控制测量技术设计书

控制测量技术设计书

1．工程名称及任务。

2．测区概况简述。

3．已有资料的来源及分析、利用论证。

4．坐标系统的选择及处理方法的论证，起始数据的配置和处理。

5．水平控制网布设方案阐述，其中包括：

（1）首级网的等级和布网方式，以及本次控制网在精度和密度方面对日后布设加密网的保证。

（2）控制网（点）精度估算的简要过程及结果。

（3）从经济上、技术上、精度上对两个以上布网方案进行对比论证，从中确定一个最优方案。

（4）填写精度统计表。

6．技术依据及作业方法。内容主要包括：

（1）工程执行的规范及施测细则。

（2）觇标及标石图并注明规格，材料及埋设方法（绘出示意图）。

（3）仪器的选择及检验项目要求。

（4）观测方法及各项限差（参阅规范或教材，不能杜撰）。

（5）概算内容和平差方法。

7．工作量综合计算及工作进程计划表（自行估计）。

8．需用的主要仪器设备（包括名称、型号和标称精度）、材料及经费预算。

9．工程项目完成后应提交的资料清单。

目录

一．测区情况

1.1测区位置及面积

1.2地理状况

二.作业依据

三．测区已有资料及利用

3.1平面控制资料

3.2高程控制资料

3.3其他资料

四．平面控制测量

4.1E级GPS测量

4.2三级导线测量

五．高程控制测量

5.1四等水准测量

5.2光电测距三角高程测量

六．一级导线、水准测量和光电测距三角高程测量平差计算6.1观测数据的检查

6.2平差计算

七．提交成果资料

7.1技术总结

7.2控制点成果表的制作

7.3控制网图的制作要求

八．图根控制测量

8.1图根导线

8.2图根高程测量

8.3平差计算

8.4提交资料

九．附图、附表、附件

本次实习的目的是了解控制测量作业的全过程，通过对长沙县水渡河及其周边地区实现控制测量，巩固课堂学习的理论知识，将理论及实践有机结合，提高理论水平及外业操作能力。

一．测区情况

1.1测区位置及面积

东经113°，北纬28°向涉及周围13km左右。

施测范围呈不规则形状，范围面积约14km2。

1.2地理状况

测区位于长沙县水渡河区，交通便利。东至水渡河大桥、筒灰村、望新村、孙家坡、长沙人民政府一线，南到开元路、国防科大，西沿洪山路一线，北止水渡河。

测区为经济开发区，农田。构成了以经济开发去为主的城市建筑物，以星沙大道、开元路、洪山路、潇湘西路、湘龙路及附属街坊的建筑区，西北边的成片

农田，该区地势平坦，便于开展成片测绘作业，测区东南部建筑密度较大，对于开展成片测绘作业有一定的影响。

测区内有星沙大道、开元路、洪山路、潇湘西路、湘龙路等公路，交通方便，但人口密集，特别是测区东南部车水马龙，将给工作带来不便。

测区属于亚热带季风性气候，冬夏季测量受一定的影响。

二.作业依据

1、《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314—2001)；

2、《国家三、四等水准测量规范》(GB12898—91)；

3、《城市测量规范》(CJJ8-99)；

4、《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》(GB/T7929-1995)

5、《1：500、1：1000、1：2000地形图要素分类及代码》(GB14804-93)；

6、《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》(GB/T18316-2001)；

三．测区已有资料及利用

3.1平面控制资料

委托方提供的在测区内有两个长沙县国土局GPS一级控制点，点号分别为G007，G008。属于长沙独立坐标系，中央子午线为114°。

3.2高程控制资料

点号G007，G008，点位保存完好，成果为1985国家高程基准，可用于本测区高程起算。

3.3其他资料

2009年我测量组在该测区内施测的三等水准，GPS控制测量的成果，可用于参考。

四．平面控制测量

4.1 E级GPS测量

本测区以G007，G008为起算点，沿测区周围及中部布设E级GPS控制网点，以满足三级导线加密控制的需要,详见附图一。

4.1.1 GPS点点位选埋

4.1.1.1选点

GPS待定点已于1∶2000图上圈定，每点均应保证至少及一个邻近点通视，以满足三级导线布设的要求。点位应选在基础稳定，土质坚实的地上，以便长期保存利用。

周围应便于安置接收机设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角应小于15°。

应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等)，其距离大于400m；远离高压输电线，其距离不得小于200m。

