石桥子1:500地形测量技术设计 1.1任务情况
本次控制测量任务和作业内容是位于本溪石桥子经济技术开发1、任务概述 区,为了辽宁科技学院的发展,需要在本溪石桥子经济技术开发区辽宁科技学院附近测绘大比例尺地形图。需要在上平台子村、和石桥子镇测区范围内建立D级GPS控制网。我组负责石桥子村约20km2的测区。
1.2测区概况
测区位于辽宁省本溪市石桥子经济开发区石桥子村,是国家重点建设项目“中国药谷”所在地,正在建设地区较多,较原来资料变化较大。
测区面积约为25平方公里,以丘陵山地为主,最高海拔453.6米,最低海拔114.1米。石桥子测区内有几条小河但不影响水准测量,属暖温带季风性气候,四季分明,光照充足,积温较高,雨量充沛,无霜期200天左右,最低气温-25℃,常年平均降水量400毫米,最大冻土深度150cm,最大降雪厚度50cm。
1.3测区范围
测区地理坐标为东径123°41′15″--123°45′123°45′
00″,北纬25°00′—27°30′。
测区位置及面积
X:4587.85km—4591.79km;Y: 41557.56—41562.56km。
施测范围呈不规则形状,范围面积约22.0km2。
1.4测量技术设计依据
(1)CH 2001-92《全球定位系统(GPS)测量规范》
(2)CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》
(3)CH 1002-95《测绘产品检查验收规定》
(4)CH 1003-95《测绘产品质量评定标准》
(5)CJJ 8-85《城市测量规范》
(6)GB 12898-91《国家三、四等水准测量规范》
1.5测区已有资料成果情况
测区有1974年10月1:10000石桥子地形图1幅,该资料采用1954北京坐标系,采用克拉索夫斯基参数。采用1956年黄海高程系统,等高距为5米。该测区的中央子午线经度123°。图中包括地形、地物点。由于该图测绘时间久,同时图中无控制点、导线点,因此该图仅供参考。
图中有三个已知GPS点,分别是石桥子西沟,西山城子,四家子 石桥子西沟:X=415604800,Y=4590070
西山城子: X=415590820,Y=4588380
四家子: X=415580320,Y=4591330
2、平面控制测量
2.1 GPS控制网设计方案
2.1.1 技术要求与布网原则
根据中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》和燕郊经济技术开发区的具体情况,确定该测区可建立D级
根据规程规范,D级GPS网的精度要求如表1:
表1
在实际布网设计时遵循以下几个原则:
Ⅰ GPS网一般应采用独立观测边构成闭合图形,如三角形、多边形或附合线路,以增加检核条件,提高网的可靠性。
Ⅱ GPS网作为测量控制网,其相邻点间基线向量的精度,应分布均匀。
Ⅲ GPS网点应尽量与原有地面控制点相结合。重合点一般不少于3个(不足时应联测),且在网中分布均匀,以可靠地确定GPS网与地面之间的转换参数。
Ⅳ GPS网点应考虑与水准点重合,而非重合点,一般应根据要求以水准测量(或相当精度的测量方法)进行联测,或在网中布设一定密度的水准联测点。
Ⅴ 为了便于GPS的测量观测和水准联测,减少多路径影响,GPS网点一般应设在视野开阔和交通便利的地方。
Ⅵ 为了便于用经典方法联测或扩展,可在GPS网点附近布设一通视良好的方位点以建立联测方向,方向点与观测站距离一般应大于300米。
Ⅶ GPS网必须由非同步独立观测边构成若干个闭合环或附和线路。各级GPS网中每个闭合环或附和线路中的边数应符合的规定如表2:
表2
