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课程设计

西江市城市规划地籍测量控制网

技术设计书

班级：

07测绘工程

（1）班

姓名：

牛晓丹

学号：

07201050144

指导教师：

夏开旺

安徽建筑工业学院

二零一零年六月

十、个人小结……………………………………………………………………34

一、概述

（一）、测区概况

1、测区范围

西江市位于东经

，北纬

，隶属J省L市，首期控制测量范围北至郑庄，南至牛山，东起英丁水库，西至西双湖，面积约35平方公里。

2、自然地理概况

西江市位于淮海平原，平均高程31米，陇海铁路自东向西穿城而过，沿公路东行40公里即达著名海港L市。

不仅交通方便，而且农业兴旺，为J省北部重要粮仓。

此外，还有城西双湖风景宜人，郊外温泉名闻遐迩，旅游资源的开发前景广阔。

市内道路整齐，建筑稠密，白昼人流如织，集市贸易繁荣，测量多有不便；郊外农田成片，通视情况良好，宜于全天作业。

测区气候温和，雨量偏少，平均气温七月份高达32摄氏度，一月份仅为-4摄氏度，3月至11月为理想外业时间。

（二）、建网目的

1、控制网建立目的

为适应城市建设及土地管理的需要，满足近期小区设计、远期工业新区规划和地籍测量的1：

1000测图要求而建立平面控制网。

2、精度要求和完成期限

按两级布网考虑，四等网点位中误差不大于

厘米，边长相对中误差不大于1/45000，一级导线网点位中误差不大于

厘米。

各级控制网测量技术要求以城乡建设部1985年颁发的《城市测量规范》为准（以下简称“规范”）。

3、完成期限

在二零一零年五月至六月，为期半个月。

4、技术设计与任务

根据上级主管部门提出的控制网目的，精度要求和完成期限，在踏勘测区现状和分析旧有资料的基础上，遵循实事求是、因地制宜，既符合规定，又多快好省的原则，立足作业单位的技术力量，通过多方面的分析、比较，最终制定出精度满足要求、方案经济合理、技术切实可行、适于长期使用的控制网技术设计。

（三）、旧有测绘资料

1955年××测绘大队曾在J省北部按国家旧法式（即苏联1939处法式）建立过二等补充三角网，并于1976年以三等插点加密。

现测区东南部牛山有一国家三等点（x=3820425.200，y=40386899.400米），高程为56.4米。

标石、占标尚好，在其东北方向10余公里处之马教，有一二等补点（注：

按国家旧式法，二等补充网最弱边精度为1/70000），占标已遭破坏。

（四）作业单位的技术力量

承担此次西江市规划控制测量任务的为××市建设局测量队，现有测量工程师一人，助理工程师二人，技术员二人及熟练测工若干人，主要装备有南方北极星9600GPS接收机、全站仪NIKION352，E-500计算机一部。

（五）技术依据

城乡建设部1985年颁发的《城市测量规范》

《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314－2001）

《精密工程测量规范》（GB／T15314－94）中的精密测距测量纲要

《国家三角测量规范》（GB/T17942－2000）

《全球定位系统（GPS）测量型接受机检定规程》（CH8016－1995）

二、首级网布网方法的选择

（一）、全面布网的特点

全面布网可使测区网点分布均匀且个点精度均匀，对全测区有很好的控制作用。

但网型的相关性很强，其一网点破坏，恢复较困难。

且全面布网耗费时间和资金都相当大，因此在实际的测量工作不采用该种方法进行控制测量工作。

（二）、逐级布网特点

逐级布网可以根据测量要求进行逐级布设控制网，它不仅可以满足测量的要求，还能将资金和人力资源达到很好的配置，能保证在工期范围之内完成测量任务。

（三）、首级网不同布网方法的分析比较

1）三角网：

图形简单，网的精度较高，有较多的检核条件，易于发现观测中的粗差，便于计算。

但在平原地区易受到障碍物的影响，布设困难大，有时不的不建造较高的觇标。

2）测边网：

由于完成一个测站上的边长观测通常要比方向观测容易和快捷得多，因而在仪器和通视条件都允许的情况下，布设测边网是个较好的选择。

但纯测边三角网可靠性较差。

3）边角网:

虽然有较高的精度，但相应工作量较大。

在精度要求较高的情况下，可布设部分测边、部分测角的控制网或边、角全测得控制网。

三、起算数据的获得

（一）、测区旧有资料的分析

①原有测绘成果：

国家三等平面控制点

牛山：

X=3820425.200，Y=40386899.400米，H=56.4米

②已有地形图：

1:

10000的图上设计纸质地形图。

经分析得，起算数据不足。

（二）、起算数据的确定

牛山（x=3820425.200，y=40386899.400米，高程为56.4米）已知，再通过提供的GPS接收机，定位测量出测区一控制点在WGS-84下的坐标，再转换到测区坐标下的坐标。

