測繪工程技術(shù)設計書

1、科技大學課程設計說明鞍山市及周邊E級GPS控制網(wǎng)技術(shù)設計書學院、系:資源與土木工程學院專業(yè)班級:測繪工程2008-2學生姓名:張賀指導教師:寧殿民楊鳳蕓成 績:2010年12月31日目錄一、作業(yè)目的及任務二、測區(qū)概況三、測量依據(jù)、原則四、技術(shù)指標五、技術(shù)設計內(nèi)容步驟六、高程控制的布設- 12 -七、 1:500 測區(qū)地形圖測繪- 13 -八、工作進程、時間安排- 13 -九、檢查驗收- 14 -十、上交資料- 14 -一、經(jīng) 費 預 算- 15 -控制測量課程設計一一鞍山市及周邊E級GPS控制網(wǎng)技術(shù)設計書-18 -、作業(yè)目的及任務為滿足鞍山市及周邊的規(guī)劃設計用圖的需要，受鞍山市委市政府（甲方）

2、委托, 遼寧科技大學資源與土木工程學院測繪工程 08級學生（乙方）承攬1： 500、1： 2000數(shù)字化地形圖測量任務?，F(xiàn)我單位首先需完成鞍山市及周邊規(guī)劃設計約378平方公里的E級GPS空制網(wǎng)布設。為統(tǒng)一技術(shù)要求，以保證成果質(zhì)量，特編寫本技術(shù)設計書。1、范圍：根據(jù)提供預定方案設定的位置（1:5萬地形圖），按照提供的有關(guān)資料,以及上述范圍進行1: 500、1:2000地形圖的測繪。2、遵照國家頒布的城市測量規(guī)范進行1： 500、1:2000地形圖測量布設E級GPS點及5”導線控制點、IV等水準高程測量。按500米的密度進行設立，實地繪制點之 記。3、以上成果要求提供一套數(shù)字化地形圖電子文件及地形

3、圖。本次測繪作業(yè)主要包括以下幾項:1、測區(qū)E級GPS控制網(wǎng)布設2、測區(qū)1:500地形圖約378平方公里。3、四等水準路線總長約200公里。任務：以上成果要求提供一套數(shù)字化地形圖電子文件及地形圖。二、測區(qū)概況鞍山市地處遼東半島中部，是中國最大的鋼鐵工業(yè)基地。有鋼都之稱。因市南郊 有一對形似馬鞍的山而得名。東部、北部靠遼陽，南部與鳳城、莊河毗鄰，東南部與 大石橋市接壤，西部與盤山、遼中縣連接。市中心距遼寧省人民政府所在地沈陽市89公里，東距煤鐵之城本溪市96公里，南距大連市308公里，西南距營口鲅魚圈新港120公里，西距盤錦市103公里。地理坐標位于東經(jīng)122 10123 41，北緯40 27 4

4、1 34。全境南北最長175公里，東西最寬133公里。總面積為9252.4256平方公里，占遼寧省總面 積的8.4%。其中市區(qū)624.294平方公里（鐵東區(qū)21.451平方公里，鐵西區(qū)28.784平方公里，立山區(qū)15.9平方公里，千山區(qū)558.159平方公里），海城市 2732.083平方公里，臺安縣1393.9916平方公里，岫巖滿族自治縣4502.057平方公里。地勢地貌鞍山市的地勢地貌特征是東南高西北低， 自東南向西北傾斜。東南屬于千山山脈 延伸部分的山區(qū)，一般海拔 300 600米；最高為岫巖的帽盔山，海拔 1141米,海城一棵樹嶺次之；山區(qū)主峰海拔 931米，面積約為5271 . 4

5、4平方公里，占全市總面積的56. 97%。中部為千山山脈向西部沖積平原過渡地帶，屬低山坡崗丘陵區(qū)，一般海拔100200米，面積約為1232 . 56平方公里，占全市總面積的13. 32%。長（春）大（連）鐵路以西系遼河、渾河、太子河沖積平原，一般海拔5 20米,全市海拔最低的是臺安縣韭菜臺鄉(xiāng)楊塘村，海拔僅2米；平原面積約為2748 . 4256平方公里，占全市總面積的29. 71 %。河流水系鞍山市境內(nèi)有大小河流40余條。其中，較大的河流有遼河、渾河、太子河、大洋河、哨子河。前3條為過境河，后2條流源均在岫巖滿族自治縣境內(nèi)。遼河系全國七大江河之一，也是流經(jīng)鞍山市境內(nèi)的最大河流。該河從臺安縣西佛

