莱州地形测量技术设计

1、第一章 概述第一节 地形测量的目的、任务为满足莱州城市规划管理和工程建设的需要， 市政府决定对规划区 （程 郭镇）14km 2范围进行1:1000地形测量。我公司受莱州市城市规划管理处 的委托，承担了此项任务，计划于 2004 年 4 月中旬至 6 月底完成内外业 全部工作。本次地形测量的主要任务是：1、在2002年布设的E级GPS网点的基础上，在本次测区范围内布 设一级导线控制网，为本次地形测量及今后开展地形图更新和工程施工放 样测量提供足够的起算数据。2、在规划区（程郭镇） 14km 2范围内，采用全野外数据采集的计算机 辅助成图技术， 测绘 1:1000 比例尺地形图， 形成完整准确的地

2、形图数据文 件，为城市的发展规划和工程建设施工提供翔实准确的地形资料。第二节 测区概况莱州市地处胶东半岛西部，北临渤海，中心位于东经119 557,北纬 37 0 48 。本次确定的测区范围是在 2002 年已完成的 1:1000 地形测量基础上向东、北两个方向拓展。测区南至威乌高速公路，北至程郭镇政府驻地，西 与 2002 年测区范围相接， 西北部延伸到开发区琪水村西， 东西宽为 1.5 公里，南北长约七公里，构成反“ L”形。详见附图1 :莱州市规划区（程郭 镇）地形测量图幅接合表。测区地势呈南高北低，西南部较为平坦，其余为丘陵地带。测区内树 木繁茂，果园多，沟壑多，通视条件较差，测量工作

3、难度很大。区内平均 海拔高程约为 67m ，最高点约为 152m ，最低点约为 34m 。测区内道路多 为大车路、乡村路、小路，交通条件较差。第三节 已有资料的分析评价和利用一、平面控制资料测区内有由山东正元公司于 2002年施测的E级GPS点三个，点号为 GPS45、GPS48、GPS50，经过实地踏勘，这些点位保存完好，其成果可 直接作为一级导线的坐标起算元素。上述平面成果为高斯 3带投影，1980 西安坐标系， 中央子午线为东经 120 。二、高程控制资料离测区较近的水准点有山东正元公司 1998 年施测的八腊庙附近加油站边上的“W莱水5”、云峰北路与文化东路交接处职业中专教学楼前花坛

4、中的“W莱水3”，经实地踏勘，这两个水准点标石完好。上述两个水准点 可作为本次高程控制的起算数据。测区内及附近有四等水准成果的 E级GPS点或一级导线点，可进行四 等水准联测以资检核。上述水准点的高程成果为 1985 国家高程基准。三、图纸资料测区内有山东省测绘局 1996 年 12 月航测、 1999 年 4 月调绘的 1:10000 地形图，可作为本次控制网设计、选点，以及图幅划分、作业分 组等的工作用图。第四节 作业技术依据本次地形测量工作执行的作业技术依据如下：1、国家建设部部颁标准城市测量规范 （CJJ899 ），以下简称规 范；2 、国家质量技术监督局 2001 年 3 月 5 日

5、发布， 2001 年 9 月 1 日实施的全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314 2001），以下简 称 GPS 规范；3 、国家质量技术监督局 1995 年 9 月 15 日发布， 1996 年 5 月 1 日实施的1:5001:10001:2000地形图图式(GB/T 7929 1995 ),以下简称图式；4、国家质量技术监督局 1994 年1 月14 日发布， 1 994 年10 月1 日 实施的大比例尺地形图机助制图规范 (GB14912 94)，以下简称机 助制图规范；5 、国家质量技术监督局发布的 1:5001:10001:2000 地形图数字化规范(GB/T 171

6、60 1997 ),以下简称数字化规范；6、莱州市规划区(程郭镇)地形测量技术设计书 ，以下简称设计 书。第五节 工作步骤、人员设备配置及进度计划一、地形测量工作主要步骤1 、制定工作计划，确定实施方案；2、收集测区已有资料，并根据实际情况编制地形测量技术设计书；3 、组织人员，成立项目部，设立技术组及质量检查组；4 、准备各类测绘仪器及器材，制作测量标志等；5 、进行控制测量；6、进行地形图野外数据采集，包括各地物点、地形点的平面位置和高程数据；7、内业计算机数据处理，成图及各种资料整理；8、质量检查及验收工作。二、人员设备配置 为按期保质保量完成本次地形测量任务，根据工作量、作业难度、作

