縣城區(qū)GPSE級控制測量技術(shù)設(shè)計書

1、*縣城區(qū)縣城區(qū) gps-egps-e 級控制測量級控制測量 技技 術(shù)術(shù) 設(shè)設(shè) 計計 書書 編寫單位：編寫單位：*信息技術(shù)有限公司信息技術(shù)有限公司 編寫日期：二編寫日期：二一三年八月一三年八月 *縣城區(qū)縣城區(qū) gps-egps-e 級控制測量級控制測量 技技 術(shù)術(shù) 設(shè)設(shè) 計計 書書 測繪任務(wù)承擔(dān)單位（蓋章）： 設(shè)計負責(zé)人： 審核意見： 主要設(shè)計人： 審 核 人： 年 月 日 年 月 日 批準(zhǔn)單位或部門（蓋章）： 審批意見： 審 批 人： 年 月 日 目目 錄錄 一、項目及任務(wù)概況一、項目及任務(wù)概況.1 二、采用任意帶坐標(biāo)的建議二、采用任意帶坐標(biāo)的建議.2 三、作業(yè)依據(jù)三、作業(yè)依據(jù).2 四、已有資

2、料的分析與利用四、已有資料的分析與利用.2 五、主要技術(shù)指標(biāo)五、主要技術(shù)指標(biāo).2 六、六、gps-e 級網(wǎng)選點埋石及布網(wǎng)要求級網(wǎng)選點埋石及布網(wǎng)要求.3 七、七、gps-e 級網(wǎng)觀測級網(wǎng)觀測.5 八、八、gps 網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理.6 九、四等水準(zhǔn)測量九、四等水準(zhǔn)測量.9 十、成果驗收十、成果驗收.10 十、上交資料十、上交資料.10 附件一：點之記模板附件一：點之記模板.11 附件二：水準(zhǔn)儀附件二：水準(zhǔn)儀 i 角檢校表格角檢校表格.12 *縣城區(qū)縣城區(qū) gps-egps-e 級控制測量級控制測量 技術(shù)技術(shù)設(shè)計書設(shè)計書 一、項目及任務(wù)概況一、項目及任務(wù)概況 為加強土地管理和滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)

3、的需要，受*縣國土資源局委托，由*信息 技術(shù)有公司承接*縣城區(qū) gps-e 級控制測量任務(wù)，現(xiàn)根據(jù)國家和省有關(guān)技術(shù)規(guī)范 、 規(guī)程制定本技術(shù)設(shè)計書。 *縣，廣東省梅州市轄縣，革命老區(qū)縣，地處廣東省東北部，韓江上游，是粵東 丘陵地帶的一部分。測區(qū)位于*城區(qū)和城區(qū)周邊水寨、河?xùn)|、橫陂、轉(zhuǎn)水四鎮(zhèn)，施測 范圍由甲方具體劃定(詳見下圖)，面積約 189 平方公里，根據(jù)要求施測 gps-e 級控制 點約 32 個。 二、二、采用任意帶坐標(biāo)的建議采用任意帶坐標(biāo)的建議 從*縣城所處的地理坐標(biāo)位置（11534-11542）來看，正好落在高斯正形 投影 3帶中央子午線為 117的 39 帶西邊緣，基本上位于 114

4、（38 帶）與 117 （39 帶）的相交處（11530） ，測區(qū)偏離中央子午線西向約 140km，其長度變形值 很大，按理論計算，長度變形約為 27.2cm/km。根據(jù)城市測量規(guī)范cjj82011 規(guī) 定，當(dāng)長度變形值大于 2.5cm/km 時，可采用高斯正形投影任意帶的平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)， 投影面可采用城市平均高程面。為確保測區(qū)的成圖成果質(zhì)量，也為用圖單位在征地、 放樁等工程測量中有精度保證，做到平面控制點坐標(biāo)反算的邊長與實量邊長盡可能相 符，建意測區(qū)采用高斯正形投影任意帶的平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)（80 西安坐標(biāo)系） ，將中央 子午線通過*縣城，定為：11545。如本測區(qū)所測圖幅與原測圖幅在技術(shù)上

