大地测量方案设计书报告参考资料

一、课程设计的目的、要求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》、《测量学》、《精密工程测量》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、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。二、设计的任务和目的：为了满足兰州理工大学技术工程学院08测绘工程实习需要，技术工程学院08测绘工程4号实习小组，在兰州理工大学西校区进行地形控制测量工作。西校区总体规划用地面积达到１３０５亩，小组在该区布设首级一等导线网，次级布设二等导线，高程为四等水准。最终上交测区所有数据及1：2000地形图。测量全部工作将在2010年12月31日完成。三、测区范围：东起技术工程学院正门，西至兰州理工大学西校区西门，南至西校区南门，北至学校围墙约0.87平方公里四、测区自然地理简况：兰州理工大学西校区（北纬36°3’25”东经103°44’1”）地跨彭家坪镇龚家湾、土门墩两村，共涉及两村村民786户2842人。东接电机厂家属院，南临战备路，西接254号城市道路，北与土门墩新村比邻。该区域建筑简单，地势平坦，道路宽阔，通视良好，测量工作易于进行。最高海拔：1605m最低海拔：1578m东西相距：1093m南北距离：1212m五、已有测量成果及利用已知两个城市测量控制点Ⅱ23X:53631.7930Y:40607.66701594.6490Ⅱ18X:53720.2800Y:40623.70301594.0470在2009-6对整个西校区进行了1：500地形图上进行控制测量设计测绘，使用了第二次土地调查的大部分控制点作为我们的一级导线控制点，在Googleearth上查看区域规划。六、设计实施方案一、作业的依据1.《城市测量规范》（CJJ8—99）；2.《1：500，1：1000，1：2000地形图图式》（GB/T2052.1—2007）3.《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）4.《工程测量规范》（GB50026—93）二、作业方法1.平面控制测量水平角观测（测回法和方向观测法）方向观测法（城市测量规范2.3.4）(1)在测站上安置全站仪，对中、整平，量记仪器高。(2)在各镜站上安置棱镜，对中、整平，量记棱镜高，镜面对向测站。(3)打开全站仪电源，上下转动望远镜、水平旋转仪器进行初始化，设置为角度测量状态。(4)测站、各镜站分别读记测前气压、温度。(5)盘左望远镜十字丝照准a方向的反射棱镜觇牌纵横标志线，水平方向设置为0°0′0″，读记水平角、天顶距，测记斜距、平距、高差。(6)盘左依次照准b…N号方向，同法测记。(7)盘右望远镜十字丝照准N号方向的反射棱镜觇牌纵横标志线，读记水平角、天顶距，测记斜距、平距、高差。(8)盘右依次照准N-1…1号方向，同法测记。(9)测站、各镜站分别读记测后气压、温度。(10)上面(4)～(9)为第一个测回的观测，照准第1方向，设置水平度盘，同法测完全部4测回。(11)量测仪器高、棱镜高作为检核(12)检查记录，关闭仪器。本站结束。2.高程控制测量三等水准测量三等水准可使用精密水准仪和因瓦水准标尺,采用光学测微法进行往返观测或单程双转点观测。每测站上观测程序都是“后前前后”，操作步骤与精密水准测量相同。三等水准也可使用S3型水准仪和木制双面水准尺进行往返观测。每站的观测程序都是：“黑红红黑”。具体操作如下：（1）整平仪器使望远镜绕竖轴旋转时，水准气泡两端分离不大于1厘M；（2）将望远镜对准后视标尺黑面，转倾斜螺旋使水准气泡准确居中，读记下丝、上丝和中丝的标尺读数。