88金矿D级控制网方案设计.docx

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D级GPS控制网测量技术设计

一、工作任务及工作流程
1、工作任务
*****矿区金矿普查属中央地质勘查基金项目。探矿权人属国土资源部中央地质勘查基金管理中心。
二一四测绘院测绘院,承担了*****矿区金矿普查及D级GPS控制网布设和观测等工作。为矿区的地质找矿提供测量依据。
2、工作流程
收集测量资料----测量方案设计----选点、埋石----D级GPS网静态测量----测量平差----资料整理----提交资料。

二、测区概况
1、地理位置、交通状况
普查区位于湖南省衡东县白莲镇永安村、先锋村、山花村等行政村境内，距离衡东县城约50公里，矿区至衡东有县级公路相通，与京珠高速、京广铁路、武广高铁相连，交通十分方便（见交通位置图）
2、社会经济状况
矿区所在地属于丘陵区，海拔最高标高为230m，最低标高64.0m，相对高差166m。一般为120～150 m，总体是北西、东南相对高，中间地带低。

本区的气候属亚热带气候，一年四季分明，年平均气温17.8℃，一月平均气温5.5℃，七月平均气温29.8℃；雨季多在每年的3-6月，年降水量799.4-1820.1mm，年平均降水量1410mm。雨量充沛，水源充足。
工作区内山涧溪水及小水塘较多，其中北部罗家冲有一小水库—先锋水库。在矿区中央有一小溪穿过，由东向西流经工作区汇入白石桥渠。区内经济以农、林业为主。
3、勘查区所在位置位于1:50000地形图的图幅号为G49E005021内，面积11.45km2，勘查区拐点坐标见表2-1。
勘查区拐点坐标 表2-1
拐点
编号
地理坐标（西安80）
直角坐标（西安80）
东经
北纬
X
Y
1
113°01′00″
27°16′00″
3017562.7
38402627.8
2
113°03′30″
27°16′00″
3017531.0
38406754.0
3
113°03′30″
27°14′00″
3013837.1
38406726.2
4
113°02′15″
27°14′00″
3013852.7
38404662.5
5
113°02′15″
27°15′00″
3015699.7
38404676.7
6
113°01′00″
27°15′00″
3015715.7
38402613.3

三、测区已有控制点及其利用
本测区高程系统为1985年国家高程系，坐标系统为西安80坐标系。投影带的中央子午线为114°，带号38。
通过了解及踏勘，测区起算点由湖南省第一测绘院布设施测的C级GPS控制（网）点（三等水准），通过踏勘距矿区最近的C级GPS控制（网）点二个，即：杨桥、黄龙,起算点坐标见表3-1。均拥有80西安坐标系和85年国家高程系成果。成果由湖南省国土资源信息中心提供，采用此二点作为本次GPS控制网的起算数据。
长山冲金矿起算点坐标 表3-1
点名
等级
横坐标（X）
纵坐标（Y）
高程（H）

C级

C级

四、作业及验收依据
1、《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2009；
2、《地质矿产勘查测量规范》GB/T183141-2001；
3、本技术设计书；

