本科毕业论文---通许县朱砂镇1500数字地形图测绘技术设计.doc

主要内容、基本要求、主要参考资料等：
一、主要内容：
1、编写数字化测图技术设计书
2、数字化测图控制测量，碎部测量技术设计以及内业成图
3、编写技术总结
二、基本要求：
认真阅读地形图测绘标准规范，严格按照此规则实施地形图的测绘技术设计。再通过阅读大量相关材料，对自己所选的课题融会贯通，进一步加深巩固测量仪器的使用方法以及数据处理方法，在老师的指导下尽可能的独立完成毕业设计。
三、主要参考资料：
[1]潘正风，杨正尧等.数字化测图原理及方法[M].武汉：武汉大学出版社，2004.
[2]高井祥，肖本林等.数字化测图原理及方法[M].徐州：中国矿业大学出版社，2001.
[3]李玉宝，曹智翔，余代俊等.大比例尺数字化测图技术[M].成都：西南交通大学出版社，2009.
[4]谢刚生等.数字化成图原理及实践[M].西安：西安地图出版社，2000.
[5]杨晓明，王军德等.数字测图[M].北京：高等教育出版社，2001.
[6]张风举等.控制测量学[M].北京：煤炭工业出版社，1999.

完 成 期 限： ______
指导 教师 签名： ______
专业负责人签名： ______
年 月 日

目 录
摘 要 I
Abstract II
1. 概述 1
1.1任务来源 1
1.2 测区概况 1
2. 基本技术要求 2
2.1 作业依据 2
2.2 数学基础及等高距 3
2.3 产品内容 3
2.4 图幅分幅及编号 3
2.5 成图精度 3
2.5.1平面精度 3
2.5.2 高程精度 4
2.5.3 接边精度 4
2.6 工作流程 4
3. 首级控制测量 5
3.1首级控制测量的内容与基本要求 5
3.2 D级GPS控制测量 5
3.2.1 D级GPS控制布网 5
3.2.2 D级GPS控制网选点 5
3.2.3 D级GPS控制网埋石 6
3.2.4 D级GPS控制网点位编号 7
3.2.5 GPS控制网（点）观测 7
3.2.6 数据处理 9
3.2.7 平差计算 10
3.2.8 GPS高程拟合 10
3.3 E级GPS控制网 11

3.3.1 E级GPS控制布网 11
3.3.2 E级GPS控制网选点 11
3.3.3 E级GPS控制网埋石 12
3.3.4 GPS控制网点位编号 13
3.3.5 GPS网(点)观测 13
3.3.6 数据处理 14
3.3.7 平差计算 15
3.3.8 GPS高程拟合 16
4. 四等水准测量 16
4.1 四等水准网布设 16
4.2 四等水准观测 16
4.3 水准观测前必须对水准仪和水准标尺按下列项目进行检验 17
4.4 四等水准外业记录 17
4.5 四等水准各项改正 17
4.6 内业平差计算 17
5. 图根控制测量 18
5.1 图根控制测量的方法与基本要求 18
5.2 图根控制点布设 18
5.3 图根点选点、埋石、编号 18
5.4 图根控制GPS RTK测量 19
6. 1:500数字地形图测绘 19
6.1 1:500外业数据采集基本要求数据 19
6.2 1:500外业数据采集内容及表示方法 20
6.2.1 控制点 20
6.2.2 居民地和垣栅 20
6.2.3 工矿建筑物及其他设施 24
6.2.4 交通及附属设施 25
6.2.5 管线及附属设施 26

6.2.6 水系及附属设施 28
6.2.7 地貌和土质 28
6.2.8 植被 30
7. 地形图编辑 30
7.1 地形图各要素配合及属性编辑 31
7.2 地形图注记 31
7.3 图廓整饰 33
8. 上交成果资料 34
致 谢 35
参考文献 36

通许县朱砂镇1:500数字地形图测绘技术设计
通许县朱砂镇1：500数字地形图测绘
技术设计

摘 要

随着现代社会的发展和信息技术的广泛应用，数字化测图在地形图测绘中占有越来越重要的地位。数字化测图的基本原理是采集地面上的地形、地物要素的三维坐标以及描述其性质与相互关系的信息，然后录入计算机，借助于计算机绘图系统处理，显示、输出与传统地形图表现形式相同的地形图。本文主要从首级控制测量，图根控制测量以及1:500数字地形图测绘等方面设计测绘测区1:500数字地形图，在严格遵守基本技术要求的情况下保证设计的严谨性，科学性和规范性。

