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1、甘肃省秦王川农业科技示范基地1：1000数字化地形测量技术设计书 编写单位：甘肃地矿局测绘勘查院 编写者：王腾龙 审核者：李志忠二零零三年六月十日秦王川农业科技示范基地1 ：1000地形测量技术设计书 为满足秦王川农业科技示范基地建设发展之需要，受甘肃省农牧厅的委托，我院承担了该测区1 ：1000地形图的测绘工作。为了保质保量地完成任务，特制定本设计书，望在工作中遵照执行。一 .概述1：测区概况秦王川农业科技示范基地位于永登县中川镇，交通便利，地势平坦。 2：测区范围本测区其地理位置于东经10339201034120，北纬36311536 3230之间，测区平均海拔1950米。面积约5平方公里
2、，其测图具体范围由省农牧厅工作人员在实地指定。3：已有成果资料的分析与利用 测区外围有国家测绘局施测的等三角点：尖山庙、牛路槽、山子墩北梁、中川、中川南各点。经实地勘查后，选择三点做为D级GPS网的起算点。以上各点坐标均为：1954年北京坐标系，6带坐标。资料抄自甘肃省基础地理信息中心。 测区外围无国家测绘局施测的各等水准点，故选择距测区较近的三角点 高程作为本测区四等水准网的起算点。 测区有国家测绘局1992年编绘出版的1：5万地形图，可作为布设首级控制网时参考。4：作业依据 1992年，国家建设部颁发的全球定位系统（GPS）测量规范； 1999年，国家建设部颁发的城市测量规范（GJJ8-9
3、9）； 1992年，国家技术监督局发布的国家三、四等水准测量规范（GB12898-91）； 1995年，国家技术监督局发布的1：500、1：1000、1：2000地形图图式（GB/T7929-1995）； 由测绘院编写的中川农业科技开发园区1 ：1000地形测量技术设计书。5：设备及工作人员状况本次作业投入GPS卫星接收机四台套；全站仪二台套；微机二台；水准仪一台13套。作业人员有工程师3名，助工1名，技术工人4名。分2个作业组开展工作。6：平面和高程系统平面座标系统：座标系统的选择应满足投影长度变形值不大于2.5CM/KM。经计算本测区投影长度变形值大于2.5CM/KM，故本测区采用：秦王川
4、农业科技示范基地抵偿坐标系。高程系统：采用1985国家高程基准。二首级控制网的布设及测量1：坐标换算本测区位于高斯正形投影统一3带第35带，中央子午线为105，与6带中央子午线重合，故已知成果无需换带计算，只将带号换成35即可。2：投影面的选择 本测区位于高斯正形投影统一3带第35带，中央子午线为105，测区中部位于中央子午线东约119.5公里，平均纬度3632，平均曲率半径Rm=6367.9KM，平均海拔1950米，经计算测区中部每公里长度归算至高斯平面的变形值为17.6CM；将1950米高程面上每公里长度归化至大地海平面的变形值为30.6CM；将两者相抵后为13.0CM，已超过规范投影变形
5、小于2.5CMKM的规定，据此将投影面选在830米的抵偿面上，可将其值抵消。这样就能满足规范要求。将统一3带坐标系换算为抵偿面坐标可依照下列公式：Hc=Hm+hm=Yo2/2Rm hm=Hc-Hm q=-hm/Rm Xc=X+q(X-Xo) Yc=Y+q(Y-Yo) 统一3带坐标系化算为抵偿坐标系：已知数据 Xo=4 044 000.000 =10340 Hm+h=1950M Yo=35 380 500.000 =3632 Rm=6367.9点名X YX-XoY-Yoq(X-Xo)q(Y-Yo)Xc Yc缩放系数计算尖山庙4 049 540.5135 377 162.51+5540.510-3
6、337.490+0.722-0.4354 049 541.23235 377 162.075 Hc=119.52/2/6367.9 10001120牛路槽4 041 979.1535 379 717.12-2020.850-782.880-0.263-0.1024 041 978.88735 379 717.018hm=1120-1950=-830山子墩北梁4 045 645.5835 385 768.91+1645.580+5268.910+0.214+0.6874 045 645.79435 385 769.597q=0.836367.90.000130341按如此投影的坐标系统称为：投影