五、D级GPS控制网设计
1、布网：
本次GPS控制网设计等级为D级,在两个C级GPS控制点为起算点下布设，本着经济适用的原则，D级GPS网设计最长边为22Km（已知点连接边），最短边为0.8Km，平均边长4.5Km。GPS网主要采用边连接形式，（详见附录1控制网设计网图）。点位设计10点，其中起算点2点，新点8点。按照每点至少平均独立观测1.6次的原则：
本次D级GPS控制网，采用南方S86、S60卫星接收机各二台。静态平面精度5mm+1ppm，静态高程精度10mm+1ppm。设备使用前均检验合格。
K=INT（1.6×N/M）
    式中：K为观测时段
    N为点数
    M为仪器台数
由上式可见，D级GPS网设计观测时段数应不少于4个. 
2、基线条件精度指标：
    GPS相邻点间精度应满足:
固定误差: a≤10mm 比例误差系数: b≤10ppm
标 准 差:б=±
式 中: d为相邻点间的平均距离,单位:km
四 等：d取4.5 km, σ标准差(mm)=46.1mm
    各独立环坐标分量闭合差：
wx=wy=wZ≤2σ
ws≤20ppm
    式中:n为独立环中基线边的个数
    复测基线的长度较差限差：
    ds ≤ 2σ
式中:n 为同一边复测的次数
   3、选点、埋石：
选点埋石必须按工序的要求先后进行。GPS控制点应选在利于保存且稳固处,且便于安置仪器和操作，周围视野开阔，高度角15度以上的范围内，不得有成片障碍物阻挡卫星信号，远离高压输电线，其限距不小于50米等。标石埋设一律采用现场浇灌混凝土的方式，其规格为：上面20＊20厘米，下底40＊40厘米，深40厘米。
4、GPS观测：
⑴ 观测时满足D级GPS测量作业的基本技术要求。
具体操作要求见表5-1：
D级GPS测量作业的基本技术要求 表5-1
项目
静态测量要求
同步观测仪器数
4台
卫星截止高度角
≥15°
有效观测卫星数
≥4颗
观测时段数
4
观测时段长度
≥45分钟
数据采样间隔
5秒
精度因子PDOP
≤6
时段内任一卫星有效观测时间（min）
≥15
接收机天线对中误差小于2mm，仪器高量至1mm。观测中不记录气象元数。
⑵ 观测作业前作好下列准备工作：
a．根据静态观测模式，参与作业的接收机所配置的参数应相同。
b．每天出工前，检查电池容量是否满足作业要求，当天晚上充电，数据存储设备应当有足够的存储空间，仪器及其附件应齐全。
c．天线利用三角架直接光学对中，并整平圆水准和管水准气泡。
⑶ 观测作业要求：
a.观测组严格遵守调度命令，按规定时间同步观测同一颗卫星，观测组不得擅自更改观测计划。本次观测时段长度要求60分钟以上。（调度安排见附录二，GPS静态观测作业调度表）
b.需检查接收机的电源电缆，天线等连接正确，接收机的工作状态正常后才能启动接收机开始观测。
c.每个时段观测前后各量取天线高度一次,两次互差不得大于3mm,观测中作业员要逐项填写测量手簿。
d.一个时段观测过程中严禁以下操作:关闭接收机重新启动;进行自测试;改装接收机预置参数，改变天线位置，按关闭和删除文件功能键等。
e.静置和观测期间防止仪器震动,不得移动仪器,要防止人员或其它物体碰动天线或阻挡信号。
f.在作业过程中，不得在天线附近使用无线电通讯，当必须使用时，对讲机应距天线10米以外。
⑷外业测量记录及数据处理
a.观测纪录内容包括测站名，测站号，时段号，观测员，观测日期，接收机编号，天线高，近似经纬度及近似高程等。
b.及时将当天观测纪录结果录入计算机，并拷贝成一式两份。
c.数据文件备份时，宜以观测时间为目录名，各接收机为子目录名。
5.平差计算：
5.1 三维无约束平差：选用双差固定解作为最终基线成果进行平差；提取独立基线，组成网形；进行三维无约束平差计算，检核控制网的内部符合精度；进行重复基线和异步环检验，检核基线有无粗差。
   5.2 质量检验符合要求后，录入起算数据，本D级GPS控制网以原有控制点杨桥、黄龙为起算点进行二维约束平差。最后输出平面控制点各点坐标、边长、方位角及精度信息。
   质量检验：GPS控制网经过三维无约束平差、同步环检验、异步环检验、重复基线检验，均应符合规范要求，则证明观测数据可靠，基线解算正确。
5.3.本次D级GPS控制网主要精度指标
   最弱边的相对中误差不得超过1/40000，相邻点基线分量中误差水平分量20mm、垂直分量40mm。
5.4 本次基线解算及平差计算采用南方测绘 GPS数据处理4.4平差软件进行。基线计算采用双差相位观测值作为起算值的卫星坐标一般由广播星历确定。（星历预测图见附件三）

六、GPS水准高程
对于本次D级GPS控制点的高程，采用二个已知点杨桥、黄龙的高程与待定点进行拟合计算，将GPS大地高转化为GPS正常高。

七、质量保证措施：
⑴ 测量仪器均按规定时间要求进行检校，本次使用的南方S86、S60卫星接收机各二台均由湖南省测绘仪器检测中心检定合格。
⑵ 测量人员在项目开展前，集中学习本设计书及相关规范。
⑶ 每天作业完成后，班组内部互检及组长审核签名。
⑷ 每天资料及时整理清楚，当天事当天清。
⑸ 对工作中出现的问题，及时沟通、汇报，及时处理。
⑹ 在所有测量资料提交前，须经内部自检。

八、安全文明生产保证措施：
⑴ 建立健全安全生产责任制，明确安全生产责任，强化安全意识，切实贯彻“安全第一，预防为主”的方针，认真执行国家和我队的有关安全生产的法规和规章制度;
⑵ 明确项目负责人是安全的第一责任人，项目设专职安全员一名，作业组设兼职安全员，明确安全员对安全生产的责任，安全员有权决定停工整改;
⑶ 坚持文明施工，测绘仪器及配套设备堆放整齐、使用合理、管理有序。
⑷工作人员野外工作时，必须结伴而行，并随身携带蛇药，防止毒蛇咬伤。工作区植被较发育，必须做好森林防火工作。
⑸ 自觉遵守国家及地方法律法规，对内要团结互助，对外搞好与矿区群众的关系，杜绝治安事件的发生。

九、测量工作安排
人员安排：项目负责人一人，工程师两人，助理工程师两人，技术员一人，测工两人，分一个作业组。
仪器安排：采用南方S86、S60卫星接收机各二台：静态平面精度5mm+1ppm，静态高程精度10mm+1ppm。

十、提交资料
⑴ 本测量设计书（一份）
⑵ D级控制网成果及平差资料（一份）
⑶ 点之记成果（一份）
⑷ 技术总结报告（一份）
(5) 数据文件（一份）

十一、附件
⑴ D级GPS控制网设计网图
⑵ 星历预测图
(3) GPS静态观测作业调度表

附件一
D级GPS控制网设计网图

附件二
GPS静态观测作业调度表
附件三
星历预测图