控制测量设计书

1、大地测量生产实习技术设计书班 级： 测绘0904班 学 号： 姓 名： 黄金彩 目录一、 任务概述1、 任务名称大地测量学生产实习2、 任务来源大地测量学基础是一门实践性很强的专业基础课，“大地测量学基础课程综合性教学或生产实习”是教学过程的重要组成部分，是培养学生理论联系实际，分析和解决实际问题及组织管理能力等方面的综合训练环节。只有经过系统化的实习实训，才能真正提高精密测绘仪器的使用和操作技能，才能充分理解和掌握大地测量学基础相关的基本理论和方法。在完成大地测量学基础课堂教学和实验任务后，必须进行为期4周时间的综合性教学实习或生产实习。3、 测区范围、地理位置中南大学主校区与南校区及周围。

2、具体位置为北到渔湾市师大天马公寓，东到湘江大道，西至寨子岭，南方大学，南到阳光100，靳江河。测区概略定位解的取值为东经:113;北纬:28。4、 行政隶属湖南省长沙市岳麓区5、 任务量平面控制：整个控制网的平面控制精度按照国家E级GPS网的要求布设。然后再对本班所选的控制网区进行一级导线加密，四等水准测量，三角高程测量。高程控制：对GPS控制网点进行二等水准测量。6、 采用技术与依据A中南大学测量工程专业学生培养方案；BGB500262007工程测量规范；CCH100191测绘技术总结编写规定；D国家一、二等水准测量规范； EZBA7600287中、短程光电测距规范；FCJJ732009全球

3、定位系统城市测量技术规程；GCJJ899城市测量规范。二、 测区自然地理概况测区北面环绕岳麓山，南面环于后湖。整个测区的北面是麓山南路，西面是清水路，南面是后湖湖区，东面是阜埠河路。测区内北区范围内大部分都是学校建筑（如教学楼、办公楼、学生公寓）、居民区和商业小店，并且沿路分布密集，天马公寓与师大德智园附近有大面积水塘，南区是大面积湖区。测区内已有建筑已拆除完毕并且正在修建，南校区、地势较为平坦，交通较为方便。天马学生公寓则围墙比较多。测区气候适宜，夏天温度偏高，冬天温度偏低，现今为夏季雨水较多。测区困难类别为易。三、 已有资料的分析、评价和利用情况1、 已有资料已知水准点：（56年黄海高程系

4、）胜利楼墙 点号101 H=143.301 二等民主楼墙 点号121 H=155.253 三等 86年控制实习成果已知GPS点（54北京坐标系 高斯3度带投影 中央子午线114度）点号 X坐标 Y坐标 等级GD01 .249 .584 D级0743 .975 .474GE01 .927 .7142、 采用的平面高程基准坐标系统：采用北京54坐标系统，按3带高斯正形投影，中央子午线114。高程系统：1956年黄海高程系。3、 已有资料的评价及利用情况GD01号GPS点在采矿楼楼顶，能够看到走遍的很多点；0743号GPS点点在桃花村的小山丘上，只是旁边林木茂密，但是还是能够很好的看到西二环道路上的

5、点；GE01号GPS点在湘江边的大堤上，可以很好的观测到周围的点。所以设计时用到以上三个已知GPS点，即GD01、0743、GE01。GPS的高程是要求二等水准高程，故我们所用的水准点是胜利村墙边二等水准点101点，把121点当作未知点进行检核。并计算限差。四、 设计方案1、 平面控制网布设方案阐述 控制网采用的平面基准和起始数据配置及处理测区内给出了3个已知的GPS点数据，GD01、GE01、0743这三个GPS点，在整个测区选取33个GPS网点，然后联系已知三个GPS点进行观测，解算出待定的GPS点。平面控制网的首级控制网为E级GPS控制网，其采用似大地水准面作为平面基准。 首级网等级和布

6、网方式和加密网的形式按照指导老师要求GPS网设计分别采用4台仪器与5台仪器两套方案进行设计。设计时有观测用的同步环网形及由独立基线边组成的平差网形。图一四台接收机（同步观测数2.06）图二五台接收机（同步观测数1.73）在布设好首级控制网的基础上，然后我们加密一级导线点，利用解算出的两个或者四个GPS点作为导线的已知数据，设计了5个点以上的一个闭合导线和两个附合导线，形成了一级导线网，联系解算的GPS点求出一级导线点的坐标。图三一级导线路线。 一级导线网的精度估算的简要过程及结果导线网的精度估算采用控制网优化设计与平差软件，在cass里面中量取导线网中用到的GPS点和一级导线未知点的坐标,在软

