【正文】 甘肅省秦王川農(nóng)業(yè)科技示范基地1：1000數(shù)字化地形測量技術(shù)設(shè)計書 編寫單位：甘肅地礦局測繪勘查院 編寫者：王騰龍 審核者：李志忠二零零三年六月十日秦王川農(nóng)業(yè)科技示范基地1 ：1000地形測量技術(shù)設(shè)計書 為滿足秦王川農(nóng)業(yè)科技示范基地建設(shè)發(fā)展之需要，受甘肅省農(nóng)牧廳的委托，我院承擔了該測區(qū)1 ：1000地形圖的測繪工作。為了保質(zhì)保量地完成任務，特制定本設(shè)計書，望在工作中遵照執(zhí)行。一 .概述1：測區(qū)概況秦王川農(nóng)業(yè)科技示范基地位于永登縣中川鎮(zhèn)，交通便利，地勢平坦。 2：測區(qū)范圍本測區(qū)其地理位置于東經(jīng)103176。39′20″～103176。41′20″，北緯36176。31′15″～36 176。32′30″之間，測區(qū)平均海拔1950米。面積約5平方公里，其測圖具體范圍由省農(nóng)牧廳工作人員在實地指定。3：已有成果資料的分析與利用① 測區(qū)外圍有國家測繪局施測的Ⅲ等三角點：尖山廟、牛路槽、山子墩北梁、中川、中川南各點。經(jīng)實地勘查后，選擇三點做為D級GPS網(wǎng)的起算點。以上各點坐標均為：1954年北京坐標系，6176。帶坐標。資料抄自甘肅省基礎(chǔ)地理信息中心。② 測區(qū)外圍無國家測繪局施測的各等水準點，故選擇距測區(qū)較近的三角點 高程作為本測區(qū)四等水準網(wǎng)的起算點。③ 測區(qū)有國家測繪局1992年編繪出版的1：5萬地形圖，可作為布設(shè)首級控制網(wǎng)時參考。4：作業(yè)依據(jù)① 1992年，國家建設(shè)部頒發(fā)的《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》；② 1999年，國家建設(shè)部頒發(fā)的《城市測量規(guī)范（GJJ899）》；③ 1992年，國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《國家三、四等水準測量規(guī)范（GB1289891）》；④ 1995年，國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《1：500、1：1000、1：2000地形圖圖式（GB/T79291995）》；⑤ 由測繪院編寫的《中川農(nóng)業(yè)科技開發(fā)園區(qū)1 ：1000地形測量技術(shù)設(shè)計書》。5：設(shè)備及工作人員狀況本次作業(yè)投入GPS衛(wèi)星接收機四臺套；全站儀二臺套；微機二臺；水準儀一臺61套。作業(yè)人員有工程師3名，助工1名，技術(shù)工人4名。分2個作業(yè)組開展工作。6：平面和高程系統(tǒng)①平面座標系統(tǒng)：。，故本測區(qū)采用：秦王川農(nóng)業(yè)科技示范基地抵償坐標系。②高程系統(tǒng)：采用1985國家高程基準。二．首級控制網(wǎng)的布設(shè)及測量1：坐標換算本測區(qū)位于高斯正形投影統(tǒng)一3176。帶第35帶，中央子午線為105176。，與6176。帶中央子午線重合，故已知成果無需換帶計算，只將帶號換成35即可。2：投影面的選擇 本測區(qū)位于高斯正形投影統(tǒng)一3176。帶第35帶，中央子午線為105176。，平均緯度36176。32′，平均曲率半徑Rm=，平均海拔1950米，經(jīng)計算測區(qū)中部每公里長度歸算至高斯平面的變形值為＋；將1950米高程面上每公里長度歸化至大地海平面的變形值為－；將兩者相抵后為－，已超過《規(guī)范》∕KM的規(guī)定，據(jù)此將投影面選在830米的抵償面上，可將其值抵消。