大地测量学基础课程设计报告Word文档格式.docx
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1.三角成果及其精度
国家二等网点3个：
点名等级x（m）y（m）H（m）
玉山二379340020506000195.4
广具山二379072520515900135.0
太山二378680020510250244.0
此点系1959年有XX测绘队施测，作业依据的规范为《一、二、三、四等三角测量细则》（1958年）。
三点标石保存完好。
坐标系统为1954年北京坐标系，三度分带，中央子午线为117°
。
2.高程网成果及其精度
国家Ⅱ等水准路线由西向东横穿测区北部。
根据二等水准路线图，本测区内及附近应有三个二等水准点，依点之记只找到其中的2个标石保存完好：
点号等级x（m）y（m）H（m）
Ⅱ-4二35.000
Ⅱ-2二46.000
该二等水准路线系国家测绘队于1979年施测。
施测精度及埋石质量均符合规范要求。
高程为1956年黄海高程系统。
3.地形图资料
1984年XX航测队航测本地区1:
50000地形图，成图效果良好，可供技术设计图上选点使用。
地形图见成果图。
四、坐标系统的选择和处理
广具山和玉山为预测区的两端，
，
；
根据公式相对变形
<
1:
40000,固不需要变换坐标系统；
处于下图的第一区域，测区中地面点的高程H和横坐标Y都满足测区所限定的范围，则不必选择独立坐标系。
五、平面控制网
1.E级GPS首级控制网网
首先对测区的地形地貌有一个大概的了解，根据上述对GPS网的要求选择合适的点，除三个已知点之外，还重新选了9个点，一共是12个观测点，对已知点用0,0,0进行标记，其他点用1-9标记。
采用3台GPS接收机的作业方法，分为11个时段，独立基线为22条。
设计网型见附录一。
然后对GPS网中的独立基线进行图上测量，用CAD实现，换算到实际距离，然后对每条独立基线定权，设计基线向量的观测精度为：
则基线向量的观测中误差为：
取平均基线长度的中误差为单位权中误差，根据此式将每条独立基线的权值确定。
如下：
认真领悟间接平差的实质，取每个未知点的横纵坐标为参数，每条基线向量列出两个误差方程：
取横纵坐标为参数的系数即可得出系
阵B，如上表所示；
然后将P阵和B阵导入到MATLAB中进行运算，计算出Nbb后转置，即得出协因素阵Qxx；
协方差阵Dxx=
，见附表一所示。
由表可以看出9号点的中午差最大大13.2mm<
20mm;
固此E级GPS测图控制网次设计合理！
首级控制网设计所涉及到的权阵P，Qxx，Nbb见附表二所示。
主要技术依据：
2.一级导线加密网
在视野较开阔，离矿井较近的的区域进行加密。
采用全站仪按规范要求进行测角量边。
设计的导线网如图所示
由于用导线网加密，固测角测边的中误差都相等，边和角的权都是1.编写如下MATLAB程序计算：
B=zeros（19,18）;
%给误差方程系数阵的元素赋0,行数是观测值个数,列数是未知数个数.
JKH=[1,-1,2;
2,3,1;
3,2,4;
4,3,5;
5,4,6;
6,7,5;
7,6,8;
8,7,9;
9,8,-2];
%观测角的端点编号9
JK=[1,-1;
1,2;
2,3;
3,4;
4,5;
6,5;
6,7;
7,8;
8,9;
9,-2];
%观测边的端点编号10
XYJS=[92600,6200;
92000,6600;
90500,6800;
91300,6650;
90000,7200;
89550,8000;
88800,7900;
88100,7860;
87700,8450;
93400,6000;
86800,8850];
%各点近似坐标
%9个未知，2个已知
ro=2062.65;
i=1;
while1
ifi==10;
%观测角的个数是9,因此i=10时中断
break;
end
j=JKH（i,1）;
k=JKH（i,2）;
h=JKH（i,3）;
ifj<
=0
j=9+abs（j）;
%未知点个数是9个
ifk<
k=9+abs（k）;
end
ifh<
h=9+abs（h）;
dxjk=XYJS（k,1）-XYJS（j,1）;
dyjk=XYJS（k,2）-XYJS（j,2）;
dxjh=XYJS（h,1）-XYJS（j,1）;
dyjh=XYJS（h,2）-XYJS（j,2）;
sjk0=dxjk*dxjk+dyjk*dyjk;
sjh0=dxjh*dxjh+dyjh*dyjh;
j=JKH（i,1）;
=0&
k<
A=0;
k>
B（i,k*2-1）=-ro*dyjk/sjk0;
B（i,k*2）=ro*dxjk/sjk0;
j>
=0
B（i,j*2-1）=ro*dyjk/sjk0;
B（i,j*2）=-ro*dxjk/sjk0;
ifk>
B（i,k*2-1）=-ro*dyjk/sjk0;
h<
h>
