工程测量控制网

1、1. 项目概况 目的为了满足建设工程和城市发展的需要，适应高科技发展要求，满 足社会各界对测量工作的高质量、高速度、现代化的需求，为我市空 间基础地理信息系统建设打下良好空间数据基准， 建立新的阜新城市 控制网势在必行。 为此，我们小组对阜新市的控制网建设提出的我们 的设计方案。主要内容城市控制网分为平面控制网和高程控制网。 由于近年来，gpSe位 技术具有控制点不需要相互通视、测量速度快、精度高、费用省、全 天候、操作简单等优点，因此选择 GP建立平面控制网和除阜新市市 区外其它地区的高程控制网。 而阜新市市区的高程控制网由于生产生 活精度的需要， 采用水准仪进行高程控制网的建立。 平面控制

2、网的建 立是在国家加密二等网建立的基础上完成四等网的建立。 而高程控制 网的建立则是在国家三等高程网建立的基础上完成四等网的建立。2. 测区概况 测区自然状况 整个测区东至新邱区，南到孙家湾，北到八家子山，西至半拉山， 范围约为 300平方公里。气候属北温带大陆季风气候区，四季分明， 雨热同季，光照充足。地势西北高，东南低；西南高，东北低。海拔 最高点为西北部的乌兰木头山， 米；海拔最低点为东南部的十家子乡南甸子村，米。地势由西南向东北延伸，西南部的医巫间山从其构造体系看延伸较远，尾部形成剥蚀平原，在绕阳河西岸匿迹。小松岭从 西南向阜新地区延伸，在锦州地区为高丘陵状态，到阜新地区后即成 尾部。

3、努鲁儿虎山山脉也是从西部向本区延伸，该山多阴山向构造（即 纬向构造），到阜新地区亦成尾部。由于这些山地的尾部在阜新地区 相会，地形骨架构造形成错综复杂的格局。测区已知点资料2016年11月30日，收集了测区的已知点资料。如下图:地点平面（二等）孙家湾二郎庙XY八家子山地点 高程（三等） 平安影院解放广场XYZ县粮食局坐标和咼程系统由于已知坐标为国家统一坐标系下的成果，所以本项目仍采用这 一坐标系统。但由于本测区位于东经 121° 33至121° 52',北纬 41° 58'至42° 10'位于6°分带第21带中央子午线1

4、23°的西边缘。所以拟定选择测区的约中心经度121° 30为新选择的3°带的中央 子午线。而高程基准则采用1985国家高程基准。为了限制高斯投影的 长度变形，将椭球面按一定经度的子午线划分成不同的投影带。或者为了抵偿长度变形选择某一经度的子午线作为测区的中央子午线。由于中央子午线的经度不同使得椭球面上统一的大地坐标系变成了各 自独立的平面直角坐标系。为了解决不同投影带之间测量成果的转换 和联系，就需要将一个投影带的平面直角坐标换算成另外一个投影带 的平面直角坐标。本设计是将中央子午线为123°的6°带的坐标换算 成中央子午线为121°

5、 30的3°带坐标。目前广泛采用高斯投影坐标正、 反算的方法。它适用于任何情况 下的换带计算工作。这种方法的计算程序是，首先将某投影带的已知 平面坐标，按高斯投影坐标反算公式求得其大地坐标。然后根据纬度 和对于所选定的中央子午线的经差其中为以弧度做单位的经度差为 从起始子午面起算的大地经度为高斯投影分带后的中央子午线取° 按高斯投影坐标正算公式求其在选定的投影带内的平面坐标。3. 技术设计与要求作业的技术依据全球定位系统（GPS测量规范GB/ T18314-2009全球定位系统（GPS城市测量技术规程CJJT73_2010城市测量规范CJJT8_2011国家三四等水准测量规

6、范 GB/T12898-2009精密工程测量规范GB/T15314-94工程测量规范GB50026_2016作业调度作业调度者应根据测区地形和交通状况、采用的作业方法、设计 的基线的最短观测时间等因素综合考虑， 在测前编写D级GPSS制网实 测纲要。制定合理的、详细的GPS®量作业调度表，按该表对作业组 下达相应阶段的作业调度命令。同时依照实际作业进展情况，及时做 出必要的调整。4. 平面控制测量平面控制网的布设以国家二等点孙家湾、二郎庙、八家子山为起算点，然后约每5公里布设国家导线三等点，再在此基础每 3公里布设国家四等导线点。三 等网的平均边长为5km四等网的边长在26km范围内

7、变通。由三角 形闭合差计算所得的测角中误差，三等为士 "，四等为士"。三、四 等插网的图形结构如图2-4所示，图2-4 (a)中的三、四等插网，边 长较长，与高级网接边的图形大部分为直接相接，适用于测图比例尺较小，要求控制点密度不大的情况。图2-4 (b)中的三、四等插网， 边长较短，低级网只附合于高级点而不直接与高级边相接，适用于大比例尺测图，要求控制点密度较大的情况。国家规范中规定采用插网法(或插点法)布设三、四等网时，因 故未联测的相邻点间的距离，三等应大于5km,四等应大于2km,否则必 须联测。因为不联测的边，当其边长较短时边长相对中误差较大，给 进一步加密造成了

