测绘 布设控制网 课程设计

控制测量

技 术 设 计

指导老师：孟鲁闽 班级：测绘1101班 姓名：杜攀

学号：1110020115 2012—2013第二学期1

目录

1.委托单位名称及其对工程内容的要求................................... 2.作业任务........................................................... 3.测区概况...........................................................

3.1地理概况...................................................... 3.2交通状况...................................................... 3.3气候情况...................................................... 3.4居民及居民点.................................................. 4.已有测绘资料的来源及分析利用.......................................

4.1平面控制部分.................................................. 4.2高程网成果及其精度............................................ 5.坐标系统的选择.....................................................

5.1平面坐标系统的选择............................................ 5.2高程系统的选择................................................ 5.3起始数据的配置................................................ 6.平面控制网布设方案及论证...........................................

6.1方案Ⅰ........................................................ 6.2方案Ⅱ........................................................ 6.3方案对比...................................................... 7.高程控制网布设方案................................................. 8.专用网的布设方案................................................... 9.依据及作业方法.....................................................

9.1技术依据...................................................... 9.2觇标、中心标石、水准标石的类型和规格.......................... 9.3仪器选择及检验要求............................................ 9.4观测方法及限差................................................ 9.5概算内容及平差方法............................................ 10.需要的主要设备，仪器，材料和经费预算..............................

10.1本次测量的仪器装备：......................................... 10.2经费预算..................................................... 10.3 作业组织及工作进程计划与工作量统计 .......................... 11.上交资料清单......................................................

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灯湖矿区控制测量技术设计书

1．委托单位名称及其对工程内容的要求

受XX省煤炭管理局的委托，将由XX测量队负责灯湖矿区控制测量的任务。灯湖矿区位于XX省XX煤田东北域，煤藏总量为XX亿吨。根据建设规划，首先需分别施测54 km21:2000地形图及23km21:1000地形图。其中虚线范围为1：2000测区图，点划线范围为1：1000测区图。

为了加快建井速度，需在竖井间进行对向掘进，最大贯穿距离为3km，矿区最大单翼长度5km，井深一般不超过300m。

为满足矿区设计，建井生产三阶段测绘各种比例尺地形图、井巷贯通以及工业场地施工测量的需要，应在矿区建立统一的足够精度的平面控制网与高程控制网。另外，为贯穿工程需布设一专用控制网，要求两近井点横向相对中误差小于30mm。 2.作业任务

灯湖矿区位于XX省灯湖煤田东北域，煤藏量为XX亿吨。本测区已列入国家经济建设计划，准备进行重点开发。根据建设规划，要求施测54km2 的1：2000和23 km2 1∶1000地形图。。一直有一份该矿区的1:50000的地形图，在全矿区建立统一的具有足够精度密度的平面控制网与高程控制网。其中虚线部分为1:2000的测区,点划线的范围是1:1000的测区图 3.测区概况 3.1地理概况

测区中心位置为东经109°32′，北纬34°12′。测区地面高程为+30m——244m。位于XX省XX县境内。属华北丘陵地带，测区南部及中部为山地，其上林木繁茂，不利通视。其余为平原，密布村庄和厂矿，建筑群遍地，林道纵横，影响观测。灯湖位于测区东部，湖面开阔，中有大堤。 3.2交通状况

测区内有铁路支线通过，公路四通八达，村间大道可行汽车，交通比较方便。

3.3气候情况

测区位于华东地区，气候宜人。全年的降雨量为1040毫米，雨量主要集中在6，7，8月。全年的平均气温在+15摄氏度，夏季的气候较高，一般在30摄

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氏度左右，冬季有雪，但不寒冷，最低的温度为-5摄氏度，冻土线深度为0.1米。全年的风力为2~3级，夏季略受台风的影响。易于野外作业的时间为3到11月份，年平均作业时间利用率为21天/月。 3.4居民及居民点

测区内地少人多，人口稠密，多为汉族，少数为回族。测量作业所需人力，物力，材料和食宿均可就地解决。 4.已有测绘资料的来源及分析利用 4.1平面控制部分

（1） 测区内有国家二等网中的控制点三个：玉山，太山，广具山。系

1959年由西安科技大学实测。作业所依据的细节为《一二三四等三角测量细则》（1958年）。 4.2高程网成果及其精度

本测区内有三个二等的水准点，但依点之记只找到其中的两个：II—2，II-4，且标石的质量良好。系由1979年西安科技大学实测。测绘的精度埋石的情况与质量均符合现行的规范要求。为1956年黄海高程系统。本次高程控制网采用了这两个点。 5.坐标系统的选择 5.1平面坐标系统的选择

