西江市城市规划地籍测量控制网.docx

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西江市城市规划地籍测量控制网

西江市城市规划地籍测量控制网技术设计书

西江市城市规划地籍测量控制网 技 术 设 计 书 班 级：

 08 测绘工程

（2）班 姓 名：

 王宣强 学 号：

 08201050229 指导教师：

 夏 开 旺 安徽建筑工业学院 二零一一年六月 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 贰 目录 §1§.概述 

（一）测区概况 1.测区范围 2.自然地理概况 

（二）建网目的 1.控制网建立目的 2.精度要求和完成期限 3.技术设计的任务 （三）旧有测绘资料 （四）作业单位的技术力量 §2§.首级网布网方法的选择 

（一）全面布网的特点（简述） 

（二）逐级布网的特点（简述） （三）首级网不同布网方法的分析比较 §3§.起算数据的获得 

（一）测区旧有资料的分析 

（二）起算数据的确定 （三）投影带的选择 （四）边长投影基准面的选择 §4§.各级布网方案的分析比较 

（一）各级控制网图形结构的图上设计 

（二）多种布网方案的精度估算 （三）多种布网方案的确定 （四）占标形式及高度确定 （伍）标石设计 §5§.作业方案的论证 

（一）使用仪器的选择 

（二）观测纲要的论证 §6§.业务组织和作业计划 

（一）工作量计算 

（二）作业进度安排 （三）材料和经费预算 §7§.附图及控制网平差报告 §8§.个人感悟 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 叁 §1§.概述 

（一）、测区概况 1、测区范围 西江市位于东经 5 4 8 4 118 ~ 0 0 5 4 118，北纬 0 3 2 3 34 ~ 0 0 0 3 34，隶 属J 省L 市，首期控制测量范围北至郑庄，南至牛山，东起英丁水库，西至西双 湖，面积约35 平方公里。

 2、自然地理概况 西江市位于淮海平原，平均高程31 米，陇海铁路自东向西穿城而过，沿公路 东行40 公里即达著名海港L 市。

不仅交通方便，而且农业兴旺，为J 省北部重 要粮仓。

此外，还有城西双湖风景宜人，郊外温泉名闻遐迩，旅游资源的开发前 景广阔。

 市内道路整齐，建筑稠密，白昼人流如织，集市贸易繁荣，测量多有不便； 郊外农田成片，通视情况良好，宜于全天作业。

 测区气候温和，雨量偏少，平均气温七月份高达32 摄氏度，一月份仅为 -4 摄氏度，3 月至11 月为理想外业时间。

（二）、建网目的 1、控制网建立目的 为适应城市建设及土地管理的需要，满足近期小区设计、远期工业新区 规划和地籍测量的1：

1000 测图要求而建立平面控制网。

 2、精度要求和完成期限 按两级布网考虑，四等网点位中误差不大于 5  厘米，边长相对中误差不 大于1/45000，一级导线网点位中误差不大于 10  厘米。

各级控制网测量技术要 求以城乡建设部1985 年颁发的《城市测量规范》为准（以下简称“规范”）。

 完成期限：

二零一一年六月至七月，为期半个月。

 4、技术设计与任务 根据上级主管部门提出的控制网目的，精度要求和完成期限， 在踏勘测区 现状和分析旧有资料的基础上，遵循实事求是、因地制宜， 既符合规定，又多 快好省的原则，立足作业单位的技术力量，通过多方面的分析、比较，最终制定 出精度满足要求、方案经济合理、技术切实可行、适于长期使用的控制网技术设 计。

 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 肆 （三）、旧有测绘资料 1955 年××测绘大队曾在J 省北部按国家旧法式（即苏联1939 处法式）建 立过二等补充三角网，并于 1976 年以三等插点加密。

现测区东南部牛山有一国 家三等点（x=3820425.200，y=40386899.400 米），高程为56.4 米。

标石、占标 尚好，在其东北方向 10 余公里处之马教，有一二等补点（注：

按国家旧式法， 二等补充网最弱边精度为1/70000），占标已遭破坏。

 （四）作业单位的技术力量 承担此次西江市规划控制测量任务的为××市建设局测量队，现有测量工程 师一人，助理工程师二人，技术员二人及熟练测工若干人，主要装备有南方北极 星9600GPS 接收机、全站仪NIKION352，E-500 计算机一部。