关键词： 技术要求 首级控制测量 图根控制测量 地形图测绘 成果资料

I

1:500 digital topographic map surveying and mapping technology design for zhusha town of tongxuxian

ABSTRACTA

With the development of modern society and the wide application of information technology, digital mapping in topographic map surveying and mapping plays an increasingly important position. Digital mapping is the basic principle of collecting zone of the elements of the terrain, ground objects on the surface of the 3D coordinate and describe the temperament and correlation information, and then into the computer, with the aid of computer plotting system processing, display and output the same as the traditional topographic map representation of topographic map. This article mainly from the head control measurement, figure root control survey and mapping 1:500 digital topographic map surveying and mapping, etc. Design test zone 1:500 digital topographic map, in strictly abide by the basic technical requirements under the condition of ensure the rigour of design, scientific and normative.

KEY WORDS: Technical requirements Head control survey Topographic control surveys mapping control survey Surveying and mapping of topomap Results data

II

1 概述
1.1 任务来源
大学是人生宝贵的时光，我们要学会珍惜大学生活，然而临近毕业之际，为了巩固大学期间理论知识的学习,加强理论与实践的结合，毕业生要求做一份毕业设计，现对通许县朱砂镇做1：500数字地形图测绘技术设计,致我们终将逝去的青春。
1.2 测区概况
朱砂镇位于通许县东北部7公里处，耕地面积6030公顷，辖36个行政村，54个自然村，6.33万人。朱砂镇地理位置优越，交通便利，这几年蓬勃发展，带动了当地居民生活水平的提高。
1998年，以国家小城镇生态环境及基础建设为契机，大力实施镇区绿化，加强基础建设。2001年镇区面积已扩建到2.23平方公里，相续建成了农业路、行政路、商业路、政法路，形成了交通便利的镇区框架，又投资10余元安装了政法路、行政路、农业路的路灯，并将投资60万元建设镇区西环路的计划正在实施，投资80余万元的有线电视转播站信号已送进了千家万户。境内柏油路109公里，形成村村互连网式交通。电话装机更是遍及该镇，区域装机数量达5309部。2000－2001年相续投资3100万元进行了境内电网改造，通自来水村22个，普及率达40%。该镇学校33所，其中职业高中1所，初中6所，教师491人，具有雄厚的师资力量。该镇拥有镇级卫生院3所，设施齐全，农村合作医疗、初级卫生保健工作全面开展，文化、体育事业蓬勃发展。
测区概况如图1-1：

图1-1
2 基本技术要求
2.1 作业依据
（1）GB/T 20257-2007《1:500,1:1000,1:2000地形图图式》，以下简称《图式》
（2）CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》
（3）CJJ 8-99《城市测量规范》，以下简称《规范》
（4）GB 12898-91《国家三、四等水准测量规范》
（5）GB 21139-2007《基础地理信息标准数据基本规定》
（6）GB/T 13923-2006《基础地理信息要素分类与代码》
（7）CH/T 1004-2005《测绘技术设计规定》
（8）CH/T 1001-2005《测绘技术总结编写规定》
（9）GB/T 18316-2008《数字测绘成果质量检查与验收》
2.2 数学基础及等高距
（1）平面坐标系：控制点提供1980西安坐标系和开封市城市坐标系，成图基准采用开封市城市坐标系。
（2）高程系统：1985国家高程基准。
（3）等高距：测图比例尺为1：500，基本等高距为0.5m。
2.3 产品内容
（1）控制点成果表，包括D、E级GPS、四等水准及图根控制点成果表。
（2）按街坊分幅的全要素1：500数字线划图（以下称街坊图）数据。
（3）根据验收合格的街坊图数据编制标准分幅（50cm×50cm）的全要素1:500数字地形图数据。
2.4 图幅分幅及编号
（1）采用50cm×50cm 的正方形分幅。
（2）地形图采用正方形分幅，规格为50cm×50cm，图幅分幅编号采用1:2000地形图50cm×50cm的基本图幅的西南角坐标的X、Y为行列数作为基本编号，如X=2952.0km,Y=464.0km,其1:2000地形图图幅编号为952464，1:1000地形图图幅编号为952464-A、952464-B、952464-C、952464-D，1:500地形图图幅编号为952464-01、952464-02、952464-03、…… 、952464-14、952464-15、952464-16。
2.5 成图精度
2.5.1 平面精度
图上地物点对最近野外控制点的平面位置中误差不得大于下表所列中误差：
表2-1：地物点点位中误差与间距中误差（mm）
地形类别
平面位置点位中误差(mm)
临近地物点间距中误差(mm)
平地（丘陵地）
0.5
0.4
山地
0.75
0.6
注：特殊困难地区的平面中误差可按上表规定放宽50％。
2.5.2 高程精度
（1）基本等高距为0.5m，高程注记点注至0.01m。
（2）城市建筑区和平坦地区的高程注记点相对于邻近控制点的高程点中误差不得大于±0.15m。
（3）其它地区地形图高程精度以等高线插求点的高程中误差来衡量。
等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差，应符合下表规定： 
表2-2：等高线插求点的高程中误差
地形类别
平地
丘陵地
山地
高山地
高程中误差（等高线）
≤0.33m
≤0.5m
≤0.66m
≤1m
注：森林隐蔽等特殊困难地区，可按表中规定值放宽50％
2.5.3 接边精度
相邻图幅地物平面位置和等高线接边较差一般不得大于上述列表中误差的2倍，属性方面应保持一致。
2.6 工作流程
准备工作（制定工作计划、资料收集与分析、编写
技术设计书、表册与器材准备）
图2-1

