控制测量评测报告.docx
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控制测量评测报告
第一部分序言
一.实习名称
二.实习目的
三.实习任务
四.实习地点
五.时间安排
六.实习范围及组织情况
第二部分精密水准测量
一.仪器和工具
二.技术要求
三.实习过程
四.数据处理
第三部分GPS静态测量
一.仪器和工具
二.技术要求
三.实习过程
四.数据处理
第四部分导线测量
一.仪器和工具
二.技术要求
三.实习过程
四.数据处理
第五部分实习总结
第六部分附录
附录一:
水准路线略图
附录二:
导线网略图
附录三:
GPS网平差报告
附录四:
四等导线计算成果表
第一部分序言
一、实习名称
控制测量集中实习
二、实习目的
控制测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科,是一门应用性学科,它是各种测量工作的基础。
所以开展控制测量集中实习的实践性教案对于我们测绘项目的学生是有必要的;是巩固和深化课堂所学知识的必要环节。
1,通过此次实习,不仅了解到了控制测量的全过程,系统地掌握测量仪器的操作和检校、待定点计算的基本技能,而且为今后解决实际项目中的有关问题打下了基础。
2,帮助我们形成良好的团队协作意识和个人责任感。
3,充分认识到测量工作的科学性,精密性,引导专业素质的养成。
4,培养我们独立从事测绘工作的计划、组织与管理能力。
三、实习任务
1,精密水准测量及其概算
2,GPS静态测量及其解算;
3,四等导线测量及其平差计算;
5,实习报告的编写。
四、实习地点
益阳市城区
五、时间安排
总的时间安排为2018年12月20日——2018年1月9日,具体时间安排如下表所示:
序号
实习内容
要求
时间
分配
1
准备工作
实习动员、仪器工具的借用、熟悉仪器、仪器的基本检查
按规范要求进行仪器检校
1天
2
控制网布设
选择合理的控制网方案,分组完成实地勘探、选点与埋石,做点之记
每个学生参加,并做好点位略图
1天
3
二等水准测量
严格按规范要求进行外业观测,保证每站工作检核无误后方可离开,若发现数据有问题应立即重测
取得合格的观测成果完成测站平差
8天
水准路线外业观测成果的验算和成果表的编写
计算各水准高程
1天
4
GPS静态测量
GPS静态测量观测
取得合格的观测成果
2天
GPS基线解算与网平差
取得合格的数据成果
1天
5
四等导线测量
严格按规范要求进行外业观测,保证每站工作检核无误后方可离开,若发现数据有问题应立即重测
取得合格的观测成果
5天
导线外业观测成果的概算和成果表编写
计算各控制点坐标
1天
6
实习报告
书写实习报告,整理上交
内容齐全、书写认真
1天
合计
21天
六、实习范围及组织情况
本次实习为湖南城市学院城市建设系测绘教研室为巩固对测绘专业学生的课堂教案,加深学生对数字测图基本理论的理解,使其能够运用有关理论指导作业实践,做到理论与实践相统一,提高学生分析问题、解决问题的能力,从而对控制测量学的基本内容得到一次实际的应用,使所学知识进一步巩固、深化而组织测绘专业的两个班的学生从湖南城市学院朝阳校区盘的朝阳路口开始,沿益阳大道到康复路后,走康复路到迎宾路,再沿迎宾路到达新校区南门口,穿过学校到北门后,沿23路公交车线到益阳大道,最后再从益阳测回到起点,全长大约15公里。
实行过程中每组设小组长一名,协助指导教师负责组织本小组的各项实习、仪器的借用与保管、资料的收集与整理等各项具体工作,并处理好于其它实习小组的协调工作。
第二部分精密水准测量
一、仪器和工具
自动安平水准仪一台,脚架一个,铟钢水准尺一对,30M皮尺一把,CASIO计算器,测伞一把,记录板一块,二等水准测量记录纸。
二、技术要求
1)二等水准观测主要技术要求
水准测量限差如表2.2.1中所示。
表2.2.1
等级
水准仪的
型号
视线长度
(m>
前后视较差(m>
前后
视累
积差(m>
视线
离地
面最
低高
度(m>
基本分划、辅
助分划或黑面、
红面读数较差(mm>
基本分划、辅
助分划或黑
面、红面所测
高差较差(mm>
上下丝读数平均值与中丝读数之差
检测间歇点高差之差
0.5cm分划标尺/mm
1cm分划标尺/mm
二等
DS1
≤50
≤1.0
≤3
≥0.3
≤0.4
≤0.6
≤1.5
≤3.0
≤1.0
2)二等水准测量主要技术要求
