E级控制测量技术方案

肥西县城镇地籍调查与测量

控制测量

实施方案

辽宁省第一测绘院

二00五年九月

目录

1.测区概况 (2)

2.作业依据 (2)

3.已有资料的利用及坐标系统的选择 (2)

3.1工作底图 (2)

3.2平面坐标系统 (2)

3.3高程系统 (2)

4.平面控制测量 (3)

4.1E级GPS网 (3)

4.2一级光电测距导线测量 (7)

5.高程控制测量 (11)

5.1水准路线 (11)

5.2技术要求 (11)

5.3仪器要求 (11)

5.4观测 (11)

5.5观测要求 (11)

5.6手簿要求 (12)

5.7平差计算 (12)

5.8提交资料 (12)

6.提交成果 (12)

6.1基本成果 (12)

6.2数据成果 (13)

控制测量实施方案

1、测区概况

肥西县隶属合肥市，位于安徽省中部，属江淮丘陵地区，东临巢湖，西接六安，南望舒城、庐江，北邻长丰、寿县。地理坐标为东经11710，北纬3142，为亚热带湿润季风气候，年平均气温在15℃－16℃之间，梅雨显著、夏雨集中，气候条件优越，气候资源丰富。总面积2168平方公里，其中耕地104万亩，山场15.6万亩，水域面积58万亩（包括巢湖水面25万亩）；辖17乡12镇、369个村（居），总人口96.5万人，其中农业人口84.2万人。

2、作业依据

（1）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2001）

（2）《全球定位系统城市测量技术规程》（GJJ73-97）

（3）《城镇地籍调查规程》（TD1001-93）

（4）《城市测量规范》（CJJ8-99）

（5）《地籍测绘规范》（CH5002-94）

3、已有资料的利用及坐标系统的选择

3．1工作底图

利用省测绘局出版的1：1万地形图作为控制网布设工作底图。

3．2平面坐标系统

采用1980西安坐标系，高斯—克吕格投影，按3分带计算平面直角坐标（中央子午线117）。利用优于国家四等精度的控制点作为平面起算依据，布设一级光电测距导线网或E级GPS 控制网。为使肥西县能够具有统一的坐标系统，优先选用省测绘局各院布设的二、三、四等GPS控制点及三角点作为平面起算数据。

3．3高程系统

采用1985国家高程基准。利用历年来各部门完成的优于国家三等精度的高程控制点作为高程起算依据，连接各等级点组成四等水准网。

4、平面控制测量

测区内可采用GPS快速静态定位模式布设E级GPS控制网或全站仪布设一级光电测距导线网作为平面控制基础。

4．1E级GPS网

采用GPS技术布设E级GPS控制网作为平面控制基础。要求满足《全球定位系统（GPS）测量规范》中E级控制各项指标和规定的要求。

4.1.1主要技术指标

平均边长最弱边边长相对中误最弱点点位中误差

（m）差（cm）

300≤1/45000≤ 5.0

4.1.2GPS网的布设

1、布网原则与设计

（1）以野外数字化测图范围内街坊界线作为E级GPS控制网布设的参考基础；当以河流等地物作为街坊界线时，应考虑满足河流两侧的街坊二级及图根导线的布设需要。

（2）以能够满足进一步发展为原则，均匀分布点位，根据实际需要和交通、地形状况进行设计；

（3）为保证常规测量仪器野外数字化测图时的正常使用，每点必须至少有1个通视方向；

（4）GPS网应有一个或若干个独立观测环构成，也可采用附合路线形式构成，但闭合环的边数或附合路线的边数应不大于10；

（5）至少联测3个以上高等级控制点。

2、选点

（1）点位的选择应符合设计要求，并有利于运用其它测量手段进行扩展；为便于二级导线及图根导线的布设，应首先考虑在道路交叉口、巷道口、单位出入口等地布设点位。

（2）基础坚实稳固，易于点位的长期保存，此外还应考虑有利于安全作业；

（3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔；

（4）点位应远离大功率无线电发射源200米以上及高压输电线50米以上；

（5）点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体；

（6）应充分利用符合上述要求的既有控制点。

3、埋石

（1）点位选在道路边或公共设施的水泥地面，可在地面钉钢钎并以红油漆标示；普通点位应埋设永久性标石，具体类型见《城市测量规范》CJJ8-99附图C.3.1。埋设时坑底填以砂石，捣固夯实或浇灌混凝土底层，确保点位稳固耐用；