附近不应有强干扰卫星信号接收的物体，并尽量避开大面积水域和大型建筑物。

待定点附近小环境（地形、地貌、植被等）应尽可能及周围大环境保持一致，以减少气象代表性误差。

GPS点位选定后，应绘制GPS网选点图。

4.1.1.2 E级GPS点点位编号

冠以“D”，后面加流水编号，如：D1、D2、D3、…D7。E级GPS标石面应刻制“GPS”；年代“2010”；点号“D”及作业单位“测量第四组”。

4.1.1.3埋石

E级GPS点的标石按《GPS规范》制作，中心标志采用铸铁标志。

当选在坚固房顶上时，不能埋设在隔热层上。

4.1.1.4提交成果资料

选点埋石后应绘制点之记，点之记样式应符合《GPS规范》要求。要求点之记采用Word制作，其中的略图可采用CAD制作，但应转换为影像格式插入到Word文档中，标志面照片也转换为数字影像插入到Word文档中。

提交的资料包括：点之记成果1套，首页为GPS网选点图，对应的数据拷贝。

4.1.2 E级GPS观测

E级GPS测量其技术指标应符合表一的规定。

4.1.2.1仪器设备

南方（south）RTK一台套接收机。

4.1.2.2作业准备

记录手薄。

编写观测计划，观测计划报监理单位备案后开始观测。

4.1.2.3测量基本技术规定

测区概略定位解的取值为东经:113°;北纬:28°。

在每个点上应选择强度因子PDOP必须小于或等于3良好的观测窗口观测作业，观测时应密切注视PDOP值，观测窗口必须具有同步的4颗以上的可见卫星数，卫星离地平高度角应大于15°。

观测点号的输入和记录，采用点号直接输入，如1号站输入记录为D01。每测站观测前后应各量取天线高一次，两次量高之差不应大于3mm，取平均值作为最后天线高。

天线定向标志线应指向正北。

雷雨季节架设天线时要注意防雷击，雷雨过境时应暂时关机停止观测，并卸下天线。

观测时段应≥1.6。

气象观测应符合《GPS规范》的要求。

GPS测量作业基本技术规定应符合《GPS规范》的要求。

4.1.3内业数据处理

4.1.3.1基线解算

基线解算前应对全部外业资料进行全面检查。

基线解算采用南方软件进行基线处理。

基线解算方案（应简要补充）。

4.1.3.2数据核检

计算同一时段观测值的数据剔除率，其值应小于10%；

计算同步边各时段平差值的中误差及相对中误差，相对中误差计算公式：σ= 式中：σ——标准差（mm）;a——固定误差≤10mm;b——比例误差系数≤ 10ppm;d——相邻点间距离（km）

同一条边任意两个时段的成果互差，应小于D级规定的精度2 倍。

三边同步环，第三边处理结果及前两边代数和，其差值应小于下列数值：Wx≤ σ／5; Wy≤ σ／5; Wz≤ σ／5；W= ≤3σ／5 式中：σ——D级规定的精度(按平均边长计算)。

若干个独立观测边组成闭合环时，各坐标分量闭合差应符合下式规定：Wx≤3σ ; Wy≤3σ ; Wz≤3σ 式中：n——闭合环中的边数; σ——D级规定

的精度(按平均边长计算)。当检核发现需补测或重测的边，应尽量安排一起进行同步观测。

4.1.3.3 GPS网的平差

采用南方测绘公司提供的平差易软件进行整体平差。（对平差过程的主要环节和要求进行补充）。

4.1.4技术总结

（内外业技术总结合并，按《GPS规范》要求补充有关内容。）

4.1.5提交成果资料

仪器检验资料；

观测手薄；

控制网展点图；

控制点成果表；

GPS测量技术总结。

4.2三级导线测量

4.2.1导线网布设

在E级GPS网（点）的基础上，布设城市三级光电测距导线，沿道路及测区边缘，以多结点网或附合路线的形式布设，不允许布设闭合导线。结点导线网导线节长度一般不宜大于附合路线规定长度的0.7倍；导线平均边长应控制在350m之内，长短边比不应超过1:3。主要技术指标按表2规定执行。