二等精密水准测量外业计算尾数取位如表2.2.2所示。
表2.2.2
等级
往<返)测距离总和 往返测距离中数(km> 各测站高差(mm> 往<返)测高差总和(mm> 往返测高差中数 高程 (mm> 二等 0.01 0.1 0.01 0.01 0.1 1 测段路线往返测高差不符值、附和路线和环线闭合差以及检测已测测段高差之差的限值如表2.2.3中所示。 表2.2.3 等级 每千M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、附合或环线闭合差 与已知点联测 附合或环线 平地(mm> 山地(mm> 二等 2 - DS1 因瓦 往返各一次 往返各一次 4 - 注: ①结点之间或结点与高级点之间,其路线的长度,不应大于表中规定的0.7倍; ②L为往返测段,附合或环线的水准路线长度 <2.2.2-1) 式中M△——高差偶然中误差 △——水准路线测段往返高差不符值 L——水准测段长度 n——往返测的水准路线测段数。 M△的绝对值不应超过本规范表2.2.4规定的各等级每千M高差全中误差的数值。 表2.2.4mm 每条水准路线应按附合路线和环形闭合差计算,每千M水准测量高差全中误差,应按下式计算: <2.2.2-2) 式中Mw——高差全中误差 W——闭合差 L——计算各W时,相应的路线长度 N——附合路线或闭合路线环的个数。 三、实习过程 1)仪器的检验: 精密水准仪在使用前对其i角进行检验,其i角不大于15″。 2)水准路线的选择: 从朝阳路口A点开始,沿益阳大道到康复路后,走康复路到迎宾路,再沿迎宾路到达新校区南门口,穿过学校到北门后,沿23路公交车线到益阳大道,最后再从益阳测回到起点,全长大约15公里,包括起点共有15个水准点。 3)观测方法: 闭合水准路线 4)测站观测程序: 往测奇数测站的观测程序为: 后基前基前辅后辅 往测偶数测站的观测程序为: 前基后基后辅前辅 返测奇数测站的观测程序为: 前基后基后辅前辅 返测偶数测站的观测程序为: 后基前基前辅后辅 按光学测微法进行观测,以往测奇数站为例,一测站的操作程序如下: ①首先将仪器整平<望远镜绕垂直旋转时,符合水准气泡两端影像的分离不得超过1cm)。 ②望远镜对准后视水准标尺,转动倾斜螺旋使符合水准气泡两端影像分离不得大于2mm,用下、上视距丝平分水准标尺的相应基本分划读取视距<如表2.2.3.1中的<1)、<2))。 读数时标尺分划的位数和测微器的第一位数共四个数字要连贯读出。 ③接着转动倾斜螺旋使气泡影像精密符合,并转动测微螺旋使楔形丝照准基本分划,读分划线三位数与测微器三位数<3)。 ④旋转望远镜照准前视水准标尺,使气泡精密居中,用楔形丝照准基本分划并进行读数<4),然后按下、上视距丝读取视距<5)、<6)。 ⑤用楔形丝对准辅助分划进行读数<7)。 ⑥再转向后视标尺,转动倾斜螺旋使气泡影像精密符合,进行辅助分划的读数<8)。 至此一个测站的观测工作即告结束。 以上为奇数站的后—前—前—后观测程序,偶数站的观测程序为前—后—后—前。 表2.2.3.1中的<1)—<7)为读数的记录部分,<9)—<18)为计算部分 表2.2.3.1 测 站 编 号 后 尺 下丝 前 尺 下丝 方向 及 尺号 标尺读数 基+K 减 辅 <一减二) 备注 上丝 上丝 后距 前距 基本分划<一次) 辅助分划<二次) 视距差d Σd <1) <5) 后 <3) <8) <14) <2) <6) 前 <4) <7) <13) <9) <10) 后-前 <15) <16) <17) <11) <12) h — — <18) 四、数据处理 高差闭合差的计算: fh=∑h往或∑h返 fh容=±4√L=±15.78mm fh=∑h往=12.57mm 第三部分GPS静态测量 一、仪器和工具 华测X90三台、钢卷尺三把、compass静态处理软件一套 二、技术要求 GPS测量规范 国家测绘局1992年制订的我国“GPS测量规范”将GPS的精度分为A-E五级<见表)。 其中A、B两级一般是国家GPS控制网。 C、D、E三级是针对局部性GPS网规定的。 