1:2000 数字地形图及数字高程模型项目设计书1概述1.1 任务来源及内容********** 中交远洲交通科技有限公司设的委托完成** 高速公路张家口段、保定段测绘工程。
项目包括：航空摄影，基础控制点埋设，基础控制测量，像片控制测量，像片调绘， 1:2000 数字化地形图及数字高程模型测制。
张家口段、保定段正线148.5Km；比较线共41.8Km。
正线和比较线数字化地形图及数字高程模型测制范围为设计线路中心线两侧各400m；互通立交桥测制范围2Km× 2Km。
1.2 测区自然地理概况测区为山区和丘陵区，沟壑、河渠众多，地形复杂。
测区最高处1559 米，最低处 40 米，高差达到1519 米。
测区内桑干河、拒马河穿过。
路线起于涿鹿县单家堡西南，与在建的京化高速公路连接，途经涿鹿、房山、涞水、涿州四县，止于涿州市榆林村西北接在建的张石三期高速公路，路线位于东经115°16′～ 115 °50′和北纬 39°24′～ 40°25′。
测区内大秦铁路、沙蔚铁路、京原铁路、国道 109、国道 108、宝平公路穿过。
2基本技术要求2.1 作业依据本次作业执行以下规范和设计：(1)《 1:500 1:1000 1:2000 地形图航空摄影规范》（GB6962-86）(2)《公路勘测规范》（ JTG C10-2007）(3)《公路勘测细则》（ JTG/T C10-2007）(4) 《 1:500 1:1000 1:2000地形式》（GB/T7929-1995）称《地形式》(5)《 1:500 1:1000 1:2000 地形要素分与代》（ GB14804-93）(6)本技本技是依据工程所需和地形限制所写，当上述范与本技矛盾，以本技准。
2.2 测图规格及精度(1)平面坐系采用抵高程面上的高斯正形投影任意平面直角坐系。
保区内投影度形不大于 2.5cm/km，全共划分五个独立平面坐系，具体划分如下：第一坐系中央子午 115°26′，位于 K98 , 于路 K0-K17，K63-K76 段，投影面高程 650m，坐形最大 23.2mm/km；第二坐系中央子午115°26′，位于 K98 , 于路 K17-k34， K55-K63 段，投影面高程 850m，坐形最大24.7mm/km；第三坐系中央子午 115°26′，位于 K98 , 于路 K34-K55 段，投影面高程1100m，坐形最大 16.1mm/km；第四坐系中央子午 115°26′，位于 K98 , 于路K76-K118 段，投影面高程 400m，坐形最大 22.0mm/km；第五坐系中央子午115°26′，位于 K98 , 于路 K118-k150 段，投影面高程 110m，坐形最大10.5mm/km；(2)高程系采用 1985 国家高程基准。
(3)地形的比例尺 1∶2000。
基本等高距 2 米，加粗等高距 10 米。
(4)地形根据路的走向采用自由分幅，基本幅格50cm× 50cm。
幅号自北向南以阿拉伯数字按序号( 字前左方向 ) ，前面冠以 ** 二字写“ ZZ-”，如： ZZ-1 、ZZ-2、ZZ-3、⋯⋯。
(5)精度要求：①三等 GPS网最弱点点位中差不超±5cm，最弱相点相中差小于1/70000 ；一最弱点点位中差不超± 5cm，最弱相点相中差小于 1/20000 。
②三等水准量，路或合差不大于± 15 L㎜。
四等光距三角高程，附和路或合差不大于±25L ㎜。
③像片控制点（平高点）最近基控制点的平面位置中差不超地物点平面位置中误差的五分之一，高程中误差不应超过基本等高距的十分之一。
(6)图上地物点对最近野外平面控制点或平高控制点的平面位置中误差平地、微丘应小于± 0.6mm；重丘、山岭应小于± 0.8mm。
(7)高程注记点相对于最近高程控制点高程中误差平地不超过± 0.46m，微丘不超过± 0.7m，重丘不超过± 0.9m，山岭不超过± 1.4m ；等高线的高程中误差平地不超过 1/3 基本等高距，微丘不超过 1/2 基本等高距，重丘不超过 2/3 基本等高距，山岭不超过 1 条基本等高距。
(8)中误差的两倍值为最大误差，但最大误差必须是个别的。
2.3 测区已有资料的分析利用(1)大地资料：测区内的国家等级三角点和水准点成果应进行分析利用。
已有国家控制点如下表：点名等级H X Y（Ⅱ）1644.1 4422893.98 20354553.37Ⅱ36.43 4360274.20 20399822.24（Ⅱ）1397.3 4381959.12 20363879.33Ⅱ34.8 4350904.76 20383349.22（Ⅱ）513.48 4472827.25 20353248.73Ⅱ43.480Ⅱ35.015Ⅱ343.264Ⅱ988.225Ⅱ1078.550(2)地形图资料 : 1 ：50000 地形图资料齐全，由甲方提供。
1∶10000 地形图资料齐全。
(3)航空摄影资料：本测区于 2008 年 4 月航摄，航摄仪为 RC-10,号码为 13099，摄影比例尺为 1∶9000，黑白像片，像幅 23cm× 23cm，焦距为 153.12mm，影像比较清晰。
上述资料可供航空摄影、选埋点、测量作业参考使用。