這樣就能滿足《規(guī)范》要求。將統(tǒng)一3176。帶坐標系換算為抵償面坐標可依照下列公式：Hc=Hm+hm=Yo2/2Rm hm=HcHm q=hm/Rm Xc=X+q(XXo) Yc=Y+q(YYo) 統(tǒng)一3176。帶坐標系化算為抵償坐標系：已知數(shù)據(jù) Xo=4 044 λ=103176。40′ Hm+h=1950M Yo=35 380 Ψ=36176。32′ Rm=㎞點名X YXXoYYoq(XXo)q(YYo)Xc Yc縮放系數(shù)計算尖山廟4 049 35 377 ++4 049 35 377 Hc=1000≈1120牛路槽4 041 35 379 4 041 35 379 hm=11201950=830山子墩北梁4 045 35 385 ++++4 045 35 385 q=247?！职慈绱送队暗淖鴺讼到y(tǒng)稱為：投影于抵償高程面上的高斯正形投影3176。帶的平面直角坐標系，簡稱：秦王川農(nóng)業(yè)科技示范基地抵償坐標系。3：控制網(wǎng)的布設(shè)方案根據(jù)已有資料和測區(qū)的實際情況，測區(qū)控制網(wǎng)擬在國家起算點的基礎(chǔ)上布設(shè)四個D級GPS網(wǎng)點，在GPS網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)一級導線網(wǎng)作為測區(qū)的首級平面控制；高程控制網(wǎng)以三角點牛路槽的高程為起算點，沿GPS點和一級導線點構(gòu)成一條四等水準閉和路線，作為測區(qū)的首級高程控制。 4：基本作業(yè)方法(1)GPS控制網(wǎng)測量：①GPS網(wǎng)的布設(shè)、選點、埋石以及觀測必須按照GPS測量規(guī)范要求進行。②本次作業(yè)擬采用三臺GN（8）GPS接收以靜態(tài)法進行觀測，每個觀測時段確定為40分鐘。儀器設(shè)置參數(shù)為：衛(wèi)星截至高度角為15度；采樣間隔為10秒；；。③基線向量的解算和網(wǎng)平差采用隨機軟件在微機上進行約束平差計算，評定網(wǎng)的精度。(2)一級導線測量：①一級導線在GPS點間布設(shè)，一級導線應沿公路和測區(qū)外圍，布設(shè)成一級導線網(wǎng)或單一附合導線的形式。導線相鄰邊長之比不宜超過1/3。一級導線主要技術(shù)要求見下表：等級平均邊長(m)附和導線長度(km)測角中誤差″測回數(shù)方位角閉和差″每邊測距中誤差㎜導線全長相對閉和差J2J6一級300 5 2 4≤177。10√n 151/14000 注：本測區(qū)一級導線平均邊長按規(guī)定可放長至450m；②一級導線點均設(shè)置永久性標志，其點位設(shè)在土質(zhì)地面上的埋設(shè)混凝土標石一塊，標石規(guī)格見《規(guī)范》。在一般水泥或瀝青路面上的可打入20400的鋼釘標志。③一級導線點用阿拉伯數(shù)字統(tǒng)一編號，并在一級點號前冠英文字母A。④一級導線的角度觀測，使用2″級全站儀測定導線前進方向的左折角。在導線的起閉點和結(jié)點上設(shè)站時，采用方向法觀測。方向數(shù)多于三個時應歸零。觀測限差為：半測回歸零差8秒，一測回內(nèi)2C互差限差13秒，同一方向值各測回互差9秒。⑤一級導線邊長測量，采用2″級全站儀測定,每條邊對向觀測各一測回，每測回4次讀數(shù)，直讀平距。在觀測時讀取溫度、氣壓，輸入儀器，在測距過程中直接加上氣象改正。⑥導線邊觀測時應嚴格遵照《規(guī)范》。⑦測定的平距邊長應加加常數(shù)和乘常數(shù)改正。⑧導線邊長應進行高程歸化和投影改正。