（2）点号统一以FXGT为标识，后缀以流水号进行编号，在之间加上标识等级的E，如FXGT-E01、FXGT-E02等。

（3）实地绘制点之记，并应符合《全球定位系统（GPS）测量技术规范》（GB/T18314-2001）附录B的要求；

（4）标绘控制网图，并表示出相邻点的通视方向。

4.1.3施测

1、选择经过检验标称精度优于10mm+5ppm d的3台以上接收机进行同步观测，采用静态或快速静态定位模式，宜采用边连接方式前进；

2、主要技术要求

卫

星

高度角

有

效观测卫

星数

平

均重复设

站数

时

段长度

数

据

采

样间隔

PDO

P

≥

15≥4

≥

1.6

≥

40min 15s6

外业观测时段长度应根据同步观测点间距离、观测条件等情况适当调整；

3、观测前应编制GPS卫星可见性预报表，研究所要观测点的最佳时间段，并制定工作计划；

4、天线基座应严格对中置平；定向标志应指向正北，误差不宜超过5；天线高测前、测后各量取一次，较差应≤3mm，取中数使用；

5、接收机在观测期间应防止震动、移动，防止人和物体靠近天线，不应在旁边使用对讲机；

6、测量手簿按作业程序认真逐项填写，要清晰、整洁，不允许事后补记或追记；

7、雷雨过境时应关机停测，并卸下天线以防雷击；

8、观测中应保证接收机工作正常，数据记录正确，每日观测结束后，应及时将数据转存至计算机硬、软盘上，确保观测数据不丢失。接收机内存数据文件在卸到外存介质时，不得进行任何剔除或删改，不得调用任何对数据实施重新加工组合的操作指令。

4.1.4数据处理

1、基线解算及检核

（1）采用双差相位观测值进行基线解算，采用双差固定解作为最终结果；

（2）复测基线的长度d的较差ds应满足下式：

ds≤22

以实际平均边长计算。

（3）若干个独立基线构成独立闭合环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定：

Wx≤3n Wy≤3n

Wz≤3n Ws=≤33n

n为闭合环边数；以实际平均边长计算。

（4）可以舍弃在复测基线边长较差、同步环闭合差、独立环闭合差检验中超限的基线，但应保证舍弃基线后的独立环所含基线数≤10，否则应重测该基线或有关同步图形。

2、平差处理

(1)当各项质量检验符合要求时，应以所有独立基线组成闭合图形，以三维基线向量及其相应方差协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS-84系三维坐标作为起算依据，进行GPS网的无约束平差；

(2)在无约束平差确定的有效观测量基础上，在1980西安坐标系下进行二维约束平差；

(3)无约束平差中，基线向量的改正数绝对值(V△x，V△y，V△z)应满足下式要求，否则应找出粗差并予以剔除，重新进行无约束平差；

V△x≤3V△y≤3V△z≤3

(4)约束平差中，基线向量的改正数与剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差(dV△x，dV△y，dV△z)应符合下式的要求，否则应找出并剔除误差较大的约束值，重新进行平差；

dV△x≤2dV△y≤2dV△z≤2

(5)E级GPS点高程采用四等水准联测。

4.1.5提交资料

E级GPS网测量工作结束后，应提交以下资料：

1、仪器鉴定资料；

2、外业观测记录；

3、数据处理报告及成果表；

4、所有原始数据资料；

5、GPS网示意图；

6、GPS点点之记；

7、技术总结及成果验收报告；

4．2一级光电测距导线测量

4.2.1主要技术要求

等级

闭合

环或附合导

线长度(Km)