（三）、投影带与投影面的选择

1、投影带的选择

西江市位于东经

，北纬

，如下图所示：

选择不同的投影带情况下，测区所在的位置：

6°带第20带1.5°带3°带第40带

中央子午线中央子午带中央子午线

由上图可知，选择1.5度带较好，因此，测区选择的投影带为1.5度带。

2、边长投影基准面的选择

投影变形主要由以下两种因素引起;

（1）实量边长归算到参考椭球面上的变形影响，其值为⊿s1,有

⊿s1=-sHm/R

（2）、将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响，其值为⊿s2，有

⊿s2=1/2（ym/Rm）2s0

对于该测区，根据控制网的要求，可知：

边长相对中误差不大于1/45000，则边长投影变形应小于1/90000，即每公里的长度改正数不超过1.1cm。

测区平均高程H=31.00m，高程异常h=60.0m,边缘中央子午线40km。

则有：

Hm=H+h=91.00m

⊿s1=-（Hm/Rm）×s=-0.0143m

⊿s2=（Ym/Rm）2×s/2=0.0197m

⊿s=⊿s1+⊿s2=0.0054m

⊿s未超过允许值，所以边长基准面选择为高程面31m。

四、各级布网方案的分析比较

（一）、各级控制网图形结构的图上设计

根据对测区已有资料的分析，经过现场踏勘实地选点，按照有关规范的技术规定，在1/1万地形图上拟定出各级控制网控制点的位置和网的基本形式。

图上设计对点位的基本要求：

（1）从技术指标方面考虑

图形结构良好，边长适中，对于三角网求距角不小于300；便于扩张和加密低级网，点位要选在视野开阔，展望良好的地方；为减弱旁折光的影响，要求视线超越（或旁离）障碍物一定的距离；点位要长期保存，宜选在土质坚硬，易于排水的高地上。

（2）从经济指标方面考虑

充分利用制高点和高建筑物等有利地形、地物，以便在不影响观测精度的前提下，尽量降低觇标高度，充分利用旧点，以便节省造标埋石费用，同时可避免在同一地方不同单位数座觇标，出现既浪费国家资产，又容易造成混乱现象。

（3）从安全生产方面考虑

点位离公路、铁路和其它建筑物以及高压电线等应有一定距离。

（4）图上选点工作的方法及主要步骤:

①展绘已知点。

②根据上述基本要求，从已知点开始扩展。

③判断和检查点间的通视。

④估算控制网中各推算元素的精度。

⑤拟定水准联测路线。

⑥据测区的情况调查和图上设计结果，写出文字说明，并拟定作业计划。

（二）、多种布网方案的精度估算

国家四等平面控制网，验前单位权中误差：

2.5（s）

1、采用全测角部分测边方案

控制网中最大误差情况:

最大点位误差=0.0128（m）

最大点间误差=0.0122（m）

最大边长比例误差=246148

平面网验后单位权中误差=0.49（s）

2、采用全测角方案（具体参见附录）

控制网中最大误差情况：

最大点位误差=0.0214（m）

最大点间误差=0.0180（m）

最大边长比例误差=167898

平面网验后单位权中误差=0.52（s）

（三）、多种布网方案的确定

由上述精度比较可知，两种方案的精度都能满足本次测量任务，且部分测边角的精度相对较高；但部分测边角的费用和工作量都比较大，因此，经过综合评定本册测量任务应选用测角网。

（四）、觇标形式及高度确定

在本次西江市的控制网设计时，因控制点之间有挡住视线的障碍物，造成控制点之间不能互相通视，除此之外还，地球表面弯曲以及大气折光也造成通视的困难，所以我们必须建造占标，保证控制点之间能很好的通视。