﹝a﹞投影到660米抵償高程面的歸化長度：So′=D｛1(Hm660)/Ra+(Hm660)2/ Ra2｝﹝b﹞投影到高斯平面的長度：So= So′｛1+Ym2/2Rm2+(△Y)2/24Rm2｝式中：Hm—測距邊高出大地水準面的平均高程(m)；Ym—測距邊兩端點近似橫坐標平均值。Ra=Rm+=—參考橢球面在測距中點的平均曲率半徑。(3)四等水準測量：①四等水準測量采用030型水準儀和區(qū)格式木質(zhì)雙面標尺施測。采用中絲讀數(shù)法，直讀距離，觀測順序為后—后—前—前。采用單程觀測，觀測前水準儀和水準標尺應按規(guī)定項目進行檢查校正。②四等水準路線（附合或閉合路線）最大長度為15公里，水準路線中最弱點的高程中誤差不得大于177。2㎝；每公里高差中數(shù)偶然中誤差MΔ=177。5㎜；每公里高差中數(shù)全中誤差MW=177。10㎜；環(huán)線閉合差Δ=177。20√L.③觀測時視線長度一般不超過80m，成像清晰穩(wěn)定時可放寬到100m；前后視距差不大于5m；累計差不大于10m；黑紅面讀數(shù)差不大于3㎜；黑紅面所測高差之差不大于5㎜；檢測間歇點差之差不大于5㎜。觀測視線高度以三絲讀數(shù)為原則，觀測讀數(shù)到毫米。④每兩個控制點間的測站數(shù)均應為偶數(shù)。⑤水準測量成果的重測和取舍，按《規(guī)范》中有關(guān)要求執(zhí)行。5：控制觀測的記錄、整理和計算(1)各項外業(yè)記錄統(tǒng)一用鉛筆進行，字跡要清楚、整潔美觀、不得涂改、擦改和轉(zhuǎn)抄。(2)手簿的記錄方法，對原始記錄的更改按《規(guī)范》。記錄手簿必須200%檢查，檢查者應簽名。各項填寫應齊全。(3)平面控制按導線方位角閉合差計算測角中誤差：M″β=177。√（1/N（fβ2/n））fβ—附（閉）合導線的閉合差。N—計算fβ的測站數(shù)。n—fβ的個數(shù)。(4)水準路線觀測結(jié)束后，編制高差表，計算水準標尺1米長度的改正數(shù)，正高改正數(shù)，環(huán)線閉合差。并按下式分別計算MΔ和MW： MΔ=177?！?(Δ^2/R)/4) MW=177?！?W^2/F) Δ—測段往返測高差的不符值，以㎜計； R—測段長，以km計； W—水準路線經(jīng)過正常位水準面不平行性的改正后計算而得的環(huán)線閉和差，以㎜計； F—水準環(huán)線周長，以km計。(5)平差計算：繪制平差略圖、擇錄有關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)第二人檢查校對，確認無誤后，采用中南工業(yè)大學編寫的“導線網(wǎng)嚴密平差程序”和“高程網(wǎng)嚴密平差程序”在微機上進行進行平差。(6)計算取位：觀測方向值取至1″，，方位角取至1″。 三 . 地形測量1：圖根控制測量(1)圖根控制的布設(shè)：①圖根控制在一級導線網(wǎng)的基礎(chǔ)上，布設(shè)附（閉）合導線和三角高程路線加密圖根點，一般不超過兩次附合，在個別困難地區(qū)，可附合三次。因地形限制，圖根導線無法附合時，可布設(shè)不多于四條邊，總長度不超過900米，最大邊長不超過300米的支導線，以滿足測圖及園區(qū)建設(shè)發(fā)展需要。②圖根點的密度，在平坦開闊地區(qū)，每平方公里不少于50點，在建筑區(qū)內(nèi)為滿足測圖需要應加大密度。③圖根點一般采用臨時標志，在土質(zhì)地面打入木樁，在碎石、瀝青或混凝土地面打入鋼釘。當測區(qū)內(nèi)高級控制點較少時，應在一級附合導線的圖根點埋設(shè)圖根標石并應能與另一埋石點通視。平均每平方公里應均勻埋設(shè)10個標石點。圖根標石規(guī)格為122050（㎝）。 