首级控制测量（D级GPS、E级GPS及四等水准）

图根控制测量

1：500数字地形图测绘

编写技术总结和自检报告

1：500数字地形图验收

3 首级控制测量
3.1 首级控制测量的内容与基本要求
首级控制测量包括D级GPS、E级GPS及四等水准测量，要求每平方公里布设不少于2个首级控制点（包括D级GPS、E级GPS）。
控制网的布设应遵循从整体到局部，从高级到低级，分级布网，逐级加密的原则。
D级GPS在C级GPS控制点的基础上，在测区范围内以边连式均匀布设，其最弱点（相对于起算点）的点位中误差不得超过±5cm。
E级GPS在D级GPS控制点的基础上，沿道路、居民地以及测区外围以边连式布设，其最弱点（相对于起算点）的点位中误差不得超过±5cm。
3.2 D级GPS控制测量
3.2.1 D级GPS控制布网
D级GPS控制测量，采取边连式布设约6个D级GPS网（点），平均边长不大于3.0km，其中联测C级GPS点，便于数据转换和检核。
D级GPS控制网最简独立闭合环或附合路线边数及相邻点之间的平均距离如下表：
表3-1
级别
闭合环或复合路线边数
相邻点间平均距离
D级
≤8条
≤3.0km
相邻点最小距离可为平均距离的1/3-1/2；最大距离可为平均距离的2-3倍。
3.2.2 D级GPS控制网选点
D级GPS控制网选点必须遵守下列原则，并按下列规定进行：
（1）熟悉GPS测量技术的人员承担选点任务。选点前必须充分研究设计书的要求；充分了解测区的地理、地质、水文、气象等环境信息；熟悉可利用的各种设施、位置环境、交通、水电等信息。
（2）GPS待定点预先在现有成果图上圈定，至少应保证有一点与其他点两两互相通视，以满足一级导线布设的要求。点位应选在基础稳定，土质坚实的地面上或高大稳固的建筑物上，以便长期保存利用，点位目标要显著突出。
（3）应便于安置接收机设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角应小于15°，以减少GPS信号被遮挡或障碍物吸收。
（4）应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等)，其距离不得小于200m；远离高压输电线，其距离不得小于50m，以避免电磁场对GPS信号的干扰。
（5）附近不应有强干扰卫星信号接收的物体，并尽量避开大面积水域，以减弱多路径效应的影响。
（6）点位应选在交通方便，有利于其它观测手段扩展与联测的地方。
（7）网形应有利于同步观测边、点联结。
（8）选点时应设计水准联测路线，对于要联测等级水准的GPS控制点，尤其是当点位处于河流、湖泊、水库的边缘时，在其位置选择上一定要考虑其水准联测的可能性。
（9）点之记：在埋石工作完成后按照统一格式绘制和整理点之记，采用标准A4纸张打印输出，确保点之记内容完整、格式统一、整齐美观。点之记中的交通路线图、交通情况、点位略图及点位说明要尽可能多地增加找点信息，以便查找点位，并力求简单明了、语言精练。
3.2.3 D级GPS控制网埋石
（1）埋石点的埋设规格见下图：（单位:cm）

