目录

1绪论. 2

1.1测区概况. 2

1.2测区已有资料得分析和利用. 2

1.3设计所需依据. 3

1.4坐标系统、高程系统和时间系统. 3

2平面控制网设计. 4

2.1首级控制网的布设. 4

2.1.1GPS网的选点. 5

2.1.2点之记. 6

2.1.3GPS测量外业实施. 8

2.1.4 GPS控制网数据处理：. 8

2.1.5精度评定. 9

2.2加密一级导线. 10

2.3加密一、二级GPS网. 10

3高程控制测量. 11

3.1首级高程控制网. 11

3.2电磁波测距三角高程测量. 12

3.3 加密五等水准网. 13

3.4水准点的选取与埋设. 14

4拟投入的仪器. 14

5经费预算. 14

6检查验收. 15

7调度计划. 16

8提交成果资料. 17

歪头山地区控制测量技术设计书

1绪论

1.1测区概况

本测区位于东经108°57’、北纬34°13’附近。位于歪头山附近，交通便利，隶属本溪管辖，地势陡峭，建筑物以及树木较多，通视条件较差。本次实习在测区内布设11个GPS控制点，构建一个四等GPS网，满足实习需要。气候属于中温带湿润气候区，气候特点春天风和日丽。全年平均气温为6℃～8℃，最热月7月份的平均气温为24.3℃，夏季多雨；最冷月1月份的平均气温为零下14.3℃。全年雨量充足，年平均降水量为800-900毫米。

1.2测区已有资料得分析和利用

1测区有已知的平面国家三等点三个，考虑联测国家高等级点，将GPS网点的坐标转换到国家坐标系中。如测区无已知的国家高等级点，采用测区独立坐标系。 本次实习GPS控制网可考虑利用国家三等点3个，国家等级点必须有西安1980坐标系坐标或1954北京坐标系坐标，作为本次实习GPS网的起算数据。如无已知的国家高等级点，则采用测区中任意两点的独立坐标作为本次实习GPS控制网的起算数据，独立坐标系可选用已建成的地方独立坐标系，也可以在实习是自己建立。

已知三等水角点坐标如下表所示：

2测区有国家三等水准点两个，进行四等闭合水准路线

已知三等水准点高程如下表

3各点均实地踏勘观察及复测，均能用。

1.3设计所需依据

（1）CH 20##-92《全球定位系统（GPS）测量规范》

（2）CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》

（3）CH 1002-95《测绘产品检查验收规定》

（4）CH 1003-95《测绘产品质量评定标准》

（5）CJJ 8-85《城市测量规范》

1.4坐标系统、高程系统和时间系统

GPS基线向量为WGS-84坐标系，GPS网平面平差成果为西安1980坐标系坐标或1954北京坐标系坐标，并转换为测区相应的坐标系。高程系统采用1985国家高程基准或1956黄海高程系统。时间系统采用北京时间。

2平面控制网设计

2.1首级控制网的布设

首级平面控制网有已知点Q1、Q2、Q3三个，控制点K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9个。用四台GPS接受机，按边连式的布网形式布设四等GPS控制网。首级控制网应能长期使用，因此布设首级控制网的选点应长期保存。因此GPS 网的各点之间一般不要求通视，但应适当考虑下一级测量对通视的要求。GPS 点的点位应选在视野开阔处，要避开高压电线、变电站、电视台等设施，还应尽量选在交通方便的地方，点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，以减弱多路径效应的影响。当所选点位需要进行水准联测时，选点人员应实地踏勘水准路线，提出有关建议。随着全球定位系统（GPS）技术的广泛应用以及GPS 定位技术具有精度高、速度快、费用省、操作简便、控制点间勿需通视等优势，首级平面控制网应优先以GPS 网形式布设，采用GPS 接收机测定控制点的坐标。因此，我设计的平面首级控制网为GPS四等网，以便对其加密。首级控制网的精度，要能保证四等网中最弱相邻点的相对点位中误差不大于1/40000，以及四等以下各等级控制点相对于上级控制点的点位中误差不超过±5cm 。布设首级控制网时，必须先制定设计方案，再实施布网。首级控制网布设如下图：

注：其中Q为已知点，K为首级控制点。

2.1.1GPS网的选点

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。

（1）标石规格：上表面20cm×20cm，底面25cm×25cm，高60cm，埋石时标石上表面高出地面5cm，并在标石底部现浇混凝土约15 cm，长宽约40cm×40cm做底盘。