项目级别 A B C D E 固定误差a(mm> ≤5 ≤8 ≤10 ≤10 ≤10 比例误差系数b(mm> ≤0.1 ≤1 ≤5 ≤10 ≤20 相邻点最小距离(Km> 100 15 5 2 1 相邻点最大距离(Km> 2000 250 40 15 10 相邻点平均距离(Km> 300 70 15~10 10~5 5~2 在城市GPS测量中,基线边长相对中误差要求如下表: 等级 平均距离(Km> A(mm> B(1×106> 最弱边相对中误差 二等 9 ≤10 ≤2 1/120000 三等 5 ≤10 ≤5 1/80000 四等 2 ≤10 ≤10 1/45000 一级 1 ≤10 ≤10 1/20000 二级 <1 ≤10 ≤20 1/10000 1、A为基线边长的固定误差,B为比例误差系数<1×106); 2、相邻点最小距离为平均距离的1/2~1/3;最大距离为平均距离的2~3倍; 3、当边长小于200m时,边长中误差应小于20mm。 三、实习过程 1)GPS测量的技术设计 <1)网型设计 在GPS网总体设计中,精度指标是比较重要参数,它的数值将直接影响GPS网的布设方案、观测数据的处理以及作业时间和经费。 在实际设计工作中,根据所作控制的实际需要和可能,合理地制定。 既不能制定过低而影响网的精度,也不必要盲目追求过高的精度造成不必要的支出。 网的图形设计虽然主要决定于用户的要求,但是有关经费、时间和人为地消耗以及所需接收设备的类型、数量和后勤保障条件等,也都与网的设计有关。 对此应当充分加以顾及,以期在满足用户要求的条件下尽量减少消耗。 一般以边连式构成的三角形网优先。 为了满足用户的要求,设计的一般原则是: ①GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形,例如三角形、多边形或附和线路,以增加检核条件,提高网的可靠性。 ②GPS网点应尽量与原有地面控制网点相重合。 重合点一般不应少于3个<不足时应联测)且在网中应分布均匀,以便可靠地确定GPS网与地面网之间的转换参数。 ③GPS网点应考虑与水准点相重合,而非重合点一般应根据要求以水准测量方法<或相当精度的方法)进行联测,或在网中布设一定密度的水准联测点,以便为大地水准面的研究提供资料。 ④为了便于观测和水准联测,GPS网点一般应设在视野开阔和容易到达的地方。 ⑤为了便于用经典方法联测或扩展,可在网点附近布设一通视良好的方位点,以建立联测方向。 方位点与观测站的距离,一般应大于300M。 根据以上原则,我们小组设计的GPS网网图如下图所示: <2)选点 因为GPS测量观测站之间不要相互通视,而且网的图形结构也比较灵活,所以选点工作远较经典控制测量的选点工作简便。 但因为点位的选择对于保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果具有重要意义,所以,在选点工作开始之前,应充分收集和了解有关测区的地理情况以及原有测量标志点的分布及保持情况,以便确定适宜的观测位置。 选点工作通常应遵守的原则是: ①为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量,要求测站上空应尽可能的开阔,在10—15高度角以上不能有成片的障碍物。 ②为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰,在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源,如大功率无线电发射设施、高压输电线等。 ③为避免或减少多路径效应的发生,测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物,如高层建筑、成片水域等。 ④为便于观测作业和今后的应用,测站应选在交通便利,上点方便的地方。 ⑤测站应选择在易于保存的地方。 2)数据采集 <1)GPS调度 实习时分三组同步观测相同的卫星,采用边连接的方式,第一时段: CY01(第一组>—HT02<第二组)—LZ03<第三组),第二时段: HT02<第二组)—LZ03(第三组>—YB04<第一组),第三时段: LZ03(第三组>—YB04<第一组)—TS05(第二组>,第四时段: HT02<第三组)—TS05(第二组>,第四时段为补测时段,以消除外围的豁口。 观测时由组长组织施测,统一调配。 观测时为了保证测量的精度,时段长度规定为65分钟, <2)外业观测 ①在布设好的GPS点上架设脚架,安置接收机,严格对中整平,记录GPS接收机型号,天线的型号,量取仪器高,记录在外业观测手簿上。 等候组长通知开机。 ②开机,在观测手簿上记录开机时间。 