大广高速公路蒙冀界至承德段高速公路技术设444计书

1、HBCH大广高速公路蒙冀界至承德段高速公路1:10000、1:2000 数字地形图测绘及 1:2000 数字高程模型测量工程技 术 设 计 书河北省第一测绘院核工业航测遥感中心二九年三月大广高速公路蒙冀界至承德段高速公路1:10000、1:2000 数字地形图测绘及 1:2000 数字高程模型测量工程技 术 设 计 书工程承当单位(盖章)：设计负责人：审核意见：主要设计人：陈永立樊 军审 核 人：年 月 日年 月 日批准单位：盖章审批意见：审 核 人：年 月 日目 录1 概述.52 作业区自然地理概况和已有资料情况.5作业区自然地理概况 .52.2 已有资料情况 .53 引用文件.64 成果的

2、主要技术指标和规格.64.1 坐标系统 .64.2 比例尺 .74.3 成图方法 .75 设计方案.75.1 工作流程 .75.2 准备工作 .85.3 控制测量 .85.3.1 平面控制测量 . 选点埋石 . GPS 观测技术要求和数据处理.105.3.2 高程控制测量 .115.4 航空摄影测量 .125.5 像片控制测量 .135.5.1 像片控制点布设 . 像片控制点在像片上的点位要求 . 像片控制点的布设方法 . 像片控制点的刺点精度和要求 . 像片控制点的刺点与整饰 .145.5

3、.2 1:10000 像控点测量. 起算点 . GPS 观测要求. GPS 数据处理要求.155.5.3 1:2000 像控点测量.175.6 像片调绘 .185.7 地形图编辑 .195.8 1:2000 比例尺 DTM 构建 .196 质量保证措施.207 上交资料.201 概述受大广高速筹建处的委托，河北省第一测绘院、核工业航测遥感中心承当大广高速公路蒙冀界至承德段高速公路 1:10000、1:2000 数字地形图测绘及 1:2000 数字高程模型测量工程，其中主线全长 114km，支线全长 56km。工程工作内容包括：航空摄影；根底

4、控制点测量；像片控制测量；像片调绘；1:10000 数字化地形图测绘,1:2000 数字化地形图测绘；1:2000 数字高程模型测绘。1:10000 比例尺地形图具体测图范围为推荐线 K0-K10 实测宽度为4km，K10-K23 为 2km，K23-K53 为 2km，K53-K67 为 4km；支线实测宽度为 2km；面积共 312km2。1:2000 比例尺地形图实测宽度均为，互通立交处为 4km2，面积为 172km22 作业区自然地理概况和已有资料情况作业区位于承德市境内，地处燕山腹地，属山区地带，最顶峰雾灵山 2118 米。承德市属亚温带向亚寒带过渡地带，半湿润半干旱，四季清楚、光

5、照充足，昼夜温差大。年均气温 8.9 度，年均无霜期 160 天。夏季多温凉，冬季少严寒，雨量适中。2.2 已有资料情况(1)测区内有 1:100000、1:50000 地形图，可以作为生产安排、外业选点及交通用图。(2)测区内有河北省大地水准面精化 B、C 级点，B、C 级 GPS 控制点均具有 WGS-84 和 1980 西安坐标系成果。国家一等水准路线京凌、哈赤，国家二等水准路线凤大、围凤均通过该测区，水准点成果为 1985 国家高程基准成果。以上控制点可作为平面控制测量和高程控制测量的起算数据。3 引用文件(1)GB/T 156611995 1:5000 1:10000 1:25000

6、 1:50000 1:100000 地形图航空摄影标准；(2)GB/T 139771992 1:5000 1:10000 地形图航空摄影测量外业标准；(3)GB/T 159901992 1:5000 1:10000 地形图航空摄影测量内业标准；(4)JTG C102007 公路勘测标准；(5)JTG/T C102007 公路勘测细那么；(6)GB/T183142001 全球定位系统GPS测量标准；(7)GB128981991 国家三、四等水准测量标准。4 成果的主要技术指标和规格4.1 坐标系统平面坐标系统采用 1980 西安坐标系，应根据测区实际情况选择不同的投影面和中央子午线，各投影面选择

7、时要保证投影长度变形不超过/km。高程基准采用 1985 国家高程基准。4.2 比例尺1:10000 及 1:20004.3 成图方法航测成图5 设计方案5.1 工作流程本工程的工作流程见以下图：资料收集、技术准备实地踏勘编写技术设计书控制测量航空摄影像片控制测量解析空中三角测量像片调绘立体测图DTM 构建5.2 准备工作本阶段的主要工作内容包括：(1) 收集测区内的 1:50000、1:100000 地形图进行航带设计及作为外业作业交通用图。为外业控制测量选点埋石做准备；(2) 收集测区内及附近高等级平面、高程控制点；(3) 根据收集资料进行外业踏勘，充分了解测区内的地形、地貌情况，高等级控

