汤峪工程测量实习设计书(西安科技大学)

工程测量设计书4工程测量技术设计书工程测量设计书4前言本次技术设计书编写工作由我组成员分工合作完成。由王滨负责编写第一章任务概况和第十一章工作进度及工作衔接，由杨小波负责编写第二章地形图修测和第十三章检查验收，由景金城负责编写第三章中平面控制中的GPS首级控制测量和第九章桥涵、隧道测量，由冯红星负责编写第三章平面控制中的导线加密控制测量和第十二章质量管理与检查，由杨航负责编写第四章高程控制测量和第十四章提交成果资料，由李强负责编写第五章选线与定线和第十章工点图测绘，由刘刚负责编写第六章中线测量和第十五章安全措施，由李岩负责编写第七章中平测量和第八章横断面测量。工程测量设计书4汤峪工程测量实习技术设计书1任务概况1.1测区概况测区位于西安市大雁塔东南38km的蓝田汤峪境内，地理坐标为：东经109°11′15″—109°15′00″；北纬34°1′30″—34°4′00″。测区南起汤峪镇塘子街，北至焦岱镇桃花岭，东西相距约5公里，南北相距5公里。测区内已有一条南北走向的国道，交通较为便利。汤峪河流经测区中央，目前水位极低。测区内以山地为主，坡度较大，给测绘工作带来了一定困难。测区内植被稀疏，地形较为复杂，有谷地、山丘、河漫滩等。测区内居民地分布较为零散，气候干燥，且测量正值七月份高温时节。以上情况将给测量工作带来极大的不便。1.2测绘工作量1）地形图修测2）平面控制测量3）高程控制测量4）选线与定线5）中线测量，中平测量，横断面测量6）桥隧涵测量7）工点图测绘1.3已有资料1：10000地形图两张，编号分别为I49G047020、I49G048020。地形图采用西安80坐标系，85国家高程基准，1993版图式，1997年5月航摄，2002年7月成图。国家二等三角网控制点石槽、桃花岭、汤峪共3个点，其中石槽、桃花岭点可作为GPS网起算数据点，汤峪点可作为国家二等水准点。已知控制点数据表1-1点名XYH石槽3775786.88019335977.040726.000桃花岭3772865.32019335215.760665.733国家水准点：G001：814.072工程测量设计书41.4作业依据本工程执行的规程、规范和技术要求：1）《测绘技术标准规范》（GB/T19022-2003）2）《公路勘测规范》（JTJ061-99）3）《全球定位系统GPS测量规范》（GB/T18314—2001）；4）《国家三、四等水准测量规范》（GB/T1852—1992）;5）《工程测量规范》（GB50026—2007）；6）《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》（GB/T7929—1995）;7）《大比例尺地形图机助制图规范》（GB14912-94）;8）《测绘技术总结编与规定》（CH/T1001－2005）;1.5采用的坐标、高程系统坐标系统为工程独立坐标系。1.5.1现有坐标系统平面坐标系统采用1980国家坐标系、高斯投影，按3°分带，中央子午线为：108°E。1.5.2坐标系统分析根据测区地形情况和线路长度、位置，国家3度带中起点附近的坐标为（3772100.000,36610820.000）；终点附近的坐标为（3770140.000,36614740.000）。该测区为平原微丘，高程变化为570.5—745.4m，平均海拔高程为658m，东西长3.92km，测区中心位于3°带坐标Xm=(XA+XB)/2=3771120.000,Ym=(YA+YB)/2=36612780.000,即（3771120.000，36612780.000），所以ym=112780.000，长度综合变形1/17102.495，大于限差1/40000,故需要建立工程独立坐标系。1.5.3独立坐标系统的建立由于测区长度综合变形大于限差要求，故不能直接套用国家坐标系统,应采用独立坐标系统。