GPS控制网技术设计方案(doc16页)优质版

1、辽宁科技大学课程设计说明书设计题目：鞍山市及周边E级GPS控制网技术设计书学院、系：资源与土木工程学院专业班级：测绘工程2008-2学生姓名：张贺指导教师：宁殿民杨凤芸成 绩：2010年12月31日目录一、作业目的及任务-1 -二、测区概况-1 -三、测量依据、原则-3 -四、技术指标-4 -五、技术设计内容步骤 -7 -六、高程控制的布设-11 -七、1:500测区地形图测绘-11 -八、工作进程、时间安排-12 -九、检查验收-13 -十、上交资料-13 -十一、经费预算-13 -、作业目的及任务为满足鞍山市及周边的规划设计用图的需要，受鞍山市委市政府（甲方）委托，辽宁科技大学资源与土木工

2、程学院测绘工程08 级学生 （乙方） 承揽 1： 500、 1： 2000数字化地形图测量任务。 现我单位首先需完成鞍山市及周边规划设计约 378 平方公里的E级GPS空制网布设。为统一技术要求，以保证成果质量，特编写本技术设计书。1、范围：根据提供预定方案设定的位置（1:5 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。本

3、次测绘作业主要包括以下几项：1、测区E级GPS控制网布设2、 测区1:500 地形图约 378 平方公里。3、 四等水准路线总长约 200 公里。任务：以上成果要求提供一套数字化地形图电子文件及地形图。二、测区概况鞍山市地处辽东半岛中部， 是中国最大的钢铁工业基地。 有钢都之称。 因市南郊有一对形似马鞍的山而得名。东部、北部靠辽阳，南部与凤城、庄河毗邻，东南部与大石桥市接壤，西部与盘山、辽中县连接。市中心距辽宁省人民政府所在地沈阳市89 公里，东距煤铁之城本溪市96 公里，南距大连市308 公里，西南距营口鲅鱼圈新港 120 公里，西距盘锦市 103 公里。地理坐标位于东经122 10 123

4、 41,北纬40 27 41 34。全境南北最长 175公里， 东西最宽 133 公里。 总面积为 9252.4256 平方公里， 占辽宁省总面积的8.4%。其中市区624.294 平方公里（铁东区 21.451 平方公里，铁西区 28.784平方公里，立山区 15.9 平方公里，千山区 558.159 平方公里），海城市2732.083平方公里，台安县1393.9916 平方公里，岫岩满族自治县 4502.057 平方公里。地势地貌鞍山市的地势地貌特征是东南高西北低， 自东南向西北倾斜。 东南属于千山山脉延伸部分的山区，一般海拔300 600 米；最高为岫岩的帽盔山，海拔1141 米，海城一

5、棵树岭次之；山区主峰海拔931 米，面积约为 5271 44 平方公里，占全市总面积的 56 97 。中部为千山山脉向西部冲积平原过渡地带，属低山坡岗丘陵区，一般海拔100200 米， 面积约为 1232 56 平方公里， 占全市总面积的 13 32。长（春）大（连）铁路以西系辽河、浑河、太子河冲积平原，一般海拔520 米，全市海拔最低的是台安县韭菜台乡杨塘村，海拔仅 2 米；平原面积约为 2748 4256平方公里，占全市总面积的 29 71 。河流水系鞍山市境内有大小河流40 余条。其中，较大的河流有辽河、浑河、太子河、大洋河、哨子河。前3 条为过境河， 后 2 条流源均在岫岩满族自治县境

6、内。辽河系全国七大江河之一，也是流经鞍山市境内的最大河流。该河从台安县西佛镇达连泡入境，由新华农场的沟哨子镇出境，经盘山县入渤海。在台安境内河段长70 公里，平均河宽 200 米，流域面积898 平方公里。台安县境内还有台安县与黑山县的界河绕阳河、台安县与大洼县的界河外辽河以及小柳河等， 均系辽河的支流。 浑河源于辽宁省清原县长白山支脉滚马岭，流经抚顺、辽中、辽阳等市、县，于台安县黄沙坨镇朝阳堡村入境， 向西南方向流至海城市西四镇三叉河汇入太子河， 经营口入渤海。 该河系海城市与台安县的界河。在鞍山境内河段长67.6 公里，其中海城段31.6 公里，台安段36 公里，平均河宽 140 米，流域

7、面积3107 平方公里。太子河经辽阳县唐马寨入海城市高坨子镇境内， 由东北向西南流至西四镇与浑河汇合。 该河是海城市西部平原的大型河流，境内河段长34.7 公里，平均宽 123 150 米，流域面积为 3009.8 平方公里。源于海城境内的海城河、五道河、三通河以及源于鞍山市区的沙河、南沙河、杨柳河、 运粮河均汇入太子河。 大洋河系岫岩满族自治县境内两大内河之一。 发源于岫岩县偏岭乡一棵树岭南侧，由西北流向东南，称偏岭河。在南流过程中，接纳境内的哈达河、汤池河、雅河、牛河、沟连河等，至哨子河乡哨子河街东与哨子河汇合，经马岭村王家沟东山头出境， 至东港市入黄海。 境内流长 180.2 公里， 流