每一个时段观测65分钟左右。 观测过程中不要碰接收机和脚架,观测者离接收机一定的距离,而且不使用干扰卫星信号的通讯设备,比如手机等。 ③关机,记录关机时间,再次量取天线高,和开机前量取的天线高比较,两次误差≤3mm,记录在手簿上,若两次量取的天线高≤3mm,求其平均值,作为最后天线高,若两次天线高误差超限,查明原因,记录在手簿上。 四、数据处理 ①安装Compass静态处理软件。 ②将接收机与电脑通过电缆连接起来,打开HcLoader将数据导入到电脑中。 ③打开Compass2003,选择“文件”下的“新建项目”命令新建项目,设置项目名称“益阳大道”后,坐标系为WGS—84,单击“确定”,之后再选择“文件夹”下的“项目属性”,单击“修改”,在弹出的对话框中选择“投影方式”下的“横轴墨卡托投影”,在“中央子午线”一栏中输入你所测的测区的中央子午线的经度,之后单击“确定”,完成坐标系的设置;再选择“天线管理器”,设置好你所用的接收机的天线类型。 ④完成项目新建后,选择“文件”下的“导入”,添加数据,将要处理的数据导入到所建的项目中。 ⑤选择“静态基线”→“处理全部基线”,网图窗口可以看见GPS点按照观测时段连成网。 检查重复基线和环闭合差后,去除浮点解的记录。 ⑥选择“网平差”→“进行网平差”进行WGS84坐标系下的三维无约束自由网平差,在查看Δx、Δy、Δz的精度情况后,在“网平差”下的“平差参数设置”对话框中勾选二维平差和高程拟合后确定退出,然后输入假设的控制点LZ03的x、y坐标和h,进行二维约束平差水准高程拟合。 注意事项: ①在进行基线处理时不可能所有基线一次就通过,这时可以通过“静态处理设置”对话框修改“数据采样间隔”,在保证有足够卫星的数据求解时可以设置“卫星高度截止角”亦或“禁用信号不好的卫星的观测数据”更或是三者结合来进行单独的基线重解;若还不行,查看这条基线是否必要,若不必要,则删除掉;若是必要的话,则只有重测了。 ②静态观测过程中,即使发现长水准管不居中或者仪器不严格对中了,也不要重新调仪器,观测时不要重新开机,开机关机听从调配。 ③观测时,接收机周围不使用干扰卫星信号的通讯设备,以减弱误差,接收机周围应当视野开阔,削弱多路径误差。 ④数据处理时,一定要改天线类型、天线高,去除浮点解的记录。 第四部分导线测量 一、仪器和工具 DJ2经纬仪一台,全站仪一台,带觇标的棱镜两个,支座两个,脚架三个,测伞一把,记录板一块,方向法测量水平角记录纸。 二、技术要求 导线测量的技术要求表4.2.1 等级 附合导 线长度 平均边 长 每边测 距中误 差 测角 中误差 <″) 导线全长 相对闭合 差 方位角 闭合差 <″) 测回数 DJ1 DJ2 DJ6 四等 20 1.0 13 2.5 1/35000 ±5 4 6 — 注: 表中n为测站数。 光电测距的技术要求表4.2.2 平面控制 网等级 测距仪 精度等级 观测次数 总测回数 一测回读数 较差 单程各测回 较差 往返较差 往 返 四等 Ⅰ 1 1 4~6 ≤5 ≤7 Ⅱ 4~8 ≤10 ≤15 注: 测回是指照准目标一次,读数2~4次的过程。 水平角方向观测法的各项限差表4.2.3 等级 经纬仪 型号 光学测微器两 次重合读数差 <″) 半测回归零差 <″) 一测回中两倍 照准差<2c)较差<″) 同一方向各 测回间较差 <″) 四等及以上 DJ2 3 8 13 9 每测回度盘配置公式: 三、实习过程 1)仪器检验 ①照准部旋转正确性的检验; ②光学测微器行差与隙动差的测定; ③水平轴不垂直于垂直轴之差的测定; ④垂直微动螺旋使用正确性的检验。 2)导线的布设 本组导线网与老校区至新校区往测水准网同网,采用符合导线,以A点 3)测边 测边采用全站仪来观测,并进行往返观测取平均值。 4)测角 采用DJ2经纬仪,按方向法来观测,测角时统一全部观测导线的左角<位于导线前进方向左侧的角),严格按照操作程序来操作。 四、数据处理 1)处理流程: ①全面检查导线测量外业记录是否有误,成果是否符合精度要求,起算数据是否正确。 ②绘制导线略图,把起算数据、观测数据标注在图上相应的位置。 ③使用excel或PA2005进行导线平差 2)计算中需用到的公式列举如下: ①角度闭合差fβ的计算及调整 fβ=∑β测-∑β理 ∑β测——为所有水平角观测角的总和 ∑β理——为所有水平角的理论值的总和 如果角度闭合差fβ不满足规范要求,则说明所测角度不符合要求,应重测水平角。 