圖根點統(tǒng)一編號，按流水編號法自北向南，自東向西，編號前冠英文字母C。編號可以空號，但不能重號。(2)圖根導線測量：①圖根導線的角度測量：采用2秒或5秒全站儀測定其前進方向的左角一測回。方向數(shù)多于3個時應歸零。支導線角度應分別測左、右角各一測回，其圓周角閉合差不大于177。40″。角度觀測時，應盡量使用覘板或懸垂錘線，以保證角度測量的準確性。角度觀測之前，應對所使用的儀器按規(guī)定進行檢查校正。②圖根導線的邊長測量：采用全站儀單向觀測平距一測回，讀數(shù)4次，其互差值不大于10㎜。觀測時將氣壓、溫度直接輸入儀器，自動進行氣象改正。③圖根導線的高程測量：采用全站儀往、返直讀高差各一測回，每測回4次讀數(shù)。使用的儀器其指標差互差均不應大于15″。儀器高和鏡高鋼尺應準確取至毫米，并記入手簿。三角高程路線閉合差不應超過177?！蘮(H為等高距，n為邊數(shù))，同一條邊往返高差較差不得超過177。（m）,(S為邊長，以公里計)。④圖根光電測距導線，測量的技術(shù)要求如下表：比例尺附和導線長度(km)平均邊長(m)導線全長相對閉和差測回數(shù)測角中誤差方位角閉和差測 距儀器類型方法與測回數(shù)1/1000 150 1/4000 1 12″177。40√ｎⅡ級單程觀測1n：為測站數(shù)(3)圖根導線平差計算：采用中南工業(yè)大學編寫的“導線網(wǎng)嚴密平差程序”和“高程網(wǎng)嚴密平差程序”或“單導線近似平差程序”在微機上進行平差。2：地形測圖(1)一般規(guī)定：①本測區(qū)成圖比例尺為1：1000；②根據(jù)《規(guī)范》，本測區(qū)地形圖采用正方形圖幅的分幅與編號方法：﹝ａ﹞以1：5000比例尺圖的西南角座標數(shù)字（用阿拉伯數(shù)字，以KM為單作為它的圖號，并且作為包括于本圖幅中1：2000至1：1000的基本圖號。﹝ｂ﹞在1：5000比例尺圖的基本圖號之末尾，附加子號數(shù)字（用羅馬字）一個作為1：2000圖的圖號。﹝ｃ﹞在1：2000比例尺圖的圖號之末尾附加一個子圖號數(shù)字（用羅馬）作為1：1000比例尺的圖號。6086ⅠⅠ6086ⅠⅡ6086Ⅱ6086ⅠⅢ6086ⅠⅣ6086Ⅲ6086Ⅳ具體方法如下圖： ③地形圖符號應按國家技術(shù)監(jiān)督局1995年9月發(fā)布的《1：500、 1：1000、 1：2000地形圖圖式》執(zhí)行。④城市建筑區(qū)和平坦地區(qū)的高程注記點相對于鄰近圖根點的高程中誤差：鋪裝地面的高程注記點177。；一般高程注記點177。；⑤在城區(qū)建筑群繁集區(qū)，只注記高程點，不繪等高線；在空曠地區(qū)，則采用等高線配合陡坎、斜坡等符號，詳細顯示地形特征及地貌狀況。⑥測圖所使用的儀器及其用于直接量距使用的皮尺等，除測圖前檢校外，作業(yè)過程中還應經(jīng)常檢校。(2)測繪方法及要求：①本測區(qū)采用全野外數(shù)字化測繪的成圖方法。②使用全站儀，利用各級控制點的成果數(shù)據(jù)，逐一測定其測區(qū)內(nèi)地形，地貌點的三維坐標，坐標數(shù)據(jù)直接記錄于全站儀中，將數(shù)據(jù)通訊到微機，使用CASS軟件編繪成圖。③測繪地物地貌時，必須遵守看不清不測的原則，當天所測內(nèi)容應在當天完成編繪工作，不清楚的地方，應該叫跑棱鏡的人員幫助繪出或打印草圖，實地調(diào)繪。④地形圖上高程注記點應分布均勻，一般間距為30米，地面地貌變化較大的地方，應適當加密。⑤城市建筑區(qū)高程注記點應測設(shè)在街道交叉中心，建筑物墻基腳和相應的地面，管道檢查井井口，橋面，廣場，較大的庭院內(nèi)或空地上以及其它地面傾斜變換處。⑥在編輯完的地形圖中，地物、地貌各因素，應主次分明，位置準確，交接清楚，等高線須合理、光滑，地理名