吳桐控制測(cè)量課程設(shè)計(jì)

1、大地測(cè)量學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 班級(jí)： 10級(jí)測(cè)繪2班 姓名： 吳桐 學(xué)號(hào)： 100510216 指導(dǎo)老師： 張兆江 目錄一、前言1、課程設(shè)計(jì)的目的42、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)4二、測(cè)區(qū)概況1、地理概況42、交通狀況53、氣候情況54、居民及居民點(diǎn)6三、平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)6四、水平控制網(wǎng)的布設(shè)依據(jù)和起始數(shù)據(jù)1、布設(shè)依據(jù)62、起始數(shù)據(jù)6五、平面控制1、平面控制網(wǎng)的布設(shè)，應(yīng)遵循的原則72、控制點(diǎn)位的選定要求:73、控制點(diǎn)標(biāo)石規(guī)格及埋設(shè)結(jié)構(gòu)圖.84、控制網(wǎng)精度估算過程及結(jié)果9六、技術(shù)設(shè)計(jì)1、技術(shù)依據(jù)102、現(xiàn)標(biāo)及標(biāo)石規(guī)格、材料和埋設(shè)方法10七、控制網(wǎng)布設(shè)11八、平差計(jì)算1、測(cè)角的誤差方程112、測(cè)邊的誤差方程

2、113、定權(quán)過程114、點(diǎn)位誤差115、邊長誤差116、求解誤差橢圓過程11九、控制網(wǎng)平差報(bào)告13十、附表，圖等16一、課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)1、課程設(shè)計(jì)的目的：我資源學(xué)院測(cè)繪專業(yè)在大三上半學(xué)期控制測(cè)量課程結(jié)束之際特設(shè)紫山四等控制網(wǎng)布設(shè)為課設(shè)任務(wù)，此次課程設(shè)計(jì)旨在讓同學(xué)們對(duì)控制測(cè)量課程有個(gè)系統(tǒng)的理解和掌握，并將上學(xué)期學(xué)過的CAD和平差等知識(shí)與本學(xué)期的控制測(cè)量的知識(shí)聯(lián)系在一起，綜合起來解決問題。除此之外同學(xué)們通過本次課程設(shè)計(jì)還要熟悉控制測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定，了解控制測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，初步學(xué)會(huì)四等控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)方案的編制， 使我們對(duì)控制測(cè)量理論知識(shí)有一個(gè)較全面、 系統(tǒng)的理解和掌握。2、課程設(shè)

3、計(jì)的任務(wù)：1 、范圍：在所提供資料（1：50000 地形圖）范圍內(nèi)，進(jìn)行水準(zhǔn)及高程網(wǎng) 的布設(shè)。 2.平面控制測(cè)量采用三角測(cè)量法，精度達(dá)到四等。3.遵照國家頒布的工程測(cè)量規(guī)范GB50026-2007國家三角測(cè)量規(guī)范GBT17942-2000進(jìn)行四等控制網(wǎng)的布設(shè)。4.整個(gè)測(cè)圖過程從2011年1月1日到2012年1月11日共11天時(shí)間。二、測(cè)區(qū)概況1、 地理概況：紫山，位于河北省邯鄲縣三陵鄉(xiāng)陳窯村北100米處，距邯鄲市內(nèi)（以市博物館為終點(diǎn)）20公里。邯鄲市地處東經(jīng)114°03' 40'，北緯36°20' 44'之間，中央子午線精度為117°

