测量技术报告

1概述任务概述根据2000年3月3日在水利厅召开的“2000年河北省南水北调中线工程前期工作会议”精神，为进一步优化南水北调中线工程总干渠线路，需对部分区段进行1:5000、1:1000和定线及纵横断面测量工作。为及时提供南水北调中线工程渠线优化测量资料,受河北省水利厅委托,河北省水利水电第二勘测设计研究院测量队 ,组织专业测量人员13人，于2000年3月〜6月完成了南水北调中线工程沙河、小马河等六段渠线优化测量工作，完成主要工作量见下表。完成主要工作量统计表、\内容定点放样GPS测量四等水准纵断面横断面1:5000地形1:1000地形埋石项目（点）（点）(Km)(Km)(Km)图（Km2）图（Km2）（座）二一九工厂121117.53.210.46南 城121827.711.424.48.01.7114上 郑1286.42.66.06沙 河222461.315.932.013.53.7020小马河121314.48.317.23.00.688召5 明12912.34.08.06合 计8283139.645.498.024.56.0960测区概况测区位于京广铁路西侧，自南向北分别位于邯郸市的磁县、邯郸，邢台市的沙河、邢台、内丘、临城等县市。六处渠线优化段全长45Km，但跨越里程131Km。其中，二一九工厂段，总干渠几次穿过高级渠，而废高级渠已极不

规则；牤牛北支、渚河南支位于丘陵地带，地表切割剧烈，沟内梯田坎众多、且极不规律；沙河、七里河，部分地方荆棘丛生，由于乱挖滥采，河床地形地貌破碎，由于靠近钢厂、电厂和粉煤灰池，脚下和空气中到处都是灰尘，工作环境异常恶劣；小马河附近树木、果园较多，通视困难；邵明段内有众多的大冲沟、陡坎。另外，测区中南北向道路稀少，尤其沙河段无法直接过河，须饶行一个多小时才能到达工地，因此交通极为不便。同时，沿途涉及部分城郊和不少村庄，这都给作业带来一定难度。综合上述因素，测区困难类别大部分为III类，部分为W类。2技术依据GB12898-91《国家三、四等水准测量规范》，以下简称《水准规范》。CH2001-92《全球定位系统(GPS)测量规范》,以下简称《GPS规范》。SL197-97《水利水电工程测量规范》,以下简称《水电规范》。GB/T7929-1995《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》,以下简称《96图式》。GB/T5791-93 《1:5000 1:10000地形图图式》,以下简称《93图式》。2.6CH1001-912.7CH1002-952.8CH1003-95测绘技术总结编写规定》测绘产品检查验收规定》2.6CH1001-912.7CH1002-952.8CH1003-95测绘技术总结编写规定》测绘产品检查验收规定》测绘产品质量评定标准》,以下简称《技术总结》。,以下简称《检验规定》,以下简称《质量标准》2.9冀水二院任字(2000-05)号“南水北调中线工程渠线优化测量任务书”。2.10 1994年水利部长江水利委员会制定的《南水北调中线工程初步设计阶段测量技术要求》,以下简称《技术要求》。已有资料的利用情况平面和高程控制均以1994年2月长江水利委员会综合勘测局提供的“南水北调（中线）工程总干渠三等水准、四等平面控制成果”为基础。平面控制系统为1954年北京坐标系，3度分带（第38带）；高程系统为1985国家高程基准。平面控制点分别利用了长委调水736、738、810、849等15个四等平面控制点。高程控制点利用了长委调水738、755、810、849等13个三等水准点和一个I邯郑10水准点。1977年河北省测绘局出版的1:5万地形图，用于工作计划及生活、交通安排等。1952年河北省测绘局出版的1:1万地形图和1991〜1995年河北省水利厅组织有关单位施测的南水北调中线工程总干渠1:5000带状地形图，用于野外选点和定线用。规划、设计部门提供的南水北调中线工程圆曲线计算和测图范围的专业互提资料单，作为测量依据。基本控制测量基本平面控制网的技术设计为提供定线测量和地形测量的基本平面控制，基本平面控制采用V等（E级）GPS测量。根据《水电规范》要求，采用四边形单点联接的GPS导线网，网形布设见基本控制测量中“渠线优化段测量控制路线图”。GPS网最弱相邻点点位中误差均小于0.05m，测量结果见附表“五等GPS测量精度统计表”。选点与埋石选点为便于各阶段测量应用，在每个渠线转折点附近埋设一对互相通视的标石，每处大比例地形根据面积大小分别埋设 3〜8座标石，中心导线每隔1Km左右埋设一座标石。埋石GPS标石，利用混凝土普通导线标石,或在等级公路上钎入20cm长、直径20mm的钢筋。