7、件中进行控制网的优化设计。2、 高程控制网布设方案阐述 水准网等级、路线长度及水准测量的实施利用外业观测数据将所有的GPS网解算出来后，可以得到GPS点的平面坐标和高程，但高程是大地高，而我们平常用的是正常高，因此要实测一部分GPS的二等水准高程，然后得到高程异常，利用曲面拟合，求出测区所有GPS点的正常高。由于我们测区附近没有一等水准点，所以只能暂时用小校门的二等水准点代替作为已知点。按照设计要求，设计一个包括21个GPS点的二等水准网，二等水准点101作为已知点，其中包括三个闭合环，路线总长大约22公里，其中每个班中四个组分别测其中的一段，最后组成二等水准网，进行平差计算。路线方案如图 二

8、等水准网的精度估算的简要过程及结果水准路线见附件水准网的精度估算我们用matlab来做，首先要输入其系数矩阵，并且根据水准路线确定权阵P，见附录，根据公式算出Dx方差阵。3、 三角高程网布设方案阐述三角高程网是在加密导线网的基础上进行的高程测量，三角高程测量的路线和一级导线测量的路线一致，即在进行一级导线测量时对仪器高和竖直距离进行记录，然后进行求算出两点之间的高程差。布设方案和加密导线网的方案一致，如图三一级导线路线。4、 技术依据及作业方法 技术依据1中南大学测量工程专业学生培养方案；2GB500262007工程测量规范；3CH100191测绘技术总结编写规定；4国家一、二等水准测量规范；

9、 5ZBA7600287中、短程光电测距规范；6CJJ732009全球定位系统城市测量技术规程；7CJJ899城市测量规范。作业方法1踏勘、选点、造标、埋石 （1）全队以班为单位由指导教师带领踏勘测区，了解测区情况及任务，领会建网的目的和意义；（2）在教师指导下进行图上设计及分组分区进行实地选点，每人做一个点的点之记。如果是在教学实习基地进行实习，由于大地测量控制网已经建好，以上两步可合并为由教师向学生介绍测区情况及设计方案，并带领学生到测区进行踏勘、图上设计、实地选点的示范及演习，学生仍应每人做一个点的点之记；（3）分组进行造标埋石，若在已建好的大地测量控制网上进行，改为全队在教师指导下在一

10、个点上进行造标埋石的操作演示；（4）分组进行水准路线选线，确定三角高程起始点联测方案。2GPS测量1）编制GPS观测计划制订。2）GPS点观测，并取得合格的观测成果；GPS外业观测实验步骤如下：外业观测实验步骤：（1） 在自己选好的GPS网点架设仪器，将GPS天线架于三角架上，连接主机电缆和天线电缆，并进行对中整平，量取天线高。（2） 开机观察是否正常，待接收机搜索到卫星后，联系其它测站点确定同步观测时间。（3） 开始观测后注意观察卫星定位精度以及周跳情况（指trimble机型），并进行记录，特别是本组观测的点号、与相关点的草图以及天线高、天线高量取的方法、观测时间等。（4） 输入天线高和文件

11、名（GPS记录数据的文件名），其要求是前四位是点号后四位是时段号，时段号可根据每天的日期编号或按网中各时间段编号，但要注意的是同一时间段各观测点的时段号应是一样的。（5） 观测结束后关机并将连接主机电缆和连接天线电缆拆除。（6） 待全部观测结束后，回到室内将接收机内的数据传送至电脑中。方法是采用专用传送软件（根据使用的机器不同而不同）将观测数据下载到电脑中，以备后续基线解算使用。内业GPS基线处理与网平差方法：（1） 打开中海达GPS数据处理软件，新建一个项目。（2） 数据输入菜单输入观测数据，通过左侧选择框中查看观测数据文件，双几个站文件名可进行数1据编辑，即查看该站各颗卫星的观测数据，并可

12、将较差的卫星或周跳较多的卫星删除。（3） 通过数据编辑后，在基线解算菜单中选择基线解算设置，在基线解算设置中，合理选择各项参数。（4） 进行基线解算，解算后在左侧框中选择“基线简表”中的各基线可看到各条基线解算的结果和残差。（5） 在左侧框中选择“闭合环”中可看到各各闭合环解算的结果和限差。（6） 在左侧框中选择“重复基线”中可看到各条重复基线的解算结果和限差。（7） 如果各条基线均符合要求，可进入平差处理，否则查找原因重复3、4、5、6各项，直到达到要求为止。（8） 平差前从数据输入菜单中选择坐标输入，将已知坐标输入，选择菜单平差处理中的平差设置，设置个参数后，先进行三维平差，在进行二维平差

