测量技术设计书

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》(GB/T20257-2007)。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、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，东与春陵河相依，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50m至120m。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：点名标志纵坐标横坐标高程备注大皂山埋石II等三角点东阳派出所埋石D级GPS点衡韶5埋石73.363一等水准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，与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。等级等级平均距离(KM)A(mm)B(1*10-6)最弱边相对中误差三等5≤10≤51/80000四等2≤10≤101/45000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．布网原则与设计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，应与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：等级三等四等一级闭合环或附合路线的边数（条）≤8≤10≤103．GPS选点与标石埋设1)选点前应收集与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。3)各等级GPS点均需埋设永久性标石，标石埋设采用混凝土预制桩埋设，也可采用现场灌制标石。4．仪器设备的技术要求1)接收机的选择等级项目三等四等一级接收机类型双频或单频双频或单频双频或单频标称精度≤(10mm+5ppmp*d)≤(10mm+5ppm*d)≤(10mm+5ppm*d)观测量载波相位载波相位载波相位同步观测接收机数≥3≥2≥22．外业观测1)基本技术要求等级项目观测方卫星高有效观测时段长数据采集PDOP四等静态≥15≥4≥4510~60≤6一级静态≥15≥4≥5≥45≥1510~60≤62）观测作业要求：每时段采集数据前，作业员应量取天线高，记录此时段的接收卫星数、卫星号、各通道信噪比、故障情况；一个时段观测过程中不得进行关闭接收机又重新启动、进行接收机初始化（发现故障除外）、改变卫星高度角、改变数据采集间隔、改变天线位置；观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人和其他物体靠近仪器、以免遮挡卫星信号；观测时不应在接收机旁使用手机和对讲机，避免干扰卫星信号；在观测过程中应保证接收机正常工作，数据记录正确，每天观测结束后，应及时将数据输出到计算机硬、软盘上，确保观测数据不会丢失。3．数据处理1）基线解算的质量检验：无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选择一组完全的独立基线构成独立环，各独立环的全长闭合差应满足W≤2**SQR(3*n),W为环闭合差，n为独立环中的边数，为标称精度；复测基线的长度较差，不宜超过ds≤2**SQR(2).2）复测与重测：无论何种原因造成一个控制点不能与两条合格独立基线相联结，则在该点上必须补测或重测不得少于一条的独立基线。3）GPS网平差处理：无约束平差中，基线向量的改正数（Vx、Vy、Vz）绝对值应满足Vx≤3*Vy≤3*Vz≤3*，当超限时，可认为该基线或其附近存在粗差基线，应采用软件提供的或人为的方法剔除某些误差较大的基线值，直至符合要求；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dVx≤2*dVy≤2*dVz≤2*，当超限时，可认为作为约束的已知坐标、距离、已知方位与GPS网不兼容，应采用软件提供的或人为的方法剔除某些误差较大的约束值，直至符合要求。3．1．3一级导线控制1．一级导线点在GPS控制点基础上，布设成单一附合导线或导线网。1)导线测量技术要求：等级附合导线长度(km)平均边长(m)测距测回水平角测回测角中误差()测距中误差（mm)方位角闭合差(”)全长相对闭合差J2J6一级4.0400224±5±1510n1/150002)导线水平角均采用方向观测法，水平角观测的技术要求按《工程测量规范GB50026-2007》2.3.12.3.10执行。3)光电测距导线边采用单向或往返观测，导线边长均观测2测回，一测回内读数较差应小于5mm,单程测回间较差应小于10mm。3．2高程控制1）本测区以国家高等级水准点作为高程控制起算点，布设四等水准网，作为首级高程控制，，以满足测区高程控制发展的需要。2）等外水准、测距高程导线，自四等水准联测点起发展不得超过2次。3)四等水准观测采用DS3以上型号的水准仪，三丝法读数，观测顺序为后-前-前-后，各测段测站为偶数站。作业前须对水准仪和水准尺进行检校，DS1型水准仪视准轴与水准管轴的夹角i15，DS3型i20。4)水准观测的主要技术要求如下表（仪器采用DS3型水准仪）：等级附合路线长度（km）高程闭合差（m）最大视距长度（m）前后视距差（m）前后视距累积差（m）黑红面读数之差（mm）黑红面所测高差之差（mm）四等≤16≤20L100≤5≤10≤3.0≤5.0等外≤30L100大致相等≤20≤4.0≤6.0注：L以km为单位5)光电测距三角高程导线主要技术要求：等级项目平均边长（m）边数垂直角测回数垂直角指标差较差往返高差较差（m）闭合差（m）J2J6J2J6Ⅰ级40012221525±0.01S注：S为边长，以百米为单位；n为测站数。4．平差计算和资料整理1）各等级GPS控制网的解算及平差计算采用厂家提供的随机软件，导线网平差采用武汉测绘科技大学编写的《导线网相关程序》，《单导线按条件法严密平差》和《水准网平差程序》。2）平面坐标成果等级点取至0.001m,图根点取至0.01m。水准联测高程成果取至0.001m,三角高程取至0.01m。3）所有等级控制点（包括所有用到的起算点）和埋石图根点成果装订成册，并在备注栏中写出该点点位。经四等水准联测的等级点应在成果表备注栏中注明“四等水准”。5．地形图测绘随着电子科技的不断发展，地理信息系统（GIS）的不断完善，电子文件地形图已逐渐代替了手工清绘图。且电子文件地形图以坐标方式记录图形要素的几何位置，以编码方式记录图形要素的属性，给设计人员提供了极大的方便。本工程成图时使用“广州开思ScsG2000软件”根据矢量化图进行编图、网格注记、图幅整饰及坐标系转换，将修改好的地形图使用HP—450C绘图仪将地形图打印出来，刻录成光盘提供给用户使用。1、地形测图所