测绘毕业论文测量在水库勘测中应用范本模板.docx

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测量在水库勘测中的应用

摘要:

本论文主要介绍了测量技术在资阳市新场水库勘测中的应用.首先介绍了对该水库淹没区的GPS平面控制测量和四等水准测量，并对测量数据平差处理过程；在此基础上介绍了对整个淹没区如何进行大比例尺数字化地形图，并对淹没区范围进行了勘测定界工作；最后介绍了对选定水库大坝位置进行更大比例尺的数字化测图,及纵断面和横断面测量。

关键词：

控制测量；四等水准测量；勘测定界；地形测量；断面绘制

MeasurementreservoirSurvey

Abstract：

ThispaperintroducestheapplicationofmeasurementtechniquesinZiyangCity,anewfieldreservoirinvestigations。

FirstintroducedtothereservoirinundationareaGPShorizontalcontrolmeasurementsandfourotherstandardsofmeasurement，andmeasureementdataadjustmentprocess;Onthisbasis，howtoconductlarge-scaledigitaltopographicmapoftheentireareatobefloodedandinundatedareasthescopeoftheinvestigationdelimitation;Finally，greaterscaledigitalmappingselecteddamlocation,andlongitudinalandcross—sectionalmeasurements。

Keywords：

ControlMeasurement,andfourthorderlevelingsurveydelimitation，topographicsurvey,thecrosssectiondrawing

第1章绪论

人多水少、水资源时空分布不均是中国的基本国情水情，而农田水利建设滞后依然是影响农业稳定发展和国家粮食安全的最大硬伤。

水库为了解决径流在时间上和空间上的重新分配问题，充分开发利用水资源，使之适应用水部门的要求，往往在江河上修建一些水库工程。

水库的兴利作用就是进行径流调节，蓄洪补枯，使天然来水能在时间上和空间上较好地满足用水部门的要求。

在2011年的一号文件《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》中官方提出，要建立水利投入稳定增长机制，力争通过5年到10年努力，从根本上扭转水利建设明显滞后的局面。

资阳市雁江区水务局为了积极响应中央一号文件,结合当地实际大力兴建水利工程,资阳市新场乡莫家坟农饮灌溉水库是毗河供水工程兴修五大水库之一。

新场位于资阳市雁江区新场乡,沱江流域李家河支流上游，主河道长9.57千米,水库涉及淹没区涉及平桥村，漆家村，油草堰村，巍峰村，李家桥村六个村.规划确定为农饮灌溉为主的小型水库。

水库工程是否安全可靠，对人民生活、农业生产都有很大影响。

在修建前期必须对其进行勘测设计，分析研究其性质、作用及内在规律，评价预测各项水利设施与自然环境可能产生的相互影响和出现的各种问题，为水利工程规划、设计与施工运行提供基本资料和科学依据。

为水库提供可行论证并设计出合理的施工方案.

本论文主要介绍测区控制测量，各种比例尺的地形图测绘，水库淹没线的测量，坝址区域断面绘制等工作的具体做法。

第2章水利工程测量的一般要求

在测量过程中按先控制后碎部的顺序进行,先对整个测区布设控制网，在对其进行大比例尺数字化测图，为了是测量成果满足设计的要求,在测量过程中必须达到水利工程测量的一般要求;

2。

1水库淹没区控制网建立要求:

水库淹没区属于丘陵地带，测区面积约8km2，平面控制网采用GPS全球定位技术采用静态方式进行测量，高程控制采用四等水准测量完成.控制网包括四等GPS控制测量点8个。

GPS网的技术指标为，平均边长200-1000M，仪器标称精度a≤10mm，b≤2mm/km,平均边长相对中误差≤1:

100000。

GPS网的点与点之间不要求通视,但需考虑常规测量法加密及施工放样时的应用，每点应有一个以上的通视方向。

闭合环或附合路线的边数条≤10。

GPS网点的选点、埋石应注意以下两点：

点位应选在便于安置GPS接收机设备、视野开阔的地方，被测卫星的地平高角度应大于15°

点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m；并应远离高压电线,其距离不得小于50m.

接收机的要求：

可采用标称精度不低于3（10mm+2mm/kin）的单频接收机，同步观测的接收机数量不少于2台.

静态测量作业要求：

卫星高度角≥15°，有效卫星颗数≥4，观测时段数≥2个，观测时段≥60min，数据采集间隔为15s,几何强度因子<8PDDP.

