地籍控制测量技术设计书

1、XXXXXXXXX地籍控制测量技术设计设计成绩批阅教师日 期课 程 设 计课程名称 测绘工程项目设计与实施 设计题目 XXXXXXXXX 地籍控制测量技术设计 专业年级 测绘1421 学 号 2014218525115 学生姓名 XXX 指导教师 XXX 2015 年 11 月 20 日xxxx大学xx学院课程设计任务书 xxxxx 系 测绘工程 专业 2014 年级学生姓名 课程设计题目 XXXXXXXXX地籍控制测量技术设计 课程设计主要内容 本课程设计主要是针对地籍测量所进行的GPS网的布设，具体内容为：1、GPS控制网布设的目的控制网具有控制全局，限制测量误差累积的作用，是各项测量工作

2、的依据。对于地籍测量，首级控制是扩展图根控制的基础，常需布设专用控制网，作为地籍测量和地籍变更测量的依据。保证整个网中所有的控制点位测量精度一致；保证网中所有的图根点、界址点测量成果无误；控制网能给测量计算增加必要的检核条件。2 、GPS控制网的设计设计测区GPS控制网，本课程主要是对四等GPS控制网的设计：读懂所给的相关报告和图纸，找出本项设计需注意的方面；确定项目设计的内容及等级要求；能利用谷歌地图资料，完成纸上设计工作，并完成电子版设计图纸；对设计的方案进行估算，判断是否满足确定的等级要求；在设计方案估算满足精度的前提下，进行相关项目的优化设计；根据设计方案，编制本项目设计的相关工程量清

3、单。其具体要求见课程设计指导书。3 、成果要求要求提出设计大纲、设计方案（包括控制网基点布置和控制点测量精度评估）、主要测量仪器及设备的数量、相应的图纸等基础资料。4、 时间及进度要求在两个星期内提交GPS控制网设计报告、有关附图、仪器设备清单及相关测量技术要求等。 指导教师（签字） XXX 2015年11月9日目 录1工程概况12地籍控制网布设依据与原则12.1布设依据12.2布设原则12.3已有控制资料23地籍测量技术指标23.1一般规定23.2地籍测量精度指标33.2.1地籍图精度指标33.2.2界址点精度指标34XXX地籍控制网布设44.1一般规定44.2.首级控制网等级选择及精度指标

4、54.2.1控制网等级选择54.2.2四等GPS控制测量精度指标54.3控制网设计及精度估算54.3.1控制网设计54.3.2控制网精度估算64.4图根控制测量75地籍控制测量技术要求75.1 GPS地籍首级控制测量75.1.1 选点、埋石75.1.2接收机选用95.1.3 接收设备检验95.1.4 GPS观测95.1.5数据处理105.2图根控制测量125.2.1测量方法及技术要求125.2.2 RTK图根控制测量126主要工作量147成果资料148附录14附图一：XXX首级GPS地籍控制网布置图附图二：XXX首级GPS地籍控制网精度估算报告附录三：GPS点之记附录四：GPS静态测量观测记录

5、手簿1工程概况现XXXXXXXXX需进行农村宅基地确权工作，我单位受丽江市古城区国土局委托，负责该项目地籍控制测量技术设计。XXXXXX位于丽江市正南方向,素有“XXX大门”之称，地处东经XXX°XXXX，北伟XX°XXXX。乡政府驻地为XX村委会XX自然村，海拔XX米，离城区XX公里，东临XX江与XX县XX乡隔江相望，与XXX接壤，南与XXX镇毗邻，西与XX县XX乡、黄山镇相接，北与XXX乡、XXX乡相连。是一块盆地，俗称XXX。XXX总面积XXX平方公里，其中耕地面积XXX亩，森林面积XX亩。辖XX、XX、XX、XX、XX、XX、XX、XX、XX、XX十个村，XX个村民

6、小组，有XXX户，18887人，民族有汉族、彝族等。通XX至XX的公路顺着XXX穿过，已实现村村通水泥公路，坝区公路96%实现了道路卫生化，山区组组通公路，以群众投工投劳为主，政府扶持为辅的方针，加强道路、水利、教育为重点的基础设施建设，从而不断增强了该乡的发展后劲。2地籍控制网布设依据与原则2.1布设依据（1）地籍测绘规范CH50021994；（2）工程测量规范GB 50026-2007；（3）全球定位系统（GPS）测量规范GB/T 183142009； （4）全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范CH/T 2009-2010；（5）XXX省地籍调查实施细则XXX省国土资源厅2008 年

