东湖通道工程控制点联测技术报告新版.doc

东湖通道工程
控制网联测技术报告

编制单位：武汉市东湖通道工程第三项目部

编制人：

审核人：

审批人：

编制时间： 四月二十五日
一 概述 1
二 执行规范 2
三 完毕工作量 2
四 既有资料收集 3
五 人员及仪器投入 3
5.1 参与人员 3
5.2 仪器及软件 3
六 首级控制网联测 4
6.1 控制网测量规定 4
6.1.1 平面控制 4
6.1.2 高程控制 5
6.2 平面控制网复测 5
6.2.1 GPS观测 5
6.2.2 基线解算及无约束平差 6
6.2.3 约束平差 9
6.3 首级高程控制网复测 10
6.3.1 水准网布设 10
6.3.2 水准观测 11
6.4 检测成果评价 12
6.4.1 平面控制成果 12
6.4.2 高程控制成果评价 13
6.4.3 总体评价 13
七 加密控制网测量 14
八 提交资料 14

一 概述
1.1.1工程区位
东湖通道工程起于二环线水东段主线高架桥（红庙立交）起点桩号为DBK0+000，止于鲁磨路与东湖东路交叉口处桩号为DHTDK5+260，横贯东湖风景名胜区，线路由红庙立交接线桥梁段、东湖隧道段、东湖东路亲水平台组成，全长6560m。如下图所示：

图1工程区位图

二 执行规范
1、《公路勘测规范》（JTGC10—2023）；
2、《全球定位系统(GPS)测量规范》（GB/T18314—2023）；
3、《工程测量规范》（GB50026-2023）；
4、《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2023）；
三 完毕工作量
1、完毕东湖通道二等控制点复测6个；
2、完毕二等水准测量25km；
四 既有资料收集
由武汉市政工程设计研究院有限公司勘测设计院施测的成果资料见附近
1、工程测量交接桩登记表
经现场踏勘，现有控制点标石保存完好。控制点情况如下图2：

图2
五 人员时间及仪器投入
5.1 参与人员时间
为保证联测工作的顺利实行，项目共投入工程师3人，助理工程师5人，技术员及相关人员若干于2023年4月19日至20日2天完毕联测，测量时温度为21摄氏度微风。
5.2 仪器及软件
1、平面控制测量投入苏一光公司生产的SGS828型双频GPS接受机4台套。其静态平面标称精度为：2.5mm+1ppm ,高程标称精度为：5mm+2ppm。
2、高程控制测量投入Leica DNA03数字水准仪1台，标称精度高程中误差0.3mm/km。
3、数据解决及平差计算投入笔记本电脑3台。
4、GPS数据解决采用苏一光公司FOIF Geomatice Offfice数据后解决及平差软件。
5、水准网的平差采用清华山维NASEW智能图文网平差软件。
所有的仪器设备均经测绘仪器计量单位检定合格，并在有效期内，鉴定证书见附件。
六 首级控制网联测
6.1 控制网测量规定
6.1.1 平面控制
平面控制网检测的精度指标与基本技术规定按规范执行。具体的技术参数见以下两表：
表6.1 各级GPS测量作业的基本技术规定
级别
项目
二等
三等
静态测量
卫星高度角(°)
≥15
≥15
时段长度（min）
30～90
20～60
同时观测有效卫星数（个）
≥4
≥4
数据采样间隔(S)
10～30
10～30
PDOP
≤6
≤6
表6.2 GPS测量的精度指标
控制网级别
最弱边相对中误差
二等
≤1/120230
三等
≤1/70000
GPS观测的具体规定
1、作业前对光学对点器进行了检查校正,统一设定了接受机参数；
2、作业时天线严格置平对中，对中精度小于1mm；
3、天线定向标志线指向正北；
4、天线高每个时段观测前（开机前）、观测后（关机后）各量天线高一次。每次在相同的位置，从天线三个不同方向（间隔120°）量取。两次量取误差不大于±2mm时，取平均值记入观测手簿；
5、测量手簿均在现场按作业顺序完毕记录；
6、天天及时将当天观测结果录入计算机，并拷贝成一式两份；
7、数据文献均以观测日期为目录名进行存储和备份。
6.1.2 高程控制
高程控制网检测按规范执行，具体规定见下表：
表6.3 水准测量的重要技术标准
等级
每千米高差全中误差（mm）
路线长度（km）
水准仪等级
水准尺
观 测 次 数
往返较差
或闭合差
（mm）
与已知点
联测
附合或环线
二等
2
-
DS1
铟钢尺
往返
往返
4
表6.4 二等水准技术规定（水准尺为单面尺）
项 目
技术规定
视 线 长 度
≤50m
前 后 视 距 差
1m
前后视距累积差
3m
视线离地面最低高度
0.5m
基辅面（黑红）读数差
0.5m
基辅面（黑红）高差较差
0.7m
以上表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
6.2 平面控制网复测
6.2.1 GPS观测
本项目根据测区地形和交通状况、采用的GPS作业方法、设计的基线、最短观测时间等因素综合考虑，编制了观测计划表，同时依据具体情况，进行实时调整。本项目按照规范中二等GPS网的重要技术规定进行测量。
GPS控制网为网连方式构网。GPS控制网观测时如下图3：