在本次控制测量任务中我们选择了寻常标与屋顶观测台，其形式如下：

寻常标

屋顶观测台

离障碍物较近点的占标高度微量上升，可以使得离障碍物较远点的占标高度下降很多，所以在进行占标高度调整时，在保证通视的条件下，应先确定离障碍物较远点的最低占标高度。

（四）标识设计

位于地面上的平面控制点均由下面的盘石和上面的柱石组成，盘石和柱石均用混凝土预制而成，标石规格如下：

五、作业方案的论证

（一）、使用仪器的选择

J1经纬仪，南方北极星9600GPS接收机，全站仪NIKION352，E-500计算机一部。

（二）观测纲要的论证

①按照国家三角测量技术规范的规定，各等三角测量按三角形闭合差计算的测角中误差不超过下表的规定：

等级

一等

二等

三等

四等

测角中误差

±0.7″

±1.0″

±1.8″

±2.5″

②四等三角测量技术指标：

项目

仪器

光学测微器两次重合读数差

半测回归零差

一测回内2C互差

划归同一起始方向后，同一方向值各测回互差

三角形最大闭合差

方向观测法测回数

DJ07

1秒

5秒

9秒

5秒

9秒

4

DJ1

1秒

6秒

9秒

6秒

6

DJ2

3秒

8秒

13秒

9秒

9

③各等三角测量中最弱边的边长相对中误差不超过下面规定：

等级

一等

二等

三等

四等

边长相对中误差

1/20万

1/12万

1/7万

1/4万

本次测量采用的是国家四等三角测量，最后测得的测角中误差为1.88秒，边长相对中误差为1/104016，都符合规范要求。

六、有关技术问题的说明

具体各项限差参见测量规范。

方向采用全圆观测法,边长采用光点测距法。

测方向：

根据测量规范的要求，测方向需要用J1的经纬仪测量四个测回。

有误差传播定律可知，J1测量四个测回角度中误差为±0.5″，取其两倍到三倍为极限值，其值为±1.0″—±1.5″，在我们设计的角度中误差2.5″以内，故可行。

测距：

根据测量规范的要求，测量往返测量一次，一个测回。

测量是选用标称精度为2+2的全站仪，以测量要求的平均边长（2km）为例，根据误差传播定律可知，其测边的中误差为5.66mm，平均边长相对中误差为3/1000000。

取其两倍中误差为极限值，也是符合要求的。

七、业务组织和作业计划

（一）作业进程表

项目

单位

工作量

所需组目

五月

六月

三角踏勘点

点

11

1

25--26

三角造标埋石

点

11

1

27—28

高精度天文方位角测定

个

1

1

29

高精度边长测定

条

1

1

30

四等边长测定

条

5

1

31--01

四等三角观测

个

12

1

02--05

三角网平差计算

个

2

1

06--10

检查、总结

本

11--17

验收

17--19

（二）材料和经费预算

经费预算（单位：

元）

序号

项目

难易等级

单位

组日定额

收费标准

工作量

所需组日

所需经费

标号

1

2

3

4

5

6

7

8

1

三角踏勘选点

四

点

1.0

400

11

4400

2

三角造标

寻常

座

1.0

900

12

10800

3

三角埋石

四

点

0.7

600

11

6600

4

三角观测

四

点

0.7

600

12

7200

5

测定高精度天文方位角

个

1

4000

1

4000

6

测定高精度边长

条

1

5000

1

5000

7

测定四等边长

条

2

1000

5

5000

8

三角网平差计算

2天

4000

2

8000

9

整理资料、总结

4天

10

自我检查

2天

11

队部验收

2天

总计

48000

八、结语

此课程设计是应用所学控制测量基本理论，结合某城市规划/地籍测量的实际，拟定出平面各级控制网的技术设计。

设计时，以牛山处的点为已知点，通过踏勘选点，选定其他控制点，使控制点均匀分布测区。

通过高精度仪器进行测边测角来解决起算数据不足的问题。

利用全站仪测距测定一些边，经纬仪测角测出全部角，利用平差易分别进行了测角网和边角网的平差计算，比较平差结果，看是否符合精度要求，并从经济效益等考虑最佳布网方案。

最后分析得到的方案能满足控制网技术设计的要求，即遵循实事求是、因地制宜，既符合规定，又多快好省的原则，且方案精度满足要求、经济合理、技术切实可行、适于长期使用。

不足之处：

一开始就根据老师给的已有网形进行分析计算，并未进行网形优化，后发现若把5—9边改为4—8边得到新的网形再进行设计计算，所得精度会更高。

且现所作的测边网精度满足要求，精度也不低，但根据平差所得精度统计图中的点位误差分布不是很均匀。

九、附录

（一）测角网

控制网平差报告

[控制网概况]

1.本成果为按[平面]网处理的平差成果

计算软件：

南方平差易2002

网名:

西江市城市规划/地籍测量控制网--三角网计算日期:

2010/6/1815:

20

观测人:

牛晓丹记录人:

牛晓丹

计算者:

牛晓丹测量单位：

备注:

平面控制网等级：

国家四等，验前单位权中误差：

2.5（s）

2.控制网中：

方向方位平距XY点

待定43010

固定2

3.控制网中最大误差情况

最大点位误差=0.0214（m）

最大点间误差=0.0180（m）

最大边长比例误差=167898

平面网验后单位权中误差=0.52（s）

[方向观测成果表]