8、制点的分布、保存情况。5.3 控制测量控制测量是进行地形图测绘、初步设计、路线放线、施工放样的根底，其质量的好坏将直接决定工程的质量，因此，必须按照高质量、高水准的要求进行。5.3.1 平面控制测量5.1 选点埋石平面控制测量采用 GPS 作业方式，平面控制测量的等级按照?公路勘测标准?款第 3 条执行。在 7 个隧道和约 4km 处及约 60km 处的两个桥梁的两测分别布设 1 对相互通视的三等 GPS 点，对点间距不得小于 500m，且要求通视；其它地段应每隔 5km 左右布设一对三等 GPS 控制点，对点间距不得小于 500m，且要求通视；在三等 GPS 控制网的根底上布设一级GPS 控

9、制点，一级 GPS 控制点平均边长在 500 米左右，最小距离不得小于 200m，最大距离不得大于 1km，每点要求至少有一个通视方向。路线平面控制点应沿路线前进方向布设，点位距路线中心线的距离应大于 50m，小于 300m，平面控制点应按照?公路勘测细那么?标石规格埋设永久性标石，标石可采用现场浇筑的方法，埋石深度不小于，标石露出地面在 1cm 左右，三等 GPS 点标石上宽度不小于 25cm25cm，下宽度不小于 50cm50cm；一级 GPS 点标石上宽度不小于 12cm12cm，下宽度不小于 2525。GPS 点位应易于保存、寻找，便于测角、测距和中桩放样；并且应按照 GPS 点位选择

10、的特殊要求见?公路勘测细那么?款第 2 条“GPS 网的设计要求选埋。平面控制点应按要求绘制点之记，点之记格式见?公路勘测细那么?附录 B.2.3。GPS 控制点的编号三等 GPS 控制点以“CM开头，后加两位阿拉伯数字构成，如“CM01” ；一级 GPS 编号以“ACM开头，后加三位阿拉伯数字构成，如“CM01”5.2 GPS 观测技术要求和数据处理三等 GPS 控制网采用边连式布网，一级 GPS 可采用点连式布网，GPS测量使用双频接收机，施测前 GPS 接收机要进行一般检视和通电检验。GPS 控制点的精度应不低于“GPS 标准中各级 GPS 点的精度，要求沿路线布设成带状 GPS 网，G

11、PS 观测要求应符合表 1 的规定。表 1工程三等一级备注卫星高度角15几何强度因子PDOP6同时观测有效卫星数4平均重复设站数次/每点5时段长度快速静态，min3020三级 GPS 控制网同附近 B、C 级 GPS 控制点联测点数应不少于 3 个，每个点的联测方法为双边连接，联测的控制点应力求分布均匀。一级 GPS 控制网在三级控制网的根底上平差，可分段计算。野外数据检核、数据后处理应按“公路勘测细那么第节执行。在进行基线向量解算之前，应严格复查点名、点号、仪器高是否与野外记簿一致，各项设置是否正确，基线解算采用符合要求的软件进行，采用约束方法对三级 GPS 网进行平差， 平差成果应提供 W

12、GS84 坐标系成果和 1980 西安坐标系的成果，WGS84 成果应保证全线一致。因本测区要选择不同的投影面或中央子午线，具体平差时可以先选择不同的投影面进行分段平差，也可以先进行整网平差，而后选择投影面，再通过坐标投影变换的方法，计算出不同投影面的坐标，每两个投影面间至少有两个以上的重合点位。各等级 GPS 控制测量平差后最弱点的点位中误差均不得大于 5cm，最弱相邻点的相对点位中误差不得大于 3cm。5 高程控制测量根据具体情况，应在本测区布设三、四等水准网，三等水准测量可根据测区情况选择适当的水准路线，三、四等水准原那么上全部联测测区内的 GPS 控制点。根据本测区实际情况，在 7 个

