控制测量学课程设计

目录

第一节新封矿区控制测量任务概况 (3)

第二节测区状况和条件 (4)

第三节坐标系统的选择和起始数据的确定 (6)

第四节平面控制网的布测 (9)

第五节高程控制网的布测 (17)

第六节加密控制网的布测 (22)

第一节新封矿区控制测量任务概况

一、任务来源

新封矿区经过地质详查证实，煤的埋藏量极为丰富，煤质优良，具有极大的工业价值。为开发能源，支援国民经济建设，上级机关决定筹建并成立新封煤业集团（有限）公司。2008年将首先开发北旨村井田(设计年产量为120万吨)；2012年以前将陆续建成六对竖井投入生产。

为适应矿山设计、井建施工和矿山生产的需要，必须建立满足大比例尺(1：500)地形测图和矿山工程测量所需要的平面控制网和高程控制网。根据新封煤业集团（有限）公司与新封工程勘察公司签订的协议，该项控制测量任务由新封工程勘察公司测量队承担。

二、任务要求

矿区中心位置为东经113°01′，，北纬34°20'。处于高斯投影6°带第19带。矿区西南边界的直角坐标X=3800公里和Y=19675公里：东北边界的直角坐标为X=3820公里和Y=19695公里。矿区面积为400平方公里。

根据统一规划主网、分区分期进行加密控制布网原则，此次控制测量的任务在于：(1)建立新封矿区D级GPS控制网，作为矿区首级平面控制；(2)建立新封矿区三等水准网，作为矿区首级高程控制；(3)设计北旨村井田(面积为25km2)的加密控制方案；(4)提出北旨村井田1：1000比例尺地形测图的图根控制测设方案(不作详细设计)。

作业的技术依据为：(1)《工程测量规范》，国家技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布，1993年8月1日实施：(2)《全球定位系统(GPS)测量规范》，国家测绘局发布，1992年10月1日实施。

三、完成时间

新封工程勘察公司测量队现有工程师一名、技术员五名、工人十名；5″级全站仪二台，2″级全站仪一台、S1，和S0.5型水准仪各一台。届时若需用GPS接收机(4台)，可向河南理工大学测绘学院租用。

全部任务要求在六个月内完成，今年年底以前提交控制测量成果。为来年测绘北旨村井田l：1000比例尺地形图和煤矿工程测量提供控制基础。

第二节测区状况和条件

一、已往完成的测量工作情况

1、1959年由国家测绘总局第x分局建立国家二等连续三角网，该二等网按照国家1958年大地测量法式布设。经过平差计算其测角中误差为±1.0″，最弱边相对中误差为1：250000。矿区内有二等三角点三个，采用1954年北京坐标系，6°分带，中央子午线为111°。目前，二等三角点的标石保存完好。此次平差成果由河南省测绘局提供。有关的三个二等三角点在1954年北京坐标系的坐标值列于下表。

2、1990年由河南省测绘局建立国家二等水准网，于登封市西北公路交叉口东侧100米处埋设二等水准标石一座。高程数据属于1985年国家高程基准，高程值为396.5721米。

3、1988年河南省测绘局曾航测该地区1：50000地形图。

4、为地质勘探工作需要，河南省地质局测绘队曾在本地区测绘1：

5000比例尺地形图。但是，为此而布设的控制网中大部分控制点遭受破坏，只有少数点位可加以利用。

5、为适应城镇建设工作需要，省内不同单位曾于不同时间在该地区一些城镇测绘了局部的l：1000比例尺地形图。其中1998年施测的登封市地形图已被多个部门(城建、土地管理等)使用至今。这些图纸资料均使用了1954年北京坐标系。

根据上述已经完成测量工作的情况，确定对原有成果的利用方案：

1)测区内的三个国家二等点，精度符合现行规范要求，标石保存完好，其坐标值可用作三等平面控制网的起始数据。

2)国家二等水准点可用作矿区三等水准网的起始点。

3)l：50000比例尺地形图可作为此次图上设计和实地选点的依据。

二、作业区自然地理条件

l、地理概况

测区南北临山，山势较为陡峭。测区中部因长期受风蚀作用而形成风化层和黄土复盖层，出现坡度不大的低山丘陵地带。矿区南部有伏牛山横贯，山势不太陡峭。

测区最低高程为230米，北部山区高程达1500米，大部分地区平均高程为400米，颖河东西横贯矿区，但每年有半年以上时间枯涸。矿区范围内70％为耕地，大部分为旱田。

本区隶属于河南省郑州市。登封市为一座1990年建制的县级市，座落在本测区内，其余地区村庄遍布，多数民族为汉族，少数为回族，近年来，群众觉悟得到提高，社会风尚不断改观。

2、交通情况

为适应城乡建设和旅游事业的发展，正在兴修xx铁路支线，目前虽未通车但公路纵横，长途汽车直达郑州、洛阳、千顶山等地。村与村之

间尚有可通行汽车之大道，交通十分方便。

3、气候情况

矿区内全年平均雨量为950毫米，雨量集中于六、七、八三个月，全年平均气温为+15~C，七月份平均气温达32C，一月份平均气温为-2C，地冻线深度约0．1米。全年平均风力为2-3级。

适宜于野外作业的时间为3-10月份。每月平均作业时间利用率为20工天。

第三节坐标系统的选择和起始数据的确定

一、平面坐标系统的选择

我国现行三种坐标系统：1980年国家大地坐标系、1954年北京坐标系和新1954年北京坐标系。其中1980年国家大地坐标系的椭球参数选择合理、数值准确，是对全国天文大地网施行整体平差建立起来的、椭球面与大地水准面最为密合的一种坐标系统。但是，考虑到本地区50年来的测绘历史和现状，为有利于已有测绘成果互为利用，此次矿区平面控制测量设计时，建议采用1954年北京坐标系。

二、投影面和投影带引起的长度变形分析

1954年北京坐标系选择的投影面是克拉索夫斯基椭球面，它与大地水准面的相关位置是1982年全国天文大地网整体平差所确定的；而投影带则依然选用了高斯投影6°分带和3°分带的传统方法。

上述国家统一的投影面和投影带所引起的长度变形是否适合本矿区的需用，应该作进一步分析。

为此，根据已知的测区中心位置(L=113°01′，B=34°20′)按公式