二等水准测量设计
×××二等精密水准测量项目设计书如下。
1)概况
(1)任务来源
维持区域大地测量高程基准,为经济建设提供基础测绘服务,利用水准测量技术建立区域
大地高程控制网。
(2)测区范围(略)
(3)任务情况(略)
2)测区自然地理概况和已有资料情况
(1)测区自然地理概况(略)
(2)收集资料情况
1:5000地形图。二等水准点4个,采用1 9 5 6黄海高程基准。
3)技术依据与精度要求
《国家一、二等水准测量规范》(GB/T 12897—2006)。二等水准测量每千米偶然中误差:±2.0mm 。
4)方案设计
(1)二等水准网布设(略)
(2)技术标准
①仪器:DS3光学水准仪;②视线长度≤80m;③前后视距差≤3.0m;……
(3)外业观测
①人员(略);②观测方式:采用单程双转点观测;……
5)附录(略)
6)问题
(1)上面的项目设计中有多处条文不合适,请加以改正。
(2)简述项目设计书包含的内容,该项目设计书是否完整?该项目设计书的方案设计是否完整?
二等水准测量设计
(1)上面的项目设计中有多处条文不合适,请加以改正。
①1:5000地形图属大比例尺地形图,不合适作二等水准测量设计用图,宜采用1:10万、1:25万地形图。
②二等水准测量的起算点应是一等水准点,我国现行的高程基准是1 9 85国家高程基准,应收集1 9 8 5国家高程基准的一等水准点资料。
③参考规范应采用最新规范:《国家一、二等水准测量规范》(GB/T 12897—2006)。
④二等水准测量每公里偶然中误差应为±1.0mm。
⑤仪器应选用DS1光学水准仪。
⑥视线长度≤50m。
⑦前后视距差≤1.0m。
⑧观测方式:二等水准测量采用单路线往返观测。同一区段的往返测,应使用同一类型的
仪器和转点尺承沿同一道路进行。
(2)简述项目设计书包含的内容,该项目设计书是否完整?该项目设计书的方案设计是否完整?
项目设计书的内容包括:①概述;②测区自然地理概况和已有资料情况;③引用文件;④成果(或产品)主要技术指标和规格;⑤设计方案;⑥进度安排和经费预算;⑦附录。
该项目设计书不完整,缺少“进度安排和经费预算,,部分。
该项目设计书的方案设计不完整。缺少:①内业数据处理相关规定;②质量检查和保障措施。
第1题:
第2题:
为满足××水利工程的施工需要,××单位计划于××年××月开始在××区域进行三等水准测量。主要工作内容包括:选点埋石、水准观测、数据处理。现处于任务设计阶段。1.已有资料
(1)图件资料。测区现有1: 50000地形图及交通图、行政区划图可供设计、选点使用。
(2)水准资料。测区原有二等水准点4个。高程成果为1 9 8 5国家高程基准,有3个基本点和1个基岩点设计为本次永准测量的起算点。
2.人员
作业单位具有测绘高级工程师、工程师、技术员等技术职称人员和高、中、初级职业资格人员××名,长年从事水准测量工作,具有丰富的水准控制网布测经验,可组织×个水准测量班组同时作业。
3.设备
作业单位有×套经过检定合格的DSZ3水准仪,可同时满足×个水准测量班组作业的需求。根据测区实际情况,设计埋设三等点4 5个,全为普通标石点。
【问题】
1.简述三等高程控制网技术设计方案的主要内容。
2.试述三等水准外业记录项目。
3.简述三等水准测量的观测方法及设站要求。
1.三等高程控制网技术设计方案主要包括以下内容:
(1)测量仪器的类型、数量、精度指标以及对仪器校准或检定的要求,规定测量和计算所需的专业应用软件及其他配置。
(2)作业的主要过程、各工序作业方法和精度质量要求:①测站设置基本要求;②观测、联测、检测及跨越障碍的测量方法,观测的时间、气象条件及其他要求等;③规定观测记录的方法和成果整体要求;
④说明需要联测的气象站、水文站、验潮站和其他水准点;⑤外业成果计算、检核的质量要求;⑥成果重测和取舍要求;⑦成果的平差计算方法、采用软件和高差改正等技术要求;⑧其他特殊要求,包括拟定所需的交通工具、主要物资及其供应方式、通信联络方式
以及其他特殊情况下的应对措施。
(3)提交和归档成果及其资料的内容和要求。
(4)有关附录。
2.外业记录项目:
(1)在每一测段的始末,工作间歇的前后及中间气候变化时,须记录观测日期、时间,天气、呈像、前后视标尺号数;
(2)每测站应记录上、下丝读数和中丝(或楔形平分丝)读数。
3.三等水准测量的观测方法及设站要求:
(1)观测方法。三等水准测量采用中丝读数法进行往返测。当使用有光学测微器的水准仪和线条式因瓦水准标尺观测时,也可进行单程双转点观测。
(2)设置测站的要求。三等水准测量采用尺台作转点尺承。观测应在标尺分划线成像清晰稳定时进行,若成像欠佳,应酌情缩短视线长度。测站的视线长度、视线高度等按下表规定执行。