3技术方案3.1 选点与埋石与京化、张石三期高速公路接边处，平面和高程连测三个以上控制点，并分析成果的差异。
基础控制点（即三等 GPS和一级导线点）一般在设计路线中心线两侧50～300 米的范围内，沿路线每隔 500 米左右交叉布设，埋石相邻边长一般不超过1∶3，一级导线相邻点之间的距离在平原、微丘区不得小于200 米，重丘、山岭区不得小于 100 米，最大距离不应大于1000 米；当受地形限制无法交叉布设时，可在同一侧连续埋设，但一般不超过三个点。
一般每隔4Km左右布设一个三等GPS点，18 个 1000 米以上的隧道 ( 其中正线黑山隧道、煤窑山隧道、分水岭特长隧道、K54+720～ K56+220隧道、北龙门二号隧道、太平村隧道、林里隧道、马各庄隧道、佛洞塔一号隧道、上庄隧道、三坡一号隧道、三坡二号隧道、都衙隧道、里堂岭隧道、万佛寺隧道、北山庄隧道；比较线分水岭特长隧道、北山庄隧道) 两侧各布设 2 个以上相互通视的三等GPS点，隧道上访可以不埋设控制点，三等GPS点的距离特别强调不得小于500 米。
松口特大桥及大型立交桥处埋设一对三等GPS点。
点位一般选在山头、地头、地边、路边等地基稳定，视野开阔，不易被破坏且能在航空像片上立体刺准点的地方。
三等GPS点远离无线电发射源200 米以上，远离高压输电线 50 米以上，点位周围无大面积水域、无高大树木和房屋遮挡。
各相邻点间应相互通视，困难地段也要保证有一个方向与邻点通视, 以方便进行导线测量和工程放样。
基础控制点标石一般现场浇筑，桩面刻绘并用红漆绘出点号，规格为25cm×50cm× 60cm（三等 GPS点）和 15cm×30cm×60cm（一级导线点），标石中心为刻有“+”字的φ 14mm钢筋。
标石埋设高于地面应小于5cm，且将土回填夯实 , 钢筋头高于桩面为 2～ 10mm，钢筋头要挫成水平面。
在不易破损的沥青路面上可用道钉代替标石，不得连续朝过 2 个，保证钉入地面后钉帽中心刻有“+”字，点之记注明“钉” 。
在高山和车辆人员难以到达的地方，可在坚硬、稳固的基石上刻设标志：表面上刻记□，尺寸与相应等级控制点表面尺寸相同；中心刻“+”字各为 3cm长，“ +”刻槽宽度不超过2mm，深度不少于 1mm，点之注明“刻”。
三等 GPS点、一点均需制点之，同用数相机拍照。
三等GPS 点号自北向南依次号C01、C02⋯⋯。
一点号自北向南依次号E001、E002⋯⋯。
比基控制点号从主开始依次号，前面冠以CB、CC、CD、CE、CI 、CJ、EB、EC、ED、EE、EI 、EJ，自北向南 1～6 条，号 CB01、CB02⋯⋯、CJ01、 CJ02⋯⋯、 EB01、EB02⋯⋯、 EJ01、 EJ02⋯⋯。
各控制点不得有重号。
石埋完后，作好点之，在航空像片上用易立体立体刺点并制略和文字明，在附近的明地物上刷油漆，以便于找，地物上的要字体正、美。
3.2平面控制测量首控制网采用三等GPS控制量，每隔 4 千米以内埋 1 个点， 1000 米以上的隧道、梁两端埋距离大于500 米的一点，大型互通立交埋距离大于500 米的一点。
加密控制网一，一相点之的距离在平原、微丘区不得小于 200 米，重丘、山岭区不得小于 100 米，最大距离不大于 1000 米。
3.2.1三等GPS控制测量3.2.1.1三等GPS控制点的观测三等 GPS控制网最弱点点位中差不大于±5cm，最弱相点相中差不大于 1/70000 ，准差σ = 52(2D )2（D ，不足1km的按 1km），同步、异步及重复的合差足《公路勘》中三等GPS的要求。
三等 GPS控制网一般布大地四形，三角点必双控制网。
三等 GPS量使用 4 台 TRIMBLE SPS780双 GPS接收机（称精度 5mm+1ppm× D）；4 台 NAVACOM 3010S双 GPS接收机（称精度 5mm+ 1ppm×D）。
采用快速静模式，作行的主要技指如下：(1)每段≥ 40 分(2)采隔 15 秒(3)星截止高度角≥ 15°(4)同步星数≥ 4 ，一般不少于 6(5)卫星几何图形强度因子 PDOP值≤ 6(6)每点平均重复设站数≥ 2 次(7)施测时段数≥ 1GPS观测严格按照GPS操作规程执行，认真填写《GPS观测记录手簿》，随时保持联系以确保同步观测时间不少于40 分钟，保证每一站的观测质量。
3.2.1.2三等GPS控制网的平差计算GPS基线解算和控制网的平差计算使用随机软件。
GPS控制网的计算程序主要如下：(1)每日收测后对当天的观测数据进行处理，解算基线向量，以确认其是否为固定双差分解。
(2)每日对合格基线用软件试算，求得同步环和异步环的闭合差，以检查基线向量的可靠性，特别是经过编辑观测数据得到的基线。
(3)GPS 控制网的所有基线完成后进行控制网的平差计算。
①首先进行 WGS-84坐标系的三维无约束平差。
②试进行 1980 西安坐标系的二维约束平差，分析各已知三角点之间的符合性。
③先把国家三角点坐标转换为抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系坐标。