 §2§、首级网布网方法的选择 

（一）、全面布网的特点 全面布网的精度相当高，可以满足某些精密工程测量的需要。

但是全面布网 耗费时间和资金都相当大，因此在实际的测量工作不采用该种方法进行控制测量 工作。

（二）、逐级布网特点 逐级布网可以根据测量要求进行逐级布设控制网，它不仅可以满足测量的要 求，还能将资金和人力资源达到很好的配置，能保证在工期范围之内完成测量任 务。

 （三）、首级网不同布网方法的分析比较 三角网图形简单，网的精度较高，有较多的检核条件，易于发现观测中的粗 差。

由于这种优点，三角网被广泛用于控制测量，然而由于三角网相互点之间要 求通视，在平原地区易受到障碍物的影响，布设困难大，有时不的不建造较高的 觇标。

对于侧边网，由于边长的测量速度比完成方向观测容易的多，故有时在仪 器和通视条件允许的条件下，布设侧边网是个较好的选择。

边角网虽然有较高的 精度，但工作量较大。

考虑到测区的地理条件，任务量及费用要求，经研究分析， 我们采用在测角网的基础上，加测部分边，以满足精度要求。

 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 伍 §3§、起算数据的获得 

（一）、测区旧有资料的分析 1955 年××测绘大队曾在J 省北部按国家旧法式（即苏联1939 处法式）建 立过二等补充三角网，并于 1976 年以三等插点加密。

现测区东南部牛山有一国 家三等点（x=3820425.200，y=40386899.400 米），高程为56.4 米。

标石、占标 尚好，在其东北方向 10 余公里处之马教，有一二等补点（注：

按国家旧式法， 二等补充网最弱边精度为 1/70000），占标已遭破坏。

由于其起算数据的不足， 不能进行控制网的优化设计，缺少了一个边长和一个方位角，所以我们用主要装 备有南方北极星9600GPS 接收机、全站仪NIKION352 进行修补测，得到高精度的 方位角和边长，而得到高精度的起算数据。

（二）、起算数据的确定 根据已知的牛山处点的坐标（x=3819770.313，y=524656.780），利用 GPS 接收机观测出其与另一控制点加油站之间的基线坐标关系，经过平差后，以这条 基线条件从而测得测区其他控制的坐标。

 （三）、投影带的选择 在控制测量当中，平面控制测量投影带和投影面的选择，主要是解决长度变 形的原因，这种投影变形主要是由于以下两种因素引起的：

（1）、实量边长归算到参考椭球面上的变形影响，其值为⊿s1,有 ⊿s1 = -s Hm/R 式中：

Hm：

归算边高出参考椭球面的平均高程 s:

归算边的长度， R：

归算边方向参考椭球面法截弧的曲率半径 

（2）、将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响，其值为⊿s2，有 ⊿s2 = 1/2（ym/Rm） 2 s0 式中：

S0：

投影边归算边长 ym：

归算点两边长端点横坐标的平均值 RM:

参考椭球面平均曲率半径 由以上的公式说明可知，归算边离中央子午线距离影响到归算精度， 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 陆 6°带第20 带 1.5°带 3°带第40 带 中央子午线 中央子午带 中央子午线 测 区 地 理 位 置 为 位 于 东 经 5 4 8 4 118 ~ 0 0 5 4 118， 北 纬 0 3 2 3 34 ~ 0 0 0 3 34 ，由于归算边离中央子午线越远，变形越大。

由上所述和 所给条件分析，测区距离1.5°带的中央子午带比3°带第40 带中央子午线近。

 如果选择3°带，越远离中央子午线的地方图形的投影变形越大，给图形的成图 带来较大误差。

1.5°带的中央子午带距测区较近，图形变形较小。

因此选择 1.5°带作为投影带较适宜，造成的误差较小。

 （四）、边长投影基准面的选择 由所给精度要求知按两级布网考虑，四等网点位中误差不大于 5  厘米，边长 相对中误差不大于1/45000，因此由投影归算引起的控制网长度变形应小于允许 误差的1/2，即相对中误差不大于1/90000,即每公里的长度改正数不大于1.1cm。