7、于抵偿高程面上的高斯正形投影3带的平面直角坐标系，简称：秦王川农业科技示范基地抵偿坐标系。3：控制网的布设方案根据已有资料和测区的实际情况，测区控制网拟在国家起算点的基础上布设四个D级GPS网点，在GPS网的基础上布设一级导线网作为测区的首级平面控制；高程控制网以三角点牛路槽的高程为起算点，沿GPS点和一级导线点构成一条四等水准闭和路线，作为测区的首级高程控制。 4：基本作业方法(1)GPS控制网测量：GPS网的布设、选点、埋石以及观测必须按照GPS测量规范要求进行。本次作业拟采用三台GN（8）GPS接收以静态法进行观测，每个观测时段确定为40分钟。仪器设置参数为：卫星截至高度角为15度；采样
8、间隔为10秒；卫星数大于5.0；PDOP值小于5.0。基线向量的解算和网平差采用随机软件在微机上进行约束平差计算，评定网的精度。(2)一级导线测量：一级导线在GPS点间布设，一级导线应沿公路和测区外围，布设成一级导线网或单一附合导线的形式。导线相邻边长之比不宜超过1/3。一级导线主要技术要求见下表：等级平均边长(m)附和导线长度(km)测角中误差测回数方位角闭和差每边测距中误差导线全长相对闭和差J2J6一级300 3.6 5 2 410n 151/14000 注：本测区一级导线平均边长按规定可放长至450m；一级导线点均设置永久性标志，其点位设在土质地面上的埋设混凝土标石一块，标石规格见规范附
9、图2.4。在一般水泥或沥青路面上的可打入20400的钢钉标志。一级导线点用阿拉伯数字统一编号，并在一级点号前冠英文字母A。一级导线的角度观测，使用2级全站仪测定导线前进方向的左折角。在导线的起闭点和结点上设站时，采用方向法观测。方向数多于三个时应归零。观测限差为：半测回归零差8秒，一测回内2C互差限差13秒，同一方向值各测回互差9秒。一级导线边长测量，采用2级全站仪测定,每条边对向观测各一测回，每测回4次读数，直读平距。在观测时读取温度、气压，输入仪器，在测距过程中直接加上气象改正。导线边观测时应严格遵照规范2.4.8的作业要求。测定的平距边长应加加常数和乘常数改正。导线边长应进行高程归化和投
10、影改正。a投影到660米抵偿高程面的归化长度：So=D1-(Hm-660)/Ra+(Hm-660)2/ Ra2b投影到高斯平面的长度：So= So1+Ym2/2Rm2+(Y)2/24Rm2式中：Hm测距边高出大地水准面的平均高程(m)；Ym测距边两端点近似横坐标平均值。Ra=Rm+1.95=6369.85Km参考椭球面在测距中点的平均曲率半径。(3)四等水准测量：四等水准测量采用030型水准仪和区格式木质双面标尺施测。采用中丝读数法，直读距离，观测顺序为后后前前。采用单程观测，观测前水准仪和水准标尺应按规定项目进行检查校正。四等水准路线（附合或闭合路线）最大长度为15公里，水准路线中最弱点的高
11、程中误差不得大于2；每公里高差中数偶然中误差M=5；每公里高差中数全中误差MW=10；环线闭合差=20L.观测时视线长度一般不超过80m，成像清晰稳定时可放宽到100m；前后视距差不大于5m；累计差不大于10m；黑红面读数差不大于3；黑红面所测高差之差不大于5；检测间歇点差之差不大于5。观测视线高度以三丝读数为原则，观测读数到毫米，计算取位到0.5毫米。每两个控制点间的测站数均应为偶数。水准测量成果的重测和取舍，按规范中有关要求执行。5：控制观测的记录、整理和计算(1)各项外业记录统一用铅笔进行，字迹要清楚、整洁美观、不得涂改、擦改和转抄。(2)手簿的记录方法，对原始记录的更改按规范2.5.1
12、和2.5.3条执行。记录手簿必须200%检查，检查者应签名。各项填写应齐全。(3)平面控制按导线方位角闭合差计算测角中误差：M=（1/N（f2/n）f附（闭）合导线的闭合差。N计算f的测站数。nf的个数。(4)水准路线观测结束后，编制高差表，计算水准标尺1米长度的改正数，正高改正数，环线闭合差。并按下式分别计算M和MW： M=(2/R)/4) MW=(W2/F) 测段往返测高差的不符值，以计； R测段长，以km计； W水准路线经过正常位水准面不平行性的改正后计算而得的环线闭和差，以计； F水准环线周长，以km计。(5)平差计算：绘制平差略图、择录有关数据，经第二人检查校对，确认无误后，采用中南
