测绘工程项目设计.doc

一、作业目的、任务
为了充分开发信丰县域内桃江的水力资源，促进信丰县经济发展，赣州优恩江源电力投资有限公司拟在桃江五洋段内建设一座水力发电站。发电站的前期工程和勘测设计任务委托给赣西土木工程勘测设计院来完成。其前期工程的测绘作业由赣西土木工程勘测设计院测绘分院主持实施。
本次测绘作业主要包括以下几项：
1、 坝区1:500地形图约0.4平方公里。
2、 四等水准路线从信丰县城至赣县王母渡镇总长约50公里。
3、 库区内横断面23个，纵断面从信丰县城至赣县王母渡镇总长约50公里。
4、 库区1:5000地形图约10个平方公里。
二、测区概况
五洋电站位于江西省信丰县的东北部，信丰县与赣县交界处，西牛镇星村的小五洋村，桃江五洋滩的下游约500米处。库区位于东经114°52′30″~115°03′52″,北纬22°30′~22°32′,行政隶属于江西省赣州市信丰县。测区内平均海拔约145米，最高海拔约313米。测区西南部为信丰县政治、经济、文化和交通中心――嘉定镇，地势较为平坦，平均海拔约150米；测区东部和北部山峦起伏，山体坡度较大，多在60°以上，地势较为复杂；测区西部山地和平坦地区约为各占一半。
本测区气候属亚热带，全年气候温和，年平均温度在18℃左右，雨量充沛，年降雨量在829毫米~2339毫米，日照充足，四季分明。
测区交通极为不便，没有与一条主要交通要道相邻，只有一条4~5米宽坑坑洼洼的简易公路与外界联接，距西牛镇的星村有11公里，距信丰县城19公里，距赣县的王母渡镇约18公里。测区内居民地密度不大，人口较为稀少。
测区内植被覆盖密集，山上树木多在5~6米高，树林中灌木丛生，灌木高3~5米，这给控制选点和测绘地形图带来了很大的困难，为作业带来了不便，增加了大量清除障碍物的工作量。
三、项目执行的技术标准
1、《水利水电工程测量规范》（SL197－97）；
2、《城市测量规范》（建设部1996年标准）；
3、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准；
4、国家测绘局颁发的《1：500，1：1000，1：2000地形图图式》。4
5、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准；
6、《工程测量规范》中华人民共和国2000年标准；
7、本技术设计书。
四、已有资料情况分析
1、图件资料
有对照最新航片修测出版的1:10000地形图8张，图件精度满足控制选点设计要求，可供踏勘和图上选点使用；另有测区1:50000地形图一张，可供踏勘使用。
2、平面控制资料
　　在测区范围及四周有江西省测绘局提供的四个国家三角点。其中松山下为国家三等点，其余三个芭蕉坑、新屋下和马屋为国家四等点。此四点所在图幅号为G－50－(19)，采用克拉索夫斯基椭球体，1954年北京坐标系，1956年黄海高程系，6°带中央子午线为117°,3°带中央子午线为114°。由于时代久远，这四点中的松山下已情况不明；芭蕉坑已找不到，可能已遭破坏；新屋下的柱石已被挖出，盘石保存较好；马屋点位完整，但标石中心标志已部分损坏，所以可供本次作业用的计有新屋下和马屋两个点，精度基本上能满足作为测区首级网的起算数据使用。以上几个点的觇标已完全被破坏，不复存在。
3、高程控制资料
　　测区内有国家二等水准点赣桃11，有国家三等水准点赣桃11－1及四等国家水准点IV－3－T14，IV－3－T15，IV－3－6，IV－3－T16，IV－3－T17，IV－3－T18，IV－3－T19，IV－3－T20，IV－3－7，IV－3－T21，IV－3－T22，IV－3－8，IV－3－T23，IV－3－T24，高程系统为1956年黄海高程系（1959年平差和东南部平差）和吴淞高程系。测区内保存较为完好的有赣桃11，IV－3－T20和IV－3－14三点，且IV－3－T20怀疑有移动。其余各点均已破坏或丢失，另有信丰县水文站提供的一个四等国家水准点BM1，位于同益山塘茶芫水文站大门旁，但该点的黄海高程系和吴淞高程系换算混乱，不能使用。从已有的资料分析来看平面控制资料和高程控制资料完全能满足“规范要求”，上述可用的各点均可作为测区首级控制的起算点。
