吴桐控制测量课程设计

1、大地测量学课程设计报告书 班级： 10级测绘2班 姓名： 吴桐 学号： 100510216 指导老师： 张兆江 目录一、前言1、课程设计的目的42、课程设计的任务4二、测区概况1、地理概况42、交通状况53、气候情况54、居民及居民点6三、平面坐标系统和高程系统6四、水平控制网的布设依据和起始数据1、布设依据62、起始数据6五、平面控制1、平面控制网的布设，应遵循的原则72、控制点位的选定要求:73、控制点标石规格及埋设结构图.84、控制网精度估算过程及结果9六、技术设计1、技术依据102、现标及标石规格、材料和埋设方法10七、控制网布设11八、平差计算1、测角的误差方程112、测边的误差方程

2、113、定权过程114、点位误差115、边长误差116、求解误差椭圆过程11九、控制网平差报告13十、附表，图等16一、课程设计的目的和任务1、课程设计的目的：我资源学院测绘专业在大三上半学期控制测量课程结束之际特设紫山四等控制网布设为课设任务，此次课程设计旨在让同学们对控制测量课程有个系统的理解和掌握，并将上学期学过的CAD和平差等知识与本学期的控制测量的知识联系在一起，综合起来解决问题。除此之外同学们通过本次课程设计还要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，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。2、课程设

3、计的任务：1 、范围：在所提供资料（1：50000 地形图）范围内，进行水准及高程网 的布设。 2.平面控制测量采用三角测量法，精度达到四等。3.遵照国家颁布的工程测量规范GB50026-2007国家三角测量规范GBT17942-2000进行四等控制网的布设。4.整个测图过程从2011年1月1日到2012年1月11日共11天时间。二、测区概况1、 地理概况：紫山，位于河北省邯郸县三陵乡陈窑村北100米处，距邯郸市内（以市博物馆为终点）20公里。邯郸市地处东经11403 40，北纬3620 44之间，中央子午线精度为117。紫山又名紫金山、马服山，系太行山余脉，面积约20平方公里，主峰海拔498

4、4米，是邯郸县的至高点，亦称邯郸第一山。测区范围东至陈窑村，西至洞上村，南至兴盛庄村，北至长满沟，该测区已有1:10000的地图，国家三角点13个，均保存完好。其中3个二等，10个四等三角点。测区内地势陡峭，通视良好，有一条公路穿过。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。从邯郸市区乘坐60路公交车可直接到达紫山。测区内大部分地区为山脉，通行不便。3、气候情况：紫山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

5、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。 4、居民及居民点： 紫山地区地广人稀，村庄多位于紫山东西两侧，村民多为汉族。因为这里人口很少如果在此处进行测绘工作吃住会是一大难题。除此之外，赵国将领赵奢长眠于此，是有名的旅游名胜区。三、平面坐标系统和高程系统 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西安1980坐

6、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。 四、水平控制网的布设依据和起始数据1、布设依据：（1）、平面采用 1980 西安坐标系。（2）、工程测量规范 （GB-50026-2007） 。（3）、ZB A75001测绘技术设计规定。（4）、平面采用 1980 西安坐标系。2、起始数据：点号xyA4067945.685604261520.348514B4068758.432900261656.28

7、2439五、平面控制1、平面控制网的布设，应遵循下列原则：（1）各等级的首级控制网，宜布设为近似等边三角形的网（锁） 。其三角形的内 角不应小于30；当受地形限制时，个别角可放宽，但不应小于 25。（2）首级控制网的布设，应因地制宜，且适当考虑发展；当与国家坐标系统测 时，应同时考虑联测方案。 （3）加密的控制网，可采用插网、线形网一、各等级的首级控制网，宜布设为 近似等边三角形的网（锁） 。其三角形的内或插点等形式。各等级的插点宜 采用坚强图形布设。当受条件限制时，单插点对于三等点应有不少于 6 个 内外交会方向，其中外交会方向至少应有两个交角为60-120；四等点 应有不少于 55个内外交

8、会方向， 当图形欠佳时， 其中至少应有外交会方向。 双插点的交会方向数应为上述规定的 22倍， 但其中不应包括两待定点间的 对向观测方向。当采用边角联合交会时，多余观测数必须与上述各等插 点规定相同。一、二级小三角插点的内外交会方向数不应少于 4 个或外交会方向数不应少于 3 个。（4）一、二级小三角的布设，可采用线形锁。线形锁的布设，宜近于直伸。狭长 地区布设一条线形锁时，按传距角计算的图形强度的总和值，应以对数六 位取值，并不得小于 60。2、控制点位的选定要求：（1）相邻点之间应通视良好，其视线距障碍物的距离，边长为12km；一级及一级以下，宜保证便于观测，以不受旁折光等 影响为原则；（