7、业时间要求，分以下几个主要阶段给出应投入的人员设备数量：1、控制网选点埋石阶段： 8人分成 2组选埋一级导线点。2、控制网测量阶段： 8 人分成 2 组，一组用 4 台 GPS 接收机进行一 级导线GPS测量；另一组用1台水准仪进行四等水准测量。3、图根控制测量与外业数据采集阶段： 18 人分成 6 个测图小组，用 6 台全站仪进行数据采集。4、数据处理、图形编辑阶段：共计用 6 台计算机，采用同一图形数据 处理、图形编辑软件，按图式 、规范、制图规范、设计书的要 求进行数据处理图形编辑。5 、图形输出、外业巡查阶段： 18 人分成 6 组，对绘出的纸图进行外 业巡视检查，同时，用全站仪实测地

8、形地物检查点。对发现的问题，及时 进行处理。这一阶段还应在项目部组织下进行自查、复查。这一阶段结束 后，结束整个外业测量阶段。6、资料整理阶段：数据处理中心投入 5 人，用 5 台计算机依据数字 化规范进行图幅数据加工；项目经理与技术负责人将控制点点之记、控 制点成果表、技术总结、检查报告等材料整理完善， 对图面进行 100% 检查， 最终提交图件资料、文字资料及数据光盘。整个工程项目从头至尾，项目经理和技术负责人都应担负起组织领导 责任，加强技术指导和质量监督，经常向主管领导汇报工程进展情况，根 据作业进度计划和实际作业进度及时调整人员及设备配置，确保最终工程 质量优良。三、工作进度计划本次

9、规划区地形测量， 计划于 2004 年 4 月 16 日施工人员进入测区开 展工作，具体工作时间安排如下：1、004年4月17日4月30日完成一级导线测量及四等水准测量；2、2004年5月1日6月10日完成地形图野外数据采集工作；3 、2004 年 6 月 11 日 6 月 20 日完成图幅数据加工、 资料整理工作；4、 2004 年 6 月 30 日前完成检查验收、质量评定工作，全部成图成 果资料汇交莱州市城市规划管理处。第二章 控制测量第一节 概 述一、坐标系统的选择根据第一章第三节对测区已有资料的分析，为保证莱州市测绘成果的统一，本次地形测量的平面系统拟采用高斯 3带投影，1980 西安

10、坐标系， 中央子午线为东经 120 。高程系统采用 1985 国家高程基准，即与原有成 果的测量基准保持一致。二、控制网布设方式 结合测区已有资料的分析和测区情况，整个测区布设一级导线网，作为测区的首级平面控制网，以 E级GPS点作为起算元素，用GPS快速静 态定位测量。首级控制网应覆盖整个测区范围，控制面积约 15km 2。拟对大多数一级导线点进行四等水准测量， 以四等水准点“W莱水3”、“W莱水5 ”作为本次高程控制的起算数据。预计四等水准路线长度40公里。第二节 一级导线测量一、一级导线的布设一级导线布设一般沿规划区主要道路，并形成网状。所选点位应宜于 长期保存，相邻点应尽量保持通视良好

11、。二、一级导线点的编号一级导线的编号可用阿拉伯数字分别按顺序编排， 编号从 2002 年一级 导线点最大号加1开始。一级导线点点号前冠以大写英文字母“A”，如A276 、 A277 ，表示第 276 、 277 号一级导线点三、一级导线点的埋设 一级导线点均应设置长久牢固的标志。位于软质地面上的点位应埋设 普通标石标志；沥青路面上的点位，可用长度不小于 18cm ，直径不小于 15mm 的钢钉。钢钉的顶面正中应刻一 “+ ”字或钻一直径 1.5mm 的小孔 作为点位标记。一级导线点点位设置好以后，应做详细的点之记，并在点位周围明显 的地物上（如电杆、墙角等）用红油漆做好标记，以便利用查找。按照