外业数据记录要求：

记录项目应包括下列内容:

测站点名、观测日期、天气情况、时段号；观测时间，包括开始与结束时间；接收机类型及其号码、天线号码；天线高量测值

原始观测值和记事项目，应按规定在现场记录，字迹清楚、整齐、美观。

外业观测记录各时段观测结束后,应及时将每天外业观测记录结果录入计算机硬盘或软盘。

接收机内存数据文件在传输到机外存储介质上时，不得进行任何编辑、修改。

网观测数据的质量检验，计算任一三边同步环的坐标分量相对闭合差及全长相对闭合差，坐标分量相对闭合差应≤6。

0*10

环线全长相对闭合差≤10。

0＊10

.

异步环坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定

｜W

|，|Wy｜，|Wz|≤｜2

σ｜（2—1）

|W｜≤|2

nσ|（2—2）

复测基线的长度较差应符合下式的规定：

d

≤｜2

δ（2—3）

以上三式中：

W

、Wy、Wz——异步环坐标分量闭合差;

n—-异步环边数；

σ——基线向量的弦长中误差；

W-—异步环全长闭合差,W=±

d

——基线的长度较差。

GPS网的平差处理规定：

基线概算中，起算点坐标的误差Δ应保证在20M以内。

在各项质量检验符合要求后，以所有独立基线组成GPS空间向量网,并在WGS-84坐标系统中进行三维无约束平差。

在无约束平差中，基线向量的改正数（V

、V

、V

）绝对值均不应大于3σ。

在无约束平差确定有效观测量的基础上，在施工平面控制网的坐标系下进行二维约束平差。

约束平差中，基线向量的改正数与无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差（d

、d

、d

）均不应超过2σ

对于部分基线边因误差超限或因故不能按GPS测量方法进行施测时，在平差处理时可以用其他方法测量的边长数据不低于相应精度要求代替，其原则是应使平差计算精度更高。

四等水准测量的技术要求：

偶然中误差±5mm/km，全中误差±10mm/km,仪器标称精度±3mm/km，观测顺序为后后前前，往返测较差和线路闭合差平丘地为±

mm，山地为±

mm（L为闭合或附合线路长度单位为KM；N为水准路线单程测站数）。

水准测量测站的技术要求：

仪器标称精度±3mm/km，视线长度≤100m,前后视距较差≤3m，前后视距累积较差≤10m。

2。

2淹没区地形测量要求：

地形测量采用西安80坐标系,1985国家高程基准。

地形图等高距的选择如表2—1。

表2-1等高距规定表

地形类型

地面倾角

（°）

基本等高距（m）

1：

500

1：

1000

平地

〈2

0.5

0.5，1

丘陵地

2—6

0.5，1

1

山地

6—25

1

1

高山地

≥25

1

2

地形图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差与等高线及高程注记点相对于图根点的高程中误差要求见表2—2。

表2-2高程中误差限差表

地形图上地物点点位中误差

mm

等高线高程中误差

基本等高距

高程注记点高程中误差

基本等高距

平地、丘陵地

山地、高山地

平地、丘陵地

山地、高山地

±1/3

±0。

5

±0。

75

±0。

5

±1

注:

森林、隐蔽等特殊困难地区，可将表中的规定放宽0。

5倍。

地形点的密度根据地形、地物变化的复杂程度确定，一般为图上1cm-3cm。

地形点的高程注记一般记至分米，当基本等高距为0。

5M时应该注记到厘米。

第3章新场水库控制测量

控制网具有控制全局，限制测量误差累积的作用,是各项后续测量工作的依据.这一章主要写了新场水库GPS平面控制测量、四等水准测量过程和对平面控制网和高程网的平差数据处理。

3.1GPS平面控制

3.1.1测区基本状况

库区都是小丘陵，植被比较稀疏,各方面条件都较好.测区面积测区面积约3。

4km2，工程测量控制网任务是测区八个控制测量点，采用西安80坐标系和1985高程基准.控制网具有控制全局，限制测量误差累计的作用，是各种测量工作的依据。

对于地形测图，等级控制是扩展图根控制的基础，以保证所测地形图能相互拼接成一个整体.