7、1 月；（6）国家三、四等水准测量规范GB_T_12897-2006（7）测绘成果质量检查与验收GB/T 24356-2009；（8）中华人民共和国测绘法。2.2布设原则（1）地籍控制点是进行地籍测量和测绘地籍图的依据。平面控制测量按其测区范围、精度要求及用途的不同，可分为国家控制测量、工程控制测量和地籍控制测量；（2）地籍控制测量必须遵循“从整体到局部、由高级到低级分级布网、逐级控制”的原则；（3）地籍控制测量分为地籍基本控制测量和地籍图根控制测量两种；（4）基本控制测量分为一、二、三、四等和一、二级，可采用三角网（锁）、测边网、导线网和GPS相对定位测量网进行施测；（5）精度高的网点可作为

8、精度低的控制网起算点；（6）在等级地籍基本控制测量的基础上，地籍图根控制测量主要采用相应级别的三角网、测边网、边角网、导线网和GPS相对定位测量网施测，施测的地籍图根控制网点分为一、二级。2.3已有控制资料（1）1：10000正射影像图；（2）GPS点之记；（2）三等GPS控制点，见表2-1。表2-1 已有控制点坐标点名XYH等级P039XXXXXXX.533XXXXXX.626XXXX.6244三等P054XXXXXXX.622XXXXXX.781XXXX.4762三等3地籍测量技术指标3.1一般规定（1）农村建设用地使用权调查的比例尺为 1：2000，有条件的地区可采用1：1000或1：5

9、00 比例尺；（2）农村集体土地所有权调查的平面坐标系统为“1980 西安坐标系”；（3）农村建设用地使用权调查采用“1980 西安坐标系”或与之有联系的独立坐标系；（4）高程系统采用“1985 国家高程基准”；（5）镇政府所在地应布设不低于一级GPS或级导线精度的地籍平面控制网。（6）地籍平面图根控制可采用动态（RTK或网络RTK）全球定位系统或导线测量方法测定。（7）控制网要满足地籍图测量、界址点测量、地籍变更测量等后续一系列工作，且永久性保存。3.2地籍测量精度指标3.2.1地籍图精度指标地籍图、正射影像图或地形图的精度，图上地物点相对于最近控制点的平面 位置中误差，平地、丘陵地不超过图

10、上±0.6mm；山地不超过图上±0.8mm，高山地不超过图上±1.0mm。3.2.2界址点精度指标界址点的精度分三级，等级的选用应根据土地价值、开发利用程度和规划的长远需要而定。各级界址点相对于邻近控制点的点位误差和间距超过50m的相邻界址点间的问距误差不超过表1的规定；间距未超过50m的界址点间的间距误差限差不应超过(3-1)式计算结果。. . . . . .（3-1）式中： 一一相应等级界址点规定的点位中误差；D一一相邻界址点间的距离；一一界址点坐标计算的边长与实量边长较差的限差。表3-1 界址点等级精度指标界址点的等级界址点相对于邻近控制点点位误差和相邻界址

11、点间的间距误差限制限差(m)中误差(m)一0.100.05二0.200.10三0.300.15表3-2 城镇地籍调查规程中对界址点精度的规定级别界址点相对于邻近控制点的点位中误差（cm）相邻界址点间的允许误差（cm）适用范围中误差允许误差一±5±10±10地价高的地区，城镇街坊外围界址点街坊内明显的界址点二±7.5±15±15地价较高的地区，城镇街坊内部隐蔽的界址点及村庄内部界点三±10±20±20地价一般的地区表3-3 平坝及丘陵地区的农村建设用地界址点和界址边的精度要求类别界址点点位精度（图上 mm）

12、界址边测量精度（m）中误差允许误差中误差允许误差同一宗地内±0.60±1.20±0.10±0.15不同宗地之间±1.00±2.00表3-4 农村集体土地所有权的界址点精度级别界址点相对于邻近控制点的点位中误差（m）相邻界址点之间的允许误差（m）中误差允许误差一±1.00±2.00±2.00二±4.00±8.00±8.004XXX地籍控制网布设4.1一般规定地籍平面控制网分为地籍等级控制网和地籍图根控制网。各等级控制网的布设应遵循“从整体到局部、分级布网”的原则。（1）地籍平面

13、等级控制网主要采用静态全球定位系统定位方法或光电导线测量方法建立。（2）镇政府所在地应布设不低于一级GPS或级导线精度的地籍平面控制网。（3）地籍平面图根控制可采用动态（RTK或网络RTK）全球定位系统或导线测量方法测定。（4）利用JXCORS技术进行农村集体土地所有权和使用权的地籍测量时，在一个县级行政区域范围内应采用同一转换参数。4.2.首级控制网等级选择及精度指标4.2.1控制网等级选择根据XXX省地籍测量实施细则和全球定位系统（GPS）测量规范、工程测量规范等一系列规范要求，结合XXXXXXXXX的实际情况和古城区国土局的相关要求，为了满足地籍测量的相关需要，根据地籍测量相关精度要求，

