 2 0 d j 2 0 for m 0 m j 1 m cout endl cout 第 m 1 条边的系数 endl cout x m a m y m b m x m 1 c m y m 1 d m endl a 0 0 b 0 0 c 0 0 d 0 0 e 0 p y 0 s 0 s 0 f 0 p x 0 s 0 s 0 for m 1 m j 2 m a m p y m 1 s m 1 s m 1 b m p x m 1 s m 1 s m 1 c m p y m s m s m y m 1 s m 1 s m 1 d m p x m s m s m x m 1 s m 1 s m 1 e m p y m s m s m f m p x m s m s m a 1 0 b 1 0 a j 2 p y j 3 s j 3 s j 3 b j 2 p x j 3 s j 3 s j 3 c j 2 p y j 2 s j 2 s j 2 y j 3 s j 3 s j 3 d j 2 p x j 2 s j 2 s j 2 x j 3 s j 3 s j 3 e j 2 0 f j 2 0 a j 1 p y j 2 s j 2 s j 2 b j 1 p x j 2 s j 2 s j 2 c j 1 0 d j 1 0 e j 1 0 f j 1 0 cout 注意啦 在边长及角度系数中 凡大于 j 1 或小于等于 0 的系数都为已知点系数 其值均为零 endl for m 0 m j m cout endl 第 m 1 个转角的系数为 endl cout x m 1 a m y m 1 b m x m c m y m d m x m 1 e m y m 1 f m endl cout endl 欢迎使用 敬请回顾 endl 在卫星遥感影像图上进行控制网设计在卫星遥感影像图上进行控制网设计 任务书 任务书 对选定的一幅遥感影像图 面积约为 100 200 平方千米 标定已知指点 设计测 绘地形图 1 5000 工程所需控制点 按课程设计大纲应要求进行控制网设计 选图设计如下 选图设计如下 一 已有成果资料一 已有成果资料 图中已知点有 D018 D025 D026 其三维坐标如下 注 注 1980 年西安坐标系 中央子午线经度 117 三个已知点保存情况完好 可作为首级网的起算点 二 二 布设方案布设方案 GPS 网 网 如图所示 根据云龙湖测区面积大小 共选定 12 个点为 GPS 布设点 其均 匀分布于整个测区内 布设时点与点之间距离应适中 点号为 E01 E02 E03 E11 E12 GPS 网可用三台 GPS 单频接收机按城市城市 GPS 网网 E 级级进行观测 分为 15 个时段 各时段见图 每个时段观测时间 不少于 45 分钟 每个时段选取 2 条独立基线 全网共 30 条 图中红线 表示独立基线 通过三个已知点坐标确定该网比例尺 量取各 GPS 点之 间的图上距离换算为实地距离来定权 通过间接平差来评估精度 最弱 点中误差小于 50mm 水准网 水准网 如图中绿色箭头所指 全网共布设三条四等水准路线四等水准路线 第一条符合水准路线第一条符合水准路线为 D018 E01 E05 E07 E08 D025 第二条符合水准路线第二条符合水准路线为 D025 E12 E10 E06 E04 E11 D026 闭合水准路线闭合水准路线为 D018 E01 E03 E02 E09 D018 水准网按照四等水准进行测量四等水准进行测量 每条路线需要往返观测 符合差或闭合差要符 点号点号X X 米 米 Y Y 米 米 H H 米 米 备注备注 D018D01840 446 D025D02538 663 D026D026182 514 平面坐标为 D 级 GPS 点 高程为 国家二等水准点 合相应等级的规范要求 最弱点中误差计算公式 10 sqrt L mm L 为路线总长 度 单位为千米 最弱中误差应小于 20mm 导线网 导线网 布设两条符合一级导线符合一级导线 第一条从 E08 E05 第二条从 E06 E01 每条路线 长度应符合规范要求 导线中相邻点之间平方距离约为 250 米 导线角度闭 合差和坐标闭合差要达到规范要求 三 三 各级控制网精度估算简要过程及结果各级控制网精度估算简要过程及结果 1 GPS 网网 以 2 千米定权 单位权方差为 22 3606mm 15 个观测时段 共 30 条独立 基线 从图上量取各独立基线的图上距离 转化为实地距离后可定权 权值如下 1 15949 1 15949 1 45357 1 45357 0 0 1 26232 1 26232 0 0 0 0 0 0 0 94024 0 94024 1 29072 1 29072 1 72991 1 72991 0 0 1 30038 1 30038 1 34334 1 34334 1 13488 1 13488 1 04082 1 04082 1 10835 1 10835 0 0 1 22574 1 22574 0 0 0 0 1 18482 1 18482 0 0 0 0 1 62662 1 62662 1 30362 1 30362 1 40596 1 40596 1 54707 1 54707 1 82638 1 82638 1 53097 1 53097 1 04804 1 04804 用用 MATLAB 软件经过结算后各未知软件经过结算后各未知 GPS 点协因数阵如下 点协因数阵如下 点点 号号 坐坐 标标 E01E01E02E02E03E03E04E04E05E05E06E06E07E07E08E08E09E09E10E10E11E11E12E12 X X 0 33 72 0 25 94 0 35 04 0 22 44 0 53 03 0 41 20 0 61 77 0 39 74 0