B（i,h*2-1）=ro*dyjh/sjh0;
B（i,h*2）=-ro*dxjh/sjh0;
ifj>
B（i,j*2-1）=B（i,j*2-1）-ro*dyjh/sjh0;
B（i,j*2）=B（i,j*2）+ro*dxjh/sjh0;
B（i,h*2-1）=ro*dyjh/sjh0;
i=i+1;
while2
ifi==20;
%观测角加上观测边的总数是19,因此i=20时中断
j=JK（i-9,1）;
k=JK（i-9,2）;
%减去观角的个数,9
sjk0=sqrt（dxjk*dxjk+dyjk*dyjk）;
j=JK（i-9,1）;
B（i,k*2-1）=dxjk/sjk0;
B（i,k*2）=dyjk/sjk0;
B（i,j*2-1）=-dxjk/sjk0;
B（i,j*2）=-dyjk/sjk0;
B（i,k*2-1）=dxjk/sjk0;
P=blkdiag（1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1）;
%观测角和观测边的权阵
Nbb=B'
*P*B;
Qxx=inv（Nbb）;
计算得出Nbb，Qxx，Dxx=
最弱点为第三点，边中误差Dxx=3.305021<
15;
从玉山到石红村的一级导线加密设计合理！
主要技术依据见下表：
六、高程控制网
以国家二等水准点II-2,II-4起始点，布设一条三等水准附合路线，作为矿区高程首级控制网。
途径石红和上村两处。
所布网型见附录二。
运用间接平差的方法，计算出点的高程平差值.
=X1-X2;
得出B阵如下所示。
根据相邻水准点间的距离确定权阵P；
取水准点之间的距离平均值的权作为单位权。
计算Nbb=B’*P*B,Qxx=inv（Nbb）,Dxx=
;
最弱点为第15号点，中误差Dxx=2.551201<
20;
相关协因素阵DXX为：
相关技术依据：
七、技术依据及作业方法
1、现行测量规范（供参考）：
（1）全球定位系统（GPS）测量规范，GB/T18314-2009。
（2）全球定位系统城市测量技术规程，CJJ73-97。
（3）工程测量规范，GB50026-2007。
（4）城市测量规范，CJJ8-99。
（5）国家一、二等水准测量规范，GB12897-91。
（6）国家三、四等水准测量规范。
GB12898-91
（7）《1:
5001:
10001:
2000地形图图式》GB/T20257.1-2007；
2、选校仪器
（1）外业观测使用仪器标称精度优于10mm+
*D的GPS双频接收机,仪器性能可靠，精度满足设计要求.
（2）徕卡公司生产的TPS1100系列全站仪（TCA2003自动全站仪）。
（3因瓦基线尺，DS1水准仪
仪器检视（外观检视）
圆水准器安置正确性的检校（使各方向位置气泡都居中）
光学测微器效用正确性和分划值的检定
3、埋石造标（钢标）
4、观测方法及限差
GPS
观测模式
静态
数据采集间隔
20秒
卫星截止高度角
≥15°
天线安置的对中误差
1mm
有效观测卫星数
≥4
两次丈量天线高之差
3mm
观测时段长度
≥40分
卫星的几何图形强度因子PDOP
≤8
观测时段数
11
任一卫星的有效观测时间
≥15分
表1.GPS网测量精度分级
等级
平均距离
（km）
a
（mm）
b
（ppm·
D）
最弱边相对中误差
二
9
≤10
≤2
1/12万
三
5
≤5
1/8万
四
2
1/4.5万
一级
1
1/2万
二级
≤20
1/1万
加密网采用附和导线
表2.导线测量的主要技术要求
等级
导线长度
平均边长
测角
中误差
（”）
测距
测距相对
测回数
方位角
闭合差
相对
DJ1
DJ2
DJ6
三等
30
3
1.8
20
≤1/150000
6
10
－
3.6√n
≤1/55000
四等
1.5
2.5
18
≤1/80000
4
5√n
≤1/35000
0.7
≤1/70000
8√n
≤1/20000
0.3
8
≤1/30000
16√n
≤1/10000
三级
—
12
15
≤1/7000
24√n
≤1/5000
高程控制采用四等闭合水准网
表3.水准测量的主要技术标准
等
级
每千米高差全中误差（mm）
路线长度（km）
水准仪的型号
水
准
尺
观测次数
往返较差或闭合差
与已知点联测
附合或环线
平地（mm）
山地（mm）
二等
DS1
因瓦
往返
往返
4√L
≤50
往测
12√L
4√n
DS3
双面
≤16
20√L
6√n
五等
单面
30√L
5、工作量综合计算及工作进程计划
整个任务计划由6名测绘人员5天内共同完成。
第一天：
全体队员深入测区了解现场情况，踏勘选点，依据规范埋石造标。
第二、三天：
3名队员组成平面组，进行GPS观测；
3名队员组成高程组，进行水准观测。
第四天：
全体队员进行内业计算，平面组和高程组进行互检。
第五天：
（对超限部分进行补测，重新平差）起草，修订技术说明书。