14、确定布设XXX首级地籍控制网等级为GPS四等，采用已有三等GPS控制点提供的高程数据作为本次高程基准起算数据，不但能满足地籍图根控制测量和各等级界址点测量、地籍图测量的精度要求，还能满足今后地形测量等其他方面的精度要求，达到一测多用的目的，因此，选择四等GPS作为XXX地籍测量的首级控制。控制相关参数采用西安80坐标系相关指标及WGS-84椭球参数，根据测区实际情况，为了使投影变形最小，采用任意带，即选择XXX°经线作为投影带的中央子午线，投影面选择测区平均高程面，其值为XXX。测区内P039、P054号点为国家三等GPS点，作为本次GPS网起算数据，其余11个点为设计待定的测图首级

15、控制点。4.2.2四等GPS控制测量精度指标表4-1 四等GPS相对定位测量技术规定等级平均边长D/kmGPS接收机性能测量量接受机标称精度优于同步观测接受数量四等2双频（或单频）载波相位10mm+3×10-62注：GPS网相邻点间平均距离应符合上表要求。相邻点最小距离可为平均距离的1/31/2；最大距离不超过平均距离的2倍。表4-2 四等GPS相对定位测量技术规定等级卫星高度角（°）有效观测卫星总数时段中任一卫星有效观测时间min观测时段数观测时段长度min数据采样间隔s点位几何图形强度因子PDOP四等1545210156084.3控制网设计及精度估算4.3.1控制网设计

16、一个测量控制网的建立通常要经过下列过程：建网的目的、要求和范围，经过图上规划和野外选点，确定网的参考系和图形并造标埋石，然后根据观测纲要对选定的图形进行观测，最后进行数据处理。这些过程的确定都有一个质量问题，也就是设计的优劣问题。网的设计一般应满足下列要求： (1)精确性一网中各元素要达到或高于预定的精度；(2)可靠性一网中应具有一定数量的多余观测，构成几何条件，使控制网具有较高的自检功能，以避免粗差出现；(3)经济性一用最少的时间、人力、能以较少物力等实现网的精度和可靠性要求；为了检测粗差还要有可靠性要，对于变形观测网还提出灵敏度要求，即在重复观测中以较高的显著性进行各种假设检验。GPS网形

17、设计，需根据测区实际情况和测区交通状况布网观测方案，GPS网应由一个或若干个独立观测环构成，以增加检核条件，提高网的可靠性，可按点连式、边连式、边点混合连接式、星形网、导线网、环形网基本构网方法有机地连接成一个整体。其中：点连式、星形网、导线网附合条件少，精度低；边连式附合条件多，精度高，但工作量大；边点混连式和环形网形式灵活，附合条件多，精度较高，是常用的布网方案，详见附录一。4.3.2控制网精度估算GPS网由基线向量构成。在设计阶段，基线向量的协方差阵不便确定，可以按照基线测量标称精度来确定构成GPS网的每一条基线的权。三维基线向量各分量之间认为是独立的，按三维分量进行精度估算。也可以按照

18、平面二维基线向量进行精度估算。在GPS网三维无约束平差中所采用的观测值为基线向量，即GPS基线的起点到终点的坐标差，因此，对于每一条基线向量，都可以列出如下的一组观测方程： 与此相对应的方差一协方差阵、协因数阵和权阵分别为:式中：0为先验的单位权中误差。根据以上内容来确定整个GPS测量控制网中各基线的权，然后利用经典自由网平差方法可求出待定参数的协因数阵，最后不难得到未知参数及其函数的精度估值，详见附录二。4.4图根控制测量图根控制测量是为了满足地籍细部测量和日常地籍管理的需要，在基本控制（首级网和加密控制网）点的基础上进行加密，其控制成果直接供测图及测量界址点使用。地籍图根控制点的精度和密度

19、应满足界址点坐标测量的精度要求，特别对于城镇建筑物密集、错综复杂、条件差的地区，应根据地籍细部测量的实际要求，适当增加图根控制点的密度。XXX地理位置平坦开阔，村庄道路宽阔，建筑密度低，房屋普遍23层，卫星信号强，因此，图根点采取GPS-RTK定位技术，GPS-RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，他能够实时实地获得测站点在指定坐标系中的三维坐标定位结果，其精度达到厘米级 (1-2)cm±2×10-6D，完全满足界址点相对于邻近图根点位中误差及界址线与邻近地物或邻近界限的距离中误差不超过10cm的精度要求，而且误差分布均匀，不存在误差积累问题。在布设中每个图