8、困难。为克服上述缺点，当ABi小于上述限值时必 须联测。实地选线和选点。图上设计完成后，按图上设计的路线进行实地 选点，以确定水准点的位置。水准点位置的选择应能保证埋设的标石 稳定、安全和长久保存，并便于 GP和水准观测使用。平面控制网等级平面控制网的等级应满足国家四等三角网要求。 仪器采用GPS 6 台单频或双频GP接收机，仪器标称精度应优于10mm+5pm使用的GPS 接收机应为按规定通过全面检验的仪器。同时还需检验：天线或基座圆准器和光学对中器是否正确；天线高量尺是否完好，尺长度是否正确。GP控制网的布网原则：根据中华人民共和国测绘行业标准全球定位系统城市测量技术规程和阜新市经济技术开发

9、区的具体情况，确定该测区可建立D级?,根据规程规范，级GP删的精度要求如表：表控制网布网要求平均边长(km)510固疋误差 a(mm)< 10比例误差b(mm)< 10最弱边相对中误差1/45000基本技术要求如表表测量基本技术要求等级卫星高有效卫平均重同步观数据采几何强备注度角星数复设站测时段样间隔度因子数长度D级> 15°> 410s< 645min其他技术要求:首次观测前应校准光学对点器，每隔2天重新校准一次，发现异 常时及时校准。观测时GP天线需牢固地安置在三脚架上，此时应仔细对中，保 证对中误差小于3mm有长水准管时用长水准管整平，没有的利用圆

10、 气泡整平。天线标志线一律指北。在天线互为 120°的三处分别量取 天线高，较差小于等于3mr时取中数采用。较差大于3mm应重新进 行对中和整平，重新量取天线高。每时段观测前后各量取一次天线高，取位至 1mm两次较差不大 于3mm取中数作为该时段最终的天线高；若始终量取的天线高互差 超限，应查明原因提出处理意见并记入测量手簿记事栏。遇雷电、风暴天气停止GPS®量，保证作业人员的人身安全与仪 器设备安全。确保成果质量。其余事项参照全球定位系统（GPS测量规范GB/ T18314-2009 平面控制网数据处理基线向量解算和控制网平差采用南方公司研制的南方平差易软 件进行基线质量

11、检查包括：1）同步环坐标分量|Wx| , |Wy| , |Wz|闭合 差应W" 36; 2）独立闭合环或附和路线坐标分量|Wx| , |Wy| , |Wz| 闭合差应w" 3n6;全长闭合差应W 3V3n6; 3）复测基线长度较差 dsw2"26;平差过程先在 WGS-8坐标系中进行三维无约束平差然 后根据GP测量情况，从5个（级GP已知点中选取部分或全部为起算 点，进行二维约束平差，得到各点的1980西安坐标系中的坐标。5. 高程控制测量高程控制网布设以平安影院、解放广场和县粮食局为起算点，将市区内所有D级GP网点与沿线一级导线点一起组成高程控制网。控制网布设成

12、附和 路线。高程控制网等级高程控制网的等级应满足国家四等水准测量。仪器采用水准仪 配合黑红面尺。水准测量的精度三、四等水准测量每公里水准测量 的偶然中误差和全中误差不得超过表规定的数值：测量等级三等四等MW观测基本技术要求水准测量的实施其工作程序是水准网的图上设计、水准点的选定、水准标石的埋设、水准测量观测、平差计算和成果表的编制。 水准网的布设应力求做到经济合理。因此，首先要对测区情况进行 调查研究、搜集和分析测区已有的水准测量资料从而拟定出比较合 理的布设方案。如果测区的面积较大，则应先在 1： 25000，1： 100 000比例尺的地形图上进行图上设计。图上设计应遵循以下各点：1 ）水

13、准路线应尽量沿坡度小的道路布设以减弱前后视折光误 差影响。尽量避免跨越河流、湖泊、沼泽等障碍物。2 ）水准路线若与高压输电线或地下电缆平行，则应使水准路 线在输电线或电缆50m以外布设，以避免电磁场对水准测量的影响。3 ）布设首级高程控制网时应考虑到便于进一步加密。4 ）水准网应尽可能布设成环形网或结点网，个别情况下亦可布 设成附合路线。水准点间的距离一般地区为 24km,城市建筑区和工 业区为12km5 ）应与国家水准点进行联测，以求得高程系统的统一。6 ）注意测区已有水准测量成果的利用。根据上述要求，首先应在图上初步拟定水准网的布设方案，再 到实地选定水准路线和水准点位置。在实地选线和选点

14、时，除了要 考虑上述要求外，还应注意使水准路线避开土质松软地段。确定水 准点位置时，应考虑到水准标石埋设后点位的稳固安全，并能长期 保存，便于施测。为此，水准点应设置在地质上最为可靠的地点， 避免设置在水滩、沼泽、沙土、滑坡和地下水位高的地区埋设在铁 路、公路近旁时，一般要求离铁路的距离应大于 50m离公路的距离 应大于20m应尽量避免埋设在交通繁忙的岔道口。墙上水准点应选 在永久性的大型建筑物上。 水准点选定后，就可以进行水准标石的 埋设工作。我们知道，水准点的高程就是指嵌设在水准标石上面的水准标志顶面相对于高程基准面的高度，如 果水准标石埋设质量不好，容易产生垂直位移或倾斜。那么即使水 准测量观测质量再好，其最后成果也是不可靠的。因此务必十分重 视水准标石的埋设质量。观测基本要求见下表，表。表四等水准观测基本要求每公里高每公里高路线闭合差附和水节点与节点往返差偶然中差全中误准路线间、节点与测高误差差长度高级点长度差中误差<± 5mm<± 10mm<± 20VLmm< 80km< 30km< 3mmi表几何水准观测基本要求观测顺视线长前后视前后诗视线咼观测读黑红面黑红面序度距差视距累度数读数差读数差计差之差1 、八、/.后刖刖< 100m< 3m<