4、;。紫山又名紫金山、馬服山，系太行山余脈，面積約20平方公里，主峰海拔4984米，是邯鄲縣的至高點(diǎn)，亦稱邯鄲第一山。測(cè)區(qū)范圍東至陳窯村，西至洞上村，南至興盛莊村，北至長滿溝，該測(cè)區(qū)已有1:10000的地圖，國家三角點(diǎn)13個(gè)，均保存完好。其中3個(gè)二等，10個(gè)四等三角點(diǎn)。測(cè)區(qū)內(nèi)地勢(shì)陡峭，通視良好，有一條公路穿過。2、 交通狀況：  縣境內(nèi)京廣鐵路縱貫?zāi)媳?，邯?jì)、邯長鐵路橫穿東西，京深高速公路、 107 、 309 、邯大、邯武、邯臨、邯峰等國家、省級(jí)公路與縣鄉(xiāng)公路縱橫交錯(cuò)，四通八達(dá)，形成便利的交通網(wǎng)。從邯鄲市區(qū)乘坐60路公交車可直接到達(dá)紫山。測(cè)區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)為山脈，通行不便。3

5、、氣候情況：紫山屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。春季風(fēng)多干旱，夏季炎熱多雨，秋季溫和涼爽，冬季寒冷干燥，年平均氣溫13.5，最冷月份（一月）平均氣溫-2.3，極端最低氣溫-19，最熱月份（七月）平均氣溫26.9，極端最高氣溫42.5，全年無霜期200天，年日照2557小時(shí)。邯鄲6/7月份干熱，最高氣溫一般都在35，8月份潮濕悶熱，氣溫也可達(dá)35左右，九月秋高氣爽。冬季干冷，春季多風(fēng)沙天氣，屬于典型的大陸型季風(fēng)氣候。 4、居民及居民點(diǎn)： 紫山地區(qū)地廣人稀，村莊多位于紫山東西兩側(cè)，村民多為漢族。因?yàn)檫@里人口很少如果在此處進(jìn)行測(cè)繪工作吃住會(huì)是一大難題。除此之外，趙國將領(lǐng)趙奢長眠于此，是有名的旅游名

6、勝區(qū)。三、平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng) 通過對(duì)已有資料的分析及論證，我們決定平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用西安1980坐標(biāo)系。在圖上設(shè)計(jì)時(shí)我們則暫時(shí) 取圖紙的西南角為坐標(biāo)原點(diǎn)，定出測(cè)區(qū)內(nèi) 2 個(gè)二等控制點(diǎn)的坐標(biāo)，并以此為依據(jù) 進(jìn)行水準(zhǔn)控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)，及精度估計(jì)。待對(duì)該測(cè)區(qū)進(jìn)行實(shí)測(cè)和進(jìn)行工程建 設(shè)時(shí)，只需確定原點(diǎn)在國家 80 西安坐標(biāo)系中坐標(biāo)，即可延展出所需點(diǎn)坐標(biāo)。 四、水平控制網(wǎng)的布設(shè)依據(jù)和起始數(shù)據(jù)1、布設(shè)依據(jù)：（1）、平面采用 1980 西安坐標(biāo)系。（2）、工程測(cè)量規(guī)范 （GB-50026-2007） 。（3）、ZB A75001測(cè)繪技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)定。（4）、平面采用 1980 西安坐標(biāo)系。2、起始數(shù)據(jù)：點(diǎn)號(hào)xyA4

7、067945.685604261520.348514B4068758.432900261656.282439五、平面控制1、平面控制網(wǎng)的布設(shè)，應(yīng)遵循下列原則：（1）各等級(jí)的首級(jí)控制網(wǎng)，宜布設(shè)為近似等邊三角形的網(wǎng)（鎖） 。其三角形的內(nèi) 角不應(yīng)小于30°；當(dāng)受地形限制時(shí)，個(gè)別角可放寬，但不應(yīng)小于 25°。（2）首級(jí)控制網(wǎng)的布設(shè)，應(yīng)因地制宜，且適當(dāng)考慮發(fā)展；當(dāng)與國家坐標(biāo)系統(tǒng)測(cè) 時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮聯(lián)測(cè)方案。 （3）加密的控制網(wǎng)，可采用插網(wǎng)、線形網(wǎng)一、各等級(jí)的首級(jí)控制網(wǎng)，宜布設(shè)為 近似等邊三角形的網(wǎng)（鎖） 。其三角形的內(nèi)或插點(diǎn)等形式。各等級(jí)的插點(diǎn)宜 采用堅(jiān)強(qiáng)圖形布設(shè)。當(dāng)受條件限制時(shí)，單插

