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1、包头市东河区精密测图技术设计书1 任务概况东河区位于包头市东南部，在大青山南麓、黄河北岸的土默川西域，地理坐标为东经110、北纬4035。东河区地处中温带，年平均气温6.4；区境主体地域北高南低，北部山梁一带海拔10651120m左右，中部、南部平原地区平均海拔1015m。东河区管辖2个镇、12个街道办事处，总面积423km，人口近51.06万，有蒙、汉、回、满、朝鲜等26个民族，有伊斯兰教、基督教、汉佛教、喇嘛教、天主教5个宗教界别。东河区交通比较发达，是内地连接西北地区的重要交通枢纽。测区位于包头市东河区中心街区及周边，四面具体边界详见资料东河区街区图。该区域地势比较平坦，测区内主要有学校
2、、居民区、商场、公园、厂矿企业等，中心区域人口密集，交通便利。1.1 施工质量、进度保证及技术难点解答1）为了保证生产质量、施工进度及后继工程服务，我公司组织专业技术小组进行踏勘、搜集资料、编写设计书，严格按ISO9000质量管理体系操作运行。2）组织了以袁文兵、刘海伯、康健、牛玉涛、张轶伟共5名工程师， 39名测工组成共5个小组之队伍。3）组织了下列主要四等测量仪器：阿什泰克全球定位接收机6台、杰科FALDY-7i型全站仪1台（尼康2”级）、拓普康211D全站仪1台（5”级）、索佳BS3自动安平水准仪1台、西安光学仪器厂产大平板仪4台套、东芝便携式手提电脑1台、惠普台式电脑1台，佳能4650
3、型喷墨式打印机1台、摩托罗拉GP88型对讲机6台、PCE500S计算机1台及各相应配套设备。4）公司实行质量责任终身制，对以后之质量跟踪、后继服务等起到一定之保障。5）为了保证工程之顺利进行，设计院组织了各小组对本工程可预见之技术难点、工程质量及进度、安全等问题进行了讨论，本工程是对地形25.14km范围的街区进行GPS城市二级1:1000比例尺地形图测绘。，经讨论决定平面位置采用全球定位系统，联测高等级控制点，以边连式、点连式推进布设二级GPS点，高程测量由于一般之四等附合水准路线控制之路线不长，路线过长时最弱点中误差难以保证，故决定采用布设四等水准网之方式进行施测，以确保四等水准高程之精度
4、，平差时按结点网进行严密平差，在施测过程中，与三角高程进行比较发现问题便及时处理。我单位（以下称乙方）受自治区规划管理处的委托，承担了此项任务, 制定本技术设计书。2 作业依据3 坐标、高程系统及控制测绘等级要求3.1 坐标、高程系统 坐标系统采用1980西安坐标系，高程系统1985国家高程基准。3.2 首级平面及高程控制等级 首级平面控制为一级GPS控制网，首级高程控制为四等水准网。 测区中已有高等级控制点见下表：点名坐标（X/m，Y/m）备注C91（4495226.304,418558.715）C级GPS点，位于拉高速公路和110国道交汇处，路南。C92（4490815.312,41854
5、0.216）C级GPS点，位于绕城公路K处，路北。C93（4493362.935,415289.628）C级GPS点，位于京包铁路与林场道路相交处，路南。BM125高程为1015.306mIII等水准点，位于工业路与二里半路相接处铁路桥东南方。BM126高程为1013.285mIII等水准点，位于西井湾处铁路线西侧。等级平均距离（）固定误差a()比例误差b(10)最弱变相对中误差一级11010120000GPS一级标准如下表： 四等水准测量标准如下表：仪器与水准尺DS水准仪双面水准尺测站观测顺序后-后-前-前视线最低高度三丝能读数最大视线长度100m前后视距差3.0m视距读数法直读数据K+黑-
6、红3.0mm黑红面高差之差5.0mm前后视距累积差10.0m线路总长度80高差闭合差20mm3.3 图根控制图根控制采用GPS RTK，直接测定三维坐标4 控制测量4.1 踏勘选点每组选5个点（构成3个同步三角形），每人绘点之记、测站幻世图。4.2 准备工作与拟定外业观测计划 给设备充电。 在数字化实验室，使用数据传输软件l 删除GPS接收机以前内存数据l 对接收机采样间隔和卫星高度截止角进行设置l 可视卫星预测、确定最佳观测时段等级级 等级平均距离(KM)A(mm)B(1*10-6)最弱边相对中误差三 等51051/80000四 等210101/45000 拟定外业观测计划4.3 平面控制1
7、GPS网之主要技术要求。 注：当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。 当GPS网之世界大地坐标系统转换成1954年北京坐标系统时，应满足投影长度变形值不大于2.5cm/km;当长度变形值不大于2.5cm/km时，采用高斯正形投影统一3带之平面直角坐标系统;当长度变形值大于2.5cm/km时，可采用投影于抵偿高程面上之高斯正形投影3带之平面直角坐标系统或高斯正形投影任意带之平面直角坐标系统。4.4 外业数据采集与内业数据处理 按进度表中规定的时间进行GPS外业数据采集工作，每小组施测结束之后，进行GPS数据传输、基线解算、网平差、高程拟合。5 GPS点测量5.1 检验5.1.1 接收机