6、鎮(zhèn)達連泡入境， 由新華農(nóng)場的溝哨子鎮(zhèn)出境，經(jīng)盤山縣入渤海。在臺安境內(nèi)河段長70公里，平均河寬200米，流域面積898平方公里。臺安縣境內(nèi)還有臺安縣與黑山縣的界河繞陽河、 臺安縣與大洼縣的界河外遼河以及小柳河等， 均系遼河的支流。渾河源于遼寧省清原 縣長白山支脈滾馬嶺，流經(jīng)撫順、遼中、遼陽等市、縣，于臺安縣黃沙坨鎮(zhèn)朝陽堡村入境，向西南方向流至海城市西四鎮(zhèn)三叉河匯入太子河，經(jīng)營口入渤海。該河系海城市與臺安縣的界河。在鞍山境內(nèi)河段長 67.6公里，其中海城段31.6公里，臺安段 36公里，平均河寬140米，流域面積3107平方公里。太子河經(jīng)遼陽縣唐馬寨入海 城市高坨子鎮(zhèn)境內(nèi)，由東北向西南流至西四鎮(zhèn)與

7、渾河匯合。 該河是海城市西部平原的 大型河流，境內(nèi)河段長34.7公里，平均寬123 150米，流域面積為3009.8平方公 里。源于海城境內(nèi)的海城河、五道河、三通河以及源于鞍山市區(qū)的沙河、南沙河、楊 柳河、運糧河均匯入太子河。大洋河系岫巖滿族自治縣境內(nèi)兩大內(nèi)河之一。 發(fā)源于岫 巖縣偏嶺鄉(xiāng)一棵樹嶺南側(cè)，由西北流向東南，稱偏嶺河。在南流過程中，接納境內(nèi)的 哈達河、湯池河、雅河、牛河、溝連河等，至哨子河鄉(xiāng)哨子河街東與哨子河匯合，經(jīng)馬嶺村王家溝東山頭出境，至東港市入黃海。境內(nèi)流長180.2公里，流域面積1968.4 平方公里。哨子河系岫巖滿族自治縣境內(nèi)另一主干河流。 正源在三家子鄉(xiāng)華山村北黑 背區(qū)岔口

8、，側(cè)源在華山村西北胡家?guī)X。兩源在王家東山匯合稱哨子河。河段長 171.85公里，流域面積2155.03平方公里。其支流有牧牛河、石廟子河、青河、古洞河等河 流。氣候類型鞍山市地處中緯度的松遼平原的東南部邊緣， 屬于暖溫帶大陸性季風氣候區(qū)。主要氣候特點是：四季分明，雨熱同期，干冷同季，降水充沛，溫度適宜，光照豐富， 大風、冰雹、旱澇、霜凍等災害性天氣在不同年份和季節(jié)均有不同程度的發(fā)生。春季（3月一一5月）大風多，降水少，日照長，回暖快，蒸發(fā)大，濕度?。幌募荆?月8月）降水多且集中，暴雨多發(fā)生在此季，氣溫高而少酷熱；秋季（9月11月）天高氣爽，雨量驟減，氣溫急降；冬季（12月一一次年2月）雪少北風

9、多，干 燥寒冷。鞍山所轄區(qū)域雖屬同一個氣候帶，但因地理環(huán)境（地形、地貌、距海遠近） 不同而有差異。年降水量為640880毫米，自東南向西北逐次減少；年平均C氣溫平原地區(qū)為8.0 9.0 C,而東部和東南部山區(qū)為6.3 7.0 C；日照小時數(shù)年平 均為2350-2700小時，西北部多于東南部。馳就弓牧覦働陽脈胡紳ifl2月曲-3.6-5 J1.11L211,122,425.120l!-61112 J-5.3耕歸廳兀）-u12U157ai2?, 329,22M!U15 J討-uS,9152U3),255.!36,536.535. J5Z.62U15.512 J9.52.46.112.61?.921