5、有矛盾,可 通過平移的辦法處理。 以上建議供參考，否測按不予邊長變形的考慮進行實測。 三、三、作業(yè)依據(jù)作業(yè)依據(jù) 1. 全球定位系統(tǒng)（gps）測量規(guī)范 gb/t 18314-2009 2. 衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范 cjj/t 73-2010 3. 城市測量規(guī)范 cjj/t 8-2011 4. 國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范 gb/t 12898-2009 5. 數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收 gb/t 18316-2008 6. 本項目的技術(shù)設(shè)計書 四、四、已有資料的分析與利用已有資料的分析與利用 1. 平面控制資料 測區(qū)內(nèi)及周邊地區(qū)有原國家大地點和軍控點，為 1980 年西安坐標(biāo)系，可作為本次 控制測

6、量平面起算點。 2. 高程控制資料 在測區(qū)內(nèi)及周邊地區(qū)已有原測高等級水準(zhǔn)點，為 1985 國家高程基準(zhǔn)，可作為水準(zhǔn) 測量的起算點。 五、五、主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo) (1) 平面坐標(biāo)系統(tǒng)：采用 1980 西安坐標(biāo)系,中央子午線為 11545。 (2) 高程系統(tǒng)：采用 1985 國家高程基準(zhǔn)。 (3) 測量精度：本次 gps 測量其精度不低于表 1 的要求。 表 1：e 級 gps 測量的精度要求 級 別 a（mm ） b（110- 6） 相鄰點間 平均距離 (km) 最弱邊 相對中誤差 最弱點點位 中誤差 （cm） 閉合環(huán)或 附合路線 邊數(shù) e10531/450005.010 注：a 為固定誤

7、差(mm)；b 為比例誤差系數(shù)(mm/km) 六、六、gps-egps-e 級網(wǎng)選點埋石及布網(wǎng)要求級網(wǎng)選點埋石及布網(wǎng)要求 1. e 級控制點編號 e 級 gps 控制點的編號以等級 e 為字頭，后續(xù) 2 位自然數(shù)順序編號，并保持編號的 連續(xù)性，不得重號。如 ge01、ge02。 2. 選點的技術(shù)要求 (1) 應(yīng)便于安裝接收設(shè)備和操作，視野開闊，視場內(nèi)障礙物高度角不宜超過 15。 (2) 遠離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺，電臺、微波站等） ，其距離不得小于 200m；遠離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，其距離不應(yīng)小于 50m。 (3) 附近不應(yīng)有強烈反射衛(wèi)星信號的物體（如大型建筑物等） 。

8、(4) 交通方便，并有利于其他測量手段擴展和聯(lián)測。 (5) 地面基礎(chǔ)穩(wěn)固，易于標(biāo)石的長期保存，并應(yīng)有利于安全作業(yè)。 (6) 充分利用符合要求的已有控制點，并應(yīng)在點之記中注明。 (7) 選站時應(yīng)盡可能使測站附近的局部環(huán)境（地形、地貌、植被等）與周圍的大 環(huán)境保持一致，以減少氣象元素的代表性誤差。 3. 標(biāo)石的規(guī)格 (1) 普通混凝土標(biāo)石 e 級 gps 點一般需要埋設(shè)普通混凝土標(biāo)石。普通混凝土標(biāo)石的標(biāo)石頂面中心安 置中心標(biāo)志。e 級 gps 點標(biāo)石規(guī)格為：上部 12cm12cm，底部為 20cm20cm，高 60cm。普通混凝土標(biāo)石的規(guī)格詳見圖 1： (2) 建筑物上標(biāo)志 當(dāng)?shù)孛嫔喜灰诉x點埋石的