图3-1
（2）控制点中心标志要求：
GPS点中心标志均为：Φ5cm×0.5 cm的不锈钢顶盖，中间焊接10cm长Φ0.8cm的实心不锈钢螺丝，底部有螺丝帽。不锈钢顶盖中间有球面隆起，并刻有“＋”字，不锈钢标志面上部刻有“开封市测绘局”，下部刻有“GPS控制点”字样。
（3）GPS点的埋设要求:
◇ 在水泥路面上埋设时，用切割机切割成20cm×20cm的正方形边框，边槽深0.5 cm，宽0.5 cm，中心用冲击钻钻孔，埋入标志，并用混凝土固紧，标石面与地面高度保持一致。
◇ 在沥青路面上埋设时，先将沥青面凿成20cm×20cm的正方形，深度以凿到路基碎石为准，清去杂土，灌入混凝土并埋入标志，标石面与地面高度保持一致。
◇ 在岩石面上可采用浇灌岩标办法，标石规格为20cm×30cm×15cm的混凝土标石，标石面与岩石表面高度保持一致。
◇ 在房顶表面浇灌房标时，标石规格为20cm×30cm×15cm的混凝土标石，浇筑前应将与屋顶的接触面打毛，再打入3-4颗水泥钉并清洗干净，使标石底面与房顶接触牢固，房标禁止浇灌在隔热层上。
◇ 在土质地面埋设标石时，标石规格为20cm×40cm×40cm的混凝土标石（可以是预制的混凝土标石，也可以现场浇注）。标石面高出地面1～2cm，便于找点和利用。
◇ 控制点埋设时，不锈钢标志面与标石面高度保持一致，以利于水准联测时标尺的自由转动。
3.2.4 D级GPS控制网点位编号
D级GPS点的点名冠以WA**D加流水编号，如：WA01D、WA02D、……WAnnD，点之编号尽量做到顺序连号，不得有重号。
当与旧点重合时，尽量利用旧点标石，采用原编号，并在点之记和控制点成果表中加以备注说明。
3.2.5 D级GPS网(点)观测
1.观测前的准备工作
（1）本次GPS网(点)的观测采用经计量单位检定合格的6台套以上的GPS接收机进行同步观测同组卫星。
表3-2：D级GPS控制网的野外观测仪器应满足下表的要求：
级别
接收机类型
观测量
同步观测接收机数
标称精度
D级
单频或双频
L1载波相位
≥2
≤（10mm+5×10-6×d）
（2）作业前应事先编制GPS卫星可见性预报表，并根据作业的接收机台数，编制作业调度表，其内容应包括观测时间、测站号、测站名称及接收机号等。
2. 观测的基本技术要求
表3-3：D级GPS控制网观测的基本技术要求应符合下表的规定：
项目 级别
D 级
卫星截止高度角（°）
15
同时观测有效卫星数
≥4
有效观测卫星总数
≥4
平均重复设站数
≥1.6
时段长度 min
静态
≥45
采样间隔 s
静态
10-30
时段中任一卫星有
效观测时间 min
静态
≥15
注：本次D级GPS网的观测全部采用静态定位方式。
3.天线安置应符合下列要求：
（1）用三脚架安置天线时一定要严格整平、对中，对中误差不应大于3mm，天线定向线应指向磁北，定向误差不得大于±5°。
（2）天线高量测时，应量测互为120°天线的三个位置，当互差小于3mm后，取中数采用，否则，应重新架设、整平仪器，量取天线高。在每时段的观测前后应各量测一次天线高，读数精确至1mm。
（3）GPS接收机开机经检验有关指示灯与仪表显示正常后，方可进行自测试并输入测站、观测单元和时段等控制信息。
（4）观测期间，不得在天线附近50m以内使用电台，严禁10m以内使用对讲机和手机。
4. D级GPS测量记录
（1）D级GPS测量记录手簿应采用统一印制的观测手簿进行记录，并应根据点位周围环境变化的情况更新点之记，观测手簿应用2H铅笔或碳素墨水填写。
（2）观测原始数据要转换为RINEX格式文件，且RINEX文件应满足下列要求：
◇ 保证数据文件中测站点名及其它信息的正确性；
◇ 保证数据文件中天线高的正确性，要求与手簿记录中的一致；
◇ 确保文件名的正确性和唯一性；
（3）无论原始观测数据，还是RINEX格式数据均要求做备份，应在现场复制一套，另一套保存在计算机硬盘中；
（4）测站上所有规定作业项目经认真检查均符合要求，记录资料完整无缺，将点位恢复原状后方可迁站。
3.2.6 数据处理
（1）外业观测数据处理
D级GPS控制网的野外数据处理宜利用GPS接收机的随机软件，按原码采用双差相位观测值进行基线解算，采用双差固定解作为最终结果。外业观测采集的数据通过随机软件输入计算机内，应转成RINEX格式进行备份。
（2）外业观测数据质量检核
◇ 相邻点间基线长度精度用下式表示：σ = ±
式中： σ —标准差（基线向量的弦长中误差mm）
a —固定误差=10mm
b —比例误差系数=20ppm
d —相邻点间距离（km）
◇ 同一时段观测值得数据剔出率，其值宜小于10%。
◇ 同步环坐标分量及环线全长相对闭合差应满足以下要求：
表3-4
等级
类型
D级
E级
坐标分量相对闭合差
6PPM
9PPM
全长相对闭合差
10PPM
15PPM
◇ 独立环闭合环坐标分量及环线全长相对闭合差应满足以下要求：
Wx≤3σ Wy≤3σ Wz≤3σ Ws≤3σ
式中：n为独立环边数； Ws=
σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。
◇ 复测基线的长度较差ds，两两比较应满足：ds≤2σ
式中：σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。
3.2.7 平差计算
在基线向量检验符合要求后，按照《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ73-97）的要求，进行GPS网的无约束平差和约束平差。
（1）无约束平差
无约束平差以三维基线向量及其相应方差—协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS-84系三维坐标为起算依据，进行GPS网的无约束平差。平差结果须提供各点在WGS-84系下的三维坐标、各基线向量及其改正数和其精度信息。
无约束平差中，各基线分量改正数绝对值应满足：
V△x≤ 3σ；V△y≤ 3σ；V△z≤ 3σ
σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。
（2）约束平差
利用无约束平差后的可靠观测量，在1980西安坐标系和开封市城市坐标系下进行三维约束平差或二维约束平差。平差中，对已知点坐标、已知距离和已知方位，可以强制约束，也可以加权约束。平差结果应输出在相应坐标系中的三维或二维坐标、基线向量改正数、基线边长、方位、转换参数及其精度信息。
约束平差中，基线分量的改正数与无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值应满足：
dV⊿x≤2σ dV⊿y≤2σ dV⊿z≤2σ
σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。
（3）精度指标
D级GPS控制网平差后网中最弱相邻点的相对点位中误差不大于±5cm，D级GPS网最弱边的边长相对中误差不应大于1/45000。