Ⅰ 应设在易于安装接受设备、视野开阔的较高点上;
Ⅱ 目标要显著,视场周围15?以上不应有障碍物,以减小GPS信号被遮挡或被障碍物吸收;
Ⅲ 应远离大功率无线电发射源(如电台、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传送通道,其距离不得小于50m。以避免电磁场对GPS信号的干扰;
Ⅳ 附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接受的物体,以减弱多路径效应的影响;
Ⅴ 应选在交通方便,有利于其他观测手段扩展与联测的地方; Ⅵ 基础稳定,易于点的保存;
Ⅶ 人员应按技术设计进行踏勘;在实地按要求选定点位。当利用旧点时,应对旧点的稳定性、完好性,以及觇标是否安全、可用性进行检查,符合要求方可利用。
2.2.2标志埋设
GPS点应埋设具有中心标志的标石,以精确确定点位,点的标石和标志必须稳定、坚固长久保存和利用。 GPS点的标石及标志规格如图2
图2:
各GPS点均应埋设永久性的标石,埋设时坑底填以砂石,捣固夯实或浇灌混凝土底层。埋石规格如图3:
图
3
2.2.3、GPS点标石埋设所占土地
应经土地使用者或管理部门同意,依法办理征地手续,并办理测量标志委托管书。 3、GPS作业
3.1 仪器类型选择
根据观测级别的不同选用不同类型的仪器,仪器的选择要符合表3要求:
表3
各级GPS外业测量均有技术要求,本次控制测量采用D级GPS网,按照规程规范,其基本技术要求按下表中相应规定执行:
四等GPS相对定位测量的主要技术规定如表5
表5
同一卫星有
卫星高度 有效观测卫
等级 法
角(°) 星总数
(min)
静 态
D级
≥15 ≥4 ≥45 ≥2 ≥45 10至60 ≤8 效观测时间段数 (min) 隔(S) 观测时时段长度数据采样间PDOP
3.3GPS观测及数据记录
天线安置完成后,在离开天线适当位置的地面上安放GPS接收机,接通接收机与电源、天线、控制器的连接电缆,即可启动接收机进行观测。
接收机锁定卫星并开始记录数据后,观测员可按照仪器随机提供的操作手册进行输入和查询操作。
通常来说,在外业观测工作中,仪器操作人员应注意以下事项: Ⅰ 当确认外接电源电缆及天线等各项连接完全无误后,方可接通电源,启动接收机。
Ⅱ 开机后接收机有关指示显示正常并通过自检后,方能输入有关测站和时段控制信息。
Ⅲ 接收机在开始记录数据后,应注意查看有关观测卫星数量、卫星号、相位测量残差、实时定位结果及其变化、存储介质记录等情况。
Ⅳ 一个时段观测过程中,不允许进行以下操作:关闭又重新启动;进行自测试(发现故障除外);改变卫星高度角;改变天线位置;改变数据采样间隔;按动关闭文件和删除文件等功能键。
Ⅴ 每一观测时段中,气象元素一般应在始、中、末各观测记录一次,当时段较长时可适当增加观测次数。
Ⅵ 在观测过程中要特别注意供电情况,除在出测前认真检查电池容量是否充足外,作业中观测人员不要远离接收机,听到仪器的低电压报警要及时予以处理,否则可能会造成仪器内部数据的破坏或丢失。对观测时段较长的观测工作,建议尽量采用太阳能电池板或汽车电瓶进行供电。
Ⅶ 仪器高一定要按规定始、末各量测一次,并及时输入仪器及记入测量手簿之中。
Ⅷ 接收机在观测过程中不要靠近接收机使用对讲机;雷雨季节架设天线要防止雷击,雷雨过境时应关机停测,并卸下天线。
Ⅸ 观测站的全部预定作业项目,经检查均已按规定完成,且记录与资料完整无误后方可迁站。
Ⅹ 观测过程中要随时查看仪器内存或硬盘容量,每日观测结束后,应及时将数据转存至计算机硬、软盘上,确保观测数据不丢失。
观测所需填写的记录手簿表格如下:
GPS作业调度表
4.1.数据预处理