计算后视视距，计算上下丝中数与中丝之差，并判断是否超限；（3）将望远镜照准前视标尺黑面，转倾斜螺旋使水准气泡准确居中，先读记中丝标尺读数，再读记下丝、上丝标尺读数。计算前视视距、前后视距差、视距差累计值，判断是否超限。计算上下丝中数与中丝之差，并判断是否超限；（4）照准前视标尺红面，转倾斜螺旋使水准气泡准确居中，读中丝标尺读数。计算前视黑、红面读数之差（黑+K-红），并判断是否超限；（5）照准后视标尺红面，转倾斜螺旋使水准气泡准确居中，读中丝标尺读数。计算后视黑、红面读数之差（黑+K-红），并判断是否超限；（6）计算黑、红面所测高差及高差之差，判断是否超限；（7）检核：后视“黑+K-红”-前视“黑+K-红”=黑红面所测高差之差；（8）计算本站高差（黑红面所测高差中数）。本站观测结束，指挥后尺和观测员搬站。（9）使用自动安平水准仪时，操作程序与气泡式水准仪相同。每测站观测前，首先使整平气泡居中，然后按规定顺序照准标尺进行读数。转镜水准仪的操作程序，应按规定顺序照准标尺，而将黑面和红面的观测分别在两个镜位（或摆位）进行。3.一、二级导线和附和导线设计1)一级导线测量成果的化算一级导线有两个已知点Ⅱ23和Ⅱ18，由Ⅱ23通过T0813--Ⅱ1306—T0814--Ⅱ1309--Ⅱ1308—T0815--Ⅱ1307—T0810--Ⅱ1310—T0809--Ⅱ1311—T0803—T0801--Ⅱ1319—A6—T0793—QI312—T2—T0792—T3--Ⅱ1315—T4到Ⅱ23构成。布网角度和距离达到一等控制网的要求。以下为精度评定及计算的理论：1.计算角度闭合差，评定测角精度，分配角度闭合差。计算角度闭合差；02).180n理（f理测评定精度，极限误差（允许误差）4分配角度闭合差fn2.推算各边角的坐标方位角，注意校核。3.计算坐标增量，增量闭合差、评定精度、分配闭合差。0xxfx测0yyfy测22dxyfff精度：1ddfkddf分配闭合差：.xXiifVDd.yyiifVDd校核：XixVfyiyVf改正后的坐标增量：xiiiXXV改测yiiixyV改测4.计算各点的坐标：1iiiXXX改1iiiyyy改2)附和导线1.角度闭合差的计算和调整附和导线的角度闭合差即是坐标方位角闭合差。由已知的起始边的坐标和观测角推算，由于观测角有误差，与已知的导线终边的坐标方位角有差异，两者之间即为坐标方位角闭合差。角度闭合差的调整：原则上和闭合导线相同。但需要注意：当用右角计算时，闭合差以相同的符号平均分配到各角上；当用左角计算时，闭合差则反号平均分配。2.坐标增量闭合差的计算和调整附和导线的纵、横坐标增量的代数和理论上等于终点和起点的坐标差3.fx，fy的调整原则：Fx=∑△x计算-∑△x理论Fy=∑△y计算-∑△y理论当闭合导线布设不上是可以用附和导线，附和导线可以布设很随意，通过两已知点检核布设导线的强度和测量的精度，我们由已知点Ⅱ23和Ⅱ23至Ⅱ18号点的方向通过T0818—T0800--Ⅱ1313--Ⅱ13112—T0797—T0798—T4附和到Ⅱ1315作为我们控制网的二等导线已知点。精度足以达到我们测图的要求。3）二级导线测量二级导线在一级导线和Googleearth地球上假定布设，在实地踏勘钉点，网型是上图，一个支导线连接闭合环和一条闭合环上的支导线构成。由一级导线上两点Q1310—T0833作为已知点支出支导线J1—J2连接闭合环过J3—J4—J5—J6—J7—J2在闭合环上支出支导线J3-1—J3-2图上设计最弱边能满足精度要求，支导线检核方法虽弱于闭合环的但是还是可以达到精度要求的。4.