3.2.8 GPS高程拟合
位于楼顶及高差比较大的山地上等不便于进行水准高程联测的D级GPS点，其高程采用二次曲面拟合方式求得。平差时利用已联测等级水准的C、D级GPS控制点进行高程约束，所选择的约束点一般应在4点以上且须分布均匀。
3.3 E级GPS控制测量
3.3.1 E级GPS控制布网
E级GPS控制测量以D级GPS点为基础，采取边连式线的形式布设E级GPS网（点），平均边长不大于1.0km。
E级GPS控制网最简独立闭合环或复合路线边数及相邻点之间的平均距离如下表：
表3-5
级别
闭合环或复合路线边数
相邻点间平均距离
E级
≤10条
≤1.0km
相邻点最小距离可为平均距离的1/3-1/2；最大距离可为平均距离的2-3倍。
3.3.2 E级GPS控制网选点
E级GPS控制网选点必须遵守下列原则，并按下列规定进行:
（1）选点人员应由熟悉GPS测量技术的人员承担。选点前必须充分研究设计书的要求；充分了解测区的地理、地质、水文、气象等环境信息；熟悉可利用的各种设施、位置环境、交通、水电等信息。
（2）GPS待定点预先在现有成果图上圈定，应采用一级导线直接通视法保证相邻点通视，以满足以后日常测量使用方便的要求。点位应选在基础稳定，土质坚实的地面上或高大稳固的建筑物上，以便长期保存利用，点位目标要显著突出。
（3）应便于安置接收机设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角小于15°，以减少GPS信号被遮挡或障碍物吸收。
（4）应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等)，其距离不得小于200m；远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免电磁场对GPS信号的干扰。
（5）附近不应有强干扰卫星信号接收的物体，并尽量避开大面积水域，以减弱多路径效应的影响。
（6）点位应选在交通方便，有利于其它观测手段扩展与联测的地方。
（7）网形应有利于同步观测边、点联结。
（8）选点时应设计水准联测路线，对于要联测等级水准的GPS控制点，尤其是当点位处于河流、湖泊、水库的边缘时，在其位置选择上一定要考虑其水准联测的可能性。
（9）点之记：E级GPS点位于测图范围，无需绘制点之记。
3.3.3 E级GPS控制网埋石
（1） 埋石点的埋设规格见下图：（单位:cm）

