大地测量矿区控制网设计文档格式.docx
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国家Ⅱ等水准路线由西向东横穿测区北部。
根据二等水准路线图,本测区内及附近应有三个二等水准点,依点之记只找到其中的2个标石保存完好:
点号等级x(m)y(m)H(m)
Ⅱ-4二35.000
Ⅱ-2二46.000
该二等水准路线系国家测绘队于1979年施测。
施测精度及埋石质量均符合规范要求。
高程为1956年黄海高程系统。
3.地形图资料
1984年XX航测队航测本地区1:
50000地形图,成图效果良好,可供技术设计图上选点使用。
地形图见成果图。
三、本次设计的要求
1.首级测图控制网可采用E级(四等)GPS网,点数为6~12个(含已知点),平均边长为2~5km。
采用GPS静态相对定位测量,观测时间为45分钟,GPS接收机用3台或4台。
要求设计出几个同步时段构成的异步环。
GPS网观测与数据处理采用基线解算、无约束平差、约束平差,经坐标转换最后得到GPS点的1954坐标系坐标。
GPS点的水准高程通过已知水准高程公共点采用多项式拟合法求得。
估算最弱中误差。
对于1:
2000比例尺测图,首级控制网精度估算后,相邻点最弱点位误差≤5cm。
2.加密网为一级(或二级)导线网。
每条导线长度、平均边长导线点数按相应要求等级布设(平均500m一点)观测方法采用全站仪按规范要求测角、测边。
估算最弱点中误差。
2000比例尺测图,加密控制网精度估算后,相邻点最弱点位误差≤5cm。
3.水准网可布设为四等附合或闭合水准网,平均1~2km一个水准点。
估算最弱点高程中误差,其值应≤2cm。
四、本次设计成果
1.GPS网
首先对测区的地形地貌有一个大概的了解,根据上述对GPS网的要求选择合适的点,除三个已知点之外,我还重新选了九个点,一共是十二个观测点,对已知点用-1,-2,-3,进行标记,其他电用1-9标记。
采用4台GPS接收机的作业方法,分为6个时段,独立基线为18条。
然后对GPS网中的独立基线进行图上测量,换算到实际距离,然后对每条独立基线定权,设计基线的观测精度为:
10mm+10D(km)
根据此式将每条独立基线的权值确定。
如下:
基线
图上距离(cm)
实际距离(km)
权值P
-11
5.02
3.1375
0.8175
-1-2
5.75
3.59375
0.6405
13
3.64
2.275
1.4355
23
4.58
2.865
0.9643
24
5.39
3.36875
0.7179
4-3
2.05
1.28125
3.3559
36
4.45
2.78125
1.0148
3-3
4.98
3.1125
0.82948
7-3
4.49
2.80625
0.99889
79
5.40
3.375
0.7155
76
2.80
1.75
2.1821
9-2
4.51
2.81875
0.991
58
5.58
3.4875
0.6735
8-2
3.82
2.3875
1.3231
6-2
6.32
3.95
0.53397
51
3.50
2.1875
1.5325
53
3.89
2.43125
1.2827
56
4.60.
