矿建毕业样本论文Word格式.docx
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至34º
58´
,面积约2088平方公里,属暖温带半湿润季风气候。
四季分明,夏无酷暑,冬无严寒。
年平均气温14℃,年降雨量866毫米,无霜期200--220天,日照2100--2400小时。
热量多于华北,光能优于苏南。
地形以平原为主,低山和丘陵地相间,海拔19-45米,沂河、沭河、京杭大运河、古黄河穿境而过,骆马湖、微山湖分布在南北两缘。
铜山县区位优越、交通发达。
铜山县地处苏鲁豫皖四省交界和淮海经济区中心,居江苏省“三大都市圈”之一的徐州市都市圈核心,环抱徐州市区,具有典型的城郊型经济特点。
1.1.2测定方法及作业依据与采用标准
测区内建筑物密集,不易通视,若用常规的测量方法,如三角测量、导线测量以及水准测量。
会使工作困难,工作量大,周期长,经费支出大。
GPS技术具有精度高、全天候、周期短、效率高、经费省等优点。
利用GPS定位技术可以高精度地完成测区的控制网测定工作。
1)作业依据:
a)《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314—2001
b)《国家三、四等水准测量规范》GB12898—91
c)《测绘产品检查验收规定》CH1002—95
d)《测绘产品质量评定标准》CH1003—95
2)技术标准
全球定位系统测量规范要求,二级网精度要求为:
最弱边相对中误差小于1/10000
1.2GPS控制网的技术设计
1.2.1GPS控制网设计的一般原则
(1)新布设的GPS网应尽量与原有平面控制网联接。
GPS卫星定位所测得的三维坐标,属于WGS—84世界大地坐标,为了将它们转换成国家或地方坐标系,至少应该联测2个已有控制点。
其中1个作为GPS网在原有坐标系内的定位起算点,2个点之间的方位和距离作为GPS网在原坐标系内定向和长度的起算数据。
为了更加可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数,联测点数最好多于2个,且要求联测点分布均匀,具有较高的点位精度。
(2)应利用已有水准点联测GPS点的高程。
GPS网所确定的三维坐标中,高程属于大地高,就转化实际应用的正常高系统。
(3)为此,就在GPS网中施测或重合少量几何水准点,应用数值数拟合法(多项式曲面拟合或多面函数拟合)拟合出测区的似大地水准面,内插出其它GPS点的高程异常并确定其正常高高程。
(4)GPS网就通过一个或若干个同步观测环构成闭合图形,以增加检核条件,提高网的可靠性。
(5)GPS网内各点虽不要求通视,但应有利于按常规测量方法进行加密控制时应用。
GPS控制网设计等级为二级。
1.2.2选点原则与点位标志
(1)选点原则
由于GPS测量观测站之间可以不要求相互通视,而且网形结构也比较灵活,所以选点工作比一般控制测量的选点要简便。
但由于点位的选择对于保证观测工作的顺序进行和保证测量结果的可靠性有着重要的意义,所以在选点工作开始前,除收集和了解有关测区的地理情况和原有测量控制点分布及标架、标型、标石完好状况,决定其适宜的点位外,选点工作还应遵守以下原则:
1)点位应设在易于安装接收设备、视野开阔的较高点上。
2)点位目标要显著,视场周围15º
以上不应有障碍物,以减少GPS信号被遮挡或被障碍物吸收。
3)点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等),其距离不小于200m;
远离高压输电线和微波无线电信号传送通道,其距离不得小于50m。
以避免电磁场对GPS信号的干扰。
4)点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体,以减弱多路经效应的影响。
5)点位应选在交通方便,有利于其他观测手段扩展与联测的地方。
6)地面基础稳定,易于点的保存。
7)选点人员应按技术设计进行踏勘,在实地按要求选定点位。
当利用旧点时,应对旧点的稳定性、完好性,以及觇标是否安全、可用性进行检查,符合要求方可利用。
8)网形应有利于同步观测便、点联络。
9)当所选点位需要进行水准联测时,选点人员应实地踏勘水准路线,提出有关建议。
(2)点位标志
GPS点的标石类型,在一般地区埋设普通标石,在建筑物上埋设建筑物标石,在水泥路面埋设嵌入标志。
各类标石的规格见《规程》要求,中心标志采用铸铁标志,标志顶面应略高于标石面。
测区地面上的GPS点,埋石采用柱石下面现场浇灌混凝土浇灌成40×
40×
20cm磐石。
建筑物顶标石埋设时,严格依《规程》标石埋设图执行,清除碎石、粉末,再浸湿后,方可安放标志,用混凝土嵌埋,以便与建筑物牢固结合。
1.2.3坐标系统和起算数据
(1)坐标系统
1954年北京坐标系
(2)起算数据
国家四等控制点三个(XZ01、XZ02、XZ03),三等水准点一个作为起算点进行布设。
1.2.4GPS控制网的图形设计
(1)网形设计
根据现场勘踏及实际情况的需要,选取实地三个已知点(XZ01、XZ02、XZ03)做控制点;