图3-2
（2）控制点中心标志要求：
GPS点中心标志均为：Φ5cm×0.5 cm的不锈钢顶盖，中间焊接10cm长Φ0.8cm的实心不锈钢螺丝，底部有螺丝帽。不锈钢顶盖中间有球面隆起，并刻有“＋”字，不锈钢标志面上部刻有“开封市测绘局”，下部刻有“GPS控制点”字样。
（3）GPS点的埋设要求:
◇ 在水泥路面上埋设时，用切割机切割成20cm×20cm的正方形边框，边槽深0.5 cm，宽0.5 cm，中心用冲击钻钻孔，埋入标志，并用混凝土固紧，标石面与地面高度保持一致。
◇ 在沥青路面上埋设时，先将沥青面凿成20cm×20cm的正方形，深度以凿到路基碎石为准，清去杂土，灌入混凝土并埋入标志，标石面与地面高度保持一致。
◇ 在岩石面上可采用浇灌岩标办法，标石规格为20cm×30cm×15cm的混凝土标石，标石面与岩石表面高度保持一致。
◇ 在房顶表面浇灌房标时，标石规格为20cm×30cm×15cm的混凝土标石，浇筑前应将与屋顶的接触面打毛，再打入3-4颗水泥钉并清洗干净，使标石底面与房顶接触牢固，房标禁止浇灌在隔热层上；
◇ 在土质地面埋设标石时，标石规格为12cm×20cm×60cm的混凝土标石（可以是预制的混凝土标石，也可以现场浇注）。，标石面高出地面1～2cm，便于找点和利用。
◇ 控制点埋设时，不锈钢标志面与标石面高度保持一致，以利于水准联测时标尺的自由转动。
3.3.4 E级GPS控制网点位编号
E级GPS点的点名冠以WA**E加流水编号，如：WA01E、WA02E、……WAnnE，点之编号尽量做到顺序连号，不得有重号。
当与旧点重合时，尽量利用旧点标石，采用原编号，并在控制点成果表中加以备注说明。
3.3.5 GPS网(点)观测
1.观测前的准备工作
（1）本次GPS网(点)的观测采用经计量单位检定合格的6台套以上GPS接收机进行同步观测同组卫星。
表3-6：E级GPS控制网的野外观测仪器应满足下表的要求：
级别
接收机类型
观测量
同步观测接收机数
标称精度
E级
单频或双频
L1载波相位
≥2
≤（10mm+5×10-6×d）
（2）作业前应事先编制GPS卫星可见性预报表，并根据作业的接收机台数，编制作业调度表，其内容应包括观测时间、测站号、测站名称及接收机号等。
2.观测的基本技术要求
E级GPS控制网观测的基本技术要求应符合下表的规定：