9、2）测距边位置的选择，应满足相应测距方法对地形等因素的要求。（3）觇标的高度应合理，作业应安全；（4）、控制点应便于长期保存、加密、扩展和寻找，做好点之记。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4、控制网精度估算过程及结果：（1）对三角网的解算及平差计算我们采用控制测量优化设计与平差软件 2.13 版和excel。 （2）

10、用软件对三角网进行平差后得方案精度结果为： 最弱边QLL边长误差（mm）相对中误差CB9.54268E-050.0092099839.20998E-06四等控制网中最弱边边长中误差1/45000,控制网符合要求六、技术设计1、技术依据：（1）平面采用1980年西安坐标系，高程采用1985年国家高程基准；（2）城市测量规范（CJJ899）；（3）工程测量规范。（GB-50026-2007）；（4）ZB A75001测绘技术设计规定。2、现标及标石规格、材料和埋设方法：1）各等级三角点均应建立永久性的测量标志。2）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。

11、3）建造的觇标必须标形端正，标心和圆筒应与铅垂线平行，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。4）应在橹柱的适当位置用色漆注明三角点的点名、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。5）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。6）标石采用四等三角点标石。标石材料：标石埋设要求：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。（1）、盐碱地区埋设混凝土标石，须加涂沥青，以防腐蚀。（2）、在泥土松

12、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。（3）、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。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。七、控制网布设1、在goole地球上选出测区内的控制点，共5个，假设其中两个为已知点，均符合选点要求。2、利用高斯正算，计算点位坐标，并将其展绘在CAD上。3、在CAD上量取各边边长。4、列误差方程，算出系数阵B.5、确定P后，就算协因数阵QXX，再计算各点点位误差。最后计算边长中误差和最弱边相对边长误差。6、计算各点误差椭圆参数，并在CAD

13、中绘出误差椭圆。八、平差计算1、测角的误差方程：（其中下式的ajk,bjk分别是xjk/(sjk2）和yjk/(sjk2),ajh和bjh分别为xjh/(sjh2）和yjh/(sjh2)，L为0）2 、测边的误差方程：其中L为0 3、 定权过程：令0=，=2/,其中n=9, s=2+2D(mm),其中D的单位为m。所以 P=0/=1,Ps=20/s2，其中Ps的单位为s2/mm2，结果见附表。4 、点位误差：NBB=BTPB ， QXX= NBB- ， X=0 ， y=05 、边长误差：QLL=BNBB-BT , L=0 ，QLL最大的边为最弱边， 边长相对中误差为=L/S,其中将L换算成以m

14、为单位。6 、求解误差椭圆过程：这样可以求出解出误差椭圆的三个参数，即可画出误差椭圆。九：以下是控制网平差报告：控 制 网 平 差 报 告控制网概况1、本成果为按平面网处理的平差成果 计算软件：南方平差易2002 网名 计算日期:日期: 2013-01-10 观测人: 记录人: 计算者: 测量单位: 备注:2、平面控制网等级：国家四等，验前单位权中误差2.5(s)3、控制网数据统计结果 角度统计结果控制网中最小角度：0.6501,最大角度：1.76143、控制网中最大误差情况 最大点位误差 = 0.0273 (m) 最大点间误差 = 0.0391 (m) 最大边长比例误差 = 39690 平面

15、网验后单位权中误差 = 3.05 (s)闭合差统计报告几何条件:中点多边形路径：D-A-B-C-E极条件闭合差=2,限差=3几何条件:闭合导线路径：B-E-A角度闭合差=-8(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：D-E-A角度闭合差=-0(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：C-E-B角度闭合差=-0(s),限差=9(s)几何条件:闭合导线路径：C-D-E角度闭合差=8(s),限差=9(s)方向观测成果表表格：测站照准方向值(dms)改正数(s)平差后值(dms)备注AB0.000000AE49.081608-3.9049.081218AD87.460538-1.1687.46

16、0422BC0.000000BE44.3950570.0444.395061BA98.055902-1.5098.055752CD0.000000CE44.0749561.4344.075099CB81.2239341.4481.224078DA0.000000DE40.265747-2.6740.265480DC92.4516261.2392.451749ED0.000000EA100.551320-0.04100.551316EB178.205670-2.63178.205407EC276.261650-2.83276.261367平面点位误差表点名长轴(m)短轴(m)长轴方位dms点位中

17、误差m备注C0.02110.017371.3529940.0273D0.01930.0166129.5322910.0255E0.00980.0087177.2708110.0131平面点间误差表点名点名MT(m)MD(m)D/MDT方位D距离(m)备注AE0.01310.009075639177.270811678.1119AD0.02550.018655255129.5322911026.3074BC0.02730.02075049871.3529941044.4421BE0.01310.009368563177.270811638.5057CD0.02770.02124393482.190026931.2527CE0.02200.01844033255.055673741.5669CB0.02730.02075049871.3529941044.4421DA0.02550.018655255129.5322911026.3074DE0.01970.016439690141.021971652.5444DC0.02770.02124393482.190026931.2527ED0.01970.016439690141.021971652.5444EA0.013