Ms／S=1/40000工程测量设计书4Mh=87.5mHm=658mR=6371000m将上述各值代入=9260.043m测区y值变动为：YB-YA=3920m2故只选用一个投影带。②求解测区中心点的大地坐标由Y坐标值可知：Lo=36×3°=108°，由Xm，Ym坐标反算：B=34°03′40.153793″，L=109°13′17.776385″,l=1°13′17.776385″由得=91565.473m又Xm=(XA+XB)/2=3771120.000求得过（Xm，）点的B=34°03′47.602188″，L=108°59′30.682322″，l′=0°59′30.682322″新坐标系的中央子午线的值为：Lo′=Lo+l-l′=108°13′47.1″③确定起终点及各点在新坐标系中的概略坐标点号原有坐标（80）独立坐标（54）x0y0xy起点3772100366108203771874.865845589613.1901381.6仪器设备1）一台拓普康2″全站仪2）一台DS5水准仪222222SHSmRmRymHsmymmmRHy22mymy工程测量设计书43)南方双频GPS就收机1.7平差软件及绘图软件1)导线平差程序。2)坐标转换程序。3)拓普康数据传输软件。4)南方CASS7.0。5)逐桩坐标计算程序。6）GPS解算软件7)ENVI遥感制图软件8）ARCGIS制图软件1.8人员组织及施工进度根据本次工程的特点，我组计划投入一个导线控制小组，一个水准测量组，导线与水准同时进行。1.8人员组织及施工进度根据本次实习的特点，我们组将分为两个组同时进行测量，一组是导线点测量组，一组是水准点观测组，当测量到一半时两组交换测量。测量完成后集体进行测图。具体任务时间安排如下：日期实习任务天数6月18日现场踏勘16月19、20日实习设计书编写26月21、22日像控测量26月23-26日遥感影像制图（地形图数字化、影像外野调绘）46月27-29日GPS控制测量26月30日GPS内业计算17月1-3日导线、水准外业观测37月4日内业计算17月5、6日中线计算、外野修正线路控制点27月7-9日中线测量、中平测量、断面测量37月10-12日工点图测绘3工程测量设计书47月13、14日外业资料整理，内业整理与实习报告编写归还仪器27月15日返校、归还仪器12地形图修测2.1已有资料1：10000汤峪镇地形图（）1：10000焦代镇地形图（编号）汤峪镇和焦代镇遥感影像（经纬度）国家二等三角点石槽（X，Y）具体坐标值C级GPS点（X，Y）具体2.2资料检核检核已有资料的施测时间、成图时间和施测的质量。2.3修测原因及目的由于人们的生活及各种工程建设的影响造成原有的地物地貌一定程度的改变，使原有地形图上的地物地貌与现在实际的地物地貌存在偏差，为了实际工作（如公路的选线、定线、中线测量等）的需要，须对已有的地形图进行修测，使改变的地物地貌在地形图上处于正确的地理位置，以达到方便生产的目的。2.4修测方法外业修测法：根据原有地形图进行实地的巡视、踏勘、标注，利用数字测图法、全站仪法、RTKGPS动态观测法等方法来采集数据修测地形图。内业修测法：利用相关软件将原有地形图与现在的遥感影像图进行对比修测，将影像上不存在的地物地貌在原有地形图上删除，将影像上新增或改变的地物地貌在原有地形图上添加或改变。2.5地形图的纠正2.5.1坐标系统使用西安80坐标系统。2.5.2纠正方法工程测量设计书4打开ENVI软件的原文件找到ellipse.txt和datum.txt文件，在两个文件的底部分别添加Beijing-54坐标参数和xian-80坐标参数，关闭软件后重新启动，使参数定义到软件中，打开汤峪镇和焦代镇的地形图，将新定义的坐标系统附到地形图上，选取一定个数已知坐标的点数，然后校正地形图，校正地形图以后将汤峪镇的地形图和焦代镇的地形图拼接起来。2.6地形图拼接将校正后的两幅地形图在envi软件中分别进行剪裁，再分别对两幅地形图进行参数修正，然后将两幅地形图准确的拼接在一起，形成一幅完整的地形图。