9、時候，可以在堅固的建筑物房頂設(shè)置樓頂標(biāo)志。樓頂 標(biāo)志規(guī)格為：上部 20cm20cm，底部為 30cm30cm，高 15cm。建筑物上的標(biāo)石嚴(yán) 禁在隔熱板上、瀝清面上澆灌，銜接處要打毛，并清理干凈，以確保將兩層面牢固 連接。建筑物上標(biāo)志規(guī)格詳見圖 2： (3) 路面鑿刻標(biāo)志 當(dāng)?shù)孛嫔嫌蟹€(wěn)固且能長久保存的堅硬路面時，e 級 gps 點也可設(shè)置路面鑿刻標(biāo) 志。標(biāo)志規(guī)格為：25cm25cm 的方框?，F(xiàn)場進行鑿刻，將 gps 點中心標(biāo)志（不銹 鋼釘）從方框中心釘入，要確保牢固。路面鑿刻標(biāo)志規(guī)格詳見圖 3： 圖 1 普通混凝土標(biāo)石規(guī)格 單位:cm 圖 2 樓頂標(biāo)規(guī)格 單位:cm 圖 3 路面鑿刻標(biāo)志的規(guī)格

10、 單位:cm (4) 標(biāo)石面整飾詳見圖 4: 圖 4 g e x x 國 土 e 級點標(biāo)石面 4. 布網(wǎng)要求 (1) gps 網(wǎng)觀測方法采用多個同步觀測環(huán)為基本組成的網(wǎng)觀測模式。其同步環(huán) 之間，應(yīng)以邊連接或點連接的方式進行網(wǎng)的構(gòu)建。e 級 gps 網(wǎng)最簡異步觀測環(huán)或附 合線路中的邊數(shù)不應(yīng)超過 10 條。 (2) e 級 gps 控制網(wǎng)平面應(yīng)聯(lián)測高等級控制點不少于 3 點。 (3) 選取 30%左右的 e 級點進行四等水準(zhǔn)聯(lián)測，作為控制網(wǎng)高程擬合的起算點， 聯(lián)測的 e 級點要求分布均勻，能夠控制整個范圍。 七、七、gps-egps-e 級網(wǎng)觀測級網(wǎng)觀測 gps 作業(yè)時應(yīng)采用靜態(tài)模式(常規(guī)靜態(tài)或快

11、速靜態(tài))觀測。 1. 接收機的選用 e 級 gps 網(wǎng)測量采用的 gps 接收機的選用按表 2 規(guī)定執(zhí)行。 表 2： e 級 gps 網(wǎng)測量采用的 gps 接收機性能 等級e 級 單頻/雙頻雙頻 觀測量至少有l(wèi)1 載波相位 同步觀測接收機數(shù) 3 注：gps 接收機應(yīng)滿足：其標(biāo)稱精度優(yōu)于（10mm+510-6d） 。 2. gps 網(wǎng)觀測基本技術(shù)要求 gps-e 級網(wǎng)觀測應(yīng)遵照下表 3 的相關(guān)指標(biāo)執(zhí)行。 表 3： gps-e 級網(wǎng)觀測基本技術(shù)指標(biāo) 等 級 項 目 e 級 衛(wèi)星截止高度角（） 15 同時觀測有效衛(wèi)星數(shù) 4 有效觀測衛(wèi)星總數(shù) 4 觀測時段數(shù) 1.6 時段長度 40min 數(shù)據(jù)采樣間隔

12、/s515 3. 觀測要求 (1) 觀測組必須執(zhí)行調(diào)度計劃，按規(guī)定的時間進行同步觀測作業(yè)。當(dāng)情況有變 化需修改調(diào)度計劃時，非經(jīng)作業(yè)隊負責(zé)人同意，觀測組不得擅自更改計劃。 (2) 每點的觀測作業(yè)均必須量取儀器高，于開機前后各一次，并記錄于觀測手 簿中，兩次讀數(shù)不應(yīng)大于 3mm，并取平均值作為最后結(jié)果輸入 gps 接收機中。此外， 還需及時輸入測站名等信息。 (3) 觀測員在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并應(yīng)防止儀器受震動和被移動，防 止人和其它物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號。 (4) 接收機在觀測過程中不應(yīng)在接收機近旁使用對講機；雷雨過境時應(yīng)關(guān)機停 測，并取下天線，以防雷擊。 (5) 經(jīng)檢查所有規(guī)定作業(yè)