为了获得GPS观测基线向量并对观测成果进行质量检核,首先要进行GPS数据的预处理,根据预处理结果对观测数据的质量进行分析并做出评价,以确保观测成果和定位结果的预期精度。GPS网数据处理分基线向量解算和网平差两个阶段。各阶段数据处理软件均采用随机所带软件。处理的主要内容有:GPS卫星轨道方程的标准化、时钟多项式的拟合和标准化。
4.2.基线解算及GPS网平差 4.2.1基线解算
基线数据解算采用随机软件包南方GPS解算软件或Solution软件求解,基线解算采用消电离层的双差浮点解或加点离层改正的双差整数解(固定解)。
4.2.2 GPS网平差
GPS网的平差计算应用Solution软件在WGS-84空间直角坐标系下 进行三维无约束平差,以检查本次GPS网的内符合精度。同时为将WGS-84坐标系 下的GPS基线观测值投影到高斯平面上,并转换到 1980西安坐标系或1954北京坐标系中(或地方独立坐标系),采用南方GPS软件包或Solution软件包进行二维约束平差。
5.加密网及概况
注:各导线的技术指标如表6所示
表6
由于是在山区,最好应用全站仪进行加密。光电测距一级导线应遵循以下规定:边长为3.6km,平均边长为300m,测距中误差小于等于±15mm,测角中误差小于等于25秒,全长相对闭合差1/14000。然后在一级的导线的基础上分别布设图根点。加密网图如图4:
图4
注:加密网导线最短边230.800,最长边316.900,导线全长3.56km
3、高程控制
3.1首级高程的布设.
因为测区内有二等水准点,所以采用三等水准的作业方法进行。高差较大的地域采用三角高程方法,高差较小的地域采用几何水准方法,覆盖整个测区。在重点地区加布四等导线
3.1.1水准点的布设与埋石
1、点位选在土质坚实、稳固可靠的地方或稳定的建筑物上,且便于寻找、保存和引测。
2、采用水准标石,标石的规格和埋设如图5:
图
5
3.1.2水准测量主要技术要求 水准测量主要技术要求如表7所示:
表7
每千米高差全中
等级
误差(mm)
三等
6
度(km) 的型号 ≤45
DS3
双面
路线长
水准仪
水准尺
次数 往一次
闭合差(mm)
符合或环线观测
往返较差、符合或环线
12
L L
四等 10 ≤15 DS3 双面 往一次
20
注:表中L为符合或环线的水准路线长度(km);结点之间或结点与高级点之间,其线路的长度,不应大于表中规定的0.7倍。
3.1.3 水准网型如图6
图
6
注:水准路线分三个网,网型最短的全长31km,最长的44.5km,边长最短290.8m最长430.6m
3.2三、四等水准观测
3.2.1三、四等水准观测技术要求 四等水准观测技术要求如表8所示:
表8
等级
水准仪的型号
视线长度(m)
前后视较差(m)
前后视累积差(m)
视线离地面最低高度(m)
三等 DS3 ≤65 ≤3 ≤6 0.2
四等 DS3 ≤80 ≤5 ≤10 0.2
3.2.2三、四等水准的观测方法 每测站的操作程序:
1、用圆水准器整平仪器,照准后视标尺黑面,转动微倾螺旋使
水准管气泡严格居中,按下、上丝和中丝顺序读数。
2、照准后视标尺红面,使水准管气泡严格居中后,按中丝读数。 3、照准前视标尺黑面,使水准管气泡严格居中,按中丝和下、上丝顺序读数。
4、照准前视标尺红面,使水准管气泡严格居中后,按中丝读数。 3.2.3水准测量记录要求
1、所有观测数据,应随测随记。严禁转抄、伪造。文字与数字应力求清晰。记录数字中尾数读错不得更改,应划去重测,对取用的已知资料,均应由两人独立进行百分之百的检查、核对,确认无误后,方可提供使用。
2、所有观测放样手薄,必须保持完整。不得缺页、空页。 3、测量成果应妥善保管。 3.2.4水准测量的注意事项
