第四安矿区控制测量课程设计

《大地测量学基础》课程设计指导书董春来汤均博蒋廷臣编淮海工学院测绘工程专业（大地测量学基础）课程设计指导书时间：一周适用专业：测绘工程一、本课程设计的目的与要求课程设计是课程教学中的一项重要内容，是完成教学计划达到教学目标的重要环节，是教学计划中综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。

《大地测量学基础》等相关课程是实用性和实践性都很强的课程，课程设计环节是综合性实践教学环节，占有十分重要的地位。

本课程设计的题目是：连云港市区控制网优化设计。

连云港市区控制网优化设计是在学完《大地测量学基础》等相关课程之后，对所学知识的一次综合性实践和应用。

在课程设计中，每个同学要对所学知识进行概括和总结，使课程各部分内容融会贯通，应用系统的控制测量知识，对工程技术实际做出推理、判断和决策，分析和解决控制网布设中的一系列技术问题，做到学以致用。

其主要目的为：1、总结和检验《大地测量学基础》基本知识的学习情况。

通过布设控制网的技术实践，完成一个较完整的设计计算过程，深化已有知识，拓宽新的知识，掌握控制网优化技术设计的方法，加深对所学理论的理解与应用。

2、综合运用学习的《测量平差》、《GPS定位技术》、《控制网优化设计》、《测量学》等课程知识，选择主要理论与计算问题完成设计，达到综合性训练的目的。

3、加深对坐标系统选定、控制网图形强度、GPS定位、控制网优化等理论的理解、分析和应用。

4、培养综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法、工作方法以及计算、绘图和编写设计文件的能力。

5、将各课程中涉及到的大量的、零散的、独立的观点与资料，按照设计任务通知书的要求，经过演绎与归纳、分析与综合、抽象与具体的逻辑组合，而完成技术方案设计任务，达到培养和提高学生的逻辑思维能力和创造性思维能力的目的。

6、力求技术可行，指标可靠，经济实惠，方案最优。

为了达到上述目的，在进行课程设计时应满足如下要求：(1)．设计的项目和内容应该齐全并符合大纲之规定。

设计的四个阶段：编制技术任务书、设计构思、绘制工作图、编制工程设计说明书，不可偏颇。

(2)．全部设计的论点（论断）应该正确、深刻，明确表示设计人所提出的主张、意见和看法。

论据力求做到真实、典型、充分、新颖，论据和论点应有本质的和必然的联系。

要求公式推导正确，推理符合逻辑规则。

(3)．认真编写技术设计说明书，在遣词、造句、布局、谋篇及至行款格式等方面，都要加强自我训练。

在文字语言中力求做到：精确（确切无误）、简约（语意精粹，容量较大）、清晰（体现鲜明的逻辑性、条理性、确定性）、平实（质朴无华、庄重严谨）。

图形语言（表、图等）要能说明问题，易于理解，简洁清晰，安排得当，并且不与文字相重复。

二、课程设计的内容控制网优化课程设计的主要内容依次为：1、阅读领会任务通知书。

2、熟悉测区地理条件及原有测绘成果等情况。

3、对原有控制测量成果进行分析和评定。

确定其利用程度。

，4、选择平面坐标系统和高程系统。

拟定起始数据的配置和处理方案。

5、确定首级网的等级及布网层次，确定作业的技术依据。

6、在图上进行平面控制网的选点设计，做出精度估算。

平面控制网一般情况下应设计两个布设方案，此时应用不同的颜色在选点图上画出。

必要时，可用电算进行优化设计。

7、对两个方案进行对比分析，选出最佳方案。

8、在地形图上进行高程控制网的选线设计，确定水准网和三角高程网的联测方案，并做出精度估算。

9、确定觇标、标石规格，制定观测纲要及作业要求。

10、编制建网进度计划表。

11、编制经费预算表。

12、编写技术设计说明书，先写草稿，后按要求抄正在设计用纸上，并装钉成册。

13．在图纸上绘制所设计的平面控制网和高程控制网，先用铅笔画好，确认无误后按图式规定要求着墨成图。

三、连云港市区控制网优化设计任务通知书******测绘队：连云港，玉立于黄海之滨，是新亚欧大陆桥东方桥头堡和国家首批对外开放城市。

山、海、岛、港、城相得益彰，水秀山明浑然一体，城在景中，景在城中，国家级云台山风景名胜区位于城市规划区范围内，让这片土地呈现出得天独厚的斑斓色彩。

全市下辖赣榆、东海、灌云、灌南四县和新浦、连云、云台、海州四区，拥有一个国家级开发区和两个省级开发区，总面积7444平方公里，人口465万。

连云港是一个古老而又年轻的特色海滨城市，是一个资源丰富初具特色的新兴工业城市，为了加速经济建设，根据建设规划，需施测300平方公里1:1000地形图及100平方公里1:1000地形图，图1为该区1:50000地形图.为满足规划设计、道桥施工、小区建设等测绘各种比例尺地形图、施工测量图的需要，应在市区建立统一的具有足够精度密度的平面控制网与高程控制网。

要求你队在任务通知书下达后二个月内完成技术设计和准备工作，一年内完成建网任务。

连云港市建设规划管理局**** 年** 月 ** 日四、测区自治地理条件及已有历绘成果资料（一）自然地理条件1、地理概况本测区中心位置为东经119008’，北纬的34035’。