4.2.2选点，埋石

城市三级导线点位应选定于便于利用和能长久保存的位置。相邻点之间通视应良好，便于观测及长期保存使用。

城市三级导线点应埋设标石，位于高层建筑物顶上的控制点，不得埋设于隔热层上。中心标志（包括水泥、沥青路面）采用特制铸铁标志，应尽量利用测区内已有的埋石标志，避免重复埋石，以防后续使用错误，城乡接合部标石制作及埋设应按《规范》要求执行。标石规格及埋设要求见附录一。

城市三级导线点点号以JMI再加流水编号，如JMI01、JMI02、……JMIn。编号在导线节中应尽量做到顺序连号，不得有重号。埋石后，测区检查人员必须对埋石情况予以检查，方可进行观测。

4.2.3水平角观测

水平角观测采用DJ5型全站仪按方向法观测。观测前，所使用之仪器应按《规范》第2.3.1条（P10）要求进行检验。记录可使用各种电子手簿或人工进行记录。可不作度盘和测微器的位置分配。

在高级点设站时，应尽可能联测二个高级方向进行检查，观测值及原平差角之差应≤±2 （式中m1、m2为相应于新、旧成果等级规定的测角中误差）。

水平角观测成果的重测和取舍按《规范》第 2.3.12条（P14）执行。水平角观测技术要求按表2执行。

4.2.4导线网边长测量

导线边长测量及测角同步进行,采用电子记录。

三级导线边长以经鉴定后的电子全站仪单程测定二测回（每测回二个读数记录，但在记录之前应先预测几次，边长稳定后再作记录），测距一测回内读数较差应＜±5mm，测回间较差应＜7mm。测距时温度气压只在测站读取，温度读至0.5℃，气压读至1Hpa。仪器加乘常数，气象常数可直接置入全站仪自动改正。

导线边长改平，垂直角采用及测角测边同型号全站仪按中丝法及测边同向观测二测回，技术要求按表2执行。

五．高程控制测量

5.1四等水准测量

5.1.1布网要求

本测区四等水准网，沿平坦地区的E级GPS点及三级导线点采用附合路线或结点网形式进行布设，原有四等水准点不能作为四等水准的起算，主要技术指标见附表3。

5.1.2仪器检验

水准观测前水准仪和水准标尺应进行下列项目检验并记录。

5.1.1.1水准仪检验项目

检视水准仪及脚架的完好性；

圆水准器（概略整平用的水准器）安置正确性的检验；

视准轴及水平轴相互关系（交叉误差及i角）的检验。

5.1.1.2水准标尺检验项目

检验水准标尺是否牢固无损；

水准标尺水准器的检查及改正；

水准标尺分划面弯曲差（矢距）的测定；

水准标尺分划线每米分划间隔真长的测定；

一对标尺基辅分划及零点差测定。

5.1.3四等水准观测

本测区起始水准点引用前必须先进行已知点检测（附合路线可及路线观测一并进行）；作业开始后的一周内每天应对水准仪进行一次i角检测，i角不得大于20″，i角稳定后可每隔15天测定一次。

四等水准观测，以中丝测高法进行单程观测（附合路线）。直接读取视距，观测顺序为后─后─前─前。四等水准支线应进行往返观测。每测段的测站数必须是偶数。联测E级GPS点及三级导线点应为偶数站，但不作测段处理。

四等水准观测原始数据，可采用各种电子手簿进行记录，应输出各站观测数据及测段汇总，原始记录输入微机后应进行存盘备查，输出前所有数据不得更改或编辑，违者成果销毁重测，并追究责任。

