大地测量学基础课程设计

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1、1. 设计的任务及目的要求22. 测区的概况23. 施工进度计划表34. 图根控制网的布设34.1平面图根控制网布设34.1.1首级控制网的布设3 方案一：布设闭合导线控制网5附录一：首级闭合导线控制网5 方案二：布设附合导线控制网7附录二：首级附合导线控制网74.1.2首级控制点布网形式的选择84.1.3二级加密控制点的推算84.2水平角观测84.3距离测量104.4高程控制网的布设115. 分幅和编号（附录三）146. 附录四：二级加密控制点的布设147. 测图方法14方案一：小平板+经纬仪测图14方案二：全站仪全野外数据采集16方案一与方案二的比较198. 经费预算199. 课程设计总结

2、201.设计的任务及目的要求任务：做包头市大地测量基础课程设计，在测区内进行三等三角网的布设，并且 进行二等水准联测。目的:本次课程实习是在完成大地测量学基础理论学习和地形测量实习的基 础上进行的，通过本次实习，使学生能够把学到的理论知识和实际有机的结合起来， 充分提高对本专业的理论认识，培养学生综合利用所学测量理论知识，分析和解决本 专业一般测量问题的能力。并且，通过对所学知识系统的复习和巩固，使学生进一步 掌握小地区大比例尺地形图测绘的程序和方法，从而使学生在遇到专业性的测量问题 时，合理的处理这些问题的能力得到提高。 总结和检验大地测量学基础基本知识的学习情况。通过布设控制网的技 术实践

3、，深化已有知识，拓宽新的知识，掌握工程控制网技术设计的方法。 将大地测量学基础课程中涉及到的名词、概念、术语、原理及理论，按 照设计任务通知书的要求，经过演绎与归纳、分析与综合、抽象与具体的逻 辑组合，完成技术方案设计任务，达到培养和提高学生的逻辑思维能力和创 造性思维能力的目的。技术设计说明书是对工程设计进行解释与说明的书面材料，是一种技术性文 件，设计者通过对自然语言-文字和人工语言-图像、表格、公式等各种书 面符号的综合应用，可进行科技写作的锻炼，培养科技写作的实际能力。要求：、设计的项目和内容应该齐全并符合本大纲之规定。设计的四个阶段：编制 技术任务书、设计构思、绘制工作图、编制工程设

4、计说明书，不可偏颇。、全部设计的论点（设计题目）应该正确、深刻，明确表示设计人所提出的主 张、意见和看法。论据（设计过程）力求做到真实、典型、充分，新颖，论据和论点 应有本质的和必然的联系。要求公式推导正确，推理符合逻辑规则。、认真编写技术设计说明书，在遣词、造句、布局、谋篇及至行款格式等方 面，都要加强自我训练。在文字语言中力求做到：精确（确切无误）、简约（语意精粹， 容量较大）、清晰（体现鲜明的逻辑性、条理性、确定性）、平实（质朴无华、庄重严 谨）。图形语言（表，图等）要能说明问题，易于理解，简洁清晰，安排得当，并且不 与文字相重复。1）进行水准及高程网的布设。2）遵照国家颁布的城市测量规

5、范进行二等水准网或一等水准网和高程网的 布设以及国家三等平面控制网的布设。3）时间要求：要求在接到该通知后两周完成技术设计和准备工作，在十九周上交。2 .测区的概况地形特征:我们本次实习的测区也就是我们所在的城市-包头市，内蒙古最大城市， 中国国家二线城市，同时也是内蒙古自治区的经济，交通和工业中心，呼包鄂城市群 的中心城市，人均收入居内蒙古之首，是中国重要的基础工业基地和全球轻稀土产业 中心，是连接华北与西北的重要经济辐射中心，中国西北最大物流中心，以其重要的 工业地位和经济实力为世人瞩目。包头地处渤海经济区与黄河上游资源富集区交汇 处，北部与蒙古国东戈壁省接壤，南临黄河，东西接土默川平原和

6、河套平原，阴山山 脉横贯中部。包头地理坐标东经109度50分至111度25分、北纬41度20分至42 度40分，面积为27691平方公里。包头境内有阴山山脉的大青山、乌拉山（以昆都 仑河为界），山峰平均海拔2000米，最高峰海拔2324米。全市由中部山岳地带、山 北高原草地和山南平原三部分组成，呈中间高，南北低，西高东低的地势。黄河流经 包头市境内214公里，公路、铁路两桥并行飞架黄河南北。气候特征：包头属半干旱中温带大陆性季风气候。这里景色宜人，气温适度。据包 头市2002年国民经济和社会发展统计公报，2002年包头市年均气温8.5C，年最 低气温-27.6C，年最高气温40.4C，年降水总

7、量262.9毫米，年最大风速11.0米/ 秒，平均风速1.8米/秒，年日照时数2806小时，年平均相对湿度52%，全年沙尘天 气12次，无霜期年平均在90-140天。夏秋之时，是包头绝佳季节，清风送爽，花 香色艳，瓜果丰盛，蔬菜充足，是理想的避暑胜地。冬春二季，冰封雪飘，银装素裹， 别具北国特色。3. 进度计划表内容时间查阅原有测量资料，实地勘察测区，熟悉测区地理概况1天根据图根平面控制网的布网设计进行 首级图根控制测量（内业和外业）3天二级加密图根控制点测量（内业和外业）2天高程测量及测绘前的准备工作1天碎步测量6天成果的检验，平差，成图1天4. 测区已有测绘成果资料及利用情况4.1三角网成