标石埋设时兼顾其永久性、稳定性和便于使用性,一般与地面平,并在其附近明显地物上用红漆做好标记。标石埋设后,按规定绘制了点之记。4.1.3接收机使用的4台套德国ZeissRST2单频接收机(Nq:101201、101210、101223、101274),经国家光电测距检测中心检定,其实际精度指标优于标称精度,见《仪器标尺检验资料》。作业时,仍按《GPS规范》有关规定进行检查，检查结果详见《仪器标尺检验资料》中GPS接收机作业过程中检测记录。观测工作根据测量精度要求,采用快速静态相对定位作业模式。作业前,事先编制GPS卫星可见性预见表，并根据卫星可见性预报资料,编制观测计划。GPS测量作业基本技术规定符合下表规定。GPS测量作业基本技术规定卫星高度角(1°)有效观测卫星总数观测时段数时段长度(min)数据米样间隔(s)PDOP$15$41$30$15W8观测数据处理野外数据处理作业组及时对外业观测数据进行质量分析,发现问题及时重测。数据后处理GPS测量数据的后处理，使用武汉测绘科技大学开发的Lip平差软件自动处理。具体为以下三个过程。8基线解算：由多历元同步观测值解算出每一基线向量。b网平差：利用上述基线向量进行网的整体平差。c坐标转换：将WGS-84坐标系统中的平差结果,转换为1954北京坐标系。测量结果见附表“五等GPS测量精度统计表”。基本高程控制测量等级基本高程控制为W等附合水准路线，见“渠线优化测量控制图”。选点与埋石GPS选埋时已兼顾水准点的要求。标石规格及埋设,见“GPS点之记”。仪器设备使用WILDNAK2(36930)自动安平水准仪,配普通区格式玻璃钢双面水准标尺,标尺最小刻划1cm,基、辅分划差分别为4.687、4.787；水准仪及标尺经检定,各项指标满足《水准规范》要求，作业期间只进行i角检验。检验结果见《仪器标尺检验资料》。记录、计算采用PC-1500计算机进行，程序由河北省水利水电勘测设计研究院编制。观测方法及精度水准测量采用单程中丝测高法，测量中联测埋石点、图根点、测站点、曲线要素点、横断面基点。主要技术指标满足《水准规范》和《水电规范》有关规定。水准测量精度，见附表“四等水准测量精度统计表”。1:5000带状地形测绘图根平面控制在V等GPS网的基础上直接发展图根点，图根点的编号为XXX-X。图根点观测采用LeicaTC1100全站仪（416325），记录采用瑞得电子手簿，并进行报表输出。水平角观测一测回，测距 2〜3次。所用全站仪进行了检定，测量过程中又进行了检验记录。检验结果见《仪器检验资料》。图根点高程采用四等水准联测。测站点测定个别困难地区，在图根点上发展测站点，其高程采用全站仪测定。白纸测图测图方法采用TC1100全站仪（416325）配合小平板仪手工测图方法。全站仪进行了检定,见《仪器标尺检验资料》。基本要求带状地形图测图比例尺为1:5000，基本等高距为0.5米。平面坐标系统为1954年北京坐标系，高程系统为1985国家高程基准。地形点最大视距长度、密度基本符合规范要求。由于采用全站仪测图，中心线以外的边缘地区，在看清、看准的原则下，最大视距适当放宽。严格遵守测站位置和高程的检查：每站除留设共测点外，还坚持方向和高程检查，方向较差控制在图上0.3mm以内，高程较差均不超过0.1m。图幅划分图幅划分，采用40X50cm矩形分幅，分幅和编号与原带状图一致。地物测绘国家三角点、GPS点、四等水准点均按规定测绘入图。居民地外轮廓进行了准确测绘，内部街区进行较大综合取舍。测量范围内的河流、渠道、堤防均进行了测绘。电力线、通讯线只进行了重点测绘。对密集的人工开挖的田间水井，和坟只进行重点测绘。地貌及植被测绘天然地貌采用等高线配合地貌符号和高程注记表示。对不规则的人工梯田，进行了较大的综合取舍。测区内主要地类界均作较详细测绘，果园采用测绘范围加注记的方法表示。采砂场采用测绘范围，加说明注记的方法表示。定线测量采用极坐标法，在已经平差计算后的V等 GPS点上直接测定转折点、各弯道要素点。首先以V等GPS点为基点，根据提供的渠道转折点、曲线要素点坐标反算边长和方位角，利用瑞得电子手簿和TC1100全站仪（416325）进行放样。由于这些点一般位于耕地内，不宜保存，所以测定后用大木桩标定，而不埋石。转折点确定后，重新按V等精度测定。水平角观测2测测回，测距2〜3次。最终测量坐标和提供坐标误差均小于土0.1m。纵横断面测量横断面测量横断面基点测定横断面基点平面位置测定，一般在转折点、弯道要素桩上进行。首先按照规划部门提供的资料计算出中心线上各断面基点的坐标，传输到瑞得电子手簿中，并与TC1100全站仪（416325）用电缆连接，利用放样程序测定各公里桩、断面基点。渠道中心线之间不能直接通视时，在中心线外的控制点上采用极坐标法测定各公里桩、断面基点。