12、GPS规范一级GPS点的点位选择与埋设应按下列要求进行：1 、点位周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的 高度角不宜超过 15 ；2 、点位应远离大功率无线电发射源（如电视台，电台，微波站等） ， 其距离不小于 200m ；远离高压输电线和微波无线电信号通道，其距离不 得小于 50m ；3、点位附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物等） ；4 、交通方便，有利于其它测量手段扩展和联测；5、地面基础稳定，易于点的保存；6、位于软质地面上的点位均应埋设符合规格的普通标石。埋设要求按GPS规范附录B附图B4 （i）执行。标石周围的土层应夯实；7 、位于沥青路上的点位，应在沥青

13、路面上打入长度为20cm 、直径为15mm 的钢钉，打入后钢钉表面与路面基本齐平，钢钉中间应钻一直径1mm的小孔作为点位标记；水泥路因路面太硬无法打入钢钉可刻十字为标 记，十字长宽各为10cm xiOcm。8、所有点位的设置应遵守长期保存、方便使用的原则，埋石结束后， 应做详细的点之记，以利今后查找使用。四、一级导线GPS网的观测观测前，应根据测区地形和交通状况、采用的GPS作业方法设计的基线的最短观测时间等因素综合考虑，编制观测计划表，按该表对作业人员 下达相应阶段的作业调度命令，并按照实际作业的进展情况，及时进行必 要的调整。本次一级导线网观测，拟采用 4台美国Ashtech Z-12 双

14、频GPS接收 机，按GPS规范中的相关要求进行。基本技术要求规定见表 221。表一级导线GPS测量基本技术要求规定卫星截 止高度 角()同时观 测有效 卫星数有效观 测卫星 总数观测 时段 数快速静态定位，双频 全波，时段长度(min )快速静态 定位,采样 间隔(s)快速静态定 位,双频全波， 时段中任一卫 星有效观测时 间长度(min )441.63051520设站时，应使用对点器准确对点，在对点器上正确安置 GPS接收机天线，并准确量取标石至天线的高度，读数至毫米。五、一级导线 GPS 网数据处理1 、每天 GPS 网观测结束后，首先应将接收机内存数据文件通讯至微 机，然后采用随接收机配

15、备的商用软件进行 GPS 网基线解算，同时分析观 测数据的各项精度是否符合 GPS 规范要求。对于不满足表 规定 的观测数据，有关成果应及时补测。2 、整个 GPS 网观测结束，所有基线处理合格后，采用随接收机配备 的商用软件 FILLNET 进行 GPS 网平差。在基线向量检核符合要求后，以三维基线向量及其相应方差协方差 阵作为观测信息， 以一个点的 WGS84 系三维坐标作为起算依据， 进行 GPS 网的无约束平差。无约束平差须提供各点在 WGS-84 系下的三维坐标、各 基线向量及其改正数和其精度信息。利用无约束平差后的可靠观测量，在选用的坐标系下进行三维约束平 差。平差结果应输出在相应

16、坐标系中的三维坐标、基线向量改正数、基线 边长、方位、转换参数及其相应的精度信息。 平差后最弱点点位中误差 （相 对于起算点）不得超过 5cm 。应打印出平差计算资料，装订成册。第三节 高程控制测量本测区高程基本控制，拟采用四等水准测量的方法建立。高程起算点为四等水准点“W莱水3”、“W莱水5”。四等水准路线应联测所有的一级 导线点，并构成网状。四等水准使用ZDS3型徕卡自动安平水准仪NA720 ,区格式木质双面 水准尺进行观测。测前对仪器及标尺按规范要求进行各项检验。水准 测量的各项观测限差要求见表 241。表水准测量的观测限差要求视线长度(m)前后视距差(m)任一站上前后 视距累积差(m)