平差计算前，水准高差应进行尺长改正及正常水准面不平行改正(此项改正若不影响至0.001m，可免于计算，应先按最大纬差进行估算)。

5.2光电测距三角高程测量

测区未经水准联测的三级导线点的高程，应以四等水准高程为起算，组成三角高程路线，其间隔边数不应多于10条。平差后三角高程路线的最弱点高程中误差不得大于±0.01m（相对于起算水准点高程）。

三角高程路线各边垂直角均应对向观测。仪器高、觇标高应用钢尺丈量至0.001m，技术要求见表4

六．一级导线、水准测量和光电测距三角高程测量平差计算

6.1观测数据的检查

当采用电子手簿记录时，原始记录应如实输出，不得进行编辑；

导线观测边长的投影计算也必须单独输出。

平差计算前应对原始观测成果进行细致的检查，以确保成果的正确性。

6.2平差计算

城市三级导线平面、四等水准及三角高程计算，均采用南方测绘公司提供的平差易软件进行平差计算。平差结果应提供所有独立附合路线（闭合环路线）平面和高程闭合差，平差结果精度指标。

七．提交成果资料

仪器检验资料；

观测数据；

控制网展点图；

控制点成果表；

三级导线、四等水准测量技术总结；

最终检查报告。

7.1技术总结

平差计算完成后，应编写三级导线和四等水准测量技术总结，技术总结中重点应对观测数据检验、闭合差检验和相关参数、平差结果精度估计、主要问题和处理方式及处理结果、测绘成果使用应注意的问题和建议等进行描述或说明。出现返工的，应对返工的测段、返工原因分析、返工后效果等进行说明。

7.2控制点成果表的制作

控制点坐标取位要求:平面坐标表示X(N)坐标省略千公里和百公里数字，Y(E) 坐标省略百公里数字，四等以上水准高程取位至0.001m，三角高程取位至0.01m)。

控制点成果坐标成果表必须用Excel软件制作，应包括内容：测绘成果说明；起算点一览表，包括点号、等级、坐标、备注；新测设控制点表，包括内

容:控制点类型、类型代码、点号、平面等级、高程等级、(N，E，H)、标石类型、测量时间、测量单位、测量方式、坐标系、高程系、备注。其中控制点类型代码要求如下:导线点(115)、埋石图根点(117)、水准点(121)、GPS点(13)。成果表应按控制点类型、等级、点号的优先级顺序进行排序。

打印的纸制成果应装订成册(A4幅面)，测量时间、测量单位、测量方式、坐标系、高程系等信息在细表中不必体现，但应在成果说明中准确表述完整。

7.3控制网图的制作要求

必须使用CASS 7.0软件绘制；

各类控制点按CASS 7.0控制方式输入并表示；

线路用CASS 7.0的“导线观测线路”连线表示，连线各顶点必须通过控制点的定位点；

比例尺统一采用1:2000；

每个标段只维护一张控制点展开图，文件名称为“2010长沙县水渡河及其周边控制点展开图.dwg” ，不同次平差的控制网，用“红色封闭线”围闭，中间用“检查”注明观测日期和最终检查日期，字高20mm。

八．图根控制测量

8.1图根导线

图根点最弱点位中误差不得大于0.05m（相对于起算点），高程中误差不得大于0.1m。一、二级图根导线必须统一布成结点网形式，统一观测、统一平差，禁止在一级图根平差成果的基础上发展二级图根导线。（规范P45）

8.1.1布网、选点和埋石

图根导线点编号，采取以标段代号(B)加流水号（001—999）表示，如B0001、B0002……B9999。图根埋石点在图根点号前，再冠以字母“T”表示，如TB0001……。

图根导线点的标志位于沙、土质地上的普通图根点，须打入木桩，木桩顶面规格不小于333cm，其中间钉入铁钉作为中心标志；木桩长度视实际情况而定，

以保持稳固为原则。位于水泥地、沥青地的普通图根点，在其中心标志位打入水泥钉（或刻石），水泥钉帽直径不小于7mm，并以红漆绘出方框及点号，如图所示：

B001

2

埋石点应选择在一级图根点上，以基本图幅为单位，1:1000地形测图每幅不应少于4个（包括高级点在内），应注意均匀分布，并保持相邻埋石点方向通视。图根埋石点的标石规格及埋石要求见（附录一）。