第3题:
第4题:
第5题:
二等控制网
1)测区概况
××省属亚热带温湿气候,夏季最高气温为40℃,冬季最低气温为-1 0℃。 6~7月为梅雨季节,年平均降雨量在1234mm以上。 11月至次年3月空气湿度较大,经常大雾弥漫,能见度极差。该省内公路、铁路、内河航运十分便利。
该省现有的大地控制网受地壳变动和社会建设发展等因素的影响,测量标志损坏、减少严重,目前的大地控制网点难以满足经济建设日益发展的需要。为此,计划在全省范围内利用GNSS技术建立二等大地控制网。
2)已有资料
(1)测区现有地形图及交通图、行政区划图可供设计、选点使用。
(2)对控制测量范围的控制点进行了全面普查,国家级网点若干个。
3 )作业依据
(1)《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T 18314—2009)。
(2)《国家一、二等水准测量规范国家》(GB/T 12897—2006)。
(3)《国家三、四等水准测量规范》(GB/T 12898—2009)。
(4)《国家大地测量基本技术规定》(GB 22021—2008)。
4)问题
(1)××测绘院承接该项目,现进行技术设计,简述技术设计的目的和步骤。
(2)试述该项目专业技术设计书编写的主要内容。
(3)解释“两级检查、一级验收”的含义,验收的重点内容有哪些?
二等控制网
(1)××测绘院承接该项目,现进行技术设计,简述技术设计的目的和步骤。
①技术设计的目的是制订切实可行的技术方案,保证测绘产品符合相应的技术标准和要求,并获得最佳的社会和经济效益。
②技术设计的主要步骤如下。
a.资料收集:收集测区有关资料,包括测区的自然地理和人文地理,气象资料,各种比例尺地形图、交通图及测区总体建设规划和近期发展方面的资料,已有的大地测量成果资料,如点之记、成果表及技术总结等。对收集资料加以分析和研究,选取有价值和可靠的部分作为设计时参考。
b.实地踏勘:在拟订布网方案和计划时,需要到测区进行必要的踏勘和调查,作为设计参考。
c.图上设计:根据实际大地测量任务,按照有关规范和技术规定,在地形图上拟订出控制点的位置和控制网的图形结构。具体而言,图上设计主要依据测量任务中规定的GNSS网布设的目的、等级、边长、观测精度等要求,综合考虑测区已有的资料、测区地形等情况,按照优化设计原则,在设计图上标出新设计的GNSS点的点位、点名、级别,制订GNSS联测方案,以及与已有GNSS连续运行基准站、国家三角点联测方案。
d.技术设计书编写:按照编写技术设计书的要求编制技术设计书。
(2)试述该项目专业技术设计书编写的主要内容。
技术设计书的内容,通常包括任务概况、测区自然地理概况、已有资料情况、引用文件、主要技术指标与规格、技术设计方案等部分。
①任务概况:主要说明任务来源、目的、任务量、测区范围和行政隶属、完成期限等。
②测区自然地理概况:根据需要说明与设计方案和测绘作业有关的自然地理概况,内容包括测区地形地貌特征、居民地、交通、气候概况和困难类别等。
③已有资料情况:说明测区已有资料的数量、形式、施测年代、采用的坐标系统、高程和重力基准,资料的主要质量情况和评价、利用的可能性和利用方案等。
④引用文件:说明专业设计书编写过程中所引用的标准、规范或其他技术文件。文件一经引用,便构成专业技术设计书设计内容的一部分。
⑤主要技术指标:说明作业或成果的种类及形式、坐标系统、高程基准、比例尺、分带、投影方法,分幅编号及其空间单元,数据基本内容、数据格式、数据精度及其他技术指标等。
⑥技术设计方案。
a.选点、埋石:规定选点、埋石作业的主要过程、各工序作业方法、精度质量要求、上交成果资料要求等。
b.平面控制测量设计方案:规定GPS接收机(或其他测量仪器)的类型、数量、精度指标,规定测量和计算所需的专业软件,规定作业的主要过程、各工序作业方法、精度质量要求,规定上交成果资料要求等。
c.高程控制测量设计方案:规定水准测量仪器的类型、数量、精度指标,规定测量和计算所需的专业软件,规定作业的主要过程、各工序作业方法、精度质量要求,规定上交成果资料要求等。
d.重力控制测量设计方案:规定重力测量仪器的类型、数量、精度指标,规定测量和计算所需的专业软件,规定作业的主要过程、各工序作业方法、精度质量要求,规定上交成果资料要求等。
e.大地测量数据处理:规定计算所需的专业软件、硬件配置及其检验和测试要求,规定数据处理的技术路线或流程,规定各过程作业要求和精度质量要求,规定数据质量检查的要求,规定上交成果内容、形式、打印格式和归档要求,有关附录等。
(3)解释“两级检查、一级验收”的含义,验收的重点内容有哪些?