8、點(diǎn)對(duì)于三等點(diǎn)應(yīng)有不少于 6 個(gè) 內(nèi)外交會(huì)方向，其中外交會(huì)方向至少應(yīng)有兩個(gè)交角為60°-120°；四等點(diǎn) 應(yīng)有不少于 55個(gè)內(nèi)外交會(huì)方向， 當(dāng)圖形欠佳時(shí)， 其中至少應(yīng)有外交會(huì)方向。 雙插點(diǎn)的交會(huì)方向數(shù)應(yīng)為上述規(guī)定的 22倍， 但其中不應(yīng)包括兩待定點(diǎn)間的 對(duì)向觀測(cè)方向。當(dāng)采用邊角聯(lián)合交會(huì)時(shí)，多余觀測(cè)數(shù)必須與上述各等插 點(diǎn)規(guī)定相同。一、二級(jí)小三角插點(diǎn)的內(nèi)外交會(huì)方向數(shù)不應(yīng)少于 4 個(gè)或外交會(huì)方向數(shù)不應(yīng)少于 3 個(gè)。（4）一、二級(jí)小三角的布設(shè)，可采用線形鎖。線形鎖的布設(shè)，宜近于直伸。狹長 地區(qū)布設(shè)一條線形鎖時(shí)，按傳距角計(jì)算的圖形強(qiáng)度的總和值，應(yīng)以對(duì)數(shù)六 位取值，并不得小于 60

9、76;。2、控制點(diǎn)位的選定要求：（1）相鄰點(diǎn)之間應(yīng)通視良好，其視線距障礙物的距離，邊長為12km；一級(jí)及一級(jí)以下，宜保證便于觀測(cè)，以不受旁折光等 影響為原則；（2）測(cè)距邊位置的選擇，應(yīng)滿足相應(yīng)測(cè)距方法對(duì)地形等因素的要求。（3）覘標(biāo)的高度應(yīng)合理，作業(yè)應(yīng)安全；（4）、控制點(diǎn)應(yīng)便于長期保存、加密、擴(kuò)展和尋找，做好點(diǎn)之記。3、控制點(diǎn)標(biāo)石規(guī)格及埋設(shè)結(jié)構(gòu)圖：標(biāo)石是三角點(diǎn)永久性的點(diǎn)位標(biāo)志，標(biāo)石中心應(yīng)嵌入中心標(biāo)志，中心標(biāo)志代表三角點(diǎn)的中心位置。本次實(shí)習(xí)標(biāo)石采用四等三角點(diǎn)標(biāo)石，標(biāo)石材料可采用磁質(zhì)或金屬等材料制作。標(biāo)石埋設(shè)如圖2所示。四等三角點(diǎn)埋設(shè)雙層標(biāo)石，埋設(shè)雙層標(biāo)石時(shí)，兩層標(biāo)石中心嚴(yán)格在同一鉛垂線中。. 圖2

10、：三、四等平面控制點(diǎn)標(biāo)石埋設(shè)圖4、控制網(wǎng)精度估算過程及結(jié)果：（1）對(duì)三角網(wǎng)的解算及平差計(jì)算我們采用控制測(cè)量優(yōu)化設(shè)計(jì)與平差軟件 2.13 版和excel。 （2）用軟件對(duì)三角網(wǎng)進(jìn)行平差后得方案精度結(jié)果為： 最弱邊QLL邊長誤差（mm）相對(duì)中誤差CB9.54268E-050.0092099839.20998E-06四等控制網(wǎng)中最弱邊邊長中誤差1/45000,控制網(wǎng)符合要求六、技術(shù)設(shè)計(jì)1、技術(shù)依據(jù)：（1）平面采用1980年西安坐標(biāo)系，高程采用1985年國家高程基準(zhǔn)；（2）城市測(cè)量規(guī)范（CJJ899）；（3）工程測(cè)量規(guī)范。（GB-50026-2007）；（4）ZB A75001測(cè)繪技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)定。2、現(xiàn)