13、工业大学编写的“导线网严密平差程序”和“高程网严密平差程序”在微机上进行进行平差。(6)计算取位：观测方向值取至1，边长观测值取至0.001m，边长与坐标取至0.001m，方位角取至1，高差取至0.001m。 三 . 地形测量1：图根控制测量(1)图根控制的布设：图根控制在一级导线网的基础上，布设附（闭）合导线和三角高程路线加密图根点，一般不超过两次附合，在个别困难地区，可附合三次。因地形限制，图根导线无法附合时，可布设不多于四条边，总长度不超过900米，最大边长不超过300米的支导线，以满足测图及园区建设发展需要。图根点的密度，在平坦开阔地区，每平方公里不少于50点，在建筑区内为满足测图需要
14、应加大密度。图根点一般采用临时标志，在土质地面打入木桩，在碎石、沥青或混凝土地面打入钢钉。当测区内高级控制点较少时，应在一级附合导线的图根点埋设图根标石并应能与另一埋石点通视。平均每平方公里应均匀埋设10个标石点。图根标石规格为122050（）。 图根点统一编号，按流水编号法自北向南，自东向西，编号前冠英文字母C。编号可以空号，但不能重号。(2)图根导线测量：图根导线的角度测量：采用2秒或5秒全站仪测定其前进方向的左角一测回。方向数多于3个时应归零。支导线角度应分别测左、右角各一测回，其圆周角闭合差不大于40。角度观测时，应尽量使用觇板或悬垂锤线，以保证角度测量的准确性。角度观测之前，应对所使
15、用的仪器按规定进行检查校正。图根导线的边长测量：采用全站仪单向观测平距一测回，读数4次，其互差值不大于10。观测时将气压、温度直接输入仪器，自动进行气象改正。图根导线的高程测量：采用全站仪往、返直读高差各一测回，每测回4次读数。使用的仪器其指标差互差均不应大于15。仪器高和镜高钢尺应准确取至毫米，并记入手簿。三角高程路线闭合差不应超过0.1Hn(H为等高距，n为边数)，同一条边往返高差较差不得超过0.04S（m）,(S为边长，以公里计)。图根光电测距导线，测量的技术要求如下表：比例尺附和导线长度(km)平均边长(m)导线全长相对闭和差测回数测角中误差方位角闭和差测 距仪器类型方法与测回数1/1
16、000 1.8 150 1/4000 1 1240级单程观测1n：为测站数(3)图根导线平差计算：采用中南工业大学编写的“导线网严密平差程序”和“高程网严密平差程序”或“单导线近似平差程序”在微机上进行平差。2：地形测图(1)一般规定：本测区成图比例尺为1：1000；基本等高距为1.0米根据规范，本测区地形图采用正方形图幅的分幅与编号方法：以1：5000比例尺图的西南角座标数字（用阿拉伯数字，以KM为单作为它的图号，并且作为包括于本图幅中1：2000至1：1000的基本图号。在1：5000比例尺图的基本图号之末尾，附加子号数字（用罗马字）一个作为1：2000图的图号。在1：2000比例尺图的图
17、号之末尾附加一个子图号数字（用罗马）作为1：1000比例尺的图号。60-86-60-86-60-86-60-86-60-86-60-86-60-86-具体方法如下图： 地形图符号应按国家技术监督局1995年9月发布的1：500、 1：1000、 1：2000地形图图式执行。城市建筑区和平坦地区的高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差：铺装地面的高程注记点0.07M；一般高程注记点0.15M；在城区建筑群繁集区，只注记高程点，不绘等高线；在空旷地区，则采用等高线配合陡坎、斜坡等符号，详细显示地形特征及地貌状况。测图所使用的仪器及其用于直接量距使用的皮尺等，除测图前检校外，作业过程中还应经常检校。