3。

1。

2踏勘选点

在测区附近地势较高的小山包进行埋石造标，为了保证施工阶段放样，至少两点相互通视。

选点应尽量避开高压电线，大面积水面以及高大建筑物。

造标也要考虑测量及施工放样阶段的仪器架设方便，不要在陡坎边缘及沟壑边缘造标.点名按点名按GPS01,GPS02，,,编号［01，02]，网型如图3-1：

图3—1观测路线略图

3.1。

3外业测量

野外观测前,对所用仪器进行全面的检查校正，使各项指标达到要求"施测过程中定期或不定期检校仪器,充分保证仪器不带故障工作"GPS接收机应该进行一般检视！

通电检验和试测检验。

在此次测量中我们采用的仪器是华测X20型静态接受机，测量时对中整平开机直接进行测量，在此过程中需要量取仪器高,开机时间以及所观测的点名，方便内业处理数据以免混淆。

四台接收机同步观测两个小时再把其中两台接受机架设在另外需要观测的两个点上如此循环直到八个GPS点及一个给定的高一级控制点观测完成。

3。

1。

4数据导出及平差计算

1）数据导出

在此过程中需要用到华测提供的HcLoader软件，通过USB与电脑连接把数据下载下来，放在指定的文件夹下;下载时，先“输入测站信息”,（对于点名不超过四个字符,最好为数字或字母；并输入相应的时段名。

）然后“数据导出",具体操作如图3—2:

图3-2数据导出示意图

把接收机与电脑相连接后点击连接菜单，成功连接后在文件接收机中的数据文件具体信息就会出现在文件栏中然后选择相应的观测文件，按相关提示输入记录的测站信息则可成功导出观测数据（数据格式为**.hcn）。

2）平差计算

平差处理则需要使用华测提供的Campass平差软件，具体过程如下:

任务的建立，打开电脑“开始”--“程序”-—“华测静态处理”——“静态处理软件"或者直接打开桌面上的快捷方式。

点击文件菜单下的新建项目菜单如图3—3：

输入项目名称并选择正确的坐标系（可

以把一个项目的观测数据放在

一个文件夹中此时可以直接选

择该文件夹，方便快捷）

图3—3数据打开示意图

3）坐标系的检查修正：

新建任务虽然已经选定了坐标系,但由于各地具体情况有所差异，我们需要对中央子午线或者投影高等需要相应的改动或新建。

点击“工具”——"坐标系管理“如图3—4所视：

需图中央子午线进行修改,其他的一般需要改动。

图3—4坐标系修正示意图

4）数据检查：

数据导入后检查相应的点名,仪器高，天线类天线型等对发现的问题及时纠正（如用不同型号的GPS接收机联测，就需要单独修改天线类型，如果是没有的天线类型则需要通过GPS天线管理器，添加相应的天线类型，并输入相应的天线参数。

）

5）基线处理：

这是平差中最关键的一步，检查观测数据无误的情况下，点击“静态基线”——“处理全部基线"，等基线全部处理完后,对于“Radio"值比较小的进行单独处理,至少保证Radio值大于3以上，当然处理的越大约好，最大为99.9，Radio后面不能带问号，是由于中误差过大造成的,必须对其进行处理。

方法一：

通过“基线处理设置"，增大或减小数据采样间隔或卫星的截止角，其他为默认，当采集的数据时间较长时，不如两个小时以上的可以把采样间隔加大，对于卫星数据较多，可以适当增大截止角。

然后再单独处理一下这条基线。

如图3—5：

图3-5基线处理示意图

方法二：

删除不好的数据，右击基线，出现”属性"，在“观测数据图”里删除不好的数据或者时间比较短的数据,确定后，然后再单独处理这条基线,如图3-6：

图3—6删除不好数据示意图

方法三：

对于个别怎么处理都不能大于3时,可以不让其参与基线处理及网平差，具体操作是，右击基线——属性——把”参与基线处理及网平差"的复选框勾掉。

网平差：

在观测站点里右击——属性，点击“已知点坐标”,选择“xyH"模式,在此次测量中给定老鸭一点坐标值，具体操作如图3-7：

图3—7网平差示意图

然后进行网平差设置:

在“网平差”-—“网平差设置“，根据具体情况选择三维平差，中央子午线需要改为103：

00:

00。

00E，其他的如自由网平差，二维平差设置，高程拟合方案等都可以默认.

6）成果输出及检查：

在“网平差"里点击“进行网平差”,就会弹出下图窗口，点击“确定"，然后点击“成果”——”成果报告“，查看平差成果，平差报告会已网页的形式打开。

从平差报告里看出：

基线向量及改正数、τ（Tau）检验表个别为红色，这说明要单独对这些基线进行处理，直到没有红色出现为止。

当基线被处理的没有红色的了，但χ平方检验（α=95%）还是“失败",这时把这个参考因子输入到网平差设置——自由网平差--协方差比例系数里，然后再进行平差，直到“通过”，平差报表见附录1。

3。

2四等水准测量

水准测量是水文工作中必不可少的基础工作之一,也是水利工程勘测中必须的技术手段.以把握调整仪器的基本要领、尽量延伸观测长度、借鉴测水准闭合法等方面的技术完善为主，从技术方面研究了三、四等水准测量的准确性,对保证三、四等水准测量为水利工程做出精准的数据支持提供了帮助。