2.875
0.9568
然后应用MATLAB软件对其进行精度估算,程序如下:
B=zeros(36,18);
JK=[1,99;
2,99;
1,3;
3,2;
2,4;
4,99;
3,6;
3,99;
7,99;
7,9;
7,6;
9,99;
5,8;
8,99;
6,99;
5,1;
5,3;
5,6];
i=1;
while1;
ifi==19;
break;
end
j=JK(i,1);
k=JK(i,2);
B((i-1)*2+1,(j-1)*2+1)=1;
B((i-1)*2+2,(j-1)*2+2)=1;
ifk==99;
a=1;
else
B((i-1)*2+1,(k-1)*2+1)=-1;
B((i-1)*2+2,(k-1)*2+2)=-1;
i=i+1;
end
Q=blkdiag(0.8175,0.8175,0.6405,0.6405,1.4355,1.4355,0.9643,0.9643,0.7179,0.7179,3.3559,3.3559,1.0148,1.0148,0.82948,0.82948,0.99889,0.99889,0.7155,0.7155,2.1821,2.1821,0.991,0.991,0.6735,0.6735,1.3231,1.3231,0.53397,0.53397,1.5325,1.5325,1.2827,1.2827,0.9568,0.9568);
P=inv(Q);
BTPB=B'
*P*B;
Qxx=inv(BTPB);
得到的B,Qxx结果如下:
经观察,7号和8号点的Qxx最大,为0.85697;
其中误差:
σ7=σ8=29.7745*
=27.5.56mm<
50mm
因此此次设计没有超限,符合标准。
2.水准网
水准网的设计和GPS原理大致相同,保持图上距离在1.6-3.2cm以内,设立的水准点可以不完全通过GPS点,只需要经过其中的几个即可,以方便进行高程拟合。
我选择了29个水准点。
定权结果如下:
点号
图上距离
1,99
2.15
1.133
1,2
2.10
1.17
2,3
2.69
0.831
3,24
3.02
0.697
24,4
2.0
1.24
4,23
2.28
1.049
23,18
18,27
1.62
1.57
27,19
2.24
1.074
19,99
2.56
0.89
4,5
2.20
1.1
5,6
1.92
1.3
6,7
1.64
1.55
7,25
2.72
0.82
25,8
2.48
0.934
8,22
2.62
0.87
22,21
3.14
0.655
21,20
1.78
1.42
20,15
2.18
1.113
15,99
2.31
1.03
16,99
16,17
2.70
0.83
17,18
2.92
0.734
8,9
1.80
1.4
9,10
10,11
2.78
0.791
11,12
2.22
1.087
12,13
13,14
3.0
0.704
14,26
26,15
8,28
28,29
1.82
1.385
29,12
3.10
0.669
然后方法如上,用MATLAB进行解算,B=
10000000000000000000000000000
1-1000000000000000000000000000
01-100000000000000000000000000
00100000000000000000000-100000
000-10000000000000000000100000
0001000000000000000000-1000000
00000000000000000-100001000000
00000000000000000100000000-100
000000000000000000-10000000100
00000000000000000010000000000
0001-1000000000000000000000000
00001-100000000000000000000000
000001-10000000000000000000000
000000100000000000000000-10000
0000000-1000000000000000010000
000000010000000000000-10000000
00000000000000000000-110000000
0000000000000000000-1100000000
00000000000000-100001000000000
00000000000000100000000000000
00000000000000010000000000000
0000000000000001-1000000000000
00000000000000001-100000000000
00000001-100000000000000000000
000000001-10000000000000000000
0000000001-1000000000000000000
00000000001-100000000000000000
000000000001-10000000000000000
0000000000001-1000000000000000
0000000000000100000000000-1000
00000000000000-100000000001000
000000010000000000000000000-10
0000000000000000000000000001-1
00000000000-100000000000000001
经执行后,其得到的Qxx为26*26的矩阵:
经观察得:
10号点的Qxx最大,精度计算如下:
σ=10*
=18.04mm<
20mm
所以水准网设计合理,没有超出精度要求。
3.导线的精度评定
导线设计为一级加密导线网,在此只举出其中的一条导线进行精度评定。
首先,在两个GPS点之间设计一条导线,其图上距离大概在0.8cm,然后用直尺量出两点之间的距离以及△X和△Y,确定其权值,导线网的权值根据一下公式定权:
则算出的导线点的近似坐标和权值如下:
△X
坐标X
△Y
坐标Y
权P
玉山
3793400
20506000
#1--#2
394
3793794
-307.8
20505692.2