13、隧道和两个桥梁处按三等水准施测，其它路线按四等水准施测，四等水准可采用水准测量或光电测距三角高程测量的方式进行，各等级水准测量的观测方法见下表：测量等级观测方法观测顺序三等往返后-前-前-后四等中丝读数法往后-后-前-前水准测量的技术要求见下表：测量等级仪器类型标尺类型视线长度m前后视较差m前后视累计差m视线距地面高度m基辅面读数差mm基辅面高差较差mm三等 DS2 双面75360.32四等 DS3双面 100 5103，一测回垂直角观测中，在施测过程中，应变换一次仪器高度，高度变化值应大于 3cm，垂直角和距离分别于高度变换前、后各测量一半测回，仪器高度分别于每次测前、测后各量测一次，2 次

14、较差不得大于 2mm，垂直角应选择在气候条件较好、成像稳定的时间内观测，垂直角、距离均应对向观测，观测视线应离障碍物以上，垂直角不得超过15。光电测距的主要技术要求见下表：测量等级仪器类型测距边测回数边长m垂直角测回数指标差较差垂直角较差四等DJ2往返均2600455高程基准采用 1985 国家高程基准，水准网平差计算前测段高差应进行正常水准面不平行改正和水准标尺每米真长改正，计算至。平差后各等级控制网的最弱点高程中误差不得大于 25mm，大桥、特大桥的高程控制网平差后最弱点的高程中误差不得大于 10mm，高程控制测量的技术要求应满足?公路勘测细那么?表-1 的规定。5.4 航空摄影测量本测区

15、采用航空摄影测量的方式测绘地形图和构建 DTM，地形图是进行公路初步设计的工作底图，其质量的好坏将直接影响着初步设计的成果质量；DTM 系统是联结公路设计和测量技术间的必要环节，DTM 精度的上下在一定程度上决定了以 DTM 为根底的公路工程设计的质量。本测区的成图比例尺为 1:10000 和 1:2000，对 1:10000 比例尺的航空摄影测量其航摄比例尺控制在 1:200001:40000 之间；对 1:2000 航空摄影测量其航摄比例尺应控制在 1:80001:12000 之间。选择23cm23cm 的航摄仪。航空摄影的飞行质量应符合以下要求：(1) 像片重叠度应符合?1:5000、1

16、:10000、1:25000、1:50000、1:100000 地形图航空摄影标准?及?公路勘测细那么?的有关规定；(2) 像片倾角应小于 2，1:10000 比例尺最大不超过 3；1:2000比例尺个别应不大于 4；(3) 1:10000 比例尺旋偏角一般不大于 6，最大不超过 8且不得连续三片 ；1:2000 旋偏角应符合?公路勘测细那么?表-2 的规定；(4) 同一航带上的相邻相片的航高差应小于 30m1:2000 比例尺为20m ，同一航带的最大航高与最小航高之差应小于50m1:2000 比例尺为 30m ；(5) 航线的弯曲度应小于 3；1:10000 比例尺的摄影质量应符合?1:5

17、000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000 地形图航空摄影标准?4.2 款的有关要求；1:2000 比例尺摄影质量应符合?公路勘测细那么?第款的规定。5.5 像片控制测量5 像片控制点布设 像片控制点在像片上的点位要求(1) 选用的像片控制点点位目标影像应清晰，易于判刺和立体量测。当目标与其它像片条件发生矛盾时，应着重考虑目标条件。(2) 像片控制点距离像片上各类标志应大于 1mm，距像片边缘不得小于。(3) 像片控制点点位应选在旁向重叠中线附近，离开方位线的距离应 1:10000 比例尺像控点应大于大于，1:2000 比例尺像控点应大于。当旁向重叠

18、过大时，1:10000 比例尺像控点离开方位线的距离应大于 3cm，1:2000 比例尺像控点离开像主点且垂直于方位线的距离不应大于，困难时个别点位应不大于。(4) 区域网布点时区域网四周控制点应能够控制测绘面积。(5) 当像控点刺在房角上时必须量注房高；点位假设刺在陡坎等地物的边缘时，应说明像控点高程位置，并注出坎的比高。5.2 像片控制点的布设方法外业像片控制测量根据不同情况可采用全野外或区域网布点方案。 像片控制点的刺点精度和要求(1) 平高控制点、高程控制点应在像片上准确刺出。(2) 刺点时选择较清晰的控制像片刺点，刺孔直径不得大于，并要刺透，不得有双孔。(3) 像片控制

19、点刺点应经第二人在实地检查。5.4 像片控制点的刺点与整饰(1) 平高控制点应选择在能够准确判点且高程变化不大的地方。高程控制点应选在高程变化不大的地方，以平山头或者线状地物的交点为宜。点位假设刺在陡坎等地物的边缘时，应说明像控点高程位置，并注出坎的比高。(2) 已刺的控制点在像片正面均用红笔以直径 7mm 的圆圈表示，点号及高程均用红笔以分式注记，分子为点号，分母为高程。在旁边适当位置说明刺点位置并注明刺点日期、刺点者、检查者签名。5 1:10000 像控点测量1:10000 像控点测量采用 GPS 快速静态观测。5.1 起算点以首级控制点为根底，作为像控点平差的起算数据。5.2 GPS 观