1、三、四等水准每一测段的往测与返测,测站数均应为偶数,否则应加入标尺零点差改正。由往测转向返测时,两根标尺必须互换位置,并应重新安置仪器。
2、在一个测站上,四等水准尽量少作两次调焦。
3、工作间歇时应选择两个坚固可靠,便于放置标尺的固定点作为间歇点,并作出标记。间歇后,应进行检测。检测结果如符合要求,则可继续观测,否则须从前一水准点起重测。检测记录用红笔圈起,其高差在正式成果中不予采用,不合要求的检测记录应划去。
4、在一 个测站上,只有当各项检核均符合限差要求时,才能迁
站。如其中有一项超限,可以在本站立即重测。如果仪器迁站后才发现超限,则应从前一水准点或间歇点起重测。
5、测绘仪器、工具,应精心爱护,妥善保管,按测量法规定及时检定,检查、校正和修理。
3.3加密
采用五等电磁波测距三角高程测量
电磁波测距三角高程测量的基本思想是根据由测站向照准点所观测的竖角(或天顶距)和它们之间的水平距离,计算测站点与照准点之间的高差。这种方法简便灵活,受地形条件的限制较少。
3.3.2观测
电磁波测距三角高程观测的主要技术要求如表9
表9
1、 三角高程每边应对向观测。三角高程路线的边长不多于10条。
2、 垂直角用南方全站仪中丝法二测回测定,垂直角互差、指标差互差不大于15″。仪器高、觇标高量二次,互差不大于2mm,取中数作为观测值。边长取用相应导线边长。
3、 对向观测高差互差不大于0.1S(m)(S为边长,以km为单位);
三角高程闭合差不超过±0.05√[S2](m),平差后最弱点高程中误差不超过±0.05m[3]。
3.3.3观测方法:
采用规定等级的全站仪测量
按要求对水平角、天顶距、斜距分别进行测量,及边长测量。 全站仪测量注意事项
1、测量前要对仪器按要求进行检定、校准;出发前要检查仪器电池的电量。
2、必须使用与仪器配套的反射棱镜测距。
3、测量前要检查仪器参数和状态设置,如角度、距离、气压、温度的单位,最小显示、测距模式、棱镜常数、水平角和垂直角形式、双轴改正等。可提前设置要仪器,在测量过程中不再改动。
4、手工记录以便检查各项限差,内存记录用作对照检查。 3.3.4观测步骤
1、在测站上安置全站仪,对中、整平(激光对中、电子整平时要先启动仪器),量记仪器高。
2在各镜站上安置棱镜,对中、整平,量、记棱镜高,镜面对向测站。
3、打开全站仪电源,盘左、望远镜十字丝照准后视方向的反射棱镜纵横标志线,配置水平度盘,并读记水平角读数,然后照准前视,读记水平角读数。
4、倒镜、盘右、观测水平角的下半测回。
5、按与观测水平角相似的方法依次观测天顶距和斜距。 6、完成全部规定测回的观测。 7、量测仪器高、棱镜高检核。 3.3.5三角高程求法 H=D×tga+(1-k)D×D/2R+i-v
其中i代表仪器高,v代表觇标高,D代表水平距,a代表垂直角,k大气折光系数,R地球平均曲率半径。
3.4平差计算
各项资料经外业检查和验算合格后,利用平差软件在计算机上进行严密平差计算。
4、拟投入的仪器和设备 拟投入的主要仪器设备见表10
表10
序号 1
设备名称
GPS
生产厂家 中国南方
型号规格 南方灵锐
数量
4
精度指标 10+5ppm 2"
2 全站仪 南方 10
2+2ppm
3 4 5
水准仪 笔记本电脑 面包车
北京
DS3
2 1 1
±3mm
小货车
6
1
辽宁科技学院技术设计书
(1)仪器鉴定复印件、i角检验各一份
(2)三等水准平差报告 二份
(3) 三等水准平差成果表 二份
(4)图根水准计算表 二份
(5)控制网形设计图 一份
(6)控制网精度估算、平差计算 一份
(7)控制网的图形控制点坐标及高程表
21 二份