灯湖区位于3°带第四十带内，中央子午线为119°32′矿区中心处的横坐标值:ymNcos3412*l43km以ym=43km，地面平均高程H地＝130m,

现计算出在地面上的长度投影变形比为

S地面=(0.00123*ym^215.7*H)*1051

423789.1由结果可知，在国家统一坐标系中，该矿区的长度投影变形值为超过容许值1/40000, 考虑采用国家坐标系北京54坐标系，3°带第40°带，中央子午线经度为120°； 5.2高程系统的选择

本测区高程系统选择国家1985高程系统

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5.3起始数据的配置

以测区内的国家XX二等网中的二等点玉山、太山、广具山的坐标值作矿区坐标系中的坐标起算数据。 6.平面控制网布设方案及论证

根据矿区控制网布设原理及原则，拟设以下两个方案： 6.1方案Ⅰ

以玉山，太山，广具山等国家的二等控制点为起算得点，在全区里布设三等的导线网，设平均的边长约3000米，导线的全长29.45千米的要求。然后再需测1；2000地形图的地区，布设用于测图的导线，同理，在需测1：1000的地区也要布设用于其测图的导线。 该方案的布网略图见图1，精度情况见表1

图1 测图的导线网图

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误差椭圆如图2所示：

点名; 1 IO(°) 130.0879 E（cm） 1.41 F（cm） 1.27 M（cm） 1.90 表.1

点名： 8 9 IO(°) 94.3534 107.8307 E（cm） 1.80 2.06 F（cm） 1.52 1.58 M（cm） 2.36 2.60 10 109.7898 1.79 1.42 2.28 11 12 75.4176 163.7127 1.69 1.30 1.52 1.11 2.28 1.72 13 153.7547 1.88 1.42 2.44 14 145.3400 2.05 1.49 2.54 2 101.8086 1.39 1.21 1.78 3 4 5 61.0419 45.3724 102.6019 1.82 1.92 1.00 1.41 1.47 0.96 2.30 2.42 1.39 6 145.9012 1.25 1.22 1.75 7 96.1454 1.42 1.27 1.90 图2 误差椭圆

备注：图中精度最差的为9号点，其误差椭圆信息分别为：

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E(9)=2.06cm ,F(9)=1.59cm , M(9)=2.60cm

其相对误差椭圆：Mt=1.4797（s）， Ms=1.2917(cm) ， Mu=1.3579(cm)

该方案布网情况及精度如表1所示：

表1 布网情况

网名 等点数 级 已灯湖未已知导线总长方位度（km） 角 29.5 最大 0 边长/km 方位角闭合差 最小 平最最均 大 小 -- 6.2方案Ⅱ

以玉山，太山，广具山等国家的二等控制点为起算得点，在全矿区内布设平均边长为3.1km 的四等全面插网。布设路也如图3所示：

图三 四等全面插网

导线全最弱长最大点点闭合差 位中误差 ------2.60 ----- 知 知 14 矿区 Ⅲ 3 2.3 1.04 2 -- -

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6.3方案对比

方案I首级网精度高，点位分布均匀，利于分区分期测量和加密，加密网的密度和精度能依工程灵活确定，而且二次性投资较少。

方案Ⅱ虽可一次获得布满全测区的控制点，分布比较均匀，但工作量大，花费大，投资多，首级网精度偏低。综合对比，决定选取方案I。

7.高程控制网布设方案

以国家二等水准点Ⅱ-4为起始点, 采用1958年黄海高程系，布设一条三等附合水准路线,作为矿区高程首级控制网。从Ⅱ-4出发，沿道路前进，约每2到3公里布一个控制点, 经路窝、盐店到达Ⅱ-2。再出发，途经梁台子、峨山、大南望至三元里经灯湖河岸到小六庄,再经白马村最后回到Ⅱ-4，形成一个闭合环。水准路线图见图2。三等水准路线中最弱点为S6点，距离Ⅱ-4分别为7.3km和7.2km,其精度按照下式估算(估算路线图见图2)