8.1.2水平角度观测

观测前对所使用的仪器应进行检校。

水平角采用DJ6型全站仪按全圆方向法观测，当方向数少于或等于3个时，可不归零。可以采用电子记录。观测要求及限差见表2。

8.1.3边长测量

图根边长使用全站仪（及测角同型号）单程观测一测回。

加常数、乘常数、气象改正可直接预置入全站仪对边长进行改正。仪器高和觇标高精确至0.001m。边长只须进行改平，无须投影。

8.2图根高程测量

鉴于本期1:500测图等高距，根据《规范》第4.2.13条(P49)规定应采用图根经纬仪三角高程测定；

垂直角观测要求及高差计算要求见表2；

凡组成三角高程路线的各边之垂直角，均应进行对向观测；

图根导线观测记录，可以采用电子手簿进行记录。

8.3平差计算

8.4提交资料

控制点展开图数据文件。

平差计算报告和数据文件。

成果表数据文件（按附表4）。

阶段检查验收报告。

九．附图、附表、附录附图一：

附表二：

附表三：四等水准观测的主要技术要求

附录一：常用标石规格图

测量技术设计书 1．前言

衡阳市是一个位于湖南省东南部，拥有五十万人口的综合性大都市，供水工程是关系着整个城市的政治、经济繁荣发展的重要支撑点，为了改善衡阳人民的生活及生产用水问题，我公司承接了衡阳市珠晖区东阳渡镇五福堂水库的前期综合勘探研究工作，通过野外实地踏堪、地形图测量对该区域进行充分的调查研究、评价、估算，对项目建设的必要性、经济合理性、技术可行性、实施可能性等方面进行综合性研究论证，为建设该项目的决策和审批提供科学的依据。

接到任务后我公司积极组织力量进行现场踏勘，编写技术设计书等。本测区采用38带坐标。

2．测量依据、原则

1、平面采用1954年北京坐标系，高程采用1956年黄海高程系。

2、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314—2001）。

3、《城市测量规范》（CJJ8—99）。

4、《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》。

5、《三、四等水准测量规范》（GB12898-91）国家技术监督局颁布。

6、《大比例尺地形图机助制图规范》（GB14912-94）国家技术监督局颁布。

7、《佛山市1：500地形测绘技术要求》。

8、本工程《技术设计书》。

2．1 测区范围及任务

本测区位于东经112°41’、北纬26°47’附近。

本工程位于湖南省衡阳市珠晖区东阳渡镇，测区北临中国人民解放军营房，南至衡南县，西有107国道，东及春陵河相依，面积约5.0k㎡；测区为丘陵地区、山地广布、丘谷之间地势起伏延绵，海拔高50 m至120 m。山地多为树林，山上灌木丛生，通视条件较差，给控制测量及地形图测量带来较大的困难。

1、范围：根据提供预定方案设定的位置（1:1万地形图），按照提供的有关资料，以及上述范围进行1：500、1:2000地形图的测绘。

2、遵照国家颁布的《城市测量规范》进行1：500、1:2000地形图测量布设E级GPS点及5”导线控制点、IV等水准高程测量。按500米的密度进行设立，实地绘制点之记。

3、以上成果要求提供一套数字化地形图电子文件及地形图。

2．2已有资料

1、本工程收集到国家二等点大皂山、D级GPS点东阳派出所、二点作为本工程平面控制起算点。

2、本工程收集到衡韶5一个国家一等水准点，系1956年黄海高程系成果，作为本工程高程控制起算点。

3、委托方提供的1：1万地形图，1：1万地形图的地物、地貌逼真，取舍恰当，为本次测量工作的交通、选埋、控制点联测及测图分幅等工作提供了方便。

4) 起算数据列表如下：

2．3 坐标系统、高程系统和基本等高距、图幅分幅

1) 平面采用1954年北京坐标系、高程采用1956年黄海高程系。

2) 基本等高距1:500为0.5米、1:2000为2.0米。

3)测区地球平均曲率半径R=6365500m，大气折光系数K=0.14。

4）1:500图幅采用自由分幅，1:2000图幅采用50*50正规分幅；图幅号采用图幅西南角坐标X，Y的千米数表示，X坐标在前，Y坐标在后，1:500、1:2000中间以短线相联；图号由西往东、由北往南用阿拉伯数字按顺序编号,即1、2、3、……；图幅内有明显地形、地物名的应标注图名。