8、果及其精度测区内有作业所依据的细则为城市测量规范和工程测量规范及控制测量学。 测区没有以前测绘成果的详细资料，故需自己布设首级控制网，然后进行加密，首级 平面控制网为国家三等三角网，高程控制网的最低等级至少为国家二等水准网。其具体情况如下：1）、三角形平均边长为8km；2）、最小求距角为30个别观测困难区域不得小于25；3）、三角形最大闭合差为7，闭合差正负号的分布符合偶然误差的特性。4）、按三角形闭合差计算所得的测角中误差为1.8，平差后为0.75。5）、最弱边边长相对中误差为1： 80000。6）、仪器检验项目符合规范要求，归心元素的测定正确，观测成果的取舍合理。7）、造标埋石质量良好。经

9、现场踏勘，四点砚标及标石保存良好。4.2高程网成果及其精度国家二等水准路线由西向东横穿测区北部。根据二等水准路线略图，本测区内布设国 家二等水准点两个，其名称设为1、4号。施测精度及埋石质量均要符合现行规范要求。为独立高程基准。表3-1国家三等高程点成果表点名标志高程备注1埋石1000.000M国家二等水准点4埋石1001.000M国家二等水准点4.3踏勘选点判断通视在布设控制网之前应先进行实地踏勘，了解测区的实际地形特征，选择利于之后观测 的点位。除此之外要对已有测量成果进行核实，检查点位保存是否良好，测量数据是 否可靠。控制测量中，控制点之间的距离都比较长，在进行常规测量选点的时候还要考虑

10、两点 之间的通视情况。判断方法如下：1）、若没有相关图件，为判断两点间是否通视可以利用高等级的控制点，测两点间 的断面图。2）、若已有测量成果可以利用，可以用图解法在已有地形图上作图判断两点的通视 情况。5. 控制网设计的概念在控制网的技术设计中，首先考虑的是精度指标，其次是布设网费用，这是传统的 技术设计方法。这种方法主要以技术规范为依据，只要设计出的控制网经过精度估算， 得出最弱边的相对精度能够满足有关规范要求，即基本上完成了技术设计任务，称这 种设计方法为规范化设计。5.1控制网的质量指标在控制网的设计阶段，质量标准是设计的依据和目的，同时又是评定控制网的质量的 指标。质量指标包括精度标

11、准，可靠性标准，费用标准，可区分标准及灵敏度标准等。 其中常用的是前三个标准。1）、精度标准控制网的精度标准以观测值仅存在随机误差为前提，使用坐标参数的方差阵Dxx或协 方差阵Qxx来度量，要求网中目标成果的精度应到或高于预测的结果。2）、可靠性标准可靠性理论是以考虑观测值中不仅含有随机误差，粗差为前提，并把粗差归入函数模 型中来评定控制网的质量。控制网的可靠性，是指控制网能发现观测值中存在着粗差，并抵抗残存粗差对平查结 果的影响。3）、费用标准布设任何控制网不可一味追求高精度和高可靠性不考虑费用问题，要在费用最小的 情况下使其质量标准能满足要求。6. 平面坐标系统和高程系统通过对已有资料的分

12、析及论证，决定平面坐标系统采用独立坐标系，而高程系统则采 用独立高程基准。在图上设计时我们则暂时取图纸的西南角为坐标原点，定出测区内 2个三等控制点的坐标，并以此为依据进行水准及平面控制网的设计，及精度估计。7. 布网依据的原则及起始数据的配置7.1布网依据的原则1）、平面采用独立坐标系，高程独立高程基准。2）、城市测量规范（CJJ899）。3）、工程测量规范（GB-50026-2007）。4）、ZB A75001测绘技术设计规定。5）、控制测量学7.2起始数据的配置起始数据是2个三等水平控制点和2个二等水准点，起始数据见表6-1和表6-2。表6-1方案控制网起算数据列表点名X(m)Y(m)备

13、注14065193.5204532478.9653三等点44063898.0160530844.4549三等点表6-2方案水准网起算数据列表点名标志H(m)备注1埋石1000.000二等点4埋石1001.000二等点8、平面控制8.1平面控制网的布设，应遵循下列原则：1、平面控制网坐标系的确定，宜满足测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km。 根据测区所处地理位置和平均高程，可按下列方法选择坐标系。1）当投影长度变形值不大于2.5cm/km时，采用高斯正形投影3 带平面直角坐 标系。2）特殊情况下，当投影长度变形值大于2.5cm/km时，可采用： 投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3带平面直角

14、坐标系统。 投影于1954年北京坐标系或1980西安坐标系椭球面上的高斯正形投影任意 带平面直角坐标系。3）投影于抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系。2、大型构造物控制网与国家或路线控制网进行联系且其等级高于国家或路线控 制网时，应保持其本身的精度。3、各等级控制网应布设为近似等边三角形的网（锁），三角形内角一般不小于 30，受限制时亦不应小于25。4、加密网可采用插点的方法。交会插点点位应在高等三角形的中心附近。同一 插点各方向距离之比不得超过1 ： 3。对于单插点，三等点应有六个内外交会方向测 定，其中至少有两个交角为60120的外方向；四等点应有五个交会方向，图形 欠佳时其中应有外方向。对于双插点，交会方向数应两倍于上述规定（其中包括两待 定点间的对向观测方向）。5、一、二级小三角可采用线形锁，线形锁宜近于直伸，传距角应大于0且小于 100，三角形的个数不得多于8个，超过8个时，应增加基线边。表7-1三角测量的主要技术要求等级平均边长（km）测角中误差（）起始边边长相对中误差最弱边边长相对中误差测回数三角形最大闭合差（）DJ1DJ2DJ6二等911/3000001/120000123.5等首级51.81/2000001/80000697加密1/120000四等首级22.51/1200001/4500046