20、根点至少与附近两个图根点通视，以便图根点校核和界址点测量。5地籍控制测量技术要求5.1 GPS地籍首级控制测量5.1.1 选点、埋石（1）GPS点位要求A. 点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其他测量手段进行扩展与联测；B. 点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业；C. 点位应便于安置接受设备和操作，视野应开阔，被测卫星的地平高度角应大于15°；D. 点位应远离大功率无线点发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线距离不得小于50m；E. 附近不应有强烈干扰接受卫星信号的物体；F. 交通应便于作业；G. 应充分利用符合上述要求的旧有控

21、制点标石。（2）选点作业A. 选点人员应按照技术设计书经过踏勘，在实地按以上要求选定点位，并在实地加以标定。B. 当利用旧点时，应检查旧点的稳定性、可靠性和完整性，符合要求方可利用。C. 点名应取居民地名， E级GPS点名可取山名、地名、单位名，应向当地政府部门或群众进行调查后确定。新旧点重合时，应采用原有旧点名，不得更改，如确需更改应在新店名后括号内附上旧点名。如与水准点重合时，应在新店名后括号内附上水准点等级、编号。点号编排应便于计算机管理。D. 需要水准联测得GPS点，应实地踏勘水准路线情况，选择联测水准点和绘出联测路线图。E. 不论新选定的点或利用旧点(包括辅助点与方向点)，应实地按照

22、要求绘制点之记，其内容要求在现场详细记录，不得追记。（3）埋石本次GPS点可采用现场浇灌和刻石的方法，标石尺寸为20×20×60，顶面平整，中间嵌一根20长顶面锯有“十”字的E级GPS点专用钢帽，埋设时坑底填以砾石。点位在水泥路面上或其它水泥场地上时，用电钻打一20深的小孔，中间嵌入锯有“十”字的E级GPS点专用钢帽，周围使用切割机锯一20×20的四方框，并在框内锯上点号和施测单位。（4）点之记当GPS点位选定后，将点位详细地理位置记录在点之记表格中，采用手持GPS定位系统测出其经纬度，填写在表格中，并附上草图，填写清楚交通状况，详见附录三。5.1.2接收机选用G

23、PS接收机的选用，根据需要按表5-1规定执行。表5-1 接收机选择要求等级单频/双频观测量至少有同步观测接收机数三、四双频或单频L1载波相位25.1.3 接收设备检验新购置的GPS接收机应按规定进行全面检验后使用，GPS接收机全面检验包括：一般检视、通电检验、试测检验。（1）一般检视应符合下列规定：A. GPS接收机及天线的外观应良好，型号应正确；B. 各种部件及其附件应匹配、齐全和完好；C. 需紧固的部件应不得松动和脱落；D. 设备使用手册和后处理软件操作手册及磁(光)盘应齐全。（2）通电检验应符合下列规定：A. 有关信号灯工作应正常；B. 按键和显示系统工作应正常；C. 利用自测试命令进行

24、测试；D. 检验接收机锁定卫星时间的快慢，接收信号强弱及信号失锁情况。（3）试验检验前，还应检验：A. 天线或基座圆水准器和光学对中器是正确；B. 天线高量尺是否完好，尺长精度是否正确；C. 数据传录设备及软件是否齐全，数据传输性能是否完好；D. 通过实例计算，测试和评估数据后处理软件。5.1.4 GPS观测5.1.4.1基本技术规定（1）各级GPS测量基本技术规定应符合表3-5至表3-9的要求。（2）各级GPS网相邻点间平均距离应符合上表要求。相邻点最小距离可为平均距离的1/31/2；最大距离不超过平均距离的2倍。（3）GPS静态定位测量时，观测数据文件名中应包含测站名或测站号、观测单元、测

25、站类型(是参考站还是流动站)、日期、时段号等信息，外业观测时必须详细填写清楚外业观测手簿（详见附录四）。（4）为求定GPS点在某一参考坐标系中坐标，应与该参考坐标系中的原有控制点联测，联测的总点数不得少于3点。5.1.4.2观测作业的要求（1）观测组必须严格遵守调度命令，按规定的时间进行作业；（2）经检查接收机电源电缆和天线等各项连接无误，方可开机；（3）开机后经检验有关指示灯与仪表显示正常后，方可进行自测试并输入测站、观测单元和时段等控制信息；（4）每时段观测前后应各量取天线高一次，两次量高之差不应大于3mm，取平均值作为最后天线高；（5）观测员要细心操作，观测期间防止接收设备震动，更不得移