5）图幅编辑时；图名、图号、图幅号应按上下顺序排列在图幅上方的正中；图幅上方右侧标注工程名称；图幅左下方标注测绘单位名称。

2. 4 施工质量、进度保证及技术难点解答

1）经过实地踏勘，本测区位于丘陵地区、测区内山地广布、丘谷之间地势起伏延绵，这些都给测绘工作带来了一定的困难。为了保证生产质量、施工进度及后继工程服务，我公司组织专业技术小组进行踏勘、搜集资料、编写设计书，严格按ISO9000质量管理体系操作运行。

2）组织了以黄秋亮、王少军等5名工程师，5名专业技术员， 8名测工FALDY组成共4小组的队伍。

3）组织了下列主要测绘仪器：阿什泰克全球定位接收机6台、杰科FALDY-7i 型全站仪1台（尼康2”级）、拓普康211D全站仪1台（5”级）、索佳BS3自动安平水准仪1台、西安光学仪器厂产大平板仪4台套、东芝便携式手提电

脑1台、方正1800A台式电脑1台，佳能4650型喷墨式打印机1台、摩托罗拉GP88型对讲机6台、PCE500S计算机1台及各相应配套设备。

4）公司实行质量责任终身制，对以后的质量跟踪、后继服务等起到一定的保障。

5）为了保证工程的顺利进行，公司组织了各小组对本工程可预见的技术难点、工程质量及进度、安全生产等问题进行了讨论，本工程是块状地形约5.0平方公里，经讨论决定平面位置采用全球定位系统，联测高等级控制点，以边连式、点连式推进布设E级GPS点四个，高程测量由于一般的四等附合水准路线控制的路线不长，路线过长时最弱点中误差难以保证，故决定采用布设四等水准网的方式进行施测，以确保四等水准高程的精度，平差时按结点网进行严密平差，在施测过程中，及三角高程进行比较发现问题便及时处理。

3．控制测量

3．1 平面控制

1．GPS网的主要技术要求。

注：当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。

当GPS网的世界大地坐标系统转换成1954年北京坐标系统时，应满足投影长度变形值不大于2.5cm/km;当长度变形值不大于2.5cm/km时，采用高斯正形投影统一3o带的平面直角坐标系统;当长度变形值大于2.5cm/km时，可采用投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3o带的平面直角坐标系统或高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统。

2．布网原则及设计

1） GPS网应根据测区实际需要和布网状况进行设计。GPS网的点应有二点以上的点

相互通视，有利于常规测量施测时的应用。

2）在布网设计中应顾及原有的测绘成果以及各种大比例尺地形图的沿用。

3）为求定GPS点在地面坐标系的坐标，应及附近的国家高级控制点联测，联测点

数不应少于2个。

4） GPS网应由一个或若干个独立观测环构成，也可采用附合线路形式构成。各等级

GPS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合下表规定：

3．GPS选点及标石埋设

1) 选点前应收集及工程相关的各项资料：测区1：1万地形图；原有控制测量资料，包括点的平面坐标、高程、坐标系统、技术总结等有关资料，以及其他测绘部门所布设的控制测量成果资料。

2) GPS点位的选择应符合技术要求，有利于使用其他测量方法进行联测；点位的基础应坚定稳固，易于长期保存，并有利于安全作业; 点位应便于安置接收设备和操作，视

。

野开阔，被测卫星的地平高度角应大于15；点位应远离大功率无线点发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m,并应远离高压输电线，其距离不得小于50m；点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体。