8、域面积 1968.4平方公里。 哨子河系岫岩满族自治县境内另一主干河流。 正源在三家子乡华山村北黑171.85背区岔口 ,侧源在华山村西北胡家岭。两源在王家东山汇合称哨子河。河段长 公里，流域面积2155.03平方公里。其支流有牧牛河、石庙子河、青河、古洞河等河 流。气候类型鞍山市地处中纬度的松辽平原的东南部边缘， 属于暖温带大陆性季风气候区。主 要气候特点是：四季分明，雨热同期，干冷同季，降水充沛，温度适宜，光照丰富， 大风、冰雹、旱涝、霜冻等灾害性天气在不同年份和季节均有不同程度的发生。春季（3月一一5月）大风多，降水少，日照长，回暖快，蒸发大，湿度小；夏季（6月8月）降水多且集中，暴雨多

9、发生在此季，气温高而少酷热；秋季（9月一一11月）天高气爽，雨量骤减，气温急降；冬季（12月一一次年2月）雪少北风多，干 燥寒冷。鞍山所辖区域虽属同一个气候带，但因地理环境（地形、地貌、距海远近）不同而有差异。年降水量为640880毫米，自东南向西北逐次减少；年平均C气 温平原地区为8.0 9.0 C,而东部和东南部山区为6.3 7.0C；日照小时数年平 均为2350-2700小时，西北部多于东南部。削林钺款（即7H顺螭21月滤狷的5fl施阴相明1叫HI-1.6-5J111U17.122425,024.911.12-5,3相螭噩42U16 J23,!2L32922”2M16.46.?o.?M1

10、7.521,033,2丘536.535732.6巴215,5鞫雕诞-12,14 5-2,46.112,6H.j21.22(NIM*2.17,中,9-23,9331.2J,01U5.51?-6.2-Ih.O哝5物肺昆（躲）匕47,21OK.3ISM166.1跟242,92M3,5U(.51U13.21L97,56.65,2U伽麟粉3,13,511U3J2,52,5仙U2 J4蝴啦！火箱优懈乐骑,m三、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/T1831 2001)。3、城市测量规范(CJJ8 99)。4、1: 500、1:

11、 1000、1: 2000 地形图图式。5、三、四等水准测量规范(GB12898-9D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国家技术监督局颁发。7、通过审批的本工程技术设计书。四、技术指标1、GPS的主要技术要求。等级平均距离(KM)A(mm)B(1*10 -6)最弱边相对中误差”等5 1051/80000四等2 10101/45000注：当边长小于200MM,边长中误差应小于 20mm当GPSO勺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

12、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、GPS中相邻点间距离项目级别AAABCDE相邻点间最小跑离30010015521相邻点间最大跑离20001000250401510相邻点间平均跑离10003007015-1010-55-23、布网原则与设计(1) GPSR应根据测区实际需要和布网状况进行设计。GPSR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GPSS在地面坐标系的坐标，应与

13、附近的国家高级控制点联测,联测点数不应少于2个(4) GP驯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)810104、GPS4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: 5万地形图；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)各等级三角点均应建立永久性的测量标志。标石是三角点永久性的点位标 志，标石中心应嵌入中心标志，中心标志代表三角点的中心位置。建造的觇标必须 标形端正，标心和圆

14、筒应与铅垂线平行，结构牢固；内架与基板结构密合；基面平 整；内外架无接触。觇标的圆筒中心、回光台中心、标石中心应位于同一铅垂线上， 其最大偏离以标石中心的铅垂线为准，不得超过 0.1m。(3) 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，具距离 不得小于50口点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体。应在橹柱的适当位置 用色漆注明三角点的点名、

15、等级、建造单位、建造年月；无外架的墩标，则用红漆写 在仪器墩向南的侧面上。造标埋石时要将点之记的点位说明， 标石断面图的相关高度 和有关数据填注清楚。标石采用四等三角点标石。(4)各等级GPSK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。(5)标石材料：三角点标石应用混凝土灌制，或用相同规格的花岗石、青石等 坚硬石料代替。(6)标石埋设要求：、盐碱地区埋设混凝土标石，须加涂沥青，以防腐蚀。、在泥土松软、地下水位较高的地区或沼泽地区埋设标石时，除应尽量选择好埋石地点以外，应在盘石下边浇灌混凝土底层、埋石时，须使各层标石的标志中心严格在同一铅垂线上，其偏差不大于3mm

16、并用钢尺量取各层标石面间的垂直距离，填记于点之记的标石断面图中，结果取至厘米。5、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)322接“殁沟卜业观测基本技术要求级 项目观测方法卫星高 度角（）有效观测 卫星数时段长度（分钟）数据采集问隔（秒）PDOP四等静态快速静态1545451510601545451510606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