13、項目均已全部完成，并符合要求，記錄完整無誤后方 可遷站。 (6) 每日觀測結(jié)束后，應(yīng)及時將數(shù)據(jù)從 gps 接收機轉(zhuǎn)存到計算機上，確保觀測 數(shù)據(jù)不丟失，并拷貝備份由專人保管。同時應(yīng)進行當(dāng)天的基線計算。接收機內(nèi)所存 數(shù)據(jù)文件卸載到外存介質(zhì)上時，不應(yīng)進行剔除、刪改或編輯。 八、八、gpsgps 網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理 1. 數(shù)據(jù)處理軟件的選用 本項目 gps-e 級控制網(wǎng)的基線解算及平差計算軟件可采用 gps 隨機商用軟件。 2. 基線向量解算 基線解算的起算值：基線解算應(yīng)以測區(qū)內(nèi)的高等級控制點 wgs-84 坐標(biāo)作為起算， 基線解算要求一級往下一級傳遞 wgs-84 坐標(biāo)的原則，不允許對個別基線

14、的解算采用精 度不夠的單點定位結(jié)果作為基線解算的起算值，提高 gps 觀測基線的內(nèi)符合精度?；?線解算模型應(yīng)采取雙差固定解。 3. 相鄰點間弦長精度 gps 網(wǎng)中相鄰點間弦長精度應(yīng)按以下公式計算： 22 )(dba 式中 標(biāo)準(zhǔn)差（基線向量的弦長中誤差 mm） ； 固定誤差（mm） ； a 比例誤差系數(shù)（1.0） ； b 6 10 相鄰點間的距離(km)。 d 本測區(qū)作業(yè)中、的取值詳見表一。 ab 4. 外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核 (1) e 級 gps 網(wǎng)同一時段觀測值的數(shù)據(jù)剔除率不宜大于 10。 (2) e 級 gps 網(wǎng)復(fù)測基線的長度較差應(yīng)滿足下式要求： ds 22ds (3) e 級 gps 網(wǎng)三

15、邊同步環(huán)閉合差不宜超過下列公式的要求： 5 3 x w 5 3 y w 5 3 z w (4) d、e 級 gps 網(wǎng)外業(yè)基線處理結(jié)果，其獨立閉合環(huán)或附合路線坐標(biāo)閉合差 和各坐標(biāo)分量閉合差（、）應(yīng)滿足下列公式的要求： s w x w y w z w n3 x w n3 y w n3 z w 3n3 s w 222 zyxs wwww 式中 環(huán)閉合差； s w n 為閉合環(huán)邊數(shù)。 5. 基線向量網(wǎng)及平差 (1) 基線向量組網(wǎng)和環(huán)檢驗 整網(wǎng)觀測結(jié)束基線解算工作結(jié)束后，可通過 gps 接收機隨機商用軟件進行組網(wǎng) 和環(huán)檢驗。 可以舍棄在復(fù)測基線邊長較差、同步環(huán)閉合差、獨立環(huán)閉合差檢驗中超限的基 線，但

16、應(yīng)保證舍棄基線后的獨立環(huán)所含基線數(shù)10，否則應(yīng)重測該基線或有關(guān)同步 圖形。 (2) 無約束平差 當(dāng)各項質(zhì)量檢驗符合要求時，以所有獨立基線組成閉合圖形，以三維基線向量 及其相應(yīng)方差協(xié)方差陣作為觀測信息，以一個點的 wgs-84 系三維坐標(biāo)作為起算依 據(jù)，進行 gps 網(wǎng)的無約束平差，以檢驗空間向量網(wǎng)的內(nèi)符合精度,再次檢驗組網(wǎng)基 線是否存在粗差。 在無約束平差中，基線向量的改正數(shù)絕對值應(yīng)滿足下式要求： 無約束平差中，基線向量的改正數(shù)絕對值（、）應(yīng)滿足如下條件： x v y v z v 3 x v 3 y v 3 z v 當(dāng)超限時，可認為該基線或其附近存在粗差基線，應(yīng)采用軟件提供的分析功能 進行分析