测站

照准

方向值（dms）

改正数（s）

平差后值（dms）

备注

牛山

粮库

0.00002

0.00

农业站

40.45389

0.28

40.45391

加油站

89.27197

-0.43

89.27192

粮库

牛山公社

0.00002

0.00

农业站

57.27172

0.14

57.27174

牛山

91.21605

-0.24

91.22003

铁路

226.45518

0.16

226.45520

南楼

283.31489

0.15

283.31491

牛山公社

0.00002

-0.20

0.00000

农业站

云海楼

0.00002

0.00

加油站

38.35014

-0.32

38.35011

牛山

123.46417

-0.46

123.46412

粮库

229.06193

-0.08

229.06192

牛山公社

258.26413

-0.55

258.26408

云海楼

0.00002

-0.20

360.00000

牛山公社

南楼

0.00004

0.00

东堤

81.31407

0.03

81.31408

云海楼

170.56406

0.09

170.56407

农业站

199.45000

0.31

199.45003

粮库

292.57212

0.18

292.57213

南楼

0.00004

-0.35

360.00000

加油站

牛山

0.00003

0.00

农业站

46.06398

-0.08

46.06397

云海楼

81.14004

-0.70

81.13597

英北

139.32229

-0.22

139.32227

牛山

0.00003

-0.29

360.00000

英北

加油站

0.00003

0.00

云海楼

70.23196

-0.67

70.23189

化肥厂

134.51375

0.31

134.51378

化肥厂

英北

0.00005

0.00

云海楼

42.48190

0.90

42.48199

东堤

154.04191

-0.03

154.04191

东堤

化肥厂

0.00001

0.00

云海楼

27.47415

-0.58

27.47409

牛山公社

79.16407

-0.39

79.16403

南楼

125.38196

-0.10

125.38195

北堤

189.52216

0.05

189.52217

化肥厂

0.00002

-0.18

360.00000

南楼

北堤

0.00003

0.00

东堤

37.31402

-0.20

37.31400

牛山公社

89.38196

0.40

89.38200

粮库

126.07307

-0.26

126.07304

铁路

183.50010

-0.35

183.50006

北堤

0.00003

-0.32

360.00000

云海楼

牛山公社

0.00004

0.00

东堤

39.06003

0.39

39.06007

化肥厂

80.02216

-0.89

80.02207

英北

152.45415

0.31

152.45418

加油站

204.03597

0.16

204.03599

农业站

310.21391

-0.21

310.21389

牛山公社

0.00004

-0.40

360.00000

北堤

东堤

0.00002

0.00

南楼

78.14175

0.36

78.14179

铁路

南楼

0.00003

0.00

粮库

65.31333

-0.63

65.31327

[平面点位误差表]

点名

长轴（m）

短轴（m）

长轴方位dms

点位中误差m

高程中误差m

粮库

0.0097

0.0078

68.5705

0.0125

农业站

0.0042

0.0036

15.0044

0.0056

牛山公社

0.0094

0.0068

79.3514

0.0116

英北

0.0047

0.0026

144.0827

0.0054

化肥厂

0.0091

0.0056

114.5215

0.0107

东堤

0.0122

0.0093

97.0926

0.0153

南楼

0.0144

0.0105

78.0045

0.0178

云海楼

0.0043

0.0027

84.1248

0.0051

北堤

0.0172

0.0128

101.1418

0.0214

铁路

0.0160

0.0113

50.4036

0.0196

[平面点间误差表]

点名

点名

MT（m）

MD（m）

D/MD

T方位

D距离（m）

备注

牛山

粮库

0.0125

0.0091

341760

68.5705

3122.4743

牛山

农业站

0.0056

0.0039

465021

15.0044

1806.3314

粮库

牛山公社

0.0053

0.0044

238374

89.3040

1037.3748

粮库

农业站

0.0097

0.0081

260537

55.5551

2113.8602

粮库

牛山

0.0125

0.0091

341760

68.5705

3122.4743

粮库

铁路

0.0102

0.0089

167898

73.5816

1492.0267

粮库

南楼

0.0092

0.0077

208430

92.3451

1606.4118

粮库

牛山公社

0.0053

0.0044

238374

89.3040

1037.3748

农业站

云海楼

0.0043

0.0034

328708

87.1706

1128.5562

农业站

加油站

0.0056

0.0039

478515

15.0044

1882.8167

农业站

牛山

0.0056

0.0039

465021

15.0044

1806.3314

农业站

粮库

0.0097

0.0081

260537

55.5551

2113.8602

农业站

牛山公社

0.0086

0.0075

239015

83.5533

1784.7085

农业站

云海楼

0.0043

0.0034

328708

87.1706

1128.5562

牛山公社

南楼

0.0090

0.0076

222043

88.3331

1696.1548

牛山公社

东堤

0.0089

0.0069

266385

92.0430

1849.6736

牛山公社

云海楼

0.0096

0.0078

294376

86.1522

2294.7215

牛山公社

农业站

0.0086

0.0075

239015

83.5533

1784.7085

牛山公社

粮库

0.0053

0.0044

238374

89.3040

1037.3748

牛山公社

南楼

0.0090

0.0076

22204