图4
6.2.2 基线解算及无约束平差
天天及时下载观测原始数据，按规定剔除观测时间和观测质量不满足规定的卫星时段，然后用苏一光FGO数据后解决及平差软件进行了基线解算和检查。对不满足规定的基线进行了剔除和及时补测。
解算结果如下表：
表6.7 基线解算成果
序号
基线名
DX(m)
DY(m)
DZ(m)
距离
中误差 (m)
改正数 (m)
改正数 (m)
改正数 (m)
改正数 (m)
相对误差
1
DH02→DH04.1141
-1485.8622
473.9003
-1769.5187
2358.721
0.0309
-0.0085
0.0337
0.0188
-0.002
1: 76391
2
DH02→DH05.1141
-2161.5749
935.3936
-2955.3905
3779.1137
0.0245
0.0147
-0.0304
-0.0194
-0.0008
1: 154121
3
DH02→T029.1132
-645.1184
449.766
-1145.5756
1389.5362
0.0325
-0.0344
0.1008
0.0591
-0.0002
1: 42773
4
DH02→TD11.1141
-2188.395
325.2067
-2031.9122
3003.914
0.0291
-0.0324
0.0468
0.0281
0.0097
1: 103063
5
DH04→DH05.1135
-675.7127
461.4932
-1185.8718
1440.7829
0.0242
-0.0109
0.0398
0.0204
0.0011
1: 59447
6
DH04→DH05.1141
-675.7127
461.4932
-1185.8718
1440.7829
0.0242
0.0255
-0.065
-0.0387
-0.001
1: 59447
7
DH04→T029.1133
840.7438
-24.1343
623.9431
1047.2524
0.0284
0.0176
-0.01
-0.003
0.0126
1: 36928
8
DH04→T029.1135
840.7438
-24.1343
623.9431
1047.2524
0.0284
0.0178
-0.0282
-0.0208
0.0026
1: 36928
9
DH04→TD11.1132
-702.5328
-148.6937
-262.3935
764.5342
0.0224
-0.0004
0.0077
0.0011
-0.0015
1: 34056
10
DH04→TD11.1133
-702.5328
-148.6937
-262.3935
764.5342
0.0224
0.0096
-0.0003
0.0023
-0.0096
1: 34056
11
DH04→TD11.1141
-702.5328
-148.6937
-262.3935
764.5342
0.0224
-0.017
0.0362
0.014
0.0038
1: 34056
12
DH05→DH06.1135
-1469.4993
156.4446
-1261.451
1942.9776
0.0173
0.0166
-0.0458
-0.0297
0.003
1: 112427
13
DH05→DH06.1136
-1469.4993
156.4446
-1261.451
1942.9776
0.0173
0.0167
-0.0451
-0.0231
-0.0013
1: 112427
14
DH05→DH07.1136
-2310.1685
48.8073
-1688.2405
2861.7157
0.0204
0.0145
-0.035
-0.0257
0.0029
1: 140111
15
DH05→DH07.1137
-2310.1685
48.8073
-1688.2405
2861.7157
0.0204
-0.0039
-0.0085
-0.0075
0.0074
1: 140111
16
DH05→DH07.1137
-2310.1685
48.8073
-1688.2405
2861.7157
0.0204
0.0244
-0.0563
-0.0286
-0.0038
1: 140111
17
DH05→DH08.1135
-2779.8658
690.1922
-2995.7767
4144.7192
0.015
0.0689
-0.1477
-0.0739
-0.0174
1: 276864
18
DH05→DH08.1143
-2779.8658
690.1922
-2995.7767
4144.7192
0.015
-0.0093
0.0328
0.0275
-0.0082
1: 276864
19
DH05→DH09.1142
-2687.8687
1226.3566
-3768.3938
4788.4632
0.0183
-0.0038
0.0259
0.0209
-0.0077
1: 261083
20
DH05→DH10.1142
-2726.2945
1458.2382
-4151.7347
5176.4892
0.0187
-0.0011
0.0154
0.0115
-0.0043
1: 276080
21
DH05→T029.1135
1516.4565
-485.6275
1809.8149
2410.5817
0.0286
0.0206
-0.0441
-0.0249
0.0032
1: 84333
22
DH05→TD11.1133
-26.8202
-610.1869
923.4783
1107.1854
0.0206
0.0145
-0.0394
-0.0225
0.0026
1: 53695
23
DH05→TD11.1134
-26.8202
-610.1869
923.4783
1107.1854
0.0206
0.0259
-0.0643
-0.034
0.0064
1: 53695
24
DH05→TD11.1141
-26.8202
-610.1869
923.4783
1107.1854
0.0206
-0.0418
0.0601
0.0343
-0.0035
1: 53695
25
DH06→DH07.1136
-840.6692
-107.6373
-426.7894
948.9256
0.0175
0.0071
-0.0098
-0.0126
0.0005
1: 54257
26
DH06→DH07.1137
-840.6692
-107.6373
-426.7894
948.9256
0.0175
-0.0041
0.0055
0.006
0.0003
1: 54257
27
DH06→DH07.1137
-840.6692
-107.6373
-426.7894
948.9256
0.0175
0.0054
-0.0121
-0.0054
-0.001
1: 54257
28
DH06→DH08.1135
-1310.3665
533.7475
-1734.3257
2238.2655
0.021
0.0373
-0.0909
-0.0688
0.0098
1: 106716
29
DH06→TD11.1134
1442.6791
-766.6315
2184.9293
2728.1795
0.0239
0.0082
-0.0142
-0.0014
0.0072
1: 114169
30
DH07→DH08.1135
-469.6973
641.3849
-1307.5362
1530.2422
0.0233
0.0368
-0.0789
-0.0519
-0.0001
1: 65778
31
DH07→TD11.1134
2283.3483
-658.9942
2611.7188
3531.1511
0.0258
0.0023
-0.0039
0.0116
0.0108
1: 136725
32
DH07→TD11.1134
2283.3483
-658.9942
2611.7188
3531.1511
0.0258
-0.0009
0.0177
-0.0025
-0.0057
1: 136725
33
DH08→DH09.1142
91.9971
536.1644
-772.6171
944.9195
0.0156
0.0003
-0.0084
-0.0078
0.0016
1: 60700
34
DH08→DH10.1142
53.5713
768.046
-1155.958
1388.8857
0.017
0.0062
-0.011
-0.0187
0.0097
1: 81934
35
DH09→DH10.1142
-38.4258
231.8816
-383.3409
449.6619
0.0193
-0.0043
0.0016
0.0037
-0.0019
1: 23265
36
T029→TD11.1132
-1543.2766
-124.5594
-886.3366
1784.0433
0.0286
-0.0126
0.0261
0.0205
-0.0012
1: 62358
37
T029→TD11.1133
-1543.2766
-124.5594
-886.3366
1784.0433
0.0286
0.0309
-0.0175
-0.0045
-0.0233
1: 62358