若满足要求,则可将角度闭合差反符号平均分配到各观测角度中去。 ②推算各边的坐标方位角 αi+1=αi+βi±180° ③坐标增量的计算 ΔXij=Dijcosαij ΔYij=Dijsinαij ④坐标增量闭合差的计算 fX=∑ΔX计算-∑ΔX理论 fY=∑ΔY计算-∑ΔY理论 导线全长闭合差的计算: fD=√f2X+f2Y 导线全长相对闭合差的计算: K=fD/∑D K是用分子为一的分式表示,是衡量导线是否符合精度要求的另一重要指标。 ⑤坐标增量闭合差的调整 如果导线全长相对闭合差K小于规范规定的限差值,则可对坐标增量闭合差进行调整。 调整的原则是: 将fX、fY按边长的大小成比例反符号分配到各边的坐标增量中去。 ⑥计算各导线点的坐标 根据起算坐标及改正后的各边坐标增量,直接相加减得到各导线点的坐标 第五部分实习总结 通过这次实际的控制测量实习,让我学到了很多实实在在的东西,比如对仪器的操作更加熟练,学会了控制测量在课堂上无法学到的另外一些实践性技能,很大程度上提高了动手和动脑的能力,同时也拓展了与伙伴的交际、合作的能力。 一次测量任务要完整的做完,单单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让工作快速而高效的完成。 在此过程中,既有辛酸,也有快乐。 实习带给我最多的,是意志上的磨练。 可以说,实践给我提供了一个广阔舞台,给我展示自己的机会。 在这次实习中我又一次担任了组长的工作,我觉得这一次实习中在团结,组织,和发挥每一个队员的特长方面我做的比上一次的实习还算是大有进步,但还有一些问题如纪律、果断决策上以及分工合作之间的关系处理上还有待完善。 这次实习,虽然只有短短三周的时间,但我们却做了二等水准测量、静态GPS测量及四等导线测量。 实习过程中,虽遇到了很多棘手的问题,但最后我们还是想方设法的克服了苦难。 比如说二等水准测量,一开始我们组领了台有问题的仪器,因为我们从管实验仪器的老师那里得知这些仪器是刚检修过的,仪器一到手而没有按照程序是先检验仪器的i角误差就开始进行观测了,刚开始没想到是仪器本身的原因,就在原地不停地重复测,就这样白白的浪费了半天的时间。 后来才想到检验仪器,判断出仪器有问题,换了台就解决了问题。 另外,在做二等水准测量的过程中,还要注意在每一测段合理分配测站数,必须是偶数站;脚架的两个架腿交错与水准路线平行进行;在一测站的观测过程中不能调焦及微调螺旋往里调不往外调;这样可以降低误差。 其次,就是GPS的使用,因为我们平时实验课用的是中海达的GPS,南方9600GPS暑假时我也用过,但就是华测的我没用过。 因此,在GPS实习过程中,因为我的大意,在GPS静态测量的头一天的上午,我们以为只要开机就可以了,结果中午回来通过电脑一查看没有数据,白忙活了半天。 后来我通过翻阅华测X90的说明书,我才知道X90用作静态测量的使用方法。 就是你快摁一下切换键,数据灯闪黄色就表示此时是RTK模式,这时只要长按住切换键直到数据灯的黄色熄灭而无线电指示灯闪绿色,表明此时仪器已处于静态模式了,可以开始静态观测了。 而基线处理方面,因为大二的暑假在广西三一0核地质大队实习学会了静态数据的处理,在这一方面我没遇到很大的问题,反而其他组的有同学来请教我这方面的问题,我也不厌其烦的一一为他们解决了疑惑。 在四等导线测量中,遇到的最大问题就是因为两测站点的距离比较长,又是在市区的公路上搞实习,因而车辆和人流量都比较大,通视条件很不好,观察时只能趁着车和人没挡住仪器和观测目标的几秒钟到十几秒钟的时间内锁定目标进行观察读数。 就这样,原本计划两天的任务搞了3.5天才完。 而在角度测量方面,因为使用的是DJ2的光学经纬仪,在观察时在一测回的过程不能调焦,观察之前朝要转动的方向旋转两圈,微调螺旋在观测的过程中拧紧不拧松。 最后,就是团队合作的意识。 通过这一次的实习,更加让我明白了测绘是一个团队合作的工种,靠个人主义是不可能做好测绘的。 在分配任务时,我是兼顾每个人的长处和实习进展两个方面的因素为总的原则,来安排每个人的任务,当然此次实习最主要的目的是让我们每个人都对控制测量的流程及各个环节的操作都了如指掌,因此,我还是尽量让每个人对各个环节的操作都做了一遍。 也许正因为如此,我的队员们都很积极,没有偷懒不做的
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