平

均边长

(m)

测

距中误

差(mm)

测角

中

误差

()

导线

全长相对闭

合差

最

弱点点位

中误差

(cm)

一

级≤3.6

≤

300

≤

15

≤

5.0

≤

1/14000

≤

5.0

4.2.2结点网导线长度

导线网中结点与高级点间或结点间的导线长度不应大于附合导线规定长度的0.7倍。

4.2.3短导线

当附合导线长度短于规定长度的1/3时，导线全长的绝对闭合差不应大于13cm。

4.2.4长导线

导线的总长和平均边长可放长至1.5倍，但其绝对闭合差不应大于26cm。当附合导线的边数超过12条时，其测角精度应提高一个等级。

4.2.5布设点位

在四等GPS点或更高等级控制点之间，沿街坊界线在工作底图上设计一级导线网或单一附合路线。要求点位分布尽量均匀，以满足实际需要为原则。为方便二级导线及图根导线的布设，尽量在道路交叉口、巷道口、单位出入口等地布设点位。当以河流等地物作为街坊界线时，应考虑满足河流两侧的街坊二级及图根导线的布设需要。

4.2.6埋石

根据设计到实地落实点位。点位应选取在土质坚实的地方，便于埋石、观测与保存。导线相邻边长不宜超过1：3。测线宜高出地面和离开障碍物1米以上。点位选在道路边或公共设施的水泥地面，可在地面钉钢钎并以红油漆标示；普通点位应埋设永久性标石，具体类型见《城市测量规范》CJJ8-99附图C.3.1。埋设时坑底填以砂石，捣固夯实或浇灌混凝土底层，确保点位稳固耐用；尽量利用原有城市控制点和国家控制点的点位。

4.2.7编号

点号统一以FXGT为标识，后缀以流水号进行编号，在之间加上标识等级的I，如FXGT-I01、FXGT-I02等。

4.2.8点之记

一级导线点选埋结束后作点之记，装订成册，随成果一并上交。

4.2.9水平角观测

1、观测前应对所使用的经纬仪或全站仪按《城市测量规范》CJJ8-99第2.3.1条进行检校，符合要求后方可使用；

2、采用方向观测法观测，当方向总数超过3个时应归零。在观测过程中，仪器不应受日光直接照射，气泡中心位置偏离整置中心不应超过一格。否则应重新整置仪器。

3、水平角观测的技术要求

测角中误差（）方位角闭合差（）

≤ 5.0≤10n 4、方向观测法各项限差规定

光学测微器两次重合读数

差()

半测

回归零差

()

一测

回内2C较差

()

同一

方向值各测

回较差()

当照准点方向的垂直角超过3时，该方向的2C 较差可按同一观测时间段内的相邻测回进行

比较，其差值仍按上表规定。按此方法比较应在手簿中注明。

5、在高等级点设站测低等级点方向时，应联测两个高等级方向，且宜是与低等级方向构成图

形的高等级方向。高等级方向间夹角的观测值与原观测值(或平差值)之差不应超过2m 12+m 22，式中m 1，m 2为相应与新、旧成果等级规定的测角中误差。

6、水平角观测的记录要求清晰、整洁，原始观测数据的更改应符合《城市测量规范》CJJ8-99

第2.6.3条的规定，记录、计算取位至秒。 4.2.10距离观测

1、对所使用的测距仪和全站仪进行测距常数的测定和测距精度的鉴定。

2、导线边采用II 级以上测距仪，单程2测回测定。测回内读数较差≤10mm ，单程测回间较

差≤

15mm 。

3、每条边量测测站一端的气象数据。温度取位至0.5℃，气压取位至1kpa 或1mmHg 。

4、导线边长应进行加常数、乘常数、气象、倾斜改正。并将边长归算到参考椭球面，最终归

算到高斯平面上。

5、导线边长可通过两点间高差或观测垂直角进行改平，按《城市测量规范》CJJ8-99第

2.4.10和2.4.11条执行。按《城市测量规范》CJJ8-99第2.4.12条进行测距边水平距离的高程归化和投影改化。

6、导线边距离观测记录要求清晰、整洁，原始观测数据的更改应符合《城市测量规范》CJJ8-99第2.6.3条的规定，记录、计算取位至1mm 。 4.2.11数据处理