以上桩点高程，采用四等水准施测，参见4.2。横断面间距横断面间距，地形平坦段为200米，变化较大时为100米，遇到沟坎处适当加测。横断面宽度横断面宽度为400米，中心线左右各200m,断面范围内遇到村庄等成果表中进行标注。横断面测量施测方法：采用经纬仪视距法和全站仪，地形尺刻划1cm的木质标尺。记录计算由瑞得电子手簿完成。横断面点的密度能够充分反映地形变化情况。在平坦地区，最大点距不大于50m。横断面的测点距离以中心线桩为零点起算，面向中心线前进方向划分左右。断面线垂直于中心线，曲线段断面垂直于该曲线桩的切线，最终计算断面方向。横断面测量使用的仪器经过了检验合格,仪器各项技术指标见《仪器标尺检验资料》。横断面测量精度满足《技术要求》精度规定，精度统计见“横断面测量精度统计表”。横断面成果编制根据横断面测量资料,整理横断面成果表和数据磁盘。横断面图绘制根据横断面成果表,采用北京威远图SV300断面版成图系统，绘制横断面图。绘图比例尺采用竖直1:100,水平1:2000。为便于装订成册，最终成图进行一定的缩放处理，实际比例尺见图上所示。纵断面测量纵断面里程的确定中心线穿越河流、沟渠、道路、电力、通讯线路、村庄、工厂、果园等有关地物的里程，一般在定线测量中测定，部分里程由纵横断测量时测定。其高程一般采用四等水准进行，参见4.2。纵断面测量纵断面测量满足1:5000实际精度比例尺。遇有河流、沟渠等加桩，施测沿中心线的小断面。纵断面成果表的编制根据中心线定线测量成果，穿越河道、沟渠、陡坎小纵断测量成果，编制纵断面成果表。纵断面图的绘制根据纵断面成果表，采用北京威远图SV300断面版成图系统，绘制纵断图，制图比例尺采用竖直比例尺1:100,水平比例尺1:5000。为便于装订成册，最终成图进行一定的缩放处理，实际比例尺见成果所示。建筑物场地地形测量平面控制基本平面控制采用V等GPS测量成果，参见4.1。在V等GPS网的基础上，加密个别图根点，观测采用LeicaTC1100全站仪（416325），记录采用瑞得电子手簿，计算采用计算机进行。测量方法采用水平角观测一测回，测距两次。高程控制基本高程控制采用W等水准测量成果，参见 4.2。支站点在W等水准基础上采用电磁波测距三角高程测定。地形图测绘测图方法采用全站仪采集数据、瑞得电子手簿记录、计算机处理的数字化测图方法。使用的TC1100(Nq416325)全站仪进行了检定，见《仪器标尺检验资料》。成图软件为北京威远图SV300标准版数字化成图系统。基本要求建筑物场地地形，测图比例尺为1:1000，基本等高距为0.5米。平面坐标系统，为1954年北京坐标系。高程系统，为1985国家高程基准。地物测绘国家三角点、GPS点、四等水准点均按规定测绘入图。居民地外轮廓进行了准确测绘，内部街区进行较大综合取舍。测量范围内的河流、渠道、堤防均进行了测绘。电力线、通讯线均进行了测绘。对密集的人工开挖的田间水井，和坟只进行重点测绘。地貌及植被测绘地貌应用等高线配合地貌符号和高程注记表示。测区内主要地类界均作详细测绘。河道中的地类界只进行概略表示。数据采集野外数据采集采用极坐标法，设站要求和测站检查符合《水电规范》规定。由于采用全站仪观测，并随同执镜者绘草图，所以，根据《水电规范》7.3.3规定，视距的最大长度适当放长。地物点数据采集遵循的原则满足《水电规范》7.3.4规定。地貌数据采集能代表地形特征点，采集密度能反映地形变化情况。数据处理与编辑根据野外采集的数据和绘制的草图，采用北京威远图SV300标准版数字化成图系统进行编辑处理，有疑问的地方现场及时进行了解决。地物编辑完后，在计算机中根据高程点手工绘制等高线。字符编辑、各种汉字注记、高程注记点密度和位置、植被表示满足《水电规范》7.4有关规定。地物图整饰与输出地形图表示符合《96图式》要求，图名、图廓外整饰符合《技术要求》规定。编辑处理完毕的地形图，先在普通纸透明纸上打印输出，并进行检查修改。最终成图采用厚度为0.07mm经过定型处理、伸缩率小于2%的聚脂薄膜输出、存档。为便于使用，地形图分别采用40X50cm、50X50cm、50X60cm矩形分幅。当图廓外有少量地形属于施测范围时，采用破图廓测入一幅图内进行处理。测量成果质量评价测量过程中，积极推行ISO9001质量管理，严格按照《技术要求》实施各项作业,认真抓好“事先指导、中间检查和产品校审”三环节。资料齐全完整，测量成果技术指标符合规范和有关要求的规定，成果质量优良，满足初设阶段的测量要求。基本平面、高程控制测量采用系统正确。埋石稳固、易于长久保存，测量精度满足规范要求。定线测量方法正确，各种桩点放样精度较高，转折点和曲线要素点易于恢复；纵横断面测量取舍合理，能正确反映地形、