控制测量课程设212计

1、控制测量课程设计张老师。目录：1.前言 1.1 任务来源41.2任务要求41.3实习的组织与安排42. 测区概况   2.1 测区位置及面积 52.2 交通状况52.3 气候情况62.4 居民及居民点62.5 测区进行测绘困难情况63测区已有测绘成果资料及利用情况63.1对其它已有控制成果的利用.63.2平 面 坐 标 系 统.74.三角测量与平面控制网布设4.1三角测量等级.74.2 控制点的选定要求.74.3 控制点标石规格及埋设结构图.74.4 踏勘选点.84.5控制点点之记. 94.6 三角测量的实施.95控制网精度估算过程.106.水准测量5.1踏勘选点.135.

2、1.1学校水准路线.135.1.2 紫山水准路线135.2水准测量的实施.145.3水准测量的主要技术要求. 155.4技术问题和处理方法.157.三角高程测量168.附表、附图.178.1 学校水准测量成果.178.2 紫山控制点坐标.178.3控制点点之记.188.4 学校水准点点之记.199经费预算.201.前言 1.1任务来源：本次课程设计是在控制测量学课程结束之后进行的，为了让12级测绘工程专业的学生将本学期学习的控制测量学和上学期的平差、GPS等知识综合运用，我院特设紫山四等控制网布设为课设任务，通过本次课程设计，熟悉控制测量技术设计的有关规定，了解控制测量技术 设计的基本内容，

3、初步学会四等控制网技术设计方案的编制， 使我们对控制测量理论知识有一个较全面、 系统的理解和掌握。1.2 任务要求高精度测定测区内的控制点。（1） 平面控制测量采用三角测量法，精度达到四等。（2） 高程控制测量采用水准测量法，精度达到三等水准。（3） 在水准测量的同时用全站仪进行三角高程测量，以比较水准测量和三角高程测量的精度。1.3任务范围在面积约20平方公里的紫山范围内，根据已知的两个控制点，全面布设四等闭合导线。1.4实习的组织与安排准备好理论知识，掌握平面控制测量和高程控制测量的技术要求，以及仪器的使用规范及过程，协调好组与组及组内人员的搭配与分工。以各个班为单位建立测量实习队，5-6

4、人一组，分5个小组。我组为第七小组。组长： 副组长： 组员: 2.测区概况  2.1 地理概况测区为邯郸紫山附近，位于邯郸市西北，距市内30余里。如图1所示。测区位于东经114°17114°21、北纬36°4136°44。测区地形属于丘陵。位于环太平洋火山地震带。图1：测区位置图 2.2 交通状况    县境内京广铁路纵贯南北，邯济、邯长铁路横穿东西，京深高速公路、 107 、 309 、邯大、邯武、邯临、邯峰等国家、省级公路与县乡公路纵横交错，四通八达，形成便利的交通网。从邯郸市区乘205路(

5、环线）公交车可直接到达测区。测区内大部分地区为山脉，通行不便。2.3 气候情况测区属暖温带大陆性季风气候，四季分明。春季风多干旱，夏季炎热多雨，秋季温和凉爽，冬季寒冷干燥，年平均气温13.5，最冷月份（一月）平均气温-2.3，极端最低气温-19，最热月份（七月）平均气温26.9，极端最高气温42.5，全年无霜期200天，年日照2557小时。邯郸6/7月份干热，最高气温一般都在35，8月份潮湿闷热，气温也可达35左右，九月秋高气爽。冬季干冷，春季多风沙天气，属于典型的大陆型季风气候。 2.4 居民及居民点 测区内人口稀少，多为汉族，村庄依傍紫山东西两侧。该区历史文化悠久，战国名将赵奢长眠于此，为

6、有名的风景区。2.5 测区进行测绘困难情况由于测区地处小山区，农村占一定比例，且大部分地区为山脉，通行不便，不利于通视，对于整体选点，布点造成很大困难。测区内烟雾有时较大，看不清目标，为测量工作造成很大困难。从整个工作角度来看，测区进行测绘工作的难度较大。紫山由于远离市区，当地居民不多，这给测量工作的用餐造成了困难。3. 测区已有测绘成果资料及利用状况3.1对其它已有控制成果的利用 实地考察了其它已知点的保存情况及对精度的要求，同时考虑到经济方面的因素，结合具体对点的要求后，现选取以下点，现列表如下：3.2平 面 坐 标 系 统通过对已有资料的分析及论证，我们决定平面坐标系统采用 1980 西

7、安国家 大地坐标系。在图上设计时我们则暂时 取图纸的西南角为坐标原点，定出测区内 2 个二等控制点的坐标，并以此为依据 进行水准控制网的设计，及精度估计。待对该测区进行实测和进行工程建 设时，只需确定原点在国家 80 西安坐标系中坐标，即可延展出所需点坐标。4.三角测量与平面控制网布设4.1三角测量等级采用四等三角平面控制测量。4.2 控制点的选定要求（1）相邻点之间应通视良好，宜保证便于观测。（2）按规定的标准埋石，安全作业。（3）控制点应便于保存、扩展和寻找，做好点之记。4.3 控制点标石规格及埋设结构图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。本