根据测区情况初步设计,计划布设7个GPS点,采用边连式构成GPS网,由于给定区域较小,在此,按二级精度施测,点位大致均匀布设于测区,具体点位在选点时可视现场情况确定,网形如图1-1:
图1-1:
GPS网形图
(2)相邻点间弦长精度评定
GPS网相邻点间弦长精度:
(1)
式中:
σ—GPS基线向量的弦长中误差(mm),亦即等效距离误差;
a—GPS接收机标称精度中的固定误差(mm);
b—GPS接收机标称精度中的比例误差系数(ppm);
d—GPS网中相邻点间的距离(km)
依据《规程》中对二级GPS控制网的要求,平均距离小于1km,a≤15mm,b≤20mm,最最弱边相对中误差小于1/10000
设计的GPS网的最弱边(取边长最长的边)边长d=847m,取a=10mm,b=10ppm
最弱边相对中误差:
满足《规程》要求。
所以此方案可行。
1.3观测方案
1.3.1GPS相对定位的作业模式
采用静态相对定位作业模式。
同步环之间采用边连方式施测。
利用三台美国Ashtech-zx、Ashtech-z12GPS双频接收机进行同步观测。
1.3.2外业观测GPS测量作业基本技术规定
对于二级GPS网要求如下:
卫星高度角≥15。
同时观测有效卫星数≥4颗
有效观测卫星总数≥4颗
时段长度≥45分钟
采样间隔15秒
卫星分布几何图形因子(PDOD)≤8
GPS点重复设站率≥1.6,为增大GPS网的可靠性,应有较多的重复边
1.3.3作业计划
出测前,应根据本地概略地理坐标,利用软件计算出卫星分布状况,以便作出观测计划。
按照测区交通路线,作出每台接收机上点时间,观测开始、结束时间。
依据实际作业的进展情况,及时作出调整。
GPS网特征条件计算(表1-1):
表1-1GPS网特征条件
GPS台数
3
GPS点数
10
网形
边连式
同步环个数
9
总基线数
27
独立基线数
18
多于基线数
观测时段
根据上面的数据制定GPS作业调度表(表1-2):
表1-2GPS作业调度表
时段
编号
观测时间
测站点
机号
1
7:
00到7:
40
G01
G06
G07
2
8:
00到8:
XZ03
9:
00到9:
G04
4
10:
00到10:
G05
5
11:
00到11:
XZ02
6
14:
00到14:
G03
7
15:
00到15:
XZ01
8
16:
00到16:
G02
17:
00到17:
1.3.4GPS外业观测
(1)天线安置
1)在正常点位,天线应架设在三角架上,并安装在标志中心的上方直接对中,天线基座上的圆水准气泡必须整平。
2)在特殊点位,当天线需要安置在三角点觇标的观测台或回光台上时,应先将觇标顶部拆除,以防止对GPS信号的遮挡。
这时可将标志中心反投影到观测台或回光台上,作为安置天线的依据。
如果觇标顶部无法拆除,接受天线若安置在标架内观测,就会造成卫星信号中断,影响GPS测量精度。
在这种情况下,可进行偏心观测。
偏心点应选在离三角点100m以内的地方,归心元素应以解析法精密测定。
3)天线的定向标志线应指向正北,并顾及当地地磁偏角的影响,以减弱相位中心偏差的影响。
天线定向误差依定向精度不同而异,一般不应超过±
3º
~5º
。
4)刮风天气安置天线时,应将天线进行三方向固定,以防倒地碰坏。
雷雨天气安置天线时,应注意将其底盘接地,以防雷击天线。
5)架设天线不宜过低,一般应距地面1m以上,天线架设好后,在圆盘天线间隔120º
的三个方向分别量取天线高,三次测量结果只差不应超过3mm,取其三次结果的平均值记入测量手簿中,天线高记录取值0.001m。
6)测量气象参数:
在高精度GPS测量中,要求测定气象元素,每时段气象观测应不小于3次(时段开始、中间、结束)。
气压读至0.1mbar,气温读至0.1º
C,对一般城市及工程测量只记录天气状况。
7)复查点名并记入测量手簿中,将天线电缆与仪器进行连接,经检查无误后,方能通电启动仪器。
(2)观测作业要求
1)观测开始前,正确连接天线至接收机、接收机至电源的连线,确认连线无误后再按规定的时间开机进行观测。
2)接收机开始记录数据后,观测员可用仪器功能键查看、输入测站信息(测站点名、观测时段、天线高等),查看接收卫星数量、卫星号、各通道信噪比、数据采样率以及实时定位结果。
同时认真填好手簿上的各项记录。
3)观测期间防止其他人员碰动天线或阻挡卫星信号。
4)观测时,不要使用对讲机及手机通话以免干扰GPS卫星信号的接收。
5)定时查看接收机工作状况,发现异常情况及时做好记录。
6)按规定时间关机、迁站。
1.4数据处理
1.4.1GPS基线解算
GPS基线及GPS网平差采用AshtechSolution2.60软件进行解算。
1.4.2外业成果检核
为了保证外业观测成果质量和使外业观测成果达到相应精度,要及时对当天的外业观测数据进行处理和检核。
对不合格成果及时组织返工或补测,确保外业成果准确无误合乎设计要求。
(1)同步环闭合差的检验
同步环各坐标分量闭合差的限差:
,,
(2)
坐标闭合差限差:
(3)
式中,d为平均边长,a、b为相应等
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