在此过程中用的莱卡sprinter150型电子水准仪。

3。

2。

1水准路线的选择

在此次水准测量中选择的是闭和路线,已知老鸭山一个已知水准点,水准点与GPS平面控制点共用。

在依次在几个水准点之间进行闭合路线的四等水准测量。

3。

2.2外业作业流程

安置水准仪：

打开三脚架并使其高度适中,目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出莱卡sprinter150型电子水准仪。

，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固在三脚架头上。

粗略整平

粗略整平是旋转基座脚螺旋,使圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。

打开电子水准仪，新建四等水准测量任务选择闭合路线。

瞄准水准尺

转动目镜对光螺旋,使十字丝清晰,然后转动望远镜，用镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋，再从望远镜中观察，转动物镜对光螺旋进行对光,使水准尺成像清晰，最后转动微动螺旋,使十字丝纵丝对准水准尺时按测量键进行测量。

按后后前前的顺序进行测量.

闭合差的检验

一个闭合回路测量完后,进对闭合差进行检查是否超限。

注意事项

为了防止水准仪和尺垫下沉，测站和转点应选在土质实处，并踩实三脚架和尺垫，使其稳定立尺者。

前后视线距应大体相等，且不不能超过100米.

3.2。

3数据处理

水准测量采用电子手簿记录，内业用SprinterDataLoader软件将数据传出为EXCEL表格形式，并计计算出两点高差.并采用“COSAWIN"根据距离定权进行数据平差。

平差过程如下：

1）编译高程观测文件，它的结构如下:

已知点点号，已知点高程值

…,…

测段起点，终点，高差，距离

两高程点间的水准线路为一测段，测段高差以米为单位，测段距离以公里为单位。

编译的高程观测文件如下：

LYS,544。

000

GPS01，GPS02,-23.1003,1。

5587

GPS02,GPS03,10.3899，0。

8520

GPS03,GPS04,-6.0314,3.4458

GPS04,GPS05,—9.2389,1.0397

GPS05，GPS06，15.2029,2.9011

GPS06,GPS07,-0。

0815，0.7668

GPS07,GPS08，-4.8759,0.6226

GPS08,LYS，109。

5703,6。

0075

LYS，GPS01，-91.7827，16。

2206

高程文件命名为“新场水库。

in1”

2）高程网平差：

打开“COSAWIN"平差软件,用鼠标单击“平差"栏中的“高程网”,或单击工具条中的快捷键，主菜单窗口将弹出如图3—8所示的对话框。

在该对话框中选择并打开“新场水库.in1”高程观测文件，将自动进行高程网平差、精度评定及成果输出等工作.平差结果存于高程平差结果文件“新场水库。

ou1"中,并自动打开以供查看。

通过查看和分析后验单位权中误差值以及高差观测值的改正数，可以判断观测值和平差结果的质量;同样也可以调用“工具”栏中“闭合差计算”功能菜单，检查各水准环线的闭合差，并生成报表“新场水库。

rt1”见附录2.

图3-8高程文件打开示意图

表3—1控制点成果表

工程名：

资阳市新场乡莫家坟水库测量

日期：

2011年12月

点名

等级

标石

坐标

高程

备注

X（m）

Y（m）

H（m）

GPS01

Ⅳ等

埋石

3329361。

39

503116.98

463。

510

GPS点

GPS02

Ⅳ等

埋石

3329992。

92

502806。

00

436.476

GPS点

GPS03

Ⅳ等

埋石

3330046.95

503392。

31

441。

674

GPS点

GPS04

Ⅳ等

埋石

3331228。

28

501888.38

436。

574

GPS点

GPS05

Ⅳ等

埋石

3331535.84

502080。

40

424。

474

GPS点

GPS06

Ⅳ等

埋石

3332505。

14

500543。

11

439.929

GPS点

GPS07

Ⅳ等

埋石

3332848。

74

500827。

94

438.198

GPS点

GPS08

Ⅳ等

埋石

3332769。

37

500366。

66

434.192

GPS点

说明

1、坐标系统：

近似西安80坐标，中央子午线：

103°。

2、高程系统:

黄海85系

3、联测老鸦山控制点

第4章淹没区地形测量

4.1概述

地形图的测量为水库的设计提供具体的依据，其目的是为设计人员提供准确的一手的地形资料。

因此，淹没区地形图必须要实事求是、完整、清晰地表达大坝枢纽部分地形、地物和地貌,粗细结合，图式准确。

在此次测量中采用华测RTK和全站仪相配合进行对淹没区的地形地物进行1:

1000大比例尺测图,采用RTK与全站仪联合作业能有效解决全站仪的水平方向的遮挡问题,也能解决RTK无信号或信号较弱的问题,避免了单独使用RTK或全站仪的局限性.能达到优势互补、程序简单、精度高、提高效率、质量保证、节省物力和人力的效果，

按《工程测量规范》GB50026—2007，《水利水电工程测量规范》SL197—97规范要求进行施测.在此过程中,共配备宾得R202全站仪一台，莱卡TSO6全站仪一台,华测RTK一套（DL3电台一台，X90双星接受机三台），技术人员七名。

RTK主要用于地形测量全站仪用于房屋的测量。

4。

2RTK地形测量

4。

2。

1外业作业流程

1）基准站的架设

基准站一定要架设在视野比较开阔,周围环境比较空旷的地方,地势比较高的地方;避免架在高压输变电设备附近、无线电通讯设备收发天线旁边、树阴下以及水边，这些都对GPS信号的接收以及无线电信号的发射产生不同程度的影响。

一、架好三脚架,放电台天线的三脚架最好放到高一些的位置，两个三脚架之间保持至少三米的距离;二、基准站接收机开机;三、设置好电台频率和功率；四、查看电台灯（红灯）和基站信号灯（绿灯），若一秒则表示正常。

2）移动站的操作

先把天线旋在接收机上面，固定在2米碳纤对中杆上，设置为电台模式、频率和电台频率（456。

50HZ）一致，广播格式也必须基站广播格式（RTM3.0）一致。

等到接收机绿灯闪、手簿下方显示“固定"以后，就可以进行数据采集。

手薄使用

首先打开测地通软件“文件"→“新建任务”输入“任务名称”和选择“坐标系统"然后进入“配置”菜单“坐标系管理”更改“中央子午线”，然后查看其“水平平差”、“垂直平差"是否正确。

打开电源键即可开机,GPRS→选择电台模式→输入频率→点击设置后查看流动站信号灯灯,若查分信号灯（绿灯）一秒闪烁一次，则表示正常.点击“测量"→“启动移动站接收机”稍等片刻即获得基站信号,看到流动站差分灯（绿灯）“一秒闪烁一次”时（即进行数据采集）。

键入已知点打开测定通“RTKCE"→“键入”→“点”，输入已知点的坐标→“保存”→“确定”。

找到已知点GPS01、GPS02、GPS03，选择“测量”→“测量点”，测出三个点的坐标，分别命名为G1，G2，G3。

“测量点"→“选项”中更改观测时间为5S。

点校正方法“测量”→“点校正"→“增加”→“网格点名称”→“…”即所键入的已知点A、B、C（选之前键入的“当地平面坐标”）→“GPS点名称”→“…”即所测的对应控制点A-1，B-1，C—1（实地测出相对应已知点的“WGS84坐标”）选择“水平与垂直"建立好对应点后，“计算"→“确定",三次确定后即把点校正后所得的参数应用于当前任务。

检查:

“文件”→“当前坐标参数”，水平平差：

经过点校正后所得水平校正参数.因为测量时间较长，基站在测区内搬动和重启,为了避免每天都重复进行点校正工作，每天开始数据采集之前先做一下重置当地坐标的工作，具体步骤如下:

前一收工时在第二天的测量区域附近采两到三个图根控制点（理论上一个即可）,并把测量结果保存下来；第二开工前对这三个点进行测量，并将其中一个点坐标键入文件中去“键入"→“点",在获得基站信号后“测量”→“测量点”实地测量该点。

到“文件”→“元素管理器"→“点管理器”中找到已测点A-1→“细节”→“重设当地坐标…”选取键入的已知点→两次“确定”即完成，也可以在重设当地坐标时直接输入,重设当地坐标后，对照另外两个的坐标是否与前一天测量值相符。

如果相符即可进行野外测量工作。

通过以上的操作，每天就不用重新做点校正。

3）数据采集

外业数据采集的质量直接关系到内业成图的质量，要测量的地形符准确合理符合实际，碎部点采集的合理性就显得尤其重要.地性线（山谷线、山脊线）被称为地貌结构的骨架线，在测量时如果观测条件良好，一定要采集足够密度的高程点。

为了使内业等高线生成符合实际并且美观,往往在地性线上平行要打三排点，这样等高线拟合时会更加平滑。

对于陡坎,一般应该在坎上和坎下采点,对于陡坎形状变化的地方要打点,对于很直