表6.8 无约束平差结果
序号
点　名
纬度　(D:M:S)　　
经度　(D:M:S)　　
高程
点位中误差
中误差 (m)
中误差 (m)
中误差 (m)
1
DH02
30:34:59.94355N
114:22:55.99633E
5.8036
0.022
0.0083
0.0068
0.0192
2
DH04
30:33:53.20804N
114:23:39.43951E
5.5827
0.02
0.0057
0.0074
0.0178
3
DH05
30:33:08.50116N
114:23:55.37767E
4.9132
0.0095
0.0032
0.0034
0.0083
4
DH06
30:32:20.85108N
114:24:43.15869E
9.4248
0.0153
0.006
0.0052
0.0131
5
DH07
30:32:04.79783N
114:25:13.54466E
7.4621
0.0178
0.0063
0.0055
0.0158
6
DH08
30:31:15.38775N
114:25:19.64012E
13.6129
0.0136
0.0056
0.0057
0.0109
7
DH09
30:30:46.35097N
114:25:08.18427E
9.0892
0.0167
0.0069
0.0076
0.0132
8
DH10
30:30:31.88353N
114:25:05.90132E
10.0557
0.0172
0.0069
0.0073
0.0139
9
T029
30:34:16.74997N
114:23:11.07906E
5.0342
0.0242
0.0072
0.0101
0.0208
10
TD11
30:33:43.31542N
114:24:05.75250E
5.4349
0.0167
0.0051
0.0055
0.015