17、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）g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*f*SQR（3*n） ,W为环闭合差，n为独立环中的边数，

18、已为标称精度；复测基线 的长度较差，不宜超过ds 2*c*SQR（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。GPS网平差处理：无约束平差中，基线向量的改正数（ VAx、VAy、Viz） 绝对值应满足V8xW3*d Viy3* VAz03*凡当超限时，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（dVAx、dVAy、dVAz）应符合dVAx02*d dVAy 2*a dV

19、Az 1.6,平均边长为8.829cm 10cm（即平均边长在25公里），每条基线观测时长 5060分钟，观测方法和限差要求均按规范规定的有关条款执行。内业在笔记本电脑上利用 Trimble 公司的专用数据传输软件传输数据，基线解算和平差处理采用武汉大学的GPSADJ GPSx与地面网平差或联合平差软件。软件均为商品化软件 能确保成果计算的正确性和可靠性，计算中数字取位均按规范有关条款执行。2、 加密控制加密控制拟在GPS控制点基础上利用经严格检验的全站仪TOPCONGTS311（其标称精度为：测角2，测距2+2X 106mm和NIKON DTM430E其标称精度 为：测角2，测距3+2X 1

20、0- 6mm布设12个点的支导线。支导线的距离往返观 测。限差要求均按规范规定的有关条款执行。3、 判断和检查点间通视已知点A （高程18.4m）与8号点（57.9m）,根据技术指标中第六条判断点问通视的方法，可以知道已知点 A 与 8 号点通视。六、高程控制的布设高程控制拟在测区内已有三等水准点和四等水准点按四等水准要求布设附合水准路线。在地面上的GPS 点和部分支导线点联测入水准路线中，平面控制没有的地方在路线上每隔 12 公里凿刻一个水准标石。水准测量采用经严格检的 S3 型自动安平水准仪SOKK叭CB2II和经检验的区格式木质双面水准标尺进行观测，观测方法和限差要求及数字取位均按规范有

21、关条款执行。水准平差按测站定权和距离定权 进行两次严密平差，以便检核。七、 1:500 测区地形图测绘测区地形图测绘， 外业数据采集设备为经严格检验的全站仪TOPCON GTS311（精度:测角2，测距2+2X 106mm）、NIKON DTM430E （精度:测角2，测距 3+2X10 6mm）、TOPCON GTS225 （精度:测角 6，测距 5+3 X10 6mm ）、其 操作严格按照 1:500 数字化地形图碎部测量的技术要求执行。 内业采用南方CASS7.1成图系统数字化成图，成果由绘图仪打印和光盘刻录输出八、工作进程、时间安排由于时间紧任务重，为了保质保量地完成本次作业任务，安排

22、5个测绘小组同时 开工，各小组除上述各套仪器设备外，还各配备对讲机一对，电记本电脑一部等。其进度安排如下表:时间小组任务备注2010.5.10 2010.5.17甲、乙、丙、丁、戊测区踏勘、GPS控制点、导线点和水准点选点埋后联系住宿、饮食、交通等2010.5.18 2010.5.22甲、乙、丙、丁、戊水准观测、检查计 算平差，数据整理； GPS控制点外业观 测和内业数据整 理，平差解算2010.5.22 2010.5.31甲、乙、丙、丁、戊测区1 : 500数字 化测图，外业碎部 点数据采集，外业 检查，内业数字化 成图2010.6.12010.6.3甲、乙、丙、丁、戊测区378个平方公 里

23、1:500数字化地 形图的测量，绘图 及检查。2010.6.32010.6.5甲、乙、丙、丁、戊内业数据和图形的 检查，资料整理。九、检查验收1 、检查验收分三级进行。一级为作业员自检自查；二级为作业队专职检查员队作业员所交成果的检查，队专职检查外业检查不少于图幅数的 30 ，内业检查为60；三级检查为院抽样检查，外业不少于15 ，内业不少于50。2、检查内容。按测量有关规定检查十、上交资料2 、测绘技术设计书和技术总结书各一份。3 、平面控制点图一张。4 、平面和高程控制点成果表一份。5 、控制点点之记一份。6 、1 ：500测区地形图底图一份。7 、1 ：500测区地形图蓝图三份。8 、成果汇总光盘一张。注意事项 .为了保证工程获得优良效果，必须严格遵守纪律。同事间要发扬团结友互相帮助的精神，克服困难，认真踏实地进行工作； .注意安全，杜绝事故。不准野外生火，不准下滇池游泳； .不能擅自单独行动，外出时必须向队长请假； .周末不放假，有事必须写假条，并经队长批准后才能离开实习基地； .爱护测量仪器，按操作要求和操作程序正确操作，不准座仪器箱。对损坏或 丢失工具者，应照价赔偿。十一、经 费 预 算一、工程预算已知点4 个控制点26 个4*11925.66 （购买） =47702.64 元8*7771.92 （埋石）=62175.36元14*414