一级导线的平差计算在微机上利用可利用清华山维NASEW2000或类似软件进行严密平差。结果

文件要求包括起算数据、方向观测值和归化后的边长值、方位角闭合差和坐标闭合差、方向和边长值的改正值、坐标、单位权中误差、点位中误差、边长相对中误差、测角中误差。 4.2.12提交资料

一级导线测量工作结束后，并应提交以下资料： 1、仪器鉴定资料； 3、外业观测记录； 4、数据处理报告及成果表； 5、一级导线点展点图； 6、一级导线点点之记； 7、技术总结及成果验收报告。 5、高程控制测量 5．1水准路线

除建筑物顶上的点外，其余GPS 点和一级导线点均施测四等水准。综合考虑高等级水准点的位

置、测区交通状况、水系情况和技术要求在工作用图上设计四等水准附合路线或结点网。

5．2技术要求

四等水准附合路线或环线长度应≤15Km，水准网中结点间或结点与高级点间附合路线长度应≤10.5Km。附合路线或环线闭合差应≤20Lmm(L为附合路线或环线长度，以Km计)。每千米高差中数偶然中误差应≤5mm，每千米高差中数全中误差应≤10mm。最弱点的高程中误差≤2cm。5．3仪器要求

四等水准使用N

2水准仪和双面区格式木质标尺进行施测。施测前必须对水准仪及水准标尺进行

检验。

水准仪的i角在作业前、中、后分别检查，其值应≤20。区格式木质标尺的米间隔平均真长与名义长之差应≤0.50mm。

5．4观测

四等水准测量采用中丝读数法，直读距离，观测顺序为后后前前。转站点采用尺台，尺台应选放在土质坚硬处。

5．5观测要求

视线长度应≤100m，前后视距差应≤5.0m，视距累计差应≤10.0m，视线高度应保证三丝能读数。黑红面读数较差应≤ 3.0mm，黑红面高差之差应≤ 5.0mm。

5．6手簿要求

外业观测手簿的记录应清晰、整洁，原始观测数据的更改应符合《城市测量规范》CJJ8-99第3.6.2条的规定。观测高差应加入标尺每米真长的改正。

记录中高差取位至1mm，高差中数取位至0.1mm，距离取位至1m，计算时各测段距离总和取位至10m，高差总和取位至1mm，高程取位至1mm。

5．7平差计算

四等水准的平差计算在微机上利用清华山维NASEW2000或相关软件进行严密平差。结果文件要求包括起算数据、原始观测的经尺长改正后的高差和距离值、路线闭合差、单位权中误差、高程中误差、高程。另外计算每千米高差中数偶然中误差和全中误差。

5．8提交资料

四等水准测量工作结束后，应提交以下资料：

(1)仪器鉴定资料；

(3)外业观测记录；

(4)数据处理报告及成果表；

(5)水准施测路线图；

(6)技术总结及成果验收报告。

6、提交成果

6．1基本成果

（1）技术设计书；

（2）仪器鉴定资料；

（3）控制测量原始观测记录；

（4）平差计算成果；

（5）点之记；

（6）控制点成果表；

（7）控制网图；

（8）水准施测路线图；

（9）控制测量技术总结；

（10）成果验收报告。

6．2数据成果

（1）技术设计书（Word格式）；

（2）控制点成果表（Excel格式）；

（3）控制网图（规定的AutoCAD格式、E00格式）；

（4）水准施测路线图（规定的AutoCAD格式、E00格式）；

（5）控制测量技术总结（Word格式）；