起算数据列表如下：
表一、平面控制起算数据
序号 点　　名 等级 6°带Lo=117°
X(m) Y(m) H(m) 备注
1 松山下 III 2820957.14 20289795.64 303.5
2 芭蕉坑 IV 2820948.48 20295206.00 402.7
3 新屋下 IV 2820410.04 20292342.85 302.6 XW02
4 马屋 IV 2815709.80 20294253.31 313.2 MW01
3°带Lo=114°
B L X(m) Y(m)
1 松山下 III 25°28′48.98″ 114°54′35.53″ 2819619.78 38591495.15
2 芭蕉坑 IV 25°28′51.42″ 114°57′49.11″ 2819732.97 38596902.05
3 新屋下 IV 25°28′32.50″ 114°56′06.97″ 2819130.41 38594052.93
4 马屋 IV 25°26′00.82″ 114°57′17.90″ 2814476.30 38596067.86
表二、高程控制起算数据
序号 点　　名 等级 标石类型 H高程(m) 备注
黄海 吴淞
1 赣桃11 II 丙 146.770 148.647
2 IV-3-T20 IV 己 142.289 144.170
3 IV-3-T14 IV 己 132.425 134.309
五、平面控制的设计实施
1、 首级控制的设计
首级控制拟在四等国家三角点的基础上布设GPS网。
整个网由多个同步环组成，整体平差。平面起算数据为江西省测绘局提供的四个国家三角点成果。由于原四等网采用高斯－克吕格分带投影，有3°带和6°带两套坐标系统，6°带中央子午线为117°，3°带中央子午线为114°。本次测区中心经度约为114°58′，离中央子午线较远，长度变形较大，最大变形达到了约9cm/km,其变形已超过了国家规范规定的2.5cm/km的要求，故最好采用1.5°带或任意投影带来限制长度变形。但由于本项工程的性质和特点，坝区范围较小，为了与其它测绘成果系统统一，还是选择中央子午线为114°的国家3°带，取1954年北京坐标系。GPS网的布设规格和技术要求均按规范规定的作业依据有关条款执行。
首级控制点在地面均为现场混凝土浇灌约为0.5米深的标石，屋顶点为凿刻标志。控制点均选在高建筑物上或较为稳固便于使用的地面上，便于寻找和长期保存。点号编号统一采用Ni。
首级网的观测采用Trimble 4000SE单频GPS接收机（三台套）进行外业观测，其标称精度为:
距离：10+2×10-6×d（mm）
高程：20+2×10-6×d（mm）
方向：1+5/d（s）
其中d为基线边长度（单位：公里）。
全网共由9个同步环组成，每条基线观测时长50~60分钟，观测方法和限差要求均按规范规定的有关条款执行。内业在笔记本电脑上利用Trimble公司的专用数据传输软件传输数据，基线解算和平差处理采用武汉大学的GPSADJ　GPS网与地面网平差或联合平差软件。软件均为商品化软件能确保成果计算的正确性和可靠性，计算中数字取位均按规范有关条款执行。
2、 加密控制
加密控制拟在GPS网控制点基础上利用经严格检验的全站仪TOPCON　GTS311（其标称精度为:测角2″，测距2+2×10－6mm）和NIKON　DTM430E（其标称精度为:测角2″，测距3+2×10－6mm）布设1~2个点的支导线。支导线的距离往返观测。限差要求均按规范规定的有关条款执行。