11、標(biāo)及標(biāo)石規(guī)格、材料和埋設(shè)方法：1）各等級(jí)三角點(diǎn)均應(yīng)建立永久性的測(cè)量標(biāo)志。2）標(biāo)石是三角點(diǎn)永久性的點(diǎn)位標(biāo)志，標(biāo)石中心應(yīng)嵌入中心標(biāo)志，中心標(biāo)志代表三角點(diǎn)的中心位置。3）建造的覘標(biāo)必須標(biāo)形端正，標(biāo)心和圓筒應(yīng)與鉛垂線平行，結(jié)構(gòu)牢固；內(nèi)架與基板結(jié)構(gòu)密合；基面平整；內(nèi)外架無接觸。覘標(biāo)的圓筒中心、回光臺(tái)中心、標(biāo)石中心應(yīng)位于同一鉛垂線上，其最大偏離以標(biāo)石中心的鉛垂線為準(zhǔn)，不得超過0.1m。4）應(yīng)在櫓柱的適當(dāng)位置用色漆注明三角點(diǎn)的點(diǎn)名、等級(jí)、建造單位、建造年月；無外架的墩標(biāo)，則用紅漆寫在儀器墩向南的側(cè)面上。5）造標(biāo)埋石時(shí)要將點(diǎn)之記的點(diǎn)位說明，標(biāo)石斷面圖的相關(guān)高度和有關(guān)數(shù)據(jù)填注清楚。6）標(biāo)石采用四等三角點(diǎn)標(biāo)石。標(biāo)

12、石材料：標(biāo)石埋設(shè)要求：三角點(diǎn)標(biāo)石應(yīng)用混凝土灌制，或用相同規(guī)格的花崗石、青石等堅(jiān)硬石料代替。（1）、鹽堿地區(qū)埋設(shè)混凝土標(biāo)石，須加涂瀝青，以防腐蝕。（2）、在泥土松軟、地下水位較高的地區(qū)或沼澤地區(qū)埋設(shè)標(biāo)石時(shí)，除應(yīng)盡量選擇好埋石地點(diǎn)以外，應(yīng)在盤石下邊澆灌混凝土底層。（3）、埋石時(shí)，須使各層標(biāo)石的標(biāo)志中心嚴(yán)格在同一鉛垂線上，其偏差不大于3mm。并用鋼尺量取各層標(biāo)石面間的垂直距離，填記于點(diǎn)之記的標(biāo)石斷面圖中，結(jié)果取至厘米。七、控制網(wǎng)布設(shè)1、在goole地球上選出測(cè)區(qū)內(nèi)的控制點(diǎn)，共5個(gè)，假設(shè)其中兩個(gè)為已知點(diǎn)，均符合選點(diǎn)要求。2、利用高斯正算，計(jì)算點(diǎn)位坐標(biāo)，并將其展繪在CAD上。3、在CAD上量取各邊邊長。

13、4、列誤差方程，算出系數(shù)陣B.5、確定P后，就算協(xié)因數(shù)陣QXX，再計(jì)算各點(diǎn)點(diǎn)位誤差。最后計(jì)算邊長中誤差和最弱邊相對(duì)邊長誤差。6、計(jì)算各點(diǎn)誤差橢圓參數(shù)，并在CAD中繪出誤差橢圓。八、平差計(jì)算1、測(cè)角的誤差方程：（其中下式的ajk,bjk分別是xjk/(sjk2）和yjk/(sjk2),ajh和bjh分別為xjh/(sjh2）和yjh/(sjh2)，L為0）2 、測(cè)邊的誤差方程：其中L為0 3、 定權(quán)過程：令0=，=2/,其中n=9, s=2+2D(mm),其中D的單位為m。所以 P=0/=1,Ps=20/s2，其中Ps的單位為s2/mm2，結(jié)果見附表。4 、點(diǎn)位誤差：NBB=BTPB ， QXX

