矿区1_10000地形图修测技术设计书

矿区1:10000地形图修测技

术设计书

第一章概况

第一节目的与任务

由于近几年上海庙西矿区5个矿井正处于筹建和改扩建中，进行了大量的基础工程，致使地物变化较大，原有的地形图已不能满足正常生产及地质报告编制的需要。根据《上海庙西矿区1:10000地形图修测及1:20000地形地质图修编》技术设计（该设计已于2013年 11 月通过集团公司审查），新矿集团地质勘探公司于2014年1月～5月完成了上海庙西矿区地形图修测工作。

第二节测区地理概况

测区位于黄河东岸、古长城以北，在内蒙古自治区和宁夏回族自治区交界处，行政区划隶属于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克前旗上海庙镇管辖，距鄂托克前旗政府所在地敖勒召其镇方位294°，直线距离约56公里。地理坐标为：东经：106°36′29″-106°41′09″，北纬：38°20′24″-38°26′58″。

测区距宁夏银川市40余公里，距青银高速公路5公里，距银川市河东国际机场25公里，距在建的太中银铁路9公里，省道S203从勘查区西北侧经过，从定边到银川的307国道沿本工作区外南部通过。区内沙丘纵横，但交通较为便利。

气候情况：测区位于内陆大西北，受中纬度和西伯利亚高原冷空气的影响，全年

干旱少雨，风大沙多，年平均气温7.1℃。属于干旱-半干旱的大陆性气候。

第三节完成的主要工作量

本次工作先后投入10人次，投入的仪器设备有GPS接收机四台套，全站仪两台套，水准仪一台套，微机三台套，打印机一台套，喷墨绘图仪一台套，交通车两辆。

完成的主要实物工作量如下：

1、在国家控制点下布设D级GPS控制网一个，共27点；在D级GPS控制网下布设E级GPS控制网三个，共10点。

2、布设四等水准网一个，联测了所有地面上的D级GPS点，在国家Ⅱ等点“二墩子南”下布设，全网共计18点，共组成了4个闭合环，水准路线总长度为117.35km。

3、数字化修测地形图约260平方公里。

第四节已有测绘资料的分析利用

一、已有控制点资料分析

测区内有国家Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等三角网，其平面坐标为1954北京坐标系和1980西安坐标系，高程系统为1956黄海高程基准。我们对测区内的这些控制点进行了调查，发现部分表示保存完好，精度可靠，所以本测区内的国家三角点可以作为本工程平面控制的起算点。控制点的基本情况如下：

1954坐标系：

1、Ⅱ等点2个：红墩子、二墩子南。

2、Ⅲ等点1个：双庙东

1980西安坐标系：

1.、Ⅱ等点2个：红墩子、二墩子南。

2、Ⅲ等点1个：双庙东

起算点成果均来自内蒙古测绘科技档案资料馆。

二、已有图纸资料分析

测区内现有1:10000地形图，可作为选点和指导测绘生产时使用。

第二章专业总结

第一节作业的主要技术依据

1、GB/T 18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》（以下简称《GPS规范》）；

2、GB 12898-2009《国家三、四等水准测量规范》（以下简称《水准规范》）；

3、原煤炭部87年版《煤炭资源勘探工程测量规程》；

4、GB 50026-2007《工程测量规范》；

5、《煤矿测量规程》；

6、GB/T20257.2-2006《1:5000、1:10000地形图图式》。

7、GB/T18316-2008《数字测绘成果质量检查与验收》；（以下简称《检查与验收》）；

8、本项目《技术设计书》（以下简称《设计》）。

第二节技术设计执行情况

此项目在生产实施过程中，严格执行了国家技术标准系列和项目的技术设计书，没有违章生产的事项发生。

第三节平面控制测量

本次工程的首级平面控制为D级GPS控制网。在D级GPS控制网下，又布设了3

个E级GPS控制网。

一、D级GPS控制网的布设

D级GPS网在国家Ⅱ等点“二墩子南”、Ⅱ等点“红墩子”、Ⅲ等点“双庙东”3点下布设，全网共计27点，构网方式为边连式，组成23个4边同步环，施测105条有效基线，56条复测基线，最长边为7.3km，最短边为0.7km，平均边长为4.2km。

二、E级GPS控制网的布设

1、福城煤矿E级GPS控制网

福城煤矿E级GPS网是在D级GPS控制点“GPS05”、“福城北小山”、“GPS11”、“南工广”4点下布设，全网共计8点，构网方式为边连式，组成4个同步环，施测18条有效基线，2条复测基线，最长边为4.5km，最短边为0.074km，平均边长为2.2km。