石桥子1:500地形测量技术设计 1.1任务情况
本次控制测量任务和作业内容是位于本溪石桥子经济技术开发1、任务概述 区,为了辽宁科技学院的发展,需要在本溪石桥子经济技术开发区辽宁科技学院附近测绘大比例尺地形图。需要在上平台子村、和石桥子镇测区范围内建立D级GPS控制网。我组负责石桥子村约20km2的测区。
1.2测区概况
测区位于辽宁省本溪市石桥子经济开发区石桥子村,是国家重点建设项目“中国药谷”所在地,正在建设地区较多,较原来资料变化较大。
测区面积约为25平方公里,以丘陵山地为主,最高海拔453.6米,最低海拔114.1米。石桥子测区内有几条小河但不影响水准测量,属暖温带季风性气候,四季分明,光照充足,积温较高,雨量充沛,无霜期200天左右,最低气温-25℃,常年平均降水量400毫米,最大冻土深度150cm,最大降雪厚度50cm。
1.3测区范围
测区地理坐标为东径123°41′15″--123°45′123°45′
00″,北纬25°00′—27°30′。
测区位置及面积
X:4587.85km—4591.79km;Y: 41557.56—41562.56km。
施测范围呈不规则形状,范围面积约22.0km2。
1.4测量技术设计依据
(1)CH 2001-92《全球定位系统(GPS)测量规范》
(2)CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》
(3)CH 1002-95《测绘产品检查验收规定》
(4)CH 1003-95《测绘产品质量评定标准》
(5)CJJ 8-85《城市测量规范》
(6)GB 12898-91《国家三、四等水准测量规范》
1.5测区已有资料成果情况
测区有1974年10月1:10000石桥子地形图1幅,该资料采用1954北京坐标系,采用克拉索夫斯基参数。采用1956年黄海高程系统,等高距为5米。该测区的中央子午线经度123°。图中包括地形、地物点。由于该图测绘时间久,同时图中无控制点、导线点,因此该图仅供参考。
图中有三个已知GPS点,分别是石桥子西沟,西山城子,四家子 石桥子西沟:X=415604800,Y=4590070
西山城子: X=415590820,Y=4588380
四家子: X=415580320,Y=4591330
2、平面控制测量
2.1 GPS控制网设计方案
2.1.1 技术要求与布网原则
根据中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》和燕郊经济技术开发区的具体情况,确定该测区可建立D级
根据规程规范,D级GPS网的精度要求如表1:
表1
在实际布网设计时遵循以下几个原则:
Ⅰ GPS网一般应采用独立观测边构成闭合图形,如三角形、多边形或附合线路,以增加检核条件,提高网的可靠性。
Ⅱ GPS网作为测量控制网,其相邻点间基线向量的精度,应分布均匀。
Ⅲ GPS网点应尽量与原有地面控制点相结合。重合点一般不少于3个(不足时应联测),且在网中分布均匀,以可靠地确定GPS网与地面之间的转换参数。
Ⅳ GPS网点应考虑与水准点重合,而非重合点,一般应根据要求以水准测量(或相当精度的测量方法)进行联测,或在网中布设一定密度的水准联测点。
Ⅴ 为了便于GPS的测量观测和水准联测,减少多路径影响,GPS网点一般应设在视野开阔和交通便利的地方。
Ⅵ 为了便于用经典方法联测或扩展,可在GPS网点附近布设一通视良好的方位点以建立联测方向,方向点与观测站距离一般应大于300米。
Ⅶ GPS网必须由非同步独立观测边构成若干个闭合环或附和线路。各级GPS网中每个闭合环或附和线路中的边数应符合的规定如表2:
表2