8、次实习标石采用四等三角点标石，标石材料可采用磁质或金属等材料制作。标石埋设如图2所示。四等三角点埋设双层标石，埋设双层标石时，两层标石中心严格在同一铅垂线中。. 图2：三、四等平面控制点标石埋设图在本次实习中，由于经费和其他因素，控制点只好采用埋木桩，如图所示：4.4 踏勘选点根据测区的地形情况和通视情况，遵循选点的要求以及网形结构，选择了四个控制点04、A4、B4、C4。控制点组成的网形如图3：图3：控制网网形4.5控制点点之记 见附图1。4.6 三角测量的实施仪器：科利达KTS-440R全站仪 花杆 测钎测回数：6个测回(1)水平角观测（方向观测法）方向观测法：在测站上安置全站仪，对中、整

9、平。在其他各站上安置花杆或测钎，保证其直立。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。盘左望远镜十字丝照准a方向，水平方向设置为0°050，读记水平角。盘左依次照准bN号方向，同法测记。盘右望远镜十字丝照准N号方向，读记水平角。盘右依次照准N-11号方向，同法测记。上面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6测回。检查记录，关闭仪器。本站结束。（2）三角测量的主要技术要求表1：观测限差表等级 型号半测回归零差（）2c值（）一测回2c互差（）同一测回各测回互差（）三角形最大闭合差()四等J28301399 (3)实测精度统计表等级

10、 型号半测回归零差（）2c值（）一测回2c互差（）同一测回各测回互差（）三角形最大闭合差()四等J26211173(4)注意事项应选择远近适中，易于瞄准的清晰目标作为起始方向。记录者要认真记录5控制网精度估算过程及结果估算公式及过程1.椭球面元素归算到高斯平面坐标正算：2.间接平差的平差模型：3.间接平差的随机模型4.间接平差的平差准则V TPV = min5. j、k是两个待定点，它们的近似坐标为。根据这些近似坐标可以计算j、k两点间的近似坐标方位角和近似边长。设这两点的近似坐标改正数为，则有;坐标方位角的改正数为:观测角度的误差方程式:按照上式列出观测角度的误差方程，共12个观测角度的误差

11、方程式。6.测得待定点间的边长，设待定点的坐标平差值、和为参数，令 测边的误差方程按照上式列出测边误差方程，共列出8个测边误差方程。7.定权方法：设先验单位权方差为，测角中误差为，测边中误差为，则定权公式为当角度为等精度观测时。定权时一般令，即以测角中误差为导线网平差中的单位权观测值中误差，得，8.根据列出的观测角度误差方程和测边误差方程，共20个方程，写成矩阵形式，即间接平差模型，再求出以下：9.协因数阵：10.待定点的纵、横坐标中误差：，11.待定点的纵、横坐标的方差：12.点位方差：13.误差椭圆： 极大值与极小值：表示极大值方向：5.水准测量5.1踏勘选点 5.1.1学校水准路线在学校

12、周围选择四个水准点A、B、C、D，组成闭合的水准路线。 点之记见附图2。水准路线如图4所示：图4：学校水准路线5.1.2 紫山水准路线 紫山水准测量所需水准点采用所选的四个控制点04、A4、B4、C4，水准路线如图5所示：图5：紫山水准路线5.2水准测量的实施仪器：DS1水准仪 双面水准尺等级：三等水准测量（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毫米；（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

13、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。5.3水准测量的主

14、要技术要求表2:水准测量技术要求表等级仪器型号视线长度m前后视距差m前后视距累积差m视线离地面最低高m黑红面读数差mm黑红面测高差较差mm三等DS11003.06.00.31.01.55.4技术问题和处理方法 立尺：立尺要立在尺垫上，将尺垫踩实，尺子一定要垂直，否则就会造成读数偏大或偏小。在实习中立尺时尺子一定要垂直，在读数完成之后及时通知立尺人员，这样可以使人稍微休息一下，有更好的精力进行下面的工作。记录与计算：水准的记录数据很多，如果记错，就会造成很大的误差。所以测量时严格按照各步骤进行检验，发现错误及时更正，计算时也是由两个人计算并且检验，做到个步骤严格把关，使不出现计算错误。6.三角高程测量仪器：全站仪 棱镜 小钢尺 三脚架外业观测与检核：（1） 在测站点上安置全站仪，对中、整平。（2） 量取仪器高、目标高。（3） 测量竖直角（4） 测量平距D或斜距L（5） 两点间的高差进行往返观测，两次高差互差不大于0.1D（D以km为单位）。8.附表、附图8.1 紫山控制点坐标点名X（m）Y(m)H(m)备注A44062360.1670530163.8943240.1817假设已知点B44062930.5451531018.4696