10、.220.0lU2.19.5負9-23.-20-5,31.2S.OlJ-6j,5l.T-5.2-16.0-24,5平圳糧（訓）T,4L!1434.362,3fS,4ISO. 3臨S3 J42 J22n3,6UUU8,511,1IS,211L56.65umm2.e3.13.511ISu2.52.42.53.03.2三、測量依據(jù)、原則1平面采用1954年北京坐標系，高程采用1956年黃海高程系。2、全球定位系統(tǒng)（GPS測量規(guī)范（GB/T18314-2001）。3、城市測量規(guī)范（CJJ8 99）。4、5、1: 500、1: 1000、1: 2000地形圖圖式。三、四等水準測量規(guī)范（GB12898-9

11、1國家技術(shù)監(jiān)督局頒布。6、大比例尺地形圖機助制圖規(guī)范（GB14912-94）國家技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)。7、通過審批的本工程技術(shù)設計書。四、技術(shù)指標1、GPS網(wǎng)的主要技術(shù)要求。等級平均距離(KM)A(mm)B(1*10 -6)最弱邊相對中誤差等級等5 10 51/80000四等2 10 101/45000注：當邊長小于200m寸，邊長中誤差應小于 20mm當GPS網(wǎng)的世界大地坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成1954年北京坐標系統(tǒng)時，應滿足投影長度變形值不大于2.5cm/km;當長度變形值不大于2.5cm/km時，采用高斯正形投影統(tǒng)一30帶的平面直角坐標系統(tǒng)；當長度變形值大于2.5cm/km時，可采用投影于抵償高程面上的

12、高斯正形投影30帶的平面直角坐標系統(tǒng)或高斯正形投影任意帶的平面直角坐標 系統(tǒng)。2、GPS網(wǎng)中相鄰點間距離AAABCDE相鄰點間最小距離30010015521相鄰點間最大距離20001000250401510相鄰點間平均距離10003007015-1010-55-23、布網(wǎng)原則與設計GPS網(wǎng)的點應有二點(1) GPS網(wǎng)應根據(jù)測區(qū)實際需要和布網(wǎng)狀況進行設計。以上的點相互通視，有利于常規(guī)測量施測時的應用。(2) 在布網(wǎng)設計中應顧及原有的測繪成果以及各種大比例尺地形圖的沿用。(3) 為求定GPS點在地面坐標系的坐標，應與附近的國家高級控制點聯(lián)測,聯(lián)測點數(shù)不應少于2個。(4) GPS網(wǎng)應由一個或若干個獨

13、立觀測環(huán)構(gòu)成， 也可采用附合線路形式構(gòu)成。各等級GPS網(wǎng)中每個閉合環(huán)或附合線路中的邊數(shù)應符合下表規(guī)定：等級三等四等一級閉合環(huán)或附合路線的邊數(shù)(條) 8 10 104、GPS選點與標石埋設(1) 選點前應收集與工程相關(guān)的各項資料：測區(qū)1： 5萬地形圖；原有控制測量資料，包括點的平面坐標、高程、坐標系統(tǒng)、技術(shù)總結(jié)等有關(guān)資料，以及其他測繪 部門所布設的控制測量成果資料。(2) 各等級三角點均應建立永久性的測量標志。標石是三角點永久性的點位標志，標石中心應嵌入中心標志，中心標志代表三角點的中心位置。建造的覘標必須0.1m。標形端正，標心和圓筒應與鉛垂線平行，結(jié)構(gòu)牢固；內(nèi)架與基板結(jié)構(gòu)密合；基面平 整；內(nèi)

14、外架無接觸。覘標的圓筒中心、回光臺中心、標石中心應位于同一鉛垂線上,其最大偏離以標石中心的鉛垂線為準，不得超過(3) GPS點位的選擇應符合技術(shù)要求，有利于使用其他測量方法進行聯(lián)測；點位的基礎應堅定穩(wěn)固，易于長期保存，并有利于安全作業(yè)；點位應便于安置接收設備 和操作，視野開闊，被測衛(wèi)星的地平高度角應大于 15。；點位應遠離大功率無線點發(fā) 射源(如電視臺、微波站等)，其距離不得小于 200m,并應遠離高壓輸電線，其距離不得小于50m點位附近不應有強烈干擾接收衛(wèi)星信號的物體。應在櫓柱的適當位置 用色漆注明三角點的點名、等級、建造單位、建造年月；無外架的墩標，則用紅漆寫 在儀器墩向南的側(cè)面上。造標埋