26、动，要防止人员和其他物体碰动天线或阻碍信号；（6）观测时，不得在天线附近50m以内使用电台，10m以内使用对讲机；（7）一时段观测过程中不允许进行以下操作：A.接收机关闭又重新启动；B.进行自测试；C.改变卫星仰角限；D.改变数据采样间隔；E.改变天线位置；F.按动关闭文件和删除文件等功能键。5.1.5数据处理5.1.5.1基线向量解算（1）软件及要求四等GPS网基线解算可采用随接收机配备的商用软件，新启用的软件需经有关部门的试验鉴定并经业务部门批准方可使用。（2）准备工作基线解算前，应按规范、技术设计和CH 1002测绘产品检查验收规定及时对外业全部资料全面检查和验收。当采用不同类型接收机时

27、，应将观测数据转换成同一格式。5.1.5.2解算方案（1）根据外业施测的精度要求和实际情况、软件的功能和精度，可采用多基线解或单基线解算；（2）每个同步观测图形只能选定一个起算点。5.1.5.3基线向量解算基本要求GPS网基线基线处理时，可采用广播星历。各级GPS观测值均应加入对流层延迟修正，对流层延迟修正模型中的气象元素可采用标准气象元素。基线解算，按同步观测时段为单位进行。按多基线解时，每个时段须提供一组独立基线向量及其完全的方差协方差阵；按单基线解算时，须提供每条基线分量及其方差协方差阵。E级GPS网，根据基线长度允许采用不同的数据处理模型。但是15km内的基线，须采用双差固定解。15k

28、m以上的基线允许在双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。5.1.5.4外业数据质量的检核同一时段观测值的数据剔除率，其值宜小于10。各等级GPS网相邻点间弦长精度按下面公式计算： 式中：网中相邻点间的距离中误差（mm）；a固定误差（）；b比例误差系数（1×10-6ppm）；d相邻点间的距离（Km）。各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定：式中 ：W环闭合,n独立环中的边数复测基线的长度较差，不宜超过下式的规定：5.2图根控制测量5.2.1测量方法及技术要求（1）可采用GPS-RTK（含网络RTK）全球定位系统定位方法、快速静态全球定位系统定位方法或导线测量方法建立地籍图

29、根控制网点。（2）当采用快速静态全球定位系统定位方法时，其观测、计算及技术指标按照城市测量规范（CJJ/T8-2011）规定的要求执行。（3）采用GPS-RTK（含网络RTK）方法布设图根点时。应保证每一个图根点至少与一个相邻图根点通视。且相邻两点之间的边长不小于100m。（4）为保证GPS-RTK（含网络RTK）测量精度，应进行检核。其检核方法有：A. 每个图根点均应有两次独立的观测结果，两次测量结果的平面坐标较差不得大于±3cm、高程的较差不得大于±5cm，在限差内取平均值作为图根点的平面坐标和高程；B. 测绘地籍图和测量界址点坐标时，采用全站仪对相邻图根点边长进行检查

30、，其检测边长的水平距离的相对误差不大于1/3000。（5）当信号无法满足精度要求时，可在开阔的地方布点，然后采用全站仪引测或者布设图根导线点。5.2.2 RTK图根控制测量（1）RTK测量卫星的状态应符合表5-2规定：表5-2 RTK测量卫星状态的基本要求观测窗口状态截止高度角15°以上的卫星个数PDOP值良好64可用54且6不可用56（2）RTK图根点测量，地心坐标系与地方坐标系的转换关系可按下列方法获得：A. 在获取测区坐标系统转换参数时，可以直接利用已知的参数；B. 在没有已知转换参数时，可以自行求解；C. 2000国家大地坐标系与参心坐标系（如1954年北京坐标系、1980西安坐标系或地方立坐标系）转换参数的求解，应采用不少于3点的高等级起算点两套坐标系成果，所选起算点应分布均匀，且能控制整个测区；D. 转换时应根据测区范围及具体情况，对起算点进行可靠性检验，采用合理的数学模型，进行多种点组合方式分别计算和优选；E. RTK控制点测量转换参数的求解，也可采用现场点校正的方法进行。（3）RTK图根点高程的测定，通过流动站测得大地高减去流动站的高程异常获得。（4）RTK图根控制测量的主要技术要求：表5-3 RTK图根控制测量的主要技术要求等级点位中误差（图上mm）高程中误差与基准站的距离（km）观测次数起算点等级图根点±0.11/10等高距72平面三