20
#2--#3
496.3
3794290.3
-61
20505631.2
#3--#4
404.5
3794694.8
-293.9
20505337.3
#4--#5
492.4
3795187.2
86.8
20505424.1
#5—#6
449.4
3795636.6
219.2
20505643.3
#6--#7
483
3796119.6
129.4
20505772.7
#7--#8
493.8
3796613.4
-78
20505694.7
#8--#9
312.4
3796934.8
-383
20505311.7
#9--#10
466.8
3797401.6
-179
20505132.7
#10--#11
499.9
3797901.5
-8.7
20505124
#11--#12
428.6
3798330.1
-257.5
20504866.5
#12--#13
456.8
3798786.9
-203.4
20504663.1
#13—#14
498.8
3799285.7
-34.9
20504628.2
#14—太山
424
3799709.7
-265
20504363.2
将数据导入MATLAB的程序为:
运行程序后所得的Qxx的矩阵为:
B=zeros(33,28);
JKH=[-1,-2,1;
1,-1,2;
2,1,3;
3,2,4;
4,3,5;
5,4,6;
6,5,7;
7,6,8;
8,7,9;
9,8,10;
10,9,11;
11,10,12;
12,11,13;
13,12,14;
14,13,-3;
-3,14,-2];
JK=[-1,-2;
-1,1;
1,2;
2,3;
3,4;
4,5;
5,6;
6,7;
7,8;
8,9;
9,10;
10,11;
11,12;
12,13;
13,14;
14,-3;
-3,-2];
XYJS=[3793794,20505692;
3794290,20505631;
3794695,20505337;
3795187,20505424;
3795637,20505643;
3796120,20505772;
3796613,20505695;
3796935,20505312;
3797402,20505133;
3797902,20505124;
3798330,20504867;
3798787,20504663;
3799286,20504628;
37997097,20504363;
3793400,20506000;
3790725,20515900;
3786800,20510250];
ro=2062.65;
while1
ifi==17;
j=JKH(i,1);
k=JKH(i,2);
h=JKH(i,3);
ifj<
=0;
j=14+abs(j);
ifk<
k=14+abs(k);
ifh<
h=14+abs(h);
dxjk=XYJS(k,1)-XYJS(j,1);
dyjk=XYJS(k,2)-XYJS(j,2);
dxjh=XYJS(h,1)-XYJS(j,1);
dyjh=XYJS(h,2)-XYJS(j,2);
sjko=dxjk*dxjk+dyjk*dyjk;
sjho=dxjh*dxjh+dyjh*dyjh;
=0&
k<
=0
A=0;
k>
B(i,k*2-1)=-ro*dyjk/sjko;
B(i,k*2)=ro*dxjk/sjko;
j>
B(i,j*2-1)=ro*dyjk/sjko;
B(i,j*2)=-ro*dxjk/sjko;
ifk>
B(i,k*2-1)=-ro*dyjk/sjko;
h<
h>
B(i,h*2-1)=ro*dyjh/sjho;
B(i,h*2)=-ro*dxjh/sjho;
B(i,j*2-1)=B(i,j*2-1)-ro*dyjh/sjho;
B(i,j*2)=B(i,j*2)+ro*dxjh/sjho;
ifh>
B(i,h*2-1)=ro*dyjh/sjho;
while2
ifi==34;
j=JK(i-16,1);
k=JK(i-16,2);
sjko=sqrt(dxjk*dxjk+dyjk*dyjk);
j=JK(i-16,1);
B(i,k*2-1)=dxjk/sjko;
B(i,k*2)=dyjk/sjko;
B(i,j*2-1)=-dxjk/sjko;
B(i,j*2)=-dyjk/sjko;
B(i,k*2-1)=dxjk/sjko;
P=blkdiag(1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0.49,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,20,0.72);
BTPB=B'
Qxx=inv(BTPB);
经观测得18号点位最弱点,误差为5*0.9464=4.732小于5
导线网设计合理,没有超出精度范围。
图见最后
卫星遥感影像图设计
一、控制网设计任务书
对选定的一幅卫星遥感图片,面积约为100~200平方千米,标定一直控制点,设计测绘地形图(1:
5000)工程所需控制点,按课程这几大纲要求进行控制网设计。
二、本次设计要求与提示
根据已知点确定比例尺,估算面积,确定控制网登记和点数。
如面积为150平方千米,平均边长为5km,则GPS点数约为8点(含已知点)。
可设计首级为E级的GPS网,网形设计构网后进行精度估算,制定观测纲要。
GPS点的水准高程设计方案应有联测的二等水准路线,设计好后,进行高程精度估算,制定观测方案。
加密控制点设计为一级导线,去其中2条E级边进行附和导线设计,进行精度估算,制定观测方案。
三、本次设计成果
首先对测区有一个大概的了解,根据上述对GPS网的要求选择合适的点,我选了总共12个点(含已知的3个点),分别用1-9对选定的未知点标记,采用4台GPS接收机额作业方法,分为6个时段,独立基线为18条。
然后对GPS网中点在GoogleEarth上面找到点的位置,把相应的经纬度转换成国家80坐标,利用X,Y值计算两点之间的实际距离,,最后对每条独立基线定权。
设计基线的观测精度为:
然后应用MATLAB软件对其进行
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