15、石時要將點之記的點位說明， 標石斷面圖的相關(guān)高度 和有關(guān)數(shù)據(jù)填注清楚。標石采用四等三角點標石。(4) 各等級GPS均需埋設永久性標石，標石埋設采用混凝土預制樁埋設，也 可采用現(xiàn)場灌制標石。(5)標石材料：三角點標石應用混凝土灌制，或用相同規(guī)格的花崗石、青石等堅硬石料代替。(6)標石埋設要求: 、鹽堿地區(qū)埋設混凝土標石，須加涂瀝青，以防腐蝕。 、在泥土松軟、地下水位較高的地區(qū)或沼澤地區(qū)埋設標石時，除應盡量選擇好埋石地點以外，應在盤石下邊澆灌混凝土底層。、埋石時，須使各層標石的標志中心嚴格在同一鉛垂線上，其偏差不大于3mm并用鋼尺量取各層標石面間的垂直距離，填記于點之記的標石斷面圖中，結(jié)果取至厘米

16、。5、儀器設備的技術(shù)要求（1）接收機的選擇等級項目三等四等一級接收機類型雙頻或單頻雙頻或單頻雙頻或單頻標稱精度 (10mm+5ppmp*d) (10mm+5 ppm *d) 3 2 2接收機數(shù)（2）外業(yè)觀測基本技術(shù)要求、等級 項目、觀測方法衛(wèi)星咼度角（。）有效觀測衛(wèi)星數(shù)時段長度（分鐘）數(shù)據(jù)采集間隔（秒）PDOP四等靜態(tài) 快速靜態(tài) 15 4 5 45 151060 15 4 5 45 151060 6觀測作業(yè)要求：每時段采集數(shù)據(jù)前，作業(yè)員應量取天線高，記錄此時段的接收衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星號、各通道信噪比、故障情況；一個時段觀測過程中不得進行關(guān)閉接收機又重新啟動、進行接收機初始化（發(fā)現(xiàn)故障除外）、改變衛(wèi)星

17、高度角、改變數(shù)據(jù)采集間隔、改變天線位置；觀測員在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并應防止儀器受震動和被移動，防止人和其他物體靠近儀器、以免遮擋衛(wèi)星信號；觀測時不應在接收機旁使用手機和對講機，避免干擾衛(wèi)星信號；在觀測過程中應保證接收機正常工作，數(shù)據(jù)記錄正確，每天觀測結(jié)束后，應及時將數(shù)據(jù)輸出到計算機硬、軟盤 上，確保觀測數(shù)據(jù)不會丟失。(3) 數(shù)據(jù)處理基線解算的質(zhì)量檢驗：無論采用單基線模式或多基線模式解算基線，都應在整個GPS網(wǎng)中選擇一組完全的獨立基線構(gòu)成獨立環(huán)，各獨立環(huán)的全長閉合差應滿足W 2* *SQR(3*n) ,W為環(huán)閉合差，n為獨立環(huán)中的邊數(shù)，為標稱精度；復測基線的長度較差，不宜超過ds 2*

18、*SQR(2).復測與重測：無論何種原因造成一個控制點不能與兩條合格獨立基線相聯(lián)結(jié)，則在該點上必須補測或重測不得少于一條的獨立基線。 GPS網(wǎng)平差處理：無約束平差中，基線向量的改正數(shù)( V X、V y、V z) 絕對值應滿足V x 3* V y 3* V z3*，當超限時，可認為該基線或其附 近存在粗差基線，應采用軟件提供的或人為的方法剔除某些誤差較大的基線值，直至符合要求；約束平差中，基線向量的改正數(shù)與剔除粗差后的無約束平差結(jié)果的同名基線相應改正數(shù)的較差(dV X、dV y、dV z)應符合dV x 2* dV y 2*GPS網(wǎng)不dV z 1.6,平均邊長為8.829cm 10cm（即平均邊