2.7地形图的矢量化把拼接后的地形图在cass软件中打开，进行矢量化处理。2.8地形图修测将矢量化后的地形图与遥感影像图进行对比，把影像图中不存在的地物在地形图上删除，把影像图中新增或改变的地形图在地形图上添加或改变。3平面控制测量3.1GPS首级控制测量3.1.1GPS控制网的设计方案在路线的起点和终点各布设一对GPS点，4个GPS点和3个已知GPS点组成GPS观测网，布设等级为D级GPS网，网形为点边混连式。已知3个GPS点有桃花岭三角点、汤峪三角点、石槽国家点。由于本测区是平原微丘为主，埋石较为容易,根据公路勘测规范，测区中控制点根据地形情况，综合考虑，按优化的原则组织实施和布设。①线路起点和终点2对GPS点应各自通视，为导线网提供方位基准，定向的GPS点距离大于500m；点位应有利于长期保存，有利于路线的勘测设计和施工放样；线路起点和终点各有一个GPS点。②点位按照路线起点至终点方向顺序编号。线路四等GPS点标石面上刻有Gx字样，测站均避开高压线，强磁场，大面积水域等的干扰。GPS网略图如下：工程测量设计书43.1.2GPS网观测方法观测方法为同步环边连接法，即从国家三角点到GPS点，及各GPS点之间均为同步环边连接，每个同步环观测时段均在1小时以上，采用整网平差。使用6台GPS同步观测。GPS网按照D级GPS网的技术要求进行布设项目观测方法D级GPS网卫星高度角(°)静态15同时有效观测卫星数静态≥4G1G2F2石槽B2桃花岭B1G3G4汤峪F2工程测量设计书4有效观测卫星总数静态≥4观测时段数静态≥1.6时段长度(min)静态≥45采样间隔(s)静态10-30时段中任一卫星观测时间(min)静态≥5观测几何强度因子PDOP≤6。观测时应使用光学对点器设置天线，其对中误差不应在于3mm，观测前后各量取一次天线高，量至mm，其互差不超过3mm，取其平均值作为最后天线高。GPS外业观测调度表时段仪器编号123456点号AB1B2G3G4G1G2BB1B2G1G4F2G2CB1B2G3_F2G23.1.3GPS观测技术要求D级GPS网外业测量基本技术规定应符合下表要求：等级闭合环或附合线路的边数平均距离（Km）a(mm)b(1×10-6)最弱边相对中误差坐标分量相对闭合差环线全长相对闭合差四等≤102≤10≤101/450006.010.03.1.4GPS精度评定GPS基线解算软件：采用南方软件或ZHD2003软件基线解算质量检核工程测量设计书4a)同一时段观测值的数据剔除率≤10‰b)各独立基线构成独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式规定：nx2ny2nz2n32式中——闭合差，n——独立环中的边数,——全长闭合差222zyx＝c)复测基线的长度较差不宜超过：22sd式中——相应级别规定的精度（按实际平均边长计算）。d)GPS网外业基线预处理结果，其独立闭合环或附合路线坐标闭合差应满足：nWx3nWy3nWz3nWs33式中：n——闭合环边数，——相应级别规定的精度（按实际平均边长计算）。222zyxse)无约束平差中，基线分量的改正数绝对值（）应满足下式：3xV=30mm3yV=30mm3zV=30mm式中：——为相应级别规定的基线的精度工程测量设计书4否则，认为该基线或其附近的基线存在粗差，应在平差中采用软件提供的自动方法或人工方法剔除，直至上式满足要求。f)约束平差中，基线分量的改正数与经过粗差剔除后的无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值应满足下式：3xdV=20mm3ydV=20mm3zdV=20mm式中：——为相应级别规定的基线的精度否则，认为作为约束的己知坐标、己知距离、己知方位中存在一些误差较大的值应采用自动或人工的方法剔除这些较大的约束值，直至上式满足。3.2导线加密测量3.2.1布点沿线布设12个导线点，附合到GPS点上，点间距为5