数字化地形测量采用全解折法进行地形图的数据采集，数字化成图由CASS7.1软件完成，地形图图层采用CASS7.1软件默认图层。1）采用全站仪配合电脑或记录手簿对界址点、地物点、碎部点进行测量并绘制草图。地物点相对于邻近图根点的点位中误差不大于±10cm。为了确保定向的准确，防止因输入的控制点座标或点号有误，或其他原因造成整站成果作废，应进行定向检查和距离检查，定向检查偏差不得大于1′距离检查偏差不得大于5.0cm。2）用全站仪施测界址点、地物点时，距离测量可一次读数，当仪器2C小于40″时，水平角可测半测回，每一测站测完界址点、地物点后应归零检查，归零差不大于40″，测站至界址点、地物点的距离一般不超过120M，最长不超过150M，对于不能直接由测站观测的界址点、地物点，可采用距离交会方法计算出其座标。可启动“CASS7.1”程序功能输入观测距离和角度由计算机求得其座标，量测距离应使用校检过的钢尺，不能使用皮尺丈量。界址点位于界址线上的建筑物角点、地物点应直接测定，当棱镜中心偏离点位距离大时，应适当进行偏心改正，并考虑墙壁和围墙的厚度。3）建筑用虚线表示。房檐及临时性棚房和简易房屋不表示，房屋外轮廓凹凸小于图上0.4mm时综合，大于0.4mm的依实际轮廓测绘。落地阳台应综合为房屋。构筑物按外轮廓测绘。房屋根据结构和层次分开表示（一层房屋可不注层数），混成一体的建筑物，层次比较清楚的应尽量分层测绘，分层表示困难的应以主体建造层数注记；层数相近而又较难分割的，也可以按占地较大的层数注记；对于综合性教案楼和连篇建筑物，建筑物与地面交线用实线表示，最外飘出部分在地面的投影线以及主体与连片建筑物交线用虚线表示；连片建筑楼以上的主体建筑其凹凸位不能准确测定时，可综合表示，连片建筑楼层数以面积大的注记，主体楼层以最高层数注记。房屋结构按图式规定表示，即注“砼”、“混”、“砖”等。线状地物（如围墙、栏栅、铁丝网、行树、活树篱笆等）应测绘。内部道路、楼群、楼前及道路交叉处，花园内的大花圃应测绘。4）地形图测绘的基本内容有“居民地、独立地物、管线及垣栅、道路、水系、植被等各项地物、地貌要素，以及各类控制点，地理名称注记等。居民地是地形图的重要地物要素，各类建筑物、构筑物及主要附属设施应按实地轮廓准确测绘，房屋以墙基角为准，并按建筑材料分类、注记层次。房屋一般不综合，临时性建筑物可舍去。高程注记点每图幅格应注10个以上，高程注到厘M。等高线等高距间隔设置为0.5M，等高线尽量修改为平滑曲线，图层为默认图层。以上作业方法参照《1：500，1：1000，1：2000地形图图式》（GB/T2052.1—2007）制图规范5.控制网平差计算（南方平差易）平差易（PowerAdjust2005，简称PA2005），它是在Windows系统下用VC开发的控制测量数据处理软件，其功能强大，操作简便，是控制测量理想的数据处理工具。首先选择平面控制网的等级：PA2005提供的平面控制网等级有：国家二等、三等、四等，城市一级、二级，图根及自定义。此等级与它的验前单位权中误差是一一对应的。如平面控制网等级为城市二级时它的验前单位权中误差为8″，当选择自定义时验前单位权中误差可任意输入。边长定权方式：包括测距仪、等精度观测和自定义。根据实际情况选择定权方式。测距仪定权：通过测距仪的固定误差和比例误差计算出边长的权。“测距仪固定误差”和“测距仪比例误差”是测距仪的检测常数，它根据测距仪的实际检测数值（单位为毫M）来输入的（此值不能为零或空）。等精度观测：各条边的观测精度相同，权也相同。自定义：自定义边长中误差。此中误差为整个网的边长中误差，它可以通过每条边的中误差来计算。平差方法有单次平差和迭代平差两种。单次平差：进行一次普通平差,不进行粗差分析。迭代平差：不修改权而仅由新坐标修正误差方程。高程平差：包括一般水准