2、黑梁煤矿E级GPS控制网

黑梁煤矿E级GPS网是在D级GPS控制点“黑梁矿”、“GPS05”、“GPS11”3点下布设，全网共计6点，构网方式为边连式，组成3个同步环，施测12条有效基线，2条复测基线，最长边为3.98km，最短边为0.13km，平均边长为1.74km。

3、沙章图煤矿E级GPS控制网

沙章图煤矿E级GPS网是在D级GPS控制点“GPS01”、“GPS02”、“GPS03”3点下布设，全网共计6点，构网方式为边连式，组成4个3边同步环，施测12条有效基线，2条复测基线，最长边为2.17km，最短边为0.143km，平均边长为1.4km。

三、选点及埋石

D级、E级GPS控制点均选在便于安置接收设备和操作、视野开阔、被测卫星高度角大于15°、点位附近无大功率电磁波发射源和高压输电线、交通方便、有利于扩展和联测、点位基础稳定、易于长期保存的地方。

四、观测

1、D级GPS观测

D级GPS测量使用4台瑞士徕卡公司双频接收机(仪器标称精度:5mm+1ppm×D) 进行同步静态观测,观测时段在UTC时间0～24h之间任意选取，但没有跨越UTC时间0h （北京时间8h），观测前根据星历预报认真编制了观测计划，每一时段同步观测卫星有效颗数均大于4颗，有效观测卫星总数均大于6颗，卫星数据采样率为15s，卫星高度角均大于15°，GDOP值小于6，各条观测基线的整周模糊度倍率因子在1.5以上，保证卫星与接收机之间具有较强的图形强度。

GPS网每个同步环观测一个时段，每时段观测60分钟，GPS观测前后各量取仪器高一次读数至1mm，两次量测较差均小于3mm,取中数使用。

2、E级GPS观测

E级GPS测量使用4台瑞士徕卡双频接收机(仪器标称精度:5mm+1ppm×D) 进行同步静态观测,观测时段在UTC时间0～24h之间任意选取，但没有跨越UTC时间0h（北京时间8h），观测前根据星历预报认真编制了观测计划，每一时段同步观测卫星有效颗数均大于4颗，有效观测卫星总数均大于6颗，卫星数据采样率为15s，卫星高度角均大于15°，GDOP值小于6，各条观测基线的整周模糊度倍率因子在1.5以上，保证卫星与接收机之间具有较强的图形强度。

GPS网每个同步环观测一个时段，每时段观测60分钟，GPS观测前后各量取仪器高一次读数至1mm，两次量测较差均小于3mm,取中数使用。

四、数据处理

1、D级GPS控制测量

(1)基线处理

D级GPS网数据处理使用“LEICA Geo Office 7.0”GPS数据处理软件进行，首先将GPS点观测数据转换成Rinex(*.yyo 、*.yyn)格式数据，然后导入Rinex数据（*.yyo 、

*.yyn ），基线解算在WGS-84坐标系下以同步观测时段为单位，采用广播星历按单基线双差固定解进行解算。各条基线均加入了对流层延迟修正；基线长度大于5km 时加入了电离层改正；通过删除卫星、删除时间和选择不同误差改正模型等方法进行人工干预解算基线，以单基线双差固定解作为最终结果。

(2)数据质量检核

外业观测数据按GPS 数据处理规范要求的项目进行检核，根据数据处理后的基线双差固定解按照规范规定的主要精度指标对复测基线、同步环、异步环进行数据质量检核，如超限应剔除超限基线或重测，直到符合要求为止，D 级GPS 控制网的观测精度情况见下表。

表D 级GPS 控制网观测精度统计

① 相邻点间基线长度精度用下式表示：

σ = ±22)*(d b a

式中： σ —标准差（基线向量的弦长中误差mm ）

a —固定误差=5mm

b —比例误差系数=1ppm

d —相邻点间距离（km ）

② 同一时段观测值的数据剔除率，其值宜小于10%。

③同步环闭合差应满足下表要求：

同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的限定(1×10-6)

④ 独立闭合环或闭合路线坐标闭合差应满足：

Wx ≤3n σ

Wy ≤3n σ

Wz ≤3n σ Ws≤3n σ

式中：n 为闭合环边数；

σ—相应级别规定的精度(按实际平均边长计算)。 Ws=222z y x W W W ++

⑤ 复测基线的长度较差ds ，两两比较应满足： ds≤22σ

σ—相应级别规定的精度(按实际平均边长计算)。

(3)三维无约束平差

D 级GPS 网三维无约束平差主要进行了内部精度分析、粗差分析、单位权方差因子估算，提取纯净基线构网。在基线向量检核合格后，利用“LEICA Geo Office 7.0”以三维基线向量及其相应方差—协方差阵作为观测信息，D 级GPS 网以一个点的WGS-84系三维坐标作为起算依据，进行GPS 网的无约束平差；

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

式中：σ—相应级别规定的精度（按网的实际平均边长计算）。