17、黑红面读数差(mm)黑红面咼 差之差(mm)检测间歇点 高差之差(mm)803.010.0355注：当成象清晰、稳定时，视线长度可放长 20%。四等水准观测可使用 PC E500袖珍电子计算机作为记录器，记录程序选用山东正元公司编三、四等水准测量记录程序(SZJL)。观测数据文件通讯至微机，并打印记录手簿，装订成册。四等水准网平差计算，可采用武汉测绘科技大学编制科傻系统，在微机上进行。平差后每公里水准测量高差中误差应小于士 10mm ，最弱点高程中误差应小于士 2cm。平差结束后，应打印计算资料并装订成册第四节图根控制测量在一级导线点的基础上加密图根导线点，图根导线一般按附（闭）合 导线形式布

18、设。铺装路面上的点位可用长为 5cm的钢钉作为标志，位于质 软地面上的点位可采用木桩进行标设。图根点编号可按区域分区编排，亦可全测区统一编排，图根点号前冠以大写英文字母“ T”，如T1、T2为第1、2号图根点。图根点的密度可视图幅具体情况，以满足地形、地物点的数据采集为原则，合理布设并应尽量的均匀分布，一般每幅图不应少于4个（包括各等级控制点）。图根光电测距导线测量的基本技术要求见表 :表图根光电测距导线测量的技术要求比例尺导线长度（km）平均边长（m）测回数方位角闭合差（）相对闭合差1:10001.8150140 vn1/4000因地形限制导线无法闭合时，可布设不多于三条边，总长不超过300

19、m的支导线。水平角应分别测左角、右角各一测回，其测站圆周角闭合差不应超过士 40 当局部地区图根点密度不足时，可在一级导线点、一次附合图根点上， 采用光电测距极坐标法布点加密，使用全站仪采用单程观测的方法观测一 测回，边长不宜超过定向边长的三倍，最大边长不超过 400m。图根点的高程采用测距三角高程的方法测定， 其精度应满足表的 规定。表光电测距图根三角高程测量的技术要求中丝法测回数垂直角较差、指标差较差（）对向观测高差、单向 两次咼差较差（m）各方向推算 的高程较差（m）附合路线或环线 闭合差（mm）对向1单向2250.4 XSW0.2HC40 vD注：1.S为边长（km）,Hc为基本等高距

20、（m）；2. 仪器高和觇标高（棱镜中心高）应准确量取至毫米，高差较差或高程较差在限差内时，取其中数；3. 当边长大于400m时，应考虑地球曲率和折光差的影响。计算三角高程时， 角度应取至秒，高差应取至厘米。图根导线观测应使用 SET2B H全站仪或其它型号的全站仪，角度和边 长均观测一测回。图根导线记录可采用PC-E500袖珍电子计算机作为记录 器，也可采用其它合适的记录方式。可在电子手簿或微机上采用简易平差模型进行图根导线平差计算，计 算出图根点的三维坐标。第三章 野外数据采集第一节 碎部测量方法及要求地形地物点数据测量宜采用全站仪，用极坐标法测定。作业中应经常 检查仪器的各项指标是否符合规

21、范要求，并应注意不同测站施测重合 点检核。在测量碎部点的同时，应及时绘制好野外地形地物草图作为内业图形 信息编码的依据。草图的点号和测量记录的点号应严格保持一致。草图应 能清楚地表明每个地物轮廓上地物点的连接关系和地物之间的大致位置。 有些不能在测站上直接测量的地物点，可根据已知点通过丈量距离计算其 坐标。采集数据时，角度应读至秒，距离应读至毫米。采集的数据应进行检 查，删除错误数据，及时补测错漏数据，超限数据应重测。采用全站仪用极坐标方法采集数据，在通视良好、定向边较长的情况下，地形点测距最大长度为 500m ，地物点测距最大长度为 320m 。测量碎部点时，作业小组可不受图幅的限制，其作业

22、范围可按照河流、 道路等自然界线划分，以便于掌握测图边界，减少和避免漏测重测，减少 接边问题。碎部点的坐标（ X、Y、H ）数据可保留至小数点后二位，即保留至厘米。地物点对邻近图根点的点位中误差应小于 0.50m ，高程注记点及等高 线插求点的高程中误差应小于 0.33m 。地形点间距一般应为 30m ，建成区以外图上每平方分米应不低于 6 个 高程注记点。第二节 碎部点的确定碎部测量的基本要求，执行规范有关要求。考虑到数字测图与计算机制图的特点。碎部点的确定应注意以下几点：1、对于有方位的独立地物，应测定两个点的坐标，取两点的中点即为 独立地物的中心位置，并以两点的连线确定符号的方位。2、任