Ⅰ 应设在易于安装接受设备、视野开阔的较高点上;
Ⅱ 目标要显著,视场周围15?以上不应有障碍物,以减小GPS信号被遮挡或被障碍物吸收;
Ⅲ 应远离大功率无线电发射源(如电台、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传送通道,其距离不得小于50m。以避免电磁场对GPS信号的干扰;
Ⅳ 附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接受的物体,以减弱多路径效应的影响;
Ⅴ 应选在交通方便,有利于其他观测手段扩展与联测的地方; Ⅵ 基础稳定,易于点的保存;
Ⅶ 人员应按技术设计进行踏勘;在实地按要求选定点位。当利用旧点时,应对旧点的稳定性、完好性,以及觇标是否安全、可用性进行检查,符合要求方可利用。
2.2.2标志埋设
GPS点应埋设具有中心标志的标石,以精确确定点位,点的标石和标志必须稳定、坚固长久保存和利用。 GPS点的标石及标志规格如图2
图2:
各GPS点均应埋设永久性的标石,埋设时坑底填以砂石,捣固夯实或浇灌混凝土底层。埋石规格如图3:
图
3
2.2.3、GPS点标石埋设所占土地
应经土地使用者或管理部门同意,依法办理征地手续,并办理测量标志委托管书。 3、GPS作业
3.1 仪器类型选择
根据观测级别的不同选用不同类型的仪器,仪器的选择要符合表3要求:
表3
各级GPS外业测量均有技术要求,本次控制测量采用D级GPS网,按照规程规范,其基本技术要求按下表中相应规定执行:
四等GPS相对定位测量的主要技术规定如表5
表5
同一卫星有
卫星高度 有效观测卫
等级 法
角(°) 星总数
(min)
静 态
D级
≥15 ≥4 ≥45 ≥2 ≥45 10至60 ≤8 效观测时间段数 (min) 隔(S) 观测时时段长度数据采样间PDOP
3.3GPS观测及数据记录
天线安置完成后,在离开天线适当位置的地面上安放GPS接收机,接通接收机与电源、天线、控制器的连接电缆,即可启动接收机进行观测。
接收机锁定卫星并开始记录数据后,观测员可按照仪器随机提供的操作手册进行输入和查询操作。
通常来说,在外业观测工作中,仪器操作人员应注意以下事项: Ⅰ 当确认外接电源电缆及天线等各项连接完全无误后,方可接通电源,启动接收机。
Ⅱ 开机后接收机有关指示显示正常并通过自检后,方能输入有关测站和时段控制信息。
Ⅲ 接收机在开始记录数据后,应注意查看有关观测卫星数量、卫星号、相位测量残差、实时定位结果及其变化、存储介质记录等情况。
Ⅳ 一个时段观测过程中,不允许进行以下操作:关闭又重新启动;进行自测试(发现故障除外);改变卫星高度角;改变天线位置;改变数据采样间隔;按动关闭文件和删除文件等功能键。
Ⅴ 每一观测时段中,气象元素一般应在始、中、末各观测记录一次,当时段较长时可适当增加观测次数。
Ⅵ 在观测过程中要特别注意供电情况,除在出测前认真检查电池容量是否充足外,作业中观测人员不要远离接收机,听到仪器的低电压报警要及时予以处理,否则可能会造成仪器内部数据的破坏或丢失。对观测时段较长的观测工作,建议尽量采用太阳能电池板或汽车电瓶进行供电。
Ⅶ 仪器高一定要按规定始、末各量测一次,并及时输入仪器及记入测量手簿之中。
Ⅷ 接收机在观测过程中不要靠近接收机使用对讲机;雷雨季节架设天线要防止雷击,雷雨过境时应关机停测,并卸下天线。
Ⅸ 观测站的全部预定作业项目,经检查均已按规定完成,且记录与资料完整无误后方可迁站。
Ⅹ 观测过程中要随时查看仪器内存或硬盘容量,每日观测结束后,应及时将数据转存至计算机硬、软盘上,确保观测数据不丢失。
观测所需填写的记录手簿表格如下:
GPS作业调度表