表3-7
项目 级别
E 级
卫星截止高度角（°）
15
同时观测有效卫星数
≥4
有效观测卫星总数
≥4
平均重复设站数
≥1.6
时段长度 min
静态
≥45
采样间隔 s
静态
10-30
时段中任一卫星有
效观测时间 min
静态
≥15
注：本次E级GPS网的观测全部采用静态定位方式。
3.天线安置应符合下列要求：
（1）用三脚架安置天线时一定要严格整平、对中，对中误差不应大于3mm，天线定向线应指向磁北，定向误差不得大于±5°。
（2）天线高量测时，应量测互为120°天线的三个位置，当互差小于3mm后，取中数采用，否则，应重新架设、整平仪器，量取天线高。在每时段的观测前后应各量测一次天线高，读数精确至1mm。
（3）GPS接收机开机经检验有关指示灯与仪表显示正常后，方可进行自测试并输入测站、观测单元和时段等控制信息。
（4）观测期间，不得在天线附近50m以内使用电台，严禁10m以内使用对讲机和手机。
4.E级GPS测量记录
（1）E级GPS测量记录手簿应采用统一印制的观测手簿进行记录，并应根据点位周围环境变化的情况更新点之记，观测手簿应用2H铅笔或碳素墨水填写。
（2）观测原始数据要转换为RINEX格式文件，且RINEX文件应满足下列要求：
◇ 保证数据文件中测站点名及其它信息的正确性；
◇ 保证数据文件中天线高的正确性，要求与手簿记录中的一致；
◇ 确保文件名的正确性和唯一性。
（3）无论原始观测数据，还是RINEX格式数据均要求做备份，应在现场复制一套，另一套保存在计算机硬盘中。
（4）测站上所有规定作业项目经认真检查均符合要求，记录资料完整无缺，将点位恢复原状后方可迁站。
3.3.6 数据处理
（1）外业观测数据处理
E级GPS控制网的野外数据处理宜利用GPS接收机的随机软件，按原码采用双差相位观测值进行基线解算，采用双差固定解作为最终结果。
外业观测采集的数据通过随机软件输入计算机内，应转成RINEX格式进行备份。
（2）外业观测数据质量检核
◇ 相邻点间基线长度精度用下式表示：
σ = ±
式中： σ —标准差（基线向量的弦长中误差mm）
a —固定误差=10mm
b —比例误差系数=20ppm
d —相邻点间距离（km）
◇ 同一时段观测值得数据剔出率，其值宜小于10%。
◇ 同步环坐标分量及环线全长相对闭合差应满足以下要求：
表3-8
等级
类型
D级
E级
坐标分量相对闭合差
6PPM
9PPM
全长相对闭合差
10PPM
15PPM
◇ 独立环闭合环坐标分量及环线全长相对闭合差应满足以下要求：
Wx≤3σ Wy≤3σ Wz≤3σ Ws≤3σ
式中：n为闭合环边数； Ws=
σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。
◇ 复测基线的长度较差ds，两两比较应满足：
ds≤2σ
σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。
3.3.7 平差计算
在基线向量检验符合要求后，按照《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ73-97）的要求，进行GPS网的无约束平差和约束平差。
（1）无约束平差
无约束平差以三维基线向量及其相应方差—协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS-84系三维坐标为起算依据，进行GPS网的无约束平差。平差结果须提供各点在WGS-84系下的三维坐标、各基线向量及其改正数和其精度信息。
无约束平差中，各基线分量改正数绝对值应满足：
V△x≤ 3σ；V△y≤ 3σ；V△z≤ 3σ
σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。
（2）约束平差
利用无约束平差后的可靠观测量，在1980西安坐标系和开封市城市坐标系下进行三维约束平差或二维约束平差。平差中，对已知点坐标、已知距离和已知方位，可以强制约束，也可以加权约束。平差结果应输出在相应坐标系中的三维或二维坐标、基线向量改正数、基线边长、方位、转换参数及其精度信息。
约束平差中，基线分量的改正数与无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值应满足：
dV⊿x≤2σ dV⊿y≤2σ dV⊿z≤2σ
σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。
（3）精度指标
E级GPS控制网平差后网中最弱相邻点的相对点位中误差不大于±5cm，E级GPS网最弱边的边长相对中误差不应大于1/20000。
3.3.8 GPS高程拟合
位于楼顶上等不便于进行水准高程联测的E级GPS点，其高程采用二次曲面拟合方式求得。平差时利用已联测等级水准的D、E级GPS控制点进行高程约束，所选择的约束点一般应在4点以上且须分布均匀。
图3-3：GPS控制网

4 四等水准测量
4.1 四等水准网布设
四等水准网布设以二等水准点0063（C级GPS点）为基础，沿处于平地的GPS点采用闭合路线和结点网的路线形式布设。
4.2 四等水准观测
四等水准观测使用不低于DS3级的水准仪及三米区格式双面木质标尺，四等水准观测以中丝测高法进行单程观测。视距可直接读取，观测顺序为后─后─前─前。作业开始后的第一周内每天应检验i角一次。当i角稳定后每隔15天测定一次，i角不得大于±20″。
4.3 水准观测前必须对水准仪和水准标尺按下列项目进行检验
（1）水准仪检验项