19、長在25公里）,每條基線觀測時長5060分鐘，觀測方法和限差要求均按規(guī)范規(guī)定的有關(guān)條款執(zhí)行。內(nèi)業(yè)在筆記本電腦上利用Trimble公司的專用數(shù)據(jù)傳輸軟件傳輸數(shù)據(jù)，基線解算和平差處理采用武漢大學的GPSADJ GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)平差或聯(lián)合平差軟件。軟件均為商品化軟件能確保成果計算的正確性和可靠性，計算中數(shù)字取位均按規(guī)范有關(guān)條款執(zhí)行。2、加密控制加密控制擬在GPS網(wǎng)控制點基礎上利用經(jīng)嚴格檢驗的全站儀 TOPCONGTS311（其標稱精度為：測角2，測距2+2X 10- 6mm和NIKON DTM430（其標稱精度為：測角2，測距3+2X 10- 6mm布設12個點的支導線。支導線的距離往返觀測。限差要

20、求均按規(guī)范規(guī)定的有關(guān)條款執(zhí)行。3、判斷和檢查點間通視已知點A （高程18.4m） 與 8號點（57.9m），根據(jù)技術(shù)指標中第六條判斷點間通視的方法，可以知道已知點 A與8號點通視。六、高程控制的布設高程控制擬在測區(qū)內(nèi)已有三等水準點和四等水準點按四等水準要求布設附合水準路線。在地面上的GPS點和部分支導線點聯(lián)測入水準路線中，平面控制沒有的地方在路線上每隔12公里鑿刻一個水準標石。水準測量采用經(jīng)嚴格檢的S3型自動 安平水準儀SOKKK CB2U和經(jīng)檢驗的區(qū)格式木質(zhì)雙面水準標尺進行觀測，觀測方 法和限差要求及數(shù)字取位均按規(guī)范有關(guān)條款執(zhí)行。水準平差按測站定權(quán)和距離定權(quán)進行兩次嚴密平差，以便檢核。七、1

21、:500測區(qū)地形圖測繪測區(qū)地形圖測繪，外業(yè)數(shù)據(jù)采集設備為經(jīng)嚴格檢驗的全站儀 TOP CON GTS311（精度:測角2，測距2+2X 10 6mm ）、NIKON DTM430E （精度:測角2，測距3+2 X10 6mm ）、TOP CON GTS225 （精度：測角 6 ，測距 5+3 X10 6mm ）、其操作嚴格按照1:500數(shù)字化地形圖碎部測量的技術(shù)要求執(zhí)行。內(nèi)業(yè)采用南方CASS7.1成圖系統(tǒng)數(shù)字化成圖，成果由繪圖儀打印和光盤刻錄輸出八、工作進程、時間安排由于時間緊任務重，為了保質(zhì)保量地完成本次作業(yè)任務，安排5個測繪小組同時 開工，各小組除上述各套儀器設備外，還各配備對講機一對，電記

22、本電腦一部等。其進度安排如下表:時間小組任務備注2010.5.10 2010.5.17甲、乙、丙、丁、戊測區(qū)踏勘、GPS控制點、導線點和水準點選點埋石聯(lián)系住宿、飲食、交通等2010.5.18 2010.5.22甲、乙、丙、丁、戊水準觀測、檢查計 算平差，數(shù)據(jù)整理； GPS控制點外業(yè)觀 測和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整 理，平差解算2010.5.22 2010.5.31甲、乙、丙、丁、戊測區(qū)1 : 500數(shù)字化測圖，外業(yè)碎部 點數(shù)據(jù)采集，外業(yè)檢查，內(nèi)業(yè)數(shù)字化成圖201061201063甲、乙、丙、丁、戊測區(qū)378個平方公 里1:500數(shù)字化地 形圖的測量，繪圖 及檢查。201063201065甲、乙、丙、丁、戊內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)和圖形的 檢查，資料整理。九、檢查驗收1、檢查驗收分三級進行。一級為作業(yè)員自檢自查；二級為作業(yè)隊專職檢查員隊作業(yè)員所交成果的檢查，隊專職檢查外業(yè)檢查