20、测要求采用 GPS 快速静态模式进行观测，接收机采用标称精度不低于10mm+5ppm 的双频接收机，测量根本技术要求如下：(1) 卫星截止高度角15；(2) 记录采样间隔为 10 秒；(3) 有效卫星数4 颗；(4) 时段长度min5；(5) 几何卫星强度精度因子 PDOP6；(6) 时段中任一卫星有效观测时间min5；GPS 观测时，每时段观测前后各量取天线高一次，两次之差不应大于3mm，取平均值作为最后天线高，外业测量应逐项完整填写外业观测手簿。如果测区高程异常变化不大，可采用 RTK 测量进行像片控制测量。5.3 GPS 数据处理要求进行基线解算前，应严格检查每站的点号、天线类型、仪器高

21、等是否正确。基线解算采用播送星历，基线长度在 15km 以内的基线须采用双差固定解，15km 以上的基线可以采用双差浮点解。同一时段观测值的数据剔除率应小于 10%，复测基线的长度较差 ds应小于取值时固定误差 a=10mm，比例误差 b=10ppm，d 取测区22实际平均边长km ，以下同。 GPS 网同步环各分量闭合差应满足：53xW53yW53zW并且应对所有可能的同步环进行检核。独立闭合环或附合路线坐标闭合差应满足：nWx3nWY3nWZ3nWS33222ZYXSWWWW在外业数据检核合格后，应首先对 GPS 网在 WGS-84 系下进行三维无约束平差，无约束平差中，各基线向量分量的改

22、正数绝对值应满足下式规定：3XV3YV3ZV无约束平差完成后，对 GPS 网分别在 WGS-84 坐标系、1980 西安坐标系下进行约束平差，在 WGS-84 系下进行三维约束平差，1980 西安坐标系下进行二维平差。约束平差中同一基线向量的改正数与相应的无约束平差的改正数较差应满足下式规定：2XdV2YdV2ZdV利用 GPS 控制网在 WGS-84 系下获得的三维坐标B、L、H采用河北省大地水准面精化软件求得各控制点的正常高1985 国家高程基准 。平差后像控点的平面位置中误差相对于起算点应不大于 1m，高程位置中误差应不大于。5.5.3 1:2000 像控点测量像片控制测量可采用 GPS

23、-RTK 作业方式、GPS 快速静态模式测量或三角高程导线的形式，像控点的精度要求平面位置中误差应不大于，高程中误差应不大于。像控点的布设应满足以下要求：(1) 像控点应布设在航向三度重叠范围内，困难时可布设在二度重叠范围内；(2) 相邻航线间的控制点应尽量共用，并应布设在旁向重叠中线附近，位于六度重叠范围内，困难时可布设在五度重叠范围内；(3) 分别布点时控制范围在像片上所裂开的垂直距离应小于 10mm，当条件受限制时应小于 20mm；(4) 位于自由边的像控点连线应能控制住测图范围；(5) 对重点工程地段应增加像控点；(6) 像控点距像片边缘应小于 15mm，离放位线的距离应大于 60mm

24、，离开通过像主点且垂直于方位线的距离不应大于 10mm，困难时不应大于 15mm；(7) 单航带布点应采用每一分段六点法，航带数为 2 条及以上时，采用区域网布点，其布设要求应符合?公路勘测细那么?的规定。5.6 像片调绘像片调绘应符合以下要求：(1) 像片调绘的面积线应尽量画在航向重叠和旁向重叠的中线附近，并应尽量防止分割居民点或其它重要独立地物，在调绘面积线以外，应注明邻接航片号，无接边处注明“自由图边；(2) 各种方位物、建筑物、管线、水系、道路、地貌、农田、境界及各类名称等要素均应准确调绘；(3) 房屋调绘至屋檐滴水线，无毗连的房屋逐个调绘，并注记房屋的建筑材料和层数，一层房屋不注记；(4) 地面、地下及架空管线除表示其位置外，应调绘输送物质；(5) 河流、湖泊、池塘应绘出摄影时的水涯线；(6) 公路、铁路应调绘等级、铺面材料；(7) 人烟稀少地区的小路应准确调绘，乡村路选择主要的表示；(8) 不能用等高线反响的天然或人工地貌元素，均应调绘；