14、= NBB- ， X=0 ， y=05 、邊長誤差：QLL=BNBB-BT , L=0 ，QLL最大的邊為最弱邊， 邊長相對(duì)中誤差為=L/S,其中將L換算成以m為單位。6 、求解誤差橢圓過程：這樣可以求出解出誤差橢圓的三個(gè)參數(shù)，即可畫出誤差橢圓。九：以下是控制網(wǎng)平差報(bào)告：控 制 網(wǎng) 平 差 報(bào) 告控制網(wǎng)概況1、本成果為按平面網(wǎng)處理的平差成果 計(jì)算軟件：南方平差易2002 網(wǎng)名 計(jì)算日期:日期: 2013-01-10 觀測(cè)人: 記錄人: 計(jì)算者: 測(cè)量單位: 備注:2、平面控制網(wǎng)等級(jí)：國家四等，驗(yàn)前單位權(quán)中誤差2.5(s)3、控制網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果 角度統(tǒng)計(jì)結(jié)果控制網(wǎng)中最小角度：0.6501,最大角

15、度：1.76143、控制網(wǎng)中最大誤差情況 最大點(diǎn)位誤差 = 0.0273 (m) 最大點(diǎn)間誤差 = 0.0391 (m) 最大邊長比例誤差 = 39690 平面網(wǎng)驗(yàn)后單位權(quán)中誤差 = 3.05 (s)閉合差統(tǒng)計(jì)報(bào)告幾何條件:中點(diǎn)多邊形路徑：D-A-B-C-E極條件閉合差=2,限差=3幾何條件:閉合導(dǎo)線路徑：B-E-A角度閉合差=-8(s),限差=9(s)幾何條件:閉合導(dǎo)線路徑：D-E-A角度閉合差=-0(s),限差=9(s)幾何條件:閉合導(dǎo)線路徑：C-E-B角度閉合差=-0(s),限差=9(s)幾何條件:閉合導(dǎo)線路徑：C-D-E角度閉合差=8(s),限差=9(s)方向觀測(cè)成果表表格：測(cè)站照準(zhǔn)方

16、向值(dms)改正數(shù)(s)平差后值(dms)備注AB0.000000AE49.081608-3.9049.081218AD87.460538-1.1687.460422BC0.000000BE44.3950570.0444.395061BA98.055902-1.5098.055752CD0.000000CE44.0749561.4344.075099CB81.2239341.4481.224078DA0.000000DE40.265747-2.6740.265480DC92.4516261.2392.451749ED0.000000EA100.551320-0.04100.551316EB1

17、78.205670-2.63178.205407EC276.261650-2.83276.261367平面點(diǎn)位誤差表點(diǎn)名長軸(m)短軸(m)長軸方位dms點(diǎn)位中誤差m備注C0.02110.017371.3529940.0273D0.01930.0166129.5322910.0255E0.00980.0087177.2708110.0131平面點(diǎn)間誤差表點(diǎn)名點(diǎn)名MT(m)MD(m)D/MDT方位D距離(m)備注AE0.01310.009075639177.270811678.1119AD0.02550.018655255129.5322911026.3074BC0.02730.02075049

18、871.3529941044.4421BE0.01310.009368563177.270811638.5057CD0.02770.02124393482.190026931.2527CE0.02200.01844033255.055673741.5669CB0.02730.02075049871.3529941044.4421DA0.02550.018655255129.5322911026.3074DE0.01970.016439690141.021971652.5444DC0.02770.02124393482.190026931.2527ED0.01970.016439690141.021971652.5444EA0.01310.0