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中国矿业大学 《大地测量学基础》与《GPS及现代定位技术》

目录

前言 (1)

一、实习地区介绍 (2)

1-1实习地区所在地理位置 (2)

1-2交通情况 (2)

1-3地形地物(包括植被)概况 (2)

1-4吃住条件 (2)

1-5已知控制点利用情况 (2)

二、执行规范名称 (2)

三、控制网的布设、作业计划和作业组织 (3)

3-1控制网示意图 (3)

3-2起算数据 (4)

3-3实习的任务和分工 (4)

3-4 GPS观测 (5)

四、参加选点、埋石工作 (5)

4-1综述 (5)

4-2点之记 (5)

五、仪器检验 (8)

5-1规范规定的检验 (8)

5-2光学对点器检验 (8)

5-3水准仪器检验 (8)

六、GPS静态相对定位测量 (10)

6-1使用仪器 (10)

6-2观测方法 (11)

6-3数据处理方法 (11)

6-4最终提供成果 (11)

七、水平角观测 (21)

7-1使用仪器及仪器状况 (21)

7-2观测方法 (21)

7-3对规范中操作规定的看法与体会 (22)

7-4观测记录成果及成果质量 (22)

八、水准测量 (23)

8-1施测等级 (23)

8-2使用仪器及仪器检查情况 (23)

8-3施测方法 (23)

8-4精密水准观测注意事项 (24)

8-5观测记录成果及成果质量 (24)

九、电磁波测距及三角高程测量 (25)

9-1使用仪器 (25)

9-2观测方法 (25)

9-3观测记录成果及成果质量 (25)

9-4三角测量高差与级水准高差比较 (25)

十、实习过程中碰到的困难和问题,解决问题的方法及作业经验 (27)

十一、内业计算 (27)

11-1外业资料的检查验收情况 (27)

11-2 GPS网测量概算 (28)

11-3导线网概算 (28)

11-4水准网概算 (30)

十二、完成任务情况统计 (32)

十三、收获、体会、建议 (32)

前言

大地测量学是测绘工程专业的一个重要的技术基础课。通过实习,对观测、记录、计算等基本功的训练,提高动手能力和解决实际问题的能力。通过实习,增强个人工作的责任感,培养关心集体、团结互助的团队精神。

1.实习目的

(1)进一步巩固、加深大地测量学、GPS的有关理论知识。

(2)熟练掌握大地测量学、GPS所使用的一起及观测方法,提高控制测量实践能力。(3)培养和提高解决实际问题及组织社会生产的管理能力。

(4)进行热爱测绘事业的教育。

2.本次实习的性质

这次的实习是关于“大地测量学”以及“GPS及现代定位技术”这个主题。为了加强一级导线以及二等水准测量的能力。

3.实习时间和实习地点

实习地点:南湖校区教学与生产实习基地——三号测区实习安排:

外业测量任务时间:2010年7月1日-2010年7月10日

内业概算及平差计算处理时间:2010年7月11日-2010年7月14日

4.实习的组织和安排

我在测绘10-2班第4组实习。本组共5人。成员如下:罗京辉(组长),达吾列提,朱建伟,遥望,王若云。平时主要由我负责每天的安排及任务调度以及内业计算。

一、实习地区介绍

1-1实习地区所在地理位置

实习地区为矿大南湖校区教学与生产实习基地——具体为3号测区。测区主要包含计算机学院、理学院、建筑工程学院、管理学院。

1-2交通情况

测区内道路畅通,交通相对来说比较方便。

1-3地形地物(包括植被)概况

测区内基本上都是学院楼,道路两旁有树木,测区内包含两座桥,高差相对较大。通视情况基本上可以。

1-4吃住条件

吃住自力更生,较方便。

1-5已知控制点利用情况

本测区有一个已知控制点I24,其平面X、Y坐标需要通过GPS测量测得。这就需要对学校的一些点和外面已知的三个点E088、泉山点、汉王点进行GPS网型设计。再通过GPS网平差,求出I24点的坐标。水准通过环测学院S00点构成闭合环,进行观测。其中,S00点的高程需通过从泉山点引来。

二、执行规范名称

(1)《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2009。

(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》GB/T 12897-91。

(6)《国家三、四等水准测量规范》GB12898-91。

(7)《国家三角测量规范》GB/T17942-2000。

三、控制网的布设、作业计划和作业组织

3-1控制网示意图

GPS网:

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导线网:

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水准网:实际布设观测站时可能与图上有所差异,其中I5点在水准观测时由于距离较短及跨越马路和其他一系列原因,所以去掉,改为在I24和L6之间布设4站,中途经过一落差较大的桥。

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3-2起算数据

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3-3实习的任务和分工

实习任务:

全班共同完成一个测区的平面控制网及高程控制网的布设、观测及平差计算的全部工作。具体任务是:

(1)全班进行选点、埋石的实践训练

(2)全班共同完成若干GPS点的静态相对定位观测

(3)全组完成全站仪、一台水准仪及一对水准标尺的检验和记录

(4)全组共同完成至少一条导线的水平角、垂直角的观测工作。每人独立完成至少2

个测站点的水平角和垂直角的观测工作,没人独立完成至少2个测站点的全部记录工作。

(5)全组共同完成一条导线的测距工作。(如果全站仪可同时进行角度与距离的观测)(6)全组共同完成一条导线上若干测段的二等水准观测工作。每个人都有不少于10

站的观测和记录工作。

(7)每人独立完成一份平面控制网和高程控制网的概算及平差计算。

(8)每人编写一份实习报告。

实习分工:

在导线测中,两人看管棱镜,一人操作全站仪,一人记数,一人打伞;在二等水准测量

中需要两人立尺,一人水准仪读数,一人记数,一人打伞,灵活掌握。三角高程测量与导线测量同步进行。

3-4GPS观测

GPS观测由四个班联合作业,共同完成GPS外业测量工作(主要由G-S组完成)。其中,每个人独立对GPS观测数据进行解算。每个人联合所有数据完成GPS水准高程计算。

具体实施方法:20个组分别调一名成员共同组成G-S组,组员20人,根据领取GPS 接收机数量分配人数,共同测定每组的导线起算点坐标,GPS组共同协调设计观测方案。

四、参加选点、埋石工作

4-1综述

在实地确定控制点的具体位置,力争做到点位安全可靠,便于观测和保存,点间相互通视,控制网的图形结构良好。在实地设立测量标志,埋设标石。其几何中心表示点位。具体见3-1控制网示意图。

4-2点之记

根据测区实际情况供选择13个点,具体点之记如下:

五、仪器检验

5-1规范规定的检验

(1)测角、测距仪器光学对点器检验。应在观测之前进行检验。

(2)水准仪器i角误差检验;水准标尺基辅读数常数测定;一对标尺零点差差测定;水准标尺每米长度误差测定。前3项检验应在水准测量前进行。

其中,这些检验我均参加并负责这些项目的检验。

5-2光学对点器检验

如图:

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1.选择平坦位置放置一平板,平板上标注一A 点,在平板上方安置全站仪(仪器架设高度约1.3 米)并对中整平,全站仪的分划板中心与A 点重合。

2.绕竖轴旋转光学对中器180°,若分划板中心与另一点B重合,做第一次校正,使分划板中心与AB 之中点重合,若分划板中心仍与A 点重合,则可进行下一步步检验。

3.改变A 点距光学对中器的距离(例如将平板向上移动,由1.3m 缩短为1.0m),按照上步重新检验。若光学对中器旋转180°之后,分划板中心仍与A'重合.则表明条件已经满足;若分划板中心并不与A'重合而与B'重合,则应校正,使分划板中心与A' B'之中点重合。上述检验和校正工作需反复进行,直到满足要求为止.

经过检验,我们发现的全站仪正常,光学对点器检验正常。

5-3水准仪器检验

5-3-1水准仪器i角误差检验

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检验步骤:

如上图所示,在一平坦场地,选择一条长为61.8m的直线J1、J2,将其长度等分成三段,在A、B处打入木桩,并钉上圆帽钉作为立尺点。

在J1、J2处先后架设水准仪。精密整平后,瞄准A、B亮点上所立水准尺,照准、读数四次。在J1点设站时的A、B水准尺上四次读数之中数记为a1、b1;在J2点设站时四次读数之中数记为a2、b2。将A、B水准尺上消除了i角影响后的正确读数记为a′1、b′1、a′2、b′2。

表格如下:

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对于精密水准仪,要求i角小于20″。超出限差时,必须对其进行校正。

算出i″=1.91″<20″,所以检验合格。

5-3-2 一对水准标尺零点差及基、辅分划读数差常数的测定

检验步骤:

在距水准仪20~30m等距离处,打入3根木桩,钉以圆钉,桩顶间高差约为20cm。分别将标尺立于桩顶进行观测,对于因瓦水准标尺,应该观测3个测回。每一个测回中,依次将两根标尺立于每一木桩上,使用光学测微器,按基本分划和辅助分划各读数3次,望远镜的视准轴位置应保持不变。测回间应变更仪器高。

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一对因瓦尺基辅分划读数差常数平差值:3015.52mm

两标尺基辅分划读数差常数的差为:0.05mm

注:①读数差常数与名义值之差不应超过0.05mm

②对于1cm格值的水准标尺(N3型水准标尺),尺常数为3.01550m 六、GPS静态相对定位测量

6-1使用仪器

GPS接收机、卷尺

6-2观测方法

四个班联合作业,共同完成GPS外业测量工作。

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采用8台GPS接收机进行数据采集,用两个时段。每时间段45分钟;数据采样间隔10~15秒

GPS观测作业的主要目的是捕获GPS卫星信号,并对其进行跟踪、处理和量测,以获得所需要的定位信息和观测数据。天线安置完成后,在离开天线适当位置的地面上安放GPS 接收机,接通接收机与电源、天线、控制器的联接电缆,并经过预热和静置,即可启动接收机进行观测。

6-3数据处理方法

利用Compass软件进行基线向量的结算。步骤如下:

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6-4最终提供成果

网平差报告

1 坐标系统

1.1 坐标系统名称

Beijing54

1.2 基准参数

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1.3 投影参数

M0 =1.00000000 投影比率

H = 0.0000 投影高

Bm =0投影面的平均纬度

B0 =0:00:00.00N 原点纬度

L0 =117:00:00.00E 中央子午线

N0 =0.0000 北向加常数

E0 =500000.0000 东向加常数

2 三维无约束平差2.1 平差参数

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2.2 基线向量及改正数

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2.3 τ(Tau)检验表

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2.4 τ(Tau)检验直方图