检查验收的主要依据是技术设计书和国家有关规范。遵循“两级检查、一级验收”的原则,测绘生产单位对产品质量实行过程检查和最终检查。
过程检查是在作业组自查、互查基础上,由项目部进行全面检查。最终检查是在全面检查基础上,由生产单位质检人员进行的再一次全面检查。
验收是由任务委托单位组织实施或其委托具有检验资格的机构验收。验收包括概查和详查,概查是对样本以外的影响质量的重要质量特性和带倾向性问题的检查,详查是对样本(从批中抽取5%~1 0%)作全面检查。
验收的重点内容包括以下方面:
①实施方案是否符合规范和技术设计的要求;
②补测、重测和数据剔除是否合理;
③数据处理软件是否符合要求,处理项目是否齐全,起算数据是否正确;
④各项技术指标是否符合要求。
验收完成后应写出成果验收报告。
第6题:
第7题:
第8题:
第9题:
某测绘单位承担了某测区基础控制测量工作,测区面积约1800km2,地势平坦,无CORS网络覆盖。工作内容包括10个GPS C级点GPS联测、三等水准连测及建立测区高程异常拟合模型,测量基准采用2000国家大地坐标系(CGCS2000)及1 985国家高程基准。
测区已有资料情况:测区周边均匀分布有3个国家GPS B级框架点,一条二等水准路线经过测区。
观测设备采用经检验合格的双频GPS接收机(5mm+1ppm)3台套,DS1水准仪1套。
技术要求:GPS C级网按同步环边连接式布网观测;按照三等水准连测GPS C级点高程;
采用函数f(χ,y)=a0+a1x+a2y+a3χ2 +a4 y2+a5χy计算测区高程异常拟合模型。
经GPS观测、水准连测及数据平差处理,获得了GPS C级点的CGCS2000坐标及1985高程成果。某GPS三边同步环各坐标分量情况统计见表。
拟合方法:利用GPS C级成果计算测区高程异常拟合模型。经检验精度为±0.05m。
问题:
1.本工程共能建立几个同步环?计算本工程的独立基线数有几条?
2.根据本项目给出的某同步环给出的数据(见表)计算各坐标分量残差与同步环闭合差。
3.简述测区高程异常拟合模型的建立过程,如何检验本项目高程异常拟合模型的精度?
1.本工程共需建立几个同步环?计算本工程的独立基线数有几条?
答:由题意,GPS控制点数n=10+3,接收机数k=3。 3台接收机只能构成一个简单的三角形同步图形,边连接是指相邻的同步图形间有一条边(即两个公共点)相连,3台GPS接收机为了完成C级测量,至少要构成v=8个同步图形,两个同步图形有u=2个公共点,全网观测时段数C=11;基线向量总数J总=C*k*(k-1)/2=33条;独立基线向量数J独=C*(k-1)=1 1*2=22条。
2.根据本项目给出的某同步环给出的数据(见表)计算各坐标分量残差与
同步环闭合差。
答:各坐标分量残差:
Wχ=14876. 383+(-7285. 821)+(-7590. 560)=-0.002m
Wy=2631.812+14546. 403+(-17178. 218)=-0.003m
Wz=8104. 319+( -153 78. 581) +7 274. 25 7=-0.005m
同步环闭合差:
3.简述测区高程异常拟合模型的建立过程,如何检验本项目高程异常拟合
模型的精度?