23、何依比例的矩形形状地物，只要测出三个角点的坐标，第四个点 的坐标可由程序计算。3 、房屋的附属建筑（如台阶、门廓、凉台等）和房屋轮廓线的定点可 不实际测量，按垂线法计算出交点的坐标。4、依比例的双线地物，如道路、沟渠如河流等，测定两侧边线特征点 的坐标。5、圆状地物应在圆周上测定均匀分布的三个点的坐标。较小的圆边可 测定对径方向的两个点的坐标。6、圆弧线一般应测定起点、终点和大致中间的一点。连接直线较短的圆弧度（如道路转弯处的小圆弧段）可只测两个切点的坐标，圆弧的绘制 由程序自动处理。7、陡坎、梯田坎、斜坡，应量出比高或测定坡脚线的高程。第三节碎部测量内容地形图应表示居民地、独立地物、管线及垣

24、栅、道路、水系、植被等 各项地物、地貌要素，以及各类控制点、地理名称注记等。并着重显示与 城市规划、建设有关的各项要素。本次地形图测绘内容及取舍，按图式及规范规定执行，其主 要要求简述如下：1、居民地：房屋以墙基角为准，建筑材料可不注。楼房注记层数（二 层楼注记“ 2 ”，三层楼注记“ 3”等）。居民地和村庄内成排的房屋可综合表示，即将成排房屋的主房整体表 示（不分户），围墙亦表示为整体。各户院内的各种小房均不予表示。在主 房与围墙中间用阿拉伯数字标注出本排房屋的总户数，如下图所示：奇431村庄内的独立房屋，应实测其主房及围墙，院内的各种小房不表示其它各种房屋，应按规范要求测绘表示。2 、独立

25、地物： 具有标定方向、 确定位置、指示目标等作用的独立地物， 均应准确测绘和按规定的符号正确地加以表示。3、道路：测区内的道路均按规范与图式规定，准确测绘表示， 等级公路应注记道路的技术等级，国道省道应注记编号。4、管线：正规的电力线、通讯线均须按电杆或铁塔的位置实测表示， 电力线应区分输电线和配电线。建筑区及村庄内的线路不连线，只在杆处 绘出方向，其余均应连线表示。各类地上及地下管线的地面设施均应测绘 表示。5、垣栅：围墙及永久性的栅栏、栏杆、铁丝网和活树篱笆均应测绘表 示。6、水系：河流、沟渠、井等均应测绘表示，并测注高程。河流按实际 测绘表示，干河床内应适当测注高程。道路两边及田间的沟渠

26、，其宽度小 于 1.0m 的以单线表示。水井测绘平面位置及井台高程，不注记深度。7、植被：测区内的各种树林、行树、经济林等均应测绘实际轮廓，并 配以相应符号表示。菜地、花圃、芦苇地等亦应区分表示。田埂顶部宽度 大于 1.0m 的用双线表示。田块内应测注有代表性的高程。第四章地形图的编辑第一节图形文件生成与编辑本次测量地形图数据格式为 DWG格式，统一采用莱州市规划管理处 的吉奥之星入库配套软件生成。它主要适用于各种大比例尺数字地形图的 野外数据采集和图形的编辑与绘制，其主要工作流程图如下：野外数据采集图形文件生成交互式计算机图形编辑数据存贮和管理一、数据处理首先将野外采集的碎部点数据，通讯至微机，然后检查野外测量数据 中有无重点号，有无缺点号等，对于检查出的错误应及时修改，以保证内 业数据处理的正确性。对于不能直接测量其坐标的地物点，应根据丈量的 距离和已测点坐标间接求出。通过数据处理，碎部点坐标准确无误并齐全后，再根据野外现场所绘 草图，进行内业编码，形成图形连码信息文件。二、图形文件生成及编辑在测图系统中生成图形文件后，按图式及规范要求进行编辑、 修改、注记等工作。第五章质量保证措施为保证工程质量，维护公司信誉，在测绘施工的各个环节中均应认真 运行山东正元公司质量保证体系，确保达到公