13、和高程拟合。3精密水准测量1）每人不少于500米（或10个测站）单程二等水准测量的观测和记录，并取得合格的观测成果。水准测量外业观测实验步骤如下：（1）往测时奇数测站观测顺序为：后基前基前辅后辅；偶数测站的观测顺序为：前基后基后辅前辅。以奇数站为例，一测站操作程序如下：（2）置平仪器。（3）照准后视标尺，使符合气泡两端影像近于符合，用上下丝分别照准标尺基本分划读取视距读数，读4位。然后使气泡影像精密符合，使用测微螺旋用锲形平分线精确照准标尺基本分划，读取标尺基本分划和测微分划的读数。（4）旋转望远镜照准前尺，使气泡影像精密符合，使用测微螺旋用锲形平分线精确照准标尺基本分划，读取标尺基本分划和测

14、微分划的读数。然后用上下丝分别照准标尺基本分划读取视距读数。（5）用水平微动螺旋使望远镜照准前尺的辅助分划，使气泡影像精密符合，使用测微螺旋用锲形平分线精确照准标尺基本分划，读取标尺基本分划和测微分划的读数。（6）旋转望远镜，照准后尺的辅助分划，使气泡影像精密符合，使用测微螺旋用锲形平分线精确照准标尺基本分划，读取标尺基本分划和测微分划的读数。2）水准路线全线外业观测成果的验算和成果表的编算。3）精密水准测量作业限差与技术要求（见表31、表32）。表31 二等精密水准测量观测限差（使用仪器：DS1） 等级最大视线长度前后视距差任一测站前后视距累积差视线高度上下丝读数平均值与中丝读数之差基辅分划

15、读数差一测站观测两次高差之差检测间歇点高差之差二50m1.0m3.0m下丝0.3m3.0mm0.4mm0.6mm1.0mm表32 二等水准路线主要技术指标等级每千米高差中数中误差路线往、返测高差不符值附合路线或环线闭合差检测已测测段高差之差水准网中最弱点相对于起算点的高程中误差每公里高差中数中误差偶然中误差全中误差二1220mm2mm表中：偶然中误差 全中误差 4全站仪导线测量1）掌握全站仪的正确使用方法。2）按城市测量规范的技术要求，各组选出并测定两条闭合导线（至少8个点以上组成）或两个闭合环（每环至少5个点以上）的导线网的水平角和边长，提交观测原始成果资料一份。3）每人测定导线的不少于二个

16、角及二条边长的工作。4）作业限差与技术要求：表41 导线测量的技术要求 等级附合导线长度（km）平均边长（km）每边测距中误差（mm）测 角中误差（）导线全长相对闭合差方位角闭合差（）测 回 数DJ1DJ2DJ6三等302.0131.81/55 0003.6610四等201.0132.51/35000546一级100.5175.01/150001024二级60.3308.01/100001613三级20.01/20003012表42 导线测量水平角观测各项限差 等级测角中误差（）测回数=左角中+右角中-360（）方位角闭合差DJ1DJ2DJ6四2.546/5.0级5.0/2410.0注：n为转

17、折角个数。表43垂直角观测与四等三角高程测量的主要技术指标 （使用仪器：2全站仪） 等级两次重合读数差()测回数测回互差()指标差较差()对向观测所求得高差较差 由对向观测所求得的高差中数，计算闭合环或附合路线的高程闭合差两次量取仪器高、觇标高较差中丝法三丝法四321150.1S(m)或40(mm)0.05(m)5mm5外业成果概算和内业平差计算（1）上述各项测量外业工作结束后，需随时对观测成果进行整理和检查。在取得指导教师认可后，每个同学应对本组观测成果及时进行外业成概算。（2）概算成果通过各项检核后，进行平差计算。要求每人独立完成一份。应该指出，上列全部实习任务的完成，可能会受到时间和仪器

18、条件的限制。因此在执行本计划时，可以酌情减免少量内容。对于必须完成的实习内容，可以在大组或小组之间平行作业，定期对换作业内容。为此，实习前各实习组应该编制实习工作进程计划表。虽然实习前整个实习队分为GPS测量小组、精密水准测量小组、全站仪导线小组三种类型，但最后经过实习期间仪器的对换与交叉使用，各组和每位同学必须完成规定的全部实习内容，并上交相应的实习资料。6测量成果的整理、计算及计算作业要求（1）测量成果的整理与计算应用规定的印刷表格或事先画好的计算表格进行。 （2）内业计算用钢笔书写，如计算数字有错误，可以用力刮去重写，或将错字划去另写。 （3）上交计算成果应是原始计算表格，所有计算均不许另行抄录。 （4）成果的记录、计算的小数取位要按规定执行。5、 工作量综合计算及作业进程计划表6.17-6.120 二等水准测量（由于接收机不够）6.21-6.23 四等水准测量GPS观测网时段安排（轮到仪器之日开始算） 接收时间观测的GPS环号搬站第一天8：00-9：0019：00-9：409：40-10：40210：40-11：2011：20-12：20312：20-14：0014：00-15：00415：00-15：4015：40-16：40516：40-17：2017：20-18：006第