6、经费预算
项目
数目
价格（人民币）
费用（人民币）
GPS单频接收机
3台
1.5万
4.5万
DSI水准仪
1台
0.8万
全站仪
2万
标石
21个
100元
0.21万
生活补贴
6人
0.3万
住、行
200元
0.6万
其他
———————
1万
合计9.41万人民币。
卫星遥感影像图上进行控制网设计
一、任务书
对选定的一幅卫星遥感影像图，面积约100
200平方千米，标定已知控制点，设计测绘地形图（1：
5000）工程所需控制点，按课程设计大纲要求进行控制网设计。
二、测区概况简述
，北纬34°
，测区地处城镇，交通发达，建筑密集。
测区中心予以面积约为7平方公里的湖泊，湖中有一条路，南北走向平分湖泊。
其他自然资料和人文资料不详。
三、已有资料
图中D025,D026，D018为D级GPS控制点，其高斯平面坐标和水准高程如下表示：
（1980年西安坐标系、中央子午线经度117度）
序号
点号
X（米）
Y（米）
H（米）
备注
D018
3792670
39518222
40.446
平面坐标为D级GPS点
高程为国家二等水准点
D025
3789733
39511015
38.663
D026
3789007
39515904
182.514
D018和D025为测区的两端，
首先对测区的地形地貌有一个大概的了解，根据上述对GPS网的要求选择合
适的点，除三个已知点之外，还重新选了9个点，一共是12个观测点，对已知点用0,0,0进行标记，其他点用1-9标记。
采用4台GPS接收机的作业方法，分为6个时段，独立基线为18条。
设计网型见附录三。
然后对GPS网中的独立基线进行图上测量，实际距离，然后对每条独立基线定权，设计基线向量的观测精度为：
用间接平差的方法对设计网型进行平差估计，估算出最弱点中误差。
各控制点坐标为
纬度
经度
X
Y
34°
14'
5.87"
117°
7'
15.00"
3789798.5231
511132.5217
13'
42.08"
10'
26.02"
3789072.5429
516022.3625
15'
40.81"
11'
56.85"
3792735.2995
518339.9148
13.87"
22.47"
3791894.0743
511321.1647
55.72"
50.57"
3793184.5211
512038.4837
16'
2.61"
9'
6.09"
3793399.5082
513970.1795
50.70"
14.29"
3791184.0140
514183.3055
56.28"
8'
58.25"
3789506.5285
513775.3319
51.73"
31.02"
3791218.9268
516146.6386
7
30.49"
12'
12.48"
3790569.2747
518744.1246
15.57"
34.93"
3793802.5175
516242.2117
33.50"
43.35"
3788811.7504
518002.0571
取横纵坐标为参数的系数即可得出系数阵B：
Nbb=B'
最弱点为第9点，边中误差Dxx=18.1。
如图在首级网的控制点3和D018间布设一级导线加密网。
各加密点的坐标为
-1
2.60"
6.10"
3793399.2005
513970.4358
-2
52.14"
19.40"
3793077.4026
514311.1714
35.67"
24.50"
3792570.1016
514442.4271
52.69"
44.63"
3793095.3580
514956.6059
34.73"
1.28"
3792542.6338
515383.4720
53.32"
14.03"
3793116.0010
515708.7152
53.77"
39.39"
3793130.9771
516357.4761
编写MATLAB程序估算最弱点中误差：
B=zeros（13,12）;
6,-2,5];
%观测角的端点编号6
6,-2];
%观测边的端点编号7
XYJS=[3793077.4026,514311.1714;
3792570.1016,514442.4271;
3793095.3580,514956.6059;
3792542.6338,515383.4720;
3793116.0010,515708.7152;
3793130.9771,516357.4761;
3793399.2005,513970.4358;
3793802.5175,516242.2117];
%8个点，6个未知，2个已知
ifi==7;
%观测角的个数是6,因此i=7时中断
j=6+abs（j）;
k=6+abs（k）;
h=6+abs（h）;
=
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