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