4.1.数据预处理
为了获得GPS观测基线向量并对观测成果进行质量检核,首先要进行GPS数据的预处理,根据预处理结果对观测数据的质量进行分析并做出评价,以确保观测成果和定位结果的预期精度。GPS网数据处理分基线向量解算和网平差两个阶段。各阶段数据处理软件均采用随机所带软件。处理的主要内容有:GPS卫星轨道方程的标准化、时钟多项式的拟合和标准化。
4.2.基线解算及GPS网平差 4.2.1基线解算
基线数据解算采用随机软件包南方GPS解算软件或Solution软件求解,基线解算采用消电离层的双差浮点解或加点离层改正的双差整数解(固定解)。
4.2.2 GPS网平差
GPS网的平差计算应用Solution软件在WGS-84空间直角坐标系下 进行三维无约束平差,以检查本次GPS网的内符合精度。同时为将WGS-84坐标系 下的GPS基线观测值投影到高斯平面上,并转换到 1980西安坐标系或1954北京坐标系中(或地方独立坐标系),采用南方GPS软件包或Solution软件包进行二维约束平差。
5.加密网及概况
注:各导线的技术指标如表6所示
表6
由于是在山区,最好应用全站仪进行加密。光电测距一级导线应遵循以下规定:边长为3.6km,平均边长为300m,测距中误差小于等于±15mm,测角中误差小于等于25秒,全长相对闭合差1/14000。然后在一级的导线的基础上分别布设图根点。加密网图如图4:
图4
注:加密网导线最短边230.800,最长边316.900,导线全长3.56km
3、高程控制
3.1首级高程的布设.
因为测区内有二等水准点,所以采用三等水准的作业方法进行。高差较大的地域采用三角高程方法,高差较小的地域采用几何水准方法,覆盖整个测区。在重点地区加布四等导线
3.1.1水准点的布设与埋石
1、点位选在土质坚实、稳固可靠的地方或稳定的建筑物上,且便于寻找、保存和引测。
2、采用水准标石,标石的规格和埋设如图5:
图
5
3.1.2水准测量主要技术要求 水准测量主要技术要求如表7所示:
表7
每千米高差全中
等级
误差(mm)
三等
6
度(km) 的型号 ≤45
DS3
双面
路线长
水准仪
水准尺
次数 往一次
闭合差(mm)
符合或环线观测
往返较差、符合或环线
12
L L
四等 10 ≤15 DS3 双面 往一次
20
注:表中L为符合或环线的水准路线长度(km);结点之间或结点与高级点之间,其线路的长度,不应大于表中规定的0.7倍。
3.1.3 水准网型如图6
图
6
注:水准路线分三个网,网型最短的全长31km,最长的44.5km,边长最短290.8m最长430.6m
3.2三、四等水准观测
3.2.1三、四等水准观测技术要求 四等水准观测技术要求如表8所示:
表8
等级
水准仪的型号
视线长度(m)
前后视较差(m)
前后视累积差(m)
视线离地面最低高度(m)
三等 DS3 ≤65 ≤3 ≤6 0.2
四等 DS3 ≤80 ≤5 ≤10 0.2
3.2.2三、四等水准的观测方法 每测站的操作程序:
1、用圆水准器整平仪器,照准后视标尺黑面,转动微倾螺旋使
水准管气泡严格居中,按下、上丝和中丝顺序读数。
2、照准后视标尺红面,使水准管气泡严格居中后,按中丝读数。 3、照准前视标尺黑面,使水准管气泡严格居中,按中丝和下、上丝顺序读数。
4、照准前视标尺红面,使水准管气泡严格居中后,按中丝读数。 3.2.3水准测量记录要求
1、所有观测数据,应随测随记。严禁转抄、伪造。文字与数字应力求清晰。记录数字中尾数读错不得更改,应划去重测,对取用的已知资料,均应由两人独立进行百分之百的检查、核对,确认无误后,方可提供使用。
2、所有观测放样手薄,必须保持完整。不得缺页、空页。 3、测量成果应妥善保管。 3.2.4水准测量的注意事项