六、高程控制的布设
高程控制拟在测区内已有二等水准点和四等水准点之间沿桃江左岸按四等水准要求布设附合水准路线。在桃江左岸的地面上的GPS点和部分支导线点联测入水准路线中，平面控制没有的地方在路线上每隔1~2公里凿刻一个水准标石。水准测量采用经严格检的S3型自动安平水准仪SOKKIΛ CB2Ⅱ和经检验的区格式木质双面水准标尺进行观测，观测方法和限差要求及数字取位均按规范有关条款执行。水准平差按测站定权和距离定权进行两次严密平差，以便检核。
七、1:500坝区地形图测绘
坝区地形图测绘，外业数据采集设备为经严格检验的全站仪TOPCON　GTS311（精度:测角2″，测距2+2×10－6mm）、NIKON　DTM430E（精度:测角2″，测距3+2×10－6mm）、TOPCON　GTS225（精度:测角6″，测距5+3×10－6mm）、其操作严格按照1:500数字化地形图碎部测量的技术要求执行。坝区测图长约1公里，宽约0.4公里，面积约0.4平方公里，坝址处桃江两岸的山上一定测到山脊，冲沟底部测到正常高以上。
内业采用南方CASS5.1成图系统数字化成图，成果由绘图仪打印和光盘刻录输出。

八、库区上游纵横断面图测绘
河道纵断面从信丰县到五母渡镇长约50公里，河道横断面从信丰县到小五洋间隔600~800米一个，每个坝址下游围水测3个断面，王母渡加测一个断面，共计约23个横断面。每个横断面两岸测到正常高以上。
九、1:5000库区地形图测绘
库区地形图测绘，外业数据采集设备为经严格检验的全站仪TOPCON　GTS311（精度:测角2″，测距2+2×10－6mm）、NIKON　DTM430E（精度:测角2″，测距3+2×10－6mm）、TOPCON　GTS225（精度:测角6″，测距5+3×10－6mm）、TOPCON　GTS221D（精度:测角6″，测距5+3×10－6mm）、其操作严格按照1:5000数字化地形图碎部测量的技术要求执行。库区约10个平方公里。内业采用南方CASS5.1成图系统数字化成图，成果由绘图仪打印和光盘刻录输出。
十、工作进程、时间安排
由于时间紧任务重，为了保质保量地完成本次作业任务，安排3个测绘小组同时开工，各小组除上述各套仪器设备外，还各配备对讲机一对，电记本电脑一部等。
其进度安排如下表：
工 程 进 度 表
时  间 小组 任      务 备 注
2003.12.10~2003.12.15 甲 进场，联系住宿、饮食、交通等。
乙 进场，测区踏勘，GPS控制点、导线点和水准点选点埋石。
2003.12.16~2003.12.31 甲 水准观测，检查，计算平差，数据整理。
乙 GPS控制点外业观测和内业数据整理，平差解算。
丙
2004.01.02~2004.01.20 甲 坝区1:500数字化测图，外业碎部点数据采集，外业检查，内业数字化成图。
乙 50公里纵断面测量，外业检查，数据整理。
丙 23个横断面测量，外业检查，数据整理。
2004.01.24~2004.02.23 甲 库区10个平方公里1:5000数字化地形图的测量，绘图及检查。
乙
丙
2004.02.24~2004.03.01 甲 内业数据和图形的检查，资料整理。
乙
丙
十一、检查验收
1、检查验收分三级进行。一级为作业员自检自查；二级为作业队专职检查员队作业员所交成果的检查，队专职检查外业检查不少于图幅数的30％，内业检查为60％；三级检查为院抽样检查，外业不少于15％，内业不少于50％。
2、检查内容。按测量有关规定检查
十二、上交资料
1、 测绘技术设计书和技术总结书各一份。
2、 平面控制点图一张。
3、 平面和高程控制点成果表一份。
4、 控制点点之记一份。
5、 1：500坝区地形图底图一份。
6、 1：500坝区地形图蓝图三份。
7、 库区纵横断面数据一份。
8、 成果汇总光盘一张。