18、(2)测绘方法及要求：本测区采用全野外数字化测绘的成图方法。使用全站仪，利用各级控制点的成果数据，逐一测定其测区内地形，地貌点的三维坐标，坐标数据直接记录于全站仪中，将数据通讯到微机，使用CASS软件编绘成图。测绘地物地貌时，必须遵守看不清不测的原则，当天所测内容应在当天完成编绘工作，不清楚的地方，应该叫跑棱镜的人员帮助绘出或打印草图，实地调绘。地形图上高程注记点应分布均匀，一般间距为30米，平坦及空旷地区可放宽至1.5倍，地面地貌变化较大的地方，应适当加密。城市建筑区高程注记点应测设在街道交叉中心，建筑物墙基脚和相应的地面，管道检查井井口，桥面，广场，较大的庭院内或空地上以及其它地面倾斜变换
19、处。在编辑完的地形图中，地物、地貌各因素，应主次分明，位置准确，交接清楚，等高线须合理、光滑，地理名称注记位置要适当。(3)地形图测绘内容及取舍：居民地是城市地形图的重要地物要素，各类建筑物，构筑物及主要附属设施应按实地轮廓准确测绘。 房屋以墙基角为准，并按建筑材料和质量分类，注记层次。房屋一般不综合，临时性建筑物可舍去。房屋和建筑物轮廓凹凸在图上小于0.4时，可用直线连接。房屋内部天井在图上62以下的可不表示。 大型建筑物所附属建筑：如雨罩、台级、室外楼梯等，其宽度在图上小于1时可舍去，大于1时均应表示。 建筑物以外的独立厕所应测绘，简陋的一律不表示。独立地物是判定方位、确定位置、指示目标的
20、重要标志，必须准确测绘和按规定的符号正确地加以表示。地面上的管道检修井，按不同性质分类，用相同符号准确表示，管线及垣栅：永久性的电力线，通讯线均需表示，电杆位置实测。同一杆上架有多种线路时，表示其中主要的线路，并做到各种线路走向连贯，线类分明。城区建筑区内电力线，通讯线可不连线，但应在杆架出绘出连线方向。地面及架空管线均需表示，并注记输送物质。围墙及永久性的栅栏、栏杆、篱笆、铁丝网和活树篱笆等均应测绘。道路：公路及其它双线道路在图上均按实际宽度依比例尺表示。在图上每隔1520注出公路名称及技术等级代码。国道需注出国道路线编号。等级公路应表示铺面、路基宽度，道路宽度图上大于1时，依比例尺表示，小
21、于1时以1绘出。道路通过居民地不宜中断，应按真实位置绘出。简易公路、大车路、乡村路均应准确测绘，单位内部铺装的主要道路，按内部道路测绘。水系：河流、水库、沟渠、井及各种人工设施等均应精确测绘。河流、水库、等水涯线，按测图时水位测定，沟渠宽度小于1m时以单线表示。地貌及土质：自然形态的地貌用等高线表示，并配合陡坎，斜坡等符号，较逼真地反映地貌特征。各种天然形成和人工修筑的坡、坎、其坡度在70以上时，可表示为陡坎；70以下时可表示为斜坡。斜坡在图上投影小于2时，用陡坎表示。土堆、坑穴、陡坎、斜坡梯田坎等均应注记比高。 各种土质按图式规定的相应符号表示。植被：各种树林、苗圃、灌木丛、行树等均应测绘，
22、旱地、菜地、经济作物地等均应准确区分表示。地理名称及各种注记是地形图主要内容之一，是判断地形图的直接依据。图上所有居民地、道路、河流、主要水渠等自然地理名称，以及主要单位名称，均需进行调查核实，正确注记。(4)地形图各种要素的配合表示：当两个地物中心重合或接近，难以同时准确表示时，将重要的地物准确表示，次要地物移位0.2表示。独立地物与房屋、道路、水系等其它地物重合时，间隔0.2，将独立地物完整绘出。双线道路与房屋、围墙等高出地面的建筑边线重合时，可以建筑物边线代替道路边线，其接头处应间隔0.2。地类界与地面上有实物的线状符号重合时，省略不绘。等高线遇到房屋及其它建筑物、双线道路、路堤、坑穴、
23、陡坎、斜坡、双线河以及注记等均应中断。(5)地形图的输出：地形图选用厚度为0.1毫米，经过热定型处理的聚脂薄膜作为图纸。本测区地形图使用HP2500CP彩色喷墨仪喷绘，对喷绘的地形图要进行以下数字基础的检查： a方格网实地长度与名义长度之差0.15 ;b图廓对角线长度与理论长度之差0.2。四 检查验收本测区实行“三级检查，二级验收”制。即：作业组100自检，各组50互检，项目组全面检查。院总工办初步验收，最终提交甲方验收。作业人员必须按规范、图式及本设计书的要求作业，工作中始终要坚持用户第一，质量第一的思想，要确保成果质量。五测区应提交的资料1.基本控制的各类观测手簿，平差计算手簿，控制网展点图。2.图根控制的各类观测手簿及计算资料。3.首级控制点点之记。4测区图幅结合图51：1000数字化地形图及兰晒图。6技术设计书7技术总结 2003年6月15日