17、，找出粗差并予以剔除，或采取相應(yīng)的補救措施，重新進行無約束平差， 直至符合上式要求。 (3) 約束平差 1980 西安坐標(biāo)系下的二維平面成果可以通過二維約束平差方法得到。 在無約束平差確定的有效觀測基礎(chǔ)上, 固定聯(lián)測的起算點平面坐標(biāo)進行平面網(wǎng) 的二維約束平差，從而獲得 1980 西安坐標(biāo)系下的二維平面成果。 約束平差中，基線向量改正數(shù)與經(jīng)過剔除粗差后的無約束平差結(jié)果的同一基線， 相應(yīng)改正數(shù)較差的絕對值（、）應(yīng)滿足如下要求： x dv y dv z dv 2 x dv 2 y dv 2 z dv 當(dāng)超限時，可認為作為起算的約束數(shù)據(jù)與 gps 網(wǎng)不兼容，應(yīng)采取相應(yīng)的方法和 補救措施對其進行改進，重

18、新進行平差，直至符合上式要求。 (4) 高程擬合 gps-e 級控制網(wǎng)采用四等水準(zhǔn)聯(lián)測 30%左右的 e 級點作為該網(wǎng)高程擬合的起算 點，聯(lián)測的 e 級點要求分布均勻，能夠控制整個范圍。高程擬合采用二次曲面擬合 方法計算出各控制點高程，擬合計算應(yīng)進行內(nèi)符合和外符合檢核計算，如檢核數(shù)據(jù) 誤差過大，應(yīng)查明原因，改進擬合精度，最終的高程擬合精度應(yīng)滿足高程精度要求。 九、四等水準(zhǔn)測量九、四等水準(zhǔn)測量 1. 水準(zhǔn)測量主要技術(shù)要求 對于四等水準(zhǔn)測量，每公里水準(zhǔn)測量的偶然中誤差和全中誤差，以及往返 m w m 測高差不符值與環(huán)線閉合差限差，不得超過表 4 規(guī)定的數(shù)值。 表 4 水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)要求 單位:

19、mm 等級 偶然中誤差 m 全中誤差 w m 測段、路線往返 測高差不符值 附合路線或環(huán)線閉 合差 檢測已測測 段高差之差 四等 51020k 平原:20l 山區(qū):25l 30r 注：表中 k 為路線或測段的長度，l 為附合路線（環(huán)線）的長度，r 為檢測測段長 度，單位均以 km 計 。當(dāng)測段長度小于 1km 時，k 按 1km 計算。 山區(qū)指高程超過 1000 米或路線中最大高差超過 400 米的地區(qū)。 四等水準(zhǔn)觀測的主要技術(shù)要求按表 5 執(zhí)行。 表 5 水準(zhǔn)測量觀測的主要技術(shù)要求 等級視距(m) 前后視距差 (m) 前后視距累積差 (m) 紅黑面讀數(shù)差 (mm) 黑紅面所測高差之差 (mm

20、) 四等 1003103.05.0 注: 為附合路線長度，以公里為單位。 l 2. 水準(zhǔn)網(wǎng)觀測 單獨的四等水準(zhǔn)附合路線，長度應(yīng)不超過 80 km；環(huán)線周長應(yīng)不超過 100km；同級 網(wǎng)中結(jié)點間距應(yīng)不超過 30km。施測前應(yīng)按照規(guī)范要求對所使用儀器和標(biāo)尺進行檢 驗。四等水準(zhǔn)的觀測采用中絲讀數(shù)法，直讀視距，單程觀測，觀測順序為后一后一前 一前，每測段的測站數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。觀測間歇時，最好能在水準(zhǔn)點上結(jié)束觀測。否則， 應(yīng)在最后一站選擇兩個堅穩(wěn)可靠、光滑突出、便于放置標(biāo)尺的固定點，作為間歇點。 如無固定點可選擇，則間歇前在最后兩測站的轉(zhuǎn)點處打入帶有帽釘?shù)哪緲蹲鳛殚g歇點。 間歇后應(yīng)對間歇點進行檢測，符合要求后方可