8、的检验接收机全面检验的内容，包括一般性检视、通电检验和实测检验。（1）一般检验：主要检查接收机设备各部件及其附件是否齐全、完好，紧固部分是否松动与脱落，使用手册及资料是否齐全等。（2）通电检验：接收机通电后有关信号灯、按键、显示系统和仪表的工作情况，以及自测试系统的工作情况，当自测正常后，按键作步骤检验仪器的工作情况。（3）实测检验：测试检验是GPS接收机检验的主要内容。其检验方法有：用标准基线检验；已知坐标、边长检验；零基线检验；相位中心偏移量检验等。5.1.2 基线测试方法用零基线检验接收机内部噪声水平选择周围高度角10以上无障碍物的地方安放天线，按图8-9连天线、功分器和接收机。连接电源
9、，二台GPS接收机同步接收四颗以上卫星11.5h。交换功分器与接收机接口，再观察一个时段。用随机软件计算基线坐标增量和基线长度。基线误差应少于1mm。否则应送厂检修或降低级别使用。天线相位中心稳定性检验该项检验可在标准基线、比较基线或GPS检测场上进行。检测时可以将GPS接收机带天线两两配对，置于基线的两端点。按上述方法在与该基线垂直的基线中（不具备此条件，可将一个接收机天线固定指北，其它接收机天线绕轴顺时针转动90，180，270）进行同样观察。观测结束，用随机软件解算各时段三维坐标。GPS接收机不同测程精度指标的测试。该项测试应在标准检定场进行。检定场应含有短边和中长边。基线精度应达到1*
10、105。检验时天线应严格整平对中，对中误差小于1mm。天线指向正北，天线高量至1mm。测试结果与基线长度比较，应优于仪器标称精度。仪器的高度低温试验：对于有特殊要求时需对GPS接收机进行高、低温测试。对于双频GPS接收机应通过野外测试，检查在美国执行SA技术时其定位精度。用于天线基座的光学对点器在作业中应经常检验，确保对中的准确性，其检校参照控制测量中光学对点器校核方法。5.2 点名及点号GPS B、C级点不取点名，点之记中点名一栏不填。点号：GPS B、C级点点号分别由 “CPI”和“CPII”加3位流水号组成。自徐州至上海方向编号，点号唯一。 “CPI”表示GPS B级，“CPII”表示G
11、PS C级。当CPI、CPII与二等水准共点时，点号分别按GCPI、GCPII加3位流水号编排。5.2.1 类型标石的基本形状采用正四棱柱状混凝土普通标石。5.2.2 规格B级点（CPI） 下底30 X 30cm，上底20 X 20cm，高95cm。C级点（CPII）下底20 X 20cm，上底15 X 15cm，高65cm。3000150450650450300650200123456200010030004503002500450150123456CPI标石埋设图 CPI标石埋设图注：1盖；2土面；3砖；4素土；5冻土线；6贫混凝土CPI XXX包头东河区测图专用建筑物顶上设置标石，标石应
12、和建筑物顶面牢固连接。建筑物上各等平面控制点标石设置规格应符合下图的规定。（包括CP、CP）400150300图建筑物上各等平面控制点标石设置（单位：mm）CPII点与水准点共用时，其标石埋设按水准点实施。5.2.3 制作柱石采用预制或现浇。在预制柱石上压印B、C级点点号，并用油漆描红。现浇时，点号现场压印。5.2.4 中心标志水准点中心标志均按一个规格制作。均采用不锈钢质中心标志。在标志的正中位置刻制长10mm，深、粗均小于0.5mm的“”字丝作为GPS观测的对中点。5.3 控制点布设要求尽可能在沿主干道两侧30m范围布设GPS B级网点，按“基本技术要求”中规定的点间距布设。为兼顾GPS网
13、形，在实地条件允许时，CPI可在布点。为保证通视，CPII在距离中心线50-150m范围内沿线路一侧布设。CPII如要跨线路布设，则必须考虑路基对通视的影响。鉴于部分测区内有密集的建筑物，建筑物密集部分利用全站仪进行碎步测量。全站仪控制点必须有两个通视方向。5.3.1 选点点位选在地质情况稳定、地基坚实，且地下水位较低，利于GPS观测，能长期保存的稳定区域。(1)点位必须选择在四周开阔的区域，在地面高度角15度内不应有成片的障碍物。点位选取时必须与施工单位协调，保证点位不被破坏。(2) 点位应选择在交通方便，且利于安全作业的地方。(3) 点位附近不应有大面积水域或其它强烈干扰卫星信号接收的物体
14、（如金属广告牌等）。(4) 点位须远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不得小于200m，并远离高压输电线其距离不得小于50m。5.3.2 埋石标石坑以选点所确定的位置为中心挖掘，标石坑大小以方便作业为准，深度CPI不小于1.4m，CPII不小于1.1m。采用现浇标石在施工时必须充分搅拌并捣实，埋石时不用回填土，全部采用混凝土回填，并夯实；采用预制标石在施工时必须先在标石坑底部采用贫混凝土，回填时标石四周分别采用贫混凝土和素土回填，并夯实。5.3.3 施测概略经纬度埋石完成后用手持GPS接收机施测概略经纬度并记录到点之记中，精确到整秒。5.3.4 点之记点之记制作在Word2000下绘制整理。点之记包含以下内容：点号；所在1：1000图的图号；概略经纬度；所在地；交通情况、交通略图；点位通视情况及点位略图、选点情况及埋石情况。其中点之记中的点位略图、交通路线图用CAD绘制，再剪切镶嵌到表内的相应位置。点之记中的交通路线图、交通情况、点位略图及点位说明要尽可能多地增加找点信息，以便查找点位，并力求语言精练、简洁明了。当点位周围有高于地平仰角15以上的障碍物或大面积水域时，需在现场绘制点位环视图。确保点之记内容完整、格式统一、整齐美观。5.3.5 拍照在埋石过