 西江市平均高程 31m，高程异常 60m，将实地测量边长归算到参考椭球面上的 变形影响△S1，根据公式 △S1=-s*Hm /Rm （Hm 为归算边高出参考椭球面的平均高程，Hm =31+60=91m,s 为每公里归算边的 长度，Rm 为归算边方向参考椭球法截弧的曲率半径）得△S1=-14.286mm。

负值 表示将地面实量长度归算到参考椭球面上，总是缩短的。

 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 柒 将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响，其值为△S2,根据公 式 △ S2=1/2*（Ym/Rm） 2 *So 式中 So=s+△S1，即 So 为每公里投影归算边长，Ym 为归算边两端点横坐标 平均值，Rm 为参考椭球面平均曲率半径。

△S2= 19.716mm。

 故总变形量 △S=△S1+△S2 为 5.43mm，由投影归算引起的控制网长度变形相对中误差 1/184162,小于相 对中误差1/90000。

 所以对外业的测量数据处理，内业成图时，投影的基准面选择参考椭球面。

 §4§、各级布网方案的分析比较 #有关工程测量平面控制网的精度要求的概念# 工程测量控制网不但应作为测绘大比例尺图的控制基础，还应作为城市建设 和各种工程建设施工放样测设数据的依据。

为了便于施工放样工作的顺利进行， 要求由控制点坐标直接反算的边长与实地量得的边长，在长度上应该相等，这就 是说由上述两项归算投影改正而带来的长度变形或者改正数，不得大于施工放样 的精度要求。

一般来说，施工放样的方格网和建筑轴线的测量精度为1/5 000～ 1/20 000。

因此，由投影归算引起的控制网长度变形应小于施工放样允许误差的 1/2，即相对误差为1/10 000～1/40 000，也就是说，每公里的长度改正数不应 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 捌 该大于10～2.5cm。

（一）各级控制网图形结构的图上设计 根据测区原有1:

10000 地形图，进行控制网图上选点工作。

图上设计对点位 的基本要求：

 1.1 从技术指标方面考虑 图形结构良好，边长适中，对于三角网求距角不小于300；便于扩张和加密 低级网，点位要选在视野开阔，展望良好的地方；为减弱旁折光的影响，要求视 线超越（或旁离）障碍物一定的距离；点位要长期保存，宜选在土质坚硬，易于 排水的高地上。

 1.2 从经济指标方面考虑 充分利用制高点和高建筑物等有利地形、地物，以便在不影响观测精度的前 提下，尽量降低觇标高度，充分利用旧点，以便节省造标埋石费用，同时可避免 在同一地方不同单位数座觇标，出现既浪费国家资产，又容易造成混乱现象。

 1.3 从安全生产方面考虑 点位离公路、铁路和其它建筑物以及高压电线等应有一定距离。

图上选点工作 的方法及主要步骤:

 展绘已知点。

 根据上述基本要求，从已知点开始扩展。

 判断和检查点间的通视。

 估算控制网中各推算元素的精度。

 拟定水准联测路线。

 据测区的情况调查和图上设计结果，写出文字说明，并拟定作业计划。

（二）多种布网方案的精度估算（具体精度等见附录） 城市二级平面控制网，验前单位权中误差：

2.5（s） 测角网网中最大误差情况 最大点位误差 = 0.0306 （m） 最大点间误差 = 0.0247 （m） 最大边长比例误差 = 120651 平面网验后单位权中误差 = 0.70 （s） 边角网中最大误差情况 最大点位误差 = 0.0254 （m） 最大点间误差 = 0.0228 （m） 最大边长比例误差 = 120130 平面网验后单位权中误差 = 0.71 （s） 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 玖 （三）多种布网方案的确定 根据以上两种布网方法精度显示，说明这两种布网形式精度都符合要求。