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图四 水准路线草图

三等水准水准路线中高程最弱点S6其精度按下式估算：

1 P=

11L1L2 代入得 P=0.2867

MmΔ11 35.6028 [p]0.2867经比较，符合三等水准路线限差要求，可行。 8.专用网的布设方案

在石红（P1）到上村（P2）的直线贯通中，最大贯通距离为3km，矿井最大

单翼长度为5km，井深一般不超过300m。

具体布设方案如图3所示：

图3 专用网草图

备注：P1和P2点的误差信息如下所示： 点名： OI(°) E(cm) F(cm) M(cm)

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1 152.7726 0.95 0.72 1.20 2 85.9243 1.67 1.06 1.98 3 100.7583 0.68 0.42 0.80 4 162.6498 0.95 0.77 1.22

E(P1)=0.95cm ，F(P1)=0.72cm ， M(P1)=1.20cm ，OI(P1)=152.7726 E(P2)=1.67cm , F(P2)=1.06cm , M(P2)=1.98cm , OI(P2)=85.9243 P1和p2相对误差椭圆：OI=101.9850,E=1.70,F=1.29,M=2.13,

Dij=4481.9287M Tij=174.7462°Mt=0.7670CM, Ms=1.3281CM , Mu=1.6666CM 精度估算可得：P1，P2的横向相对误差不大于3cm。可行 9.依据及作业方法 9.1技术依据

考虑到灯湖矿区在未来的发展前景，控制网的布设依据为： 《城市测量规范》

《国家三角测量和精密导线测量规范》 《国家水准测量规范》。

9.2觇标、中心标石、水准标石的类型和规格

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根据本测区地形及地质情况，三等导线控制点均选用角钢制作的4.5m钢寻常标，具体规格按《城市测量规范》中的对应要求

三等导线点的中心标石用混凝土灌注，具体规格及埋石的要求如《城市测量规范》中的对应要求 9.3仪器选择及检验要求

三等水准测量选用J2型的经纬仪三台，测距仪两台，S1的水准三台和因瓦钢尺一对。 各类仪器的检验的项目均按“规范’要求进行。 9.4观测方法及限差

三等导线测量采用方向观测法，三等水准采用光学测微法，进行测段间的往返观测。贯通的专用的控制网采用的是三等的导线网。操作要求及限差按“规范’规定进行。 9.5概算内容及平差方法

将地面观测值经过归心改正、方向改正、化算至高斯平面上，并作几何条件闭合差的检查。按方向坐标平差法在微型机上进行平差计算，独立进行两次。

10.需要的主要设备，仪器，材料和经费预算 10.1本次测量的仪器装备：

J2 经纬仪三台，精度为mD=5mm+5mm·Dkm ,测距仪2台;S型水准仪3台。 10.2经费预算

以四等方向和边长观测为基准，所有成本核算暂定为：一天四等观测边的费用为3000元，一个四等观测方向费用为1000元

首级控制网经费统计表

项目 测方向 测边 待定点n 总费用

等级 四 四 四 71000 个数 17 18 14 费用 17000 54000 ------------------- 待定点之平均费用 5071.4286 11

专用网经费统计

项目 测方向 测边 总费用 测绘仪器及工资支出 等级 四 四 个数 5 8 29000 费用 5000 24000

10.3 作业组织及工作进程计划与工作量统计

全部控制测量任务由西安科技大学测绘学院测量队负责进行，作业组织及工作进程计划见表

表 8-1 工作量统计表 工作量 工程项目 等级 单位 困难类型 数目 工天 水 Ⅲ 个 Ⅲ 10 10 平 选点 Ⅳ 个 Ⅲ 5 控 造标 寻常标座 20 制 选石 标石 座 网 Ⅲ 点 30 测角 Ⅳ 点

备注 （1）每月有效天为20天 12

高 Ⅲ 程 选点 Ⅳ 控 埋石 普通 制 观测 Ⅲ 网 高差 Ⅳ 概算水平 电算 平 网 差 高程 电算 网 成果整理 11.上交资料清单

个 个 座 公里 公里 小时 小时 小时 Ⅲ Ⅲ 9 10 9 30 10 10 10 10 5 30 15 10 10 （2）表中所列工天指有效工天。 (1)技术设计说明书及设计图(图1-3)； (2)仪器检验资料；

(3)外业观测手簿、记簿及点之记； (4)电算资料； (5)最后成果表； (6)工作总结。

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