GPS控制网无约束平差网形图如下图5：

图5
经检查，本项目控制网中各基线的质量均通过同步环闭合差、异步环闭合差等检查。
6.2.3 约束平差
在WGS-84坐标系下对基线向量网进行三维无约束平差，求解各控制点在WGS-84坐标系中的三维空间坐标：然后反算出DH02-DH10的边长，并投影到椭球面，根据投影后边长和方位角，通过DH02计算DH10的坐标，然后在坐标系（114°）中，以DH02和DH10作为起算点，进行二维约束平差，求得各点在坐标系（114°投影高程面0米）中的坐标。
约束平差后精度状况良好，其结果见下表：
表6.9 东湖通道四标段控制网平差结果
序号
点名
x
y
中误差 (m)
误差椭圆
中误差 (m)
中误差 (m)
E(m)
F(m)
ET(D:M:S)
1
DH02
3384890.968
536600.618
<已知>
*****
*****
*****
*****
*****
2
DH04
3382839.836
537765.3164
0.0115
0.0088
0.0074
137:11:54
0.0082
0.0081
3
DH05
3381464.581
538194.9316
0.0075
0.0059
0.0047
1:18:44
0.0059
0.0047
4
DH06
3380001.784
539473.7756
0.0109
0.0089
0.0064
12:00:22
0.0088
0.0065
5
DH07
3379510.42
540285.5863
0.0113
0.0091
0.0068
179:24:23
0.0091
0.0068
6
DH08
3377989.444
540453.7804
0.0089
0.0073
0.0051
35:38:55
0.0066
0.0059
7
DH09
3377094.117
540151.6858
0.0107
0.0089
0.006
37:18:50
0.008
0.0072
8
DH10
3376648.367
540092.4706
<已知>
*****
*****
*****
*****
*****
9
T029
3383562.188
537007.0524
0.014
0.0111
0.0085
126:41:12
0.0095
0.0102
10
TD11
3382537.674
538467.614
0.0103
0.0079
0.0066
171:15:12
0.0078
0.0067

表6.10平面距离平差值
起点
终点
dx
中误差 (m)
dy
中误差 (m)
平距
方位角
中误差 (m)
相对误差
DH02
DH04
-2051.132
0.0082
1164.6984
0.0081
2358.7418
150.4107
0.0115
1: 205403

DH05
-3426.386
0.0059
1594.3136
0.0047
3779.148
155.0472
0.0075
1: 502419

T029
-1328.779
0.0095
406.4344
0.0102
1389.5478
162.9927
0.014
1: 99284

TD11
-2353.294
0.0078
1866.996
0.0067
3003.9415
141.5731
0.0103
1: 291719
DH04
DH05
-1375.255
0.0066
429.6152
0.0075
1440.7967
162.6517
0.01
1: 143859

T029
722.3523
0.0084
-758.2641
0.0106
1047.2618
313.6106
0.0135
1: 77500

TD11
-302.1621
0.0067
702.2976
0.0077
764.5416
113.2797
0.0102
1: 75016
DH05
DH06
-1462.797
0.0069
1278.844
0.0049
1942.992
138.8386
0.0084
1: 230017

DH07
-1954.162
0.0072
2090.6547
0.0052
2861.7451
133.0673
0.0089
1: 320231

DH08
-3475.137
0.0065
2258.8487
0.0056
4144.7528
146.976
0.0086
1: 479879

DH09
-4370.464
0.008
1956.7542
0.0073
4788.5119
155.8809
0.0108
1: 443058

DH10
-4816.214
0.0059
1897.539
0.0047
5176.5407
158.4961
0.0075
1: 688205

T029
2097.6071
0.0083
-1187.879
0.0101
2410.6042
330.477
0.0131
1: 183828

TD11
1073.0928
0.006
272.6824
0.0055
1107.1964
14.2576
0.0082
1: 135702
DH06
DH07
-491.3644
0.0069
811.8107
0.0054
948.9339
121.1852
0.0088
1: 107944

DH08
-2023.34
0.0089
980.0047
0.0068
2238.2852
154.034
0.0112
1: 202325

TD11
2535.8901
0.0084
-1006.162
0.0065
2728.2045
338.3584
0.0106
1: 256183
DH07
DH08
-1520.975
0.0093
168.194
0.007
1530.2469
173.6897
0.0116
1: 131838

TD11
3027.2545
0.0086
-1817.972
0.0068
3531.1886
329.0137
0.011
1: 321933
DH08
DH09
-895.3273
0.0069
-302.0945
0.0068
944.919
198.645
0.0097
1: 97080