本 次设计计算，我主要采用了测角网和边角网，经过比较觉得边角网精度更高，最 后又对边角网进行了优化，精度又有所提高。

详见下图及附件：

 测角网平差略图：

 边角网平差略图：

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 壹拾 优化之后的边角网平差略图：

 （四）觇标形式及高度确定 1、觇标形式确定 很明显，西江市测区控制点之间有挡住视线的障碍物，会造成互不通视。

所以需 要建立觇标。

 地面控制点建觇标采用寻常标，如下图所示：

 一些比较高的点，如南楼，建标采用屋顶观测台，图形如下:

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 壹拾壹 2、觇标高度确定 觇标高度的确定，以农业站和加油站为例：

 离障碍物较近点的觇标高度微量上升，可以使得离障碍物较远点的占标高度下降 很多，所以在进行觇标高度调整时，在保证通视的条件下，应先确定离障碍物较 远点的最低占标高度，在此以农业站和加油站为例，确定两点的觇标高度，具体 如下：

 由图上得出农业站的高程为36.5m，C（障碍物）点高程为37.3m，加油站的高程 为32.8m 点名 s/m △H/m V/m a/m h/m H´/m 农业站 820.3 1.2 0.1 2 3.3 9.1 C（障碍物） 1002.6 4.9 0.2 2 7.1 加油站 0 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 壹拾贰 （五）标石设计 本次测绘标石是，柱石和盘石用钢筋混凝土预制而成，设计图如下：

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 壹拾叁 §5§、作业方案的论证 

（一）、使用仪器的选择 南方北极星9600GPS 接收机、全站仪NIKION352，E-500 计算机一部。

（二）观测纲要的论证 按照国家三角测量技术规范的规定，各等三角测量按三角形闭合差计算的测 角中误差不超过下表的规定：

 等级 一等 二等 三等 四等 测角中误差 四等三角测量技术指标：

 项目 仪器 光学测微器两 次重合读数差 半测回 归零差 一测回内 2C 互差 划归同一起始方 向后，同一方向值 各测回互差 三角形最 大闭合差 方向观测 法测回数 DJ07 1 秒 5 秒 9 秒 5 秒 9 秒 4 DJ1 1 秒 6 秒 9 秒 6 秒 6 DJ2 3 秒 8 秒 13 秒 9 秒 9 各等三角测量中最弱边的边长相对中误差不超过下面规定：

 等级 一等 二等 三等 四等 边长相对中误差 1/20 万 1/12 万 1/7 万 1/4 万 本次测量采用的是国家四等三角测量，最后测得的测角中误差为1.88 秒，边长 相对中误差为1/104016，都符合规范要求。

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 壹拾肆 §6§、业务组织和作业计划 

（一）、工作量计算 项 目 单 位 工作 量 所需 组目 六 月 七 月 三角踏勘点 个 7 2 1 3 4 2 2 三角造标埋石 个 4 2 高精度天文方位 角测定 。

 3 3 高精度边长测定 mm 7 3 四等边长测定 mm 4 2 四等三角观测 。

 4 2 三角网平差计算 3 2 检查、总结 3 2 验收 

（二）、作业进度安排 作业工作计划拟定于2011 年5 月初开始外野工作，十月底完成内业计算，资 料整编，检查验收工作。

 （三）、材料与经费预算 序号 项 目 难易等级 单位 收费标准 工作量 所需经费 （元） 1 GPS 点观测 D 点 10000 2 20000 2 三角踏勘选点 四 点 300 12 3600 3 三角造标 寻常标 座 900 12 10800 4 三角埋石 四 点 400 12 4800 5 三角观测 四 点 400 12 4800 6 测定高精度边长 条 2000 1 2000 7 测定四等边长 条 1000 9 9000 8 三角网平差计算 4000 4000 总计 590000 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 壹拾伍 §7§、附图及控制网平差报告 控制网确定方案透写图：

 测角网平差略图：

 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 壹拾陆 边角网平差略图：

 优化之后的边角网平差略图：

 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 壹拾柒 测角网平差报告 [控制网概况] 1、本成果为按[平面]网处理的平差成果 计算软件：

南方平差易2004 网名西江市城市规划地籍测量控制网 计算日期:

日期:

 2011-06-22 观测人:

王宣强 记录人:

王宣强 计算者:

王宣强 测量单位:

安徽建筑工业学院08 测绘二班 备注:

无 2、平面控制网等级：

国家四等，验前单位权中误差2.5（s） 3、控制网数据统计结果 [角度统计结果]控制网中最小角度：

0.5027,最大角度：

5.2804 3、控制网中最大误差情况 最大点位误差 = 0.0306 （m） 最大点间误差 = 0.0247 （m） 最大边长比例误差 = 120651 平面网验后单位权中误差 = 0.70 （s） 闭合差统计报告 几何条件:

中点多边形 路径：

[云海楼-加油站-牛山-粮库-牛山公社-农业站] 极条件闭合差=0,限差=4 几何条件:

中点多边形 路径：

[牛山公社-化肥厂-英北-加油站-农业站-云海楼] 极条件闭合差=0,限差=4 几何条件:

闭合导线 路径：

[加油站-农业站-牛山] 角度闭合差=0（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 路径：

[粮库-农业站-牛山] 角度闭合差=0（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 路径：

[牛山公社-南楼-粮库] 角度闭合差=2（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

 壹拾捌 路径：

[云海楼-英北-加油站] 角度闭合差=-1（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 路径：

[南楼-铁路-粮库] 角度闭合差=1（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 路径：

[农业站-牛山公社-粮库] 角度闭合差=-1（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 路径：

[农业站-云海楼-加油站] 角度闭合差=0（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 路径：

[英北-化肥厂-云海楼] 角度闭合差=-3（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 路径：

[东堤-南楼-牛山公社] 角度闭合差=0（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 路径：

[牛山公社-云海楼-农业站] 角度闭合差=0（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 路径：

[东堤-北堤-南楼] 角度闭合差=1（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 路径：

[牛山公社-化肥厂-云海楼] 角度闭合差=-2（s）,限差=9（s） 几何条件:

闭合导线 路径：

[化肥厂-东堤-牛山公社] 角度闭合差=-0（s）,限差=9（s） [方向观测成果表] 测站 照准 方向值（dms） 改正数（s） 平差后值 （dms） 备注 牛加油站 0.000000 牛山 粮库 270.324120 0.09 270.324129 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地的事功，须向薄冰上履过。

壹拾玖牛山农业站 311.182050 -0.13 311.182037 加油站 牛山 0.000000 加油站 农业站 46.063990 -0.17 46.063973 加油站 云海楼 81.135860 -0.28 81.135832 加油站 英北 139.322380 -0.14 139.322366 粮库 牛山 0.000000 粮库 铁路 135.235060 0.28 135.235088 粮库 农业站 326.051690 -0.58 326.051632 粮库 牛山公社 268.380110 -0.46 268.380064 粮库 南楼 192.094880 0.15 192.094895 农业站 云海楼 0.000000 农业站 加油站 38.350070 0.34 38.350104 农业站 牛山 123.464150 0.17 123.464167 农业站 粮库 229.061870 0.22 229.061892 农业站 牛山公社 258.264080 0.44 258.264124 牛山公社 东堤 0.000000 牛山公社 云海楼 89.250010 -0.07 89.250003 牛山公社 农业站 118.131970 0.25 118.131995 牛山公社 粮库 211.254120 0.74 211.254194 牛山公社 南楼 278.281980 0.06 278.281986 牛山公社 化肥厂 54.063990 0.49 54.064039 云海楼 牛山公社 0.000000 云海楼 化肥厂 80.022580 -1.07 80.022473 云海楼 英北 152.454250 0.12 152.454262 云海楼 加油站 204.035860 -0.30 204.035830 云海楼 农业站 310.213900 -0.32 310.213868 英北 加油站 0.000000 英北 云海楼 70.231960 -0.62 70.231898 英北 化肥厂 134.513800 0.33 134.513833 化肥厂 英北 0.000000 化肥厂 云海楼 42.482200 0.76 42.482276 化肥厂 牛山公社 107.273800 0.39 107.273839 化肥厂 东堤 154.041920 -0.13 154.041907 东堤 北堤 0.000000 东堤 化肥厂 170.073860 0.58 170.073918 西江市城市规划地籍测量控制网技术设计 08 测绘二班 王宣强 08201050229 欲做精金美玉的人品，定从烈火中煅来；思立掀天揭地