答:(1)测区高程异常拟合模型的建立过程:
①选点:
选取n个(n一般要求大于待估参数个数,本题待估参数为6)在测区内分布
合适的公共点(同时具有三等水准高程和GPS大地高的点)。设各点数据为(χi,yi,Hi,hi,其
中i=1,2,…,n),H为大地高,h为水准高程。
②坐标重心化:
计算重心坐标:,其中i=1,2,…,n
公共点坐标重心化:,其中i=1,2,…,n
坐标重心化的目的是提高计算精度(注:坐标重心化不是必须要做的)。
③计算高程异常:
计算公共点高程异常:ξi=Hi-hi,其中i=1,2,…,n
④建立误差方程:
按公式建立误差方程,v为改
正数。
应用最小二乘原理计算得到待估参数aj的估值(其中j=1,2,…,6)。
⑤建立拟合模型:
测区待定点k的高程异常按以下模型计算:
拟合的水准高程为:
(2)检验本项目高程异常拟合模型的精度:
①按上述似大地水准面模型计算的各检验点高程异常ξ计与其实测高程异常ξ测计算高
程异常不符值△(△=ξ计-ξ测);
②计算高程异常不符值的中误差,作为似大地水准面精度检验。
(3)求取参与拟合的联测点拟合后的中误差,可得内符合精度,将检核点代入模型计算,求
取得到的中误差即为外符合精度。
第10题:
为满足××水利工程的施工需要,××单位计划于××年××月开始对××区域进行三等水准测量。主要工作内容包括选点埋石、水准观测、数据处理。现处于任务设计阶段。已掌握条件如下。
1.资料:图件资料,测区现有1:50 000地形图及交通图、行政区划图可供设计、选点使用;水准资料,测区原有二等水准点4个,高程成果为1985国家高程基准,有3个基本点和1个基岩点设计为本次水准测量的起算点。
2.人员:作业单位具有测绘高级工程师、工程师、技术员等技术职称人员和高、中、初级职业资格人员××名,长年从事水准测量工作,具有丰富的水准控制网布测经验,可组织×个水准测量班组同时作业。
3.设备:作业单位有×套经过检定合格的DSZ3型数字水准仪,可同时满足×个水准测量班组作业的需求。
根据测区实际情况设计埋设三等点45个,全为普通标石点。
问题
(1)简述三等高程控制网技术设计方案的主要内容。
(2)简述三等水准外业记录的要求及记录项目。
(3)简述三等水准测量的观测方法及设站要求。
(1)技术设计方案内容主要包括如下几个方面。
①测量仪器的类型、数量,精度指标以及对仪器校准或检定的要求,规定测量和计算所
需的专业应用软件及其他配置。
②作业的主要过程、各工序作业方法和精度质量要求:
a.测站设置基本要求;
b.观测、联测、检测及跨越障碍的测量方法,观测的时间、气象条件及其他要求;
c.规定观测记录的方法和成果整饰要求;
d.说明需要联测的气象站、水文站、验潮站和其他水准点;
e.外业成果计算、检核的质量要求;
f.成果重测和取舍要求;
g.成果的平差计算方法、采用软件和高差改正等技术要求;
h.其他特殊要求,如拟订所需的交通工具、主要物资及其供应方式、通信联络方式以及其他特殊情况下的应对措施。
③提交和归档成果及其资料的内容和要求。
(④有关附录。
(2)三等水准外业记录的要求及记录项目如下。
①外业记录的要求:
a.外业手簿应按统一的格式装订成册,每册页码应予编号,应由中队长签字后发给作业员,已编号的各页不得撕去,记录中间不得留下空页;
b.三等水准测量或支线水准测量的往测与返测可记于同一本手簿中,水准路线与支线的观测结果须分册记录:
e.一切外业原始观测值和记事项目,必须在现场直接记录于手簿中。
②记录项目:
a.在每一测段的始末,工作间歇的前后及中间气候变化时,须记录观测日期、时间、天气、成像、前后视标尺号数;
b.每测站前后标尺的视距上下丝读数和中丝(或楔形平分丝)读数。
(3)三等水准测量的观测方法及设站要求如下。
①观测方法:三等水准测量采用中丝读数法进行往返测,当使用有光学测微器的水准仪和线条式因瓦水准标尺观测时,也可进行单程双转点观测。
②设站要求:三等水准测量采用尺台作转点尺承,观测应在标尺分画线成像清晰稳定时进行,若成像欠佳,应酌情缩短视线长度,测站的视线长度、视线高度等按下表规定执行。