DH10
-1341.077
0.0066
-361.3098
0.0059
1388.8962
195.0785
0.0089
1: 155917
DH09
DH10
-445.7499
0.008
-59.2152
0.0072
449.6659
187.5671
0.0107
1: 41840
T029
TD11
-1024.514
0.0086
1460.5616
0.0105
1784.06
125.0478
0.0136
1: 131425

6.3 首级高程控制网复测
6.3.1 水准网布设
根据工程实际情况，拟定BMT1、DB8为已知点，布设二等符合水准路线，从DB8出发，沿途联测DH8、B、DH7、BMT9、DH6、A、DB7、DH5、DB5、DH4、DH3、DB3、DH2，共计15个点，水准路线长度12.67km。
水准路线示意图如下图6：

图6
6.3.2 水准观测
水准测量选用的仪器为DNA03自动安平数字水准仪配3m铟钢条码水准尺，该仪器的标称精度为每千米水准测量高差中数偶尔中误差±0.3mm。
水准测量时如下图7：

水准外业观测结束后，进行内业计算。
6.4 检测成果评价
6.4.1 平面控制成果
计算平面坐标成果与原有首级控制点成果具体比较情况见下表：
表6.11 平面坐标比较表
点名
武汉市政设计院控制点平面坐标
复测控制点平面坐标
差值
北坐标X(m)
东坐标Y(m)
北坐标X(m)
东坐标Y(m)
ΔX(mm)
ΔY(mm)
ΔS(mm)
DH02
3384890.9676
536600.6180
起算点
DH04
3382839.8451
537765.3155
3382839.8361
537765.3164
-9.0
0.9
9.0
DH05
3381464.5914
538194.9339
3381464.5813
538194.9316
-10.1
-2.3
10.4
DH06
3380001.7931
539473.7777
3380001.7839
539473.7756
-9.2
-2.1
9.4
DH07
3379510.4240
540285.5894
3379510.4195
540285.5863
-4.5
-3.1
5.5
DH08
3377989.4430
540453.7805
3377989.4441
540453.7804
1.1
-0.1
1.1
DH09
3377094.1098
540151.6835
3377094.1169
540151.6858
7.1
2.3
7.5
DH10
3376648.3670
540092.4706
起算点

从上表可看出，北坐标X较差最大值为-10.1mm，东坐标Y较差最大值为-3.1mm。
平面控制点复测成果显示，原有C级GPS控制点精度状况良好，技术指标符合规范规定，成果满足规范规定。
6.4.2 高程控制成果评价
东湖通道工程高程平差采用清华三维EPSW进行水准网平差计算。
经整体平差后，每公里高差中数偶尔中误差为0.28mm＜1mm，每公里高差中数全中误差为1.94mm＜2mm，精度均满足规范规定。
水准路线往返差为7.5mm。
检测计算高程成果与原有二等水准控制点成果相比较，高程较差最大值相差7mm，较差最小值相差0.4mm，具体比较情况见下表：
表6.12 高程检测结果比较表
点号
联测高程
原高程
差值
m
m
mm
DB8
30.6215
起算点
DH8
30.0630
30.0626
0.4
B
22.9811
22.9799
1.2
DH7
23.8954
23.8934
2.0
BMT9
26.3477
26.3450
2.7
DH6
25.8567
25.8532
3.5
A
28.3946
28.3894
5.2
DB7
28.5162
28.5092
7.0
DH5
21.4031
21.3970
6.1
DB5
21.8046
21.7983
6.3
DH4
21.9950
21.9910
4.0
DH3
21.3689
21.3703
-1.4
DB3
21.6749
21.6763
-1.4
DH2
22.4420
22.4442
-2.2
BMT1
23.1395
起算点

高程检测结果显示，原有工程控制网二等水准点精度良好,各项技术指标满足规范规定。
6.4.3 总体评价
本次联测， GPS基线向量为WGS-84坐标系，GPS网平面平差成果为北京2023坐标系坐标，高程系统采用1985国家高程基准，仪器完全满足相应观测精度规定，数据解决的软件符合规定，解决的项目齐全，起算数据对的。最终平差计算成果技术指标到规范规定。
根据本次复测所得的坐标值及高程值与原设计院所交坐标值及高程值比较可得所交平面点及高程点均满足限差规定。可以继续使用，坐标仍采用设计院提供的坐标值。
七 提交资料
1、技术报告
2、武汉市政工程设计研究院有限公司勘测设计院施测的成果资料
3、控制点检测成果比较表（表6.11，表6.12）
4、仪器鉴定证书