1、三、四等水准每一测段的往测与返测,测站数均应为偶数,否则应加入标尺零点差改正。由往测转向返测时,两根标尺必须互换位置,并应重新安置仪器。
2、在一个测站上,四等水准尽量少作两次调焦。
3、工作间歇时应选择两个坚固可靠,便于放置标尺的固定点作为间歇点,并作出标记。间歇后,应进行检测。检测结果如符合要求,则可继续观测,否则须从前一水准点起重测。检测记录用红笔圈起,其高差在正式成果中不予采用,不合要求的检测记录应划去。
4、在一 个测站上,只有当各项检核均符合限差要求时,才能迁
站。如其中有一项超限,可以在本站立即重测。如果仪器迁站后才发现超限,则应从前一水准点或间歇点起重测。
5、测绘仪器、工具,应精心爱护,妥善保管,按测量法规定及时检定,检查、校正和修理。
3.3加密
采用五等电磁波测距三角高程测量
电磁波测距三角高程测量的基本思想是根据由测站向照准点所观测的竖角(或天顶距)和它们之间的水平距离,计算测站点与照准点之间的高差。这种方法简便灵活,受地形条件的限制较少。
3.3.2观测
电磁波测距三角高程观测的主要技术要求如表9
表9
1、 三角高程每边应对向观测。三角高程路线的边长不多于10条。
2、 垂直角用南方全站仪中丝法二测回测定,垂直角互差、指标差互差不大于15″。仪器高、觇标高量二次,互差不大于2mm,取中数作为观测值。边长取用相应导线边长。
3、 对向观测高差互差不大于0.1S(m)(S为边长,以km为单位);
三角高程闭合差不超过±0.05√[S2](m),平差后最弱点高程中误差不超过±0.05m[3]。
3.3.3观测方法:
采用规定等级的全站仪测量
按要求对水平角、天顶距、斜距分别进行测量,及边长测量。 全站仪测量注意事项
1、测量前要对仪器按要求进行检定、校准;出发前要检查仪器电池的电量。
2、必须使用与仪器配套的反射棱镜测距。
3、测量前要检查仪器参数和状态设置,如角度、距离、气压、温度的单位,最小显示、测距模式、棱镜常数、水平角和垂直角形式、双轴改正等。可提前设置要仪器,在测量过程中不再改动。
4、手工记录以便检查各项限差,内存记录用作对照检查。 3.3.4观测步骤
1、在测站上安置全站仪,对中、整平(激光对中、电子整平时要先启动仪器),量记仪器高。
2在各镜站上安置棱镜,对中、整平,量、记棱镜高,镜面对向测站。
3、打开全站仪电源,盘左、望远镜十字丝照准后视方向的反射棱镜纵横标志线,配置水平度盘,并读记水平角读数,然后照准前视,读记水平角读数。
4、倒镜、盘右、观测水平角的下半测回。
5、按与观测水平角相似的方法依次观测天顶距和斜距。 6、完成全部规定测回的观测。 7、量测仪器高、棱镜高检核。 3.3.5三角高程求法 H=D×tga+(1-k)D×D/2R+i-v
其中i代表仪器高,v代表觇标高,D代表水平距,a代表垂直角,k大气折光系数,R地球平均曲率半径。
3.4平差计算
各项资料经外业检查和验算合格后,利用平差软件在计算机上进行严密平差计算。
4、拟投入的仪器和设备 拟投入的主要仪器设备见表10
表10
序号 1
设备名称
GPS
生产厂家 中国南方
型号规格 南方灵锐
数量
4
精度指标 10+5ppm 2"
2 全站仪 南方 10
2+2ppm
3 4 5
水准仪 笔记本电脑 面包车
北京
DS3
2 1 1
±3mm
小货车
6
1
辽宁科技学院技术设计书
(1)仪器鉴定复印件、i角检验各一份
(2)三等水准平差报告 二份
(3) 三等水准平差成果表 二份
(4)图根水准计算表 二份
(5)控制网形设计图 一份
(6)控制网精度估算、平差计算 一份
(7)控制网的图形控制点坐标及高程表
21 二份