测区地面高程为+2m~+430m。

位于江苏省连云港市境内，属近海丘陵地带。

测区东部及西部有山地，其上林木繁茂，不利通视。

其余为平原，密布单位、工矿企业和小区，建筑群遍地。

2、交通状况测区内有铁路通过，公路四通八达，村间大道可行汽车，交通比较方便。

3、气候情况测区邻近黄海，气候宜人。

全年平均降市量为1040mm，雨量集中于6、7、8三个月内。

全年平均气温+15℃，夏季气温较高，一般为35℃左右，冬季有雪，但不寒冷，最低温度为-5℃，冻土线深度约为0.1m。

全年平均风力为3～6级，夏季受台风影响。

宜于野外作业时间为3—11月份，年平均作业时间利用率为21天／月。

4．居民及居民点测区内人口稠密，多为汉族，少数为回族。

测量作业所需人力、物力、材料及食宿均可就地解决。

（二）、已有测绘成果资料1、三角网成果及其精度测区内及附近有国家二等同中的二等点三个：玉山，太山，广具山。

系1959年由X X测绘队施测。

作业所依据的细则为《一、二、三、四等三角测量细则》（1958年）。

该二等同的主要情况如下：（1）三角形平均达长为12km（2）最小求距角380。

（3）三角形最大闭合差+2.82”，闭合差正负号的分布符合仍然误差的特性。

(4)按三角形闭合差计算所得的测角中误差为±0.82”，平差后为±0.91”。

（5）最弱边边长相对中误差为1:170000。

（6）仪器检验项目符合规范要求，归心元素的测定正确，观测成果的取舍合理。

（7）造标埋石质量良好。

经现场踏勘，玉山、太山、广具山三点观标及标石保存完好。

（8）坐标系统为1954年北京坐标系，六度分带，中央于午线为1170。

2、高程网成果及其精度国家彭集Ⅱ等水准路线由西向东横穿测区北部。

根据二等水准路线路略图，本测区内及附近应有三个二等水准点，且标石保存完好。

该二等水准路线系国家测绘队X X大地测量队于1979年施测。

施测精度及埋石质量均符合现行规范要求。

为1985年黄海高程系统。

3、地形图资料1984年**航测队曾航测本地区1:50000地形图，附图，成图质量良好，可供技术设计图上选点之用。

五、技术设计说明书编写提纲1．委托单位名称及其对工程内容的要求（依任务通知书抄写）。

2．测区概况简述（依资料编写）。

3．已有资料的来源及分析、利用论证（依资料编写）。

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〕首级网等级和布网方式，加密网设计以及本次控制网在精度和密度方面对日后布设解析图根锁（网）的保证。

（2）各级控制网（点）精度估算的简要过程及结果。

（3）若存在两个以上有网方案，应从经济上、技术上、精度上进行对比论证，从中确定一个最优方案。

（4）填写精度统计表。

6．高程控制同布设方案阐述，其中包括：（1）水准网等级、路线长度及水准测量沿实地何种道路施测，并绘出示意图。

（2）网中最弱点精度估算的简要过程及结果。

为避免设计失误。

当水准路线比较多或图形复杂时，可选择较长的几条分别估算其最弱点精度。

7．三角高程向布网方案阐述，其中包括：（1）施测方案图形（绘出示意图并注意标明高程起算点）。

（2）网中最弱点精度估算的简要过程及结果，并写明各点精度能够满足委托单位提出的地形测图需要的论证。

8．技术依据及作业方法。

是指为保证控制网设计能够付诸实施并达到预期目的而采取的相应技术措施。

其内容主要包括：（1）执行何种规范及补充的施测细则。

（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。

（5）概算内容和平差方法。

9．工作量综合计算及工作进程计划表10．需用的主要设备、仪器、材料及经费预算。

11．作业完成后应上交的资料清单。

六、课程设计完成后应交的资料1．供图上设计用的1:50000地形图。

其上应用不同颜色及符号标明各设计方案的具体网点。

2．1:50000比例尺连云港市区控制网设计图。

在相应图纸上按图式着墨绘出所设计的水平网和高程网之网形（只绘最终方案）、需标明已知点及新布设的未知点之点位及点名，以及起始边、水准联测路线、主要交通线、水系、城镇、重要地形地物和图例等。

3．技术设计说明书。

技术设计说明书是对工程设计进行解释与说明的书面材料，是一种技术性文件。

要求结构严谨、引证确凿、措词确切、文字通畅、缮写清晰。

其中的数字要记算准确并符合有效数字的规定；图和表格要画清楚，符合规范化要求。

设计说明书要处理好详写与略写的关系，设计所依据的原理可以略写，在理论方面也不作发挥。

但是涉及技术方面的问题，都必须详细地交待清楚。

提交的设计说明书，应该具有客观性、规范性、科学性。

七、技术设计中若干问题的指导意见本设计的主要包括平面和高程两方面，可以采用现代和经典的方法，在进行控制网技术设计时，会遇到许多具体问题需要灵活地、正确地做出处理，（一）、关于坐标系统的选择平面控制网的坐标系统以与国家大地网的坐标系统取得一致为最理想。

此时，城市控制网便能够成为国家大地网的组成部分。

但是要使控制网完全采用国家统一坐标系统，必须具备下列条件之一：①测区位于高斯投影30带中央于午线附近，同时测区平均高程面接近平均海水面；②根据测区的y坐标和高程H计算的相对长度综合变形δ/s=(0.00123y2-15.7H)*10-5小于1／20000。

否则，应该结合测区已有国家高级点的数目、位置、精度等情况作下列选择：1、如果测区内国家大地控制点的精度符合现行规范对起算数据的精度要求，且具有必要的或多余的（四个及四个以上）起算数据时，可以选择测区局部坐标系统（或称测区独立坐标系统），选择方案可为：①选择测区平均高程面作为投影面，通过测区中心的予午线作为中央子午线，按高斯正形投影计算平面直角坐标；②选择抵偿高程面作为投影面，按高斯正形投影30带计算平面直角坐标；③保持国家统一的椭球面作投影面，选择抵偿投影带，按高斯正形投影计算平面直角坐标。