（2）参照《GPS测量规范》中有关规定，在实地绘制点之记，在点之记中做2～3个护桩，其与GPS点位的距离精确到0.1米。标石规格埋石规格如下图：

标石规格

埋石规格

2.1.2点之记

实地绘制点之记，在点之记中做2～3个护桩，其与GPS点位的距离精确到0.1米。

三角点点之记

闭合环或附合线路边数的规定如下表所示：

2.1.3GPS测量外业实施

GPS测量外业实施包括外业准备、数据观测和精度评定三个阶段。

1 外业准备外业准备阶段的主要工作是进行技术设计和选点埋石。技术设计首先应根据有关规程说明、测区范围、测量任务的目的及精度要求，测区已有测量资料的状况以及测区所采用的参考坐标系统，考虑GPS 技术的特点，在实地踏勘的基础上，优化设计GPS网布设方案。该技术设计应包括各点间连接方法，设站次数和观测时段等；还需要根据作业日期的卫星状态图表，制订作业进程安排计划。

2 数机获取GPS 卫星信号，其主要工作包括天线设置、接收机操作和测站记簿等。天线应与周围物体相隔一定的距离。天线的对中、整平和定 向应符合精度要求，并应精确地测天线高。在作偏心观测时应精 确测定偏心元素。接收机操作的自动化程度相当高，一般只需要按几个功能键就可以进行测量。要求如下表：

3数据解算

平面控制测量GPS网采用南方GPS数据结算软件，导线网采用平差易软件。

2.1.4 GPS控制网数据处理：

（1）基线解算要求

采用厂家提供的解算软件进行，对接收机同步观测的一个同步时段中，采用单基线模式结算。相邻基线长度不大于5KM，采用双差固定解。

（2）基线解算外业数据检核

同一时段观测值的数据剔除率，其值小于10%

独立闭合环或附合路线坐标闭合差应满足

Wx≤3α   Wy≤3α    Wz≤3α     Ws≤3α

N为闭合环边数

 α--相对级别规定的精度，mm.   a≤10mm,b≤20mm

（3）GPS网平差计算

   采用厂家提供的平差软件进行平差。

四等GPS网的限差

2.1.5精度评定

1各等级控制网的基线精度

σ=

式中σ——基线长度中误差（mm）；

A——固定误差（mm）；

B——比例误差系数（mm/km）；

d——平均边长（km）。

2 卫星定位测量控制网观测精度的评定，应满足下列要求：

（1） 控制网的测量中误差

m=

          式中 m——控制网的测量中误差（mm）；

              N——控制网中异步环的个数；

n——异步环的边数；

W——异步环环线全长闭合差（mm）。

（2）控制网的测量中误差，应满足相应等级控制网的基线精度要求，而且应满足：

m≤σ

2.2加密一级导线

测区居民地呈带状分布，布设一级导线网时应布设成结点网，导线宜布设成直伸形状，当复合导线长度超过规定时首级控制为四等GPS网，导线布设在两对GPS点之间。每个导线点均埋设混凝土标石。标石尺寸为顶部10*10厘米，底部为20 *20厘米，高45厘米.导线最大边长为5000米，最小边长为200米，平均边长为2000米。

测角和测距采用全站式电子速测仪。测角方法为测回法，每站三测回，测站进行温度、气压、加乘常数及投影改正。

导线测量的主要技术要求：

注意：

1当导线平均边长较短时，应控制导线边数不超过相应等级导线长度和平均边长算得的边数；当导线长度小于规定长度的1/3时，导线全长的绝对闭合差不应大于13cm。

2导线网中，结点与结点、结点与高级点之间的导线长度不应大于相应等级规定长度的0.7倍。

2.3加密一、二级GPS网

加密控制网在四等网的基础之上布设一级和二级GPS网。布设时应注意按细部测量的要求安排计划，可分期、分片布设，也可以一次整体布设完成。因为布设平面网居民地1：500与山区1：2000要求的比例尺不同所以加密控制网居民地采用 GPS 二级网或导线网的形式布设，而山区则采用GPS一级网布设。当调查区域范围较大，并要求一次整体布设加密控制网时，一般多采用GPS网形式布设。结点与结点、结点与高级点之间的导线长度，不应超过复合导线长度的0.7倍。由于目前全站仪GPS接收机的广泛应用，GPS网和地 面控制网计算平差软件的功能增强，因此，加密控制网的等级一般不再分级，计算时应整体平差。

（1）地形测绘的图根控制网布设规格（点位密度、精度等）由当时的测图比例尺决定，不同成图比例尺图根控制网的规格相差很大。

（2）地形测会的图根控制点，是为地形细部测量而布设的，测图（整个项目）完成后，便失去了其作用。因此，埋点时原则上设临时性标志。

（３）布设GPS加密网时，其要求见表1布设导线网时其要求见下表:

3高程控制测量

3.1首级高程控制网

测区首级高程控制网为四等水准。有已知高程点两个，水准网沿导线敷设，水准点高程采用电磁波测距三角高程，施测方法为中丝测高法，对向观测，竖角观测三测回，测距一测回。山区采用五等三角高程测量，其最大边长应不超过一千米。居民区采用闭合或附合导线形式布设。

高程系统采用1985年国家高程基准，平差精度指标见下表所示。

高程控制网中最弱点的高程中误差（相对于起算点）不得大于±20mm。

首级高程控制网如下图所示：

3.2电磁波测距三角高程测量

1 对水准测量确有困难的山区采用三角高程控制测量，可采用电磁波测距三角高程测量。

2 电磁波测距三角高程测量的视线长度不宜大于500m，最长不得超过1000m，视线垂直角不得超过10°，视线高度和离开障碍物的距离不得小于1.3m。

3 电磁波测距三角高程测量应优先采用中间设站观测方式，也可采用每点设站、往返观测方式。当采用中间设站观测方式时。

4 垂直角观测时，按要求采用中丝双照准法观测。当采用中间设站观测方式分两组观测时，垂直角观测的顺序宜为：第一组：后视一前视一前视一后视(照准上目标)；第二组：前视一后视一后视一前视(照准下目标)。每次照准后视或前视时，一次正倒镜完成该分组测回数的1／2。中间设站观测方式的垂直角总测回数应等于每点设站、往返观测方式的垂直角总测回数；

5 垂直角观测宜在日出后2h至日落前2h的期间内目标成像清晰稳定时进行。阴天和多云天气可全天观测；

6 仪器高、觇标高应在观测前后用经过检验的量杆或钢尺各量测一次，精确读至0．5mm，当较差不大于1mm时取用中数。采用中间设站观测方式时可不量测仪器高；

7 测定边长和垂直角时，当测距仪光轴和经纬仪照准轴不共轴，或在不同觇牌高度上分两组观测垂直角时，必须进行边长和垂直角归算后才能计算和比较两组高差。

8各项资料经外业检查和验算合格后,利用平差软件在计算机上进行严密平差计算。

3.3 加密五等水准网

测区的高程系统，宜采用1985国家高程基准。在已有高程控制网的地区进行测量时，可沿用原高程系统；当小测区联测有困难时，亦可采用假定的高程系统。

 本次高程控制测量采用的是水准测量。测量时要求如下：

1水准仪架在两个控制点的中间，距离两水准点大致相等。在前后两点分别立水准尺各一把。

2望远镜对准水准尺并推动，再将水准仪调平，调节三个脚螺旋，使得圆水准器气泡居中，然后微调水准管制动螺旋，从左边的窗口看到水准管的气泡闭合。

3调水平微动螺旋，使得十字丝在水准尺的中间上测得后视读数和前视读数并记录下来。

4三脚架架腿抬高或降低，重新测量后视读数和前视读数并记录下来，测得高差不得超过5mm，否则重测。

3.4水准点的选取与埋设

图上设计完成后，须进行实地选线和确定水准点位置。实地选线的目的在于使设计方案能符合实际情况，确定切实可行的水准路线和水准点位置。选定水准点位置要考虑到稳定、安全、能长久保存并便于观测使用。不可选在易于淹没、土质松软、易受震动和地势隐蔽而不便于观测的地点埋石。经过实地选线确定水准点位置后，要用水准标石和标志将它长期标志出来，以供联测使用。按照用途区分，水准标石分为基本水准标石、普通水准标石和基岩水准标石三大类。

4拟投入的仪器

保证所投入的仪器、设备均经过测绘仪器计量站和计量局的鉴定。：

拟投入的主要仪器设备如下表所示：

5经费预算

成本预算如表所示：

工程预算按埋设的标志点个数计算得。

利润=工程预算—成本预算=250745-40600=210145元。

6检查验收

(1)本测区实行两级检查一级验收制度。各级检查员必须注意测绘生产的过程检查，发现问题及时纠正。作业组如发现不能处理解决的技术问题应及时向测区负责人或有关技术部门反映，及时解决。

(2)作业组应对所生产的测绘产品（控制测量记录、计算手簿等）进行全面自检，覆盖面100%，确认无误后方可上交，由专职检查员检查，内业100%、外业70%抽查，合格后提供总工办最终检查，最后由业主组织验收。

(3)所有检查均应依照检查记录表格填写，检查员应签名

7调度计划

8提交成果资料

1、1:10000地形图测量技术设计书一份；

2、控制测量外业资料；

3、四等GPS点和一级导线点点之记一份；

4、平面控制网图二份；

5、高程控制网图一份；