毕业设计论文-昆山市玉山镇地下管线普查勘测专业技术设计

毕业设计论文-昆山市玉山镇地下管线普查勘测专业技术设计内容摘要：

”（排水管线除外）。 4）当管线特征既变径又变材时以变径为主，变材不填。 5）当管径在普查区变径后为的小管径不够本次探测标准时，管线可终止于变径符号。 6） 附属物和特征点同时存在时以附属物为主。 检修井内的三通、四通等应在特征栏如实填写，但直线点、变径点则不予填写。 7) 给水、燃气、热力、电力、通信类检修 井内侧长度、宽度、井直径大于等于 2 米时调查井框规格。 8） 电力地埋按电压分别调查，架空供电按电压并且区分回路分别调查；例如：一电杆上有二路 10千伏的回路和一路 ，应分别调查为 10千伏、 10千伏、 伏三类线缆。 地形图修测精度 修测的明显地物点间距中误差不得大于图上 毫米；明显地物点平面位置中误差不得大于图上 ；高程注记点中误差不大大于 米 图根控制点精度 图根控制点相对于起算点的点位中误差不大于 5厘米；相对于起算点的高程中误差不大 5厘米 成图比例尺 成图比例尺 为 1： 500 分幅编号 分幅：采用 50*50 正方形分幅 图幅编号：以图幅的西南角坐标正公里数编号， X 在前， y 在后，坐标值以 km 为单位，取小数点后两位为 1比 2020 分幅图号。 数据格式 数据库文件以测区为单位提交，命名方式 ，数据格式要求与 MS 以上版本兼容 图形文件命名方式为 ，要求于 AutoCAD R14 以上版本兼容。 提交管线图形用 DWG、属性文件用 MDB 格式文件保存。 4. 坐标系统选择与论证 淮海工学院二 〇 一六 届本科毕业设计（论文） 第 8 页 共 56 页 平面坐标系统确定 控 制网的坐标系统以与国家大地网的坐标系统取得一致为最理想。 此时，城市控制网便能够成为国家大地网的组成部分。 但是要使控制网完全采用国家统一坐标系统，必须具备下列条件之一： ①测区位于高斯投影 3 度 带中央于午线附近，同时测区平均高程面接近平均海水面； ②根据测区的 y 坐标和高程 H 计算的相对长度综合变形 δ /s=()*105 小于 1／ 40000。 在测绘中，地方独立坐标系和国家坐标系为平面坐标系的两种 坐标系统。 已有坐标系统为 1954 年北京坐标系， 三 度分带，中央 子 午线为 121 度。 对于工程测量和城市建设过程，建设区域不可能都有合适的投影子午线，势必可能有所差异，这样一来作业区域的高程和坐标或者是工程关键区域的高程和坐标能够与国家大地基准的参考椭球有较大的出入，在这种情况下，根据不同的投影区国家坐标系统，可能就会出现投影变形导致严重错误。 建立地方独立坐标系统来降低高程归化影响和是归化投影变形，误差控制在一个小范围的数据计算和实际大致相符，不需要任何修改，从而可以满足工程建设和实际应用。 综合昆山市玉山镇历史和 实际情况，需要建立 地方独立坐标系统 来实施本次地下管线普查工作。 高程坐标系统确定 采用 “ 1985 国家高程基准”。 坐标系统转换论证 独立坐标系统的建立 一个地区如果想要建立适合自己的独立坐标系，就得考虑三个元素：参考椭球，中央子午线，投影变换方式，这三种元素可以相互转换和应用。 其实就是根据当地实际情况重新确定这些元素，进而建立新的坐标系。 a: 参考椭球 我们建立地方独立坐标系，要思考参考椭球的定位、定向、还有几何的基本元素；结合这些要素最终使得投影面和椭球面尽量接近，从而在投影归算中 减少投影变形。 关键就是减少投影变换的差异，而重新考虑建立一个新的参考椭球。 具体图示如下 : 淮海工学院二 〇 一六 届本科毕业设计（论文） 第 9 页 共 56 页 图 41 投影面与椭球面示意图 b: 中央子午线 国家标准带中的中央子午线可以和标准中央子午线重合，可是如果我们工程测区远离标准带中央子午线时，就可以任意在测区找一经线当作当地中央子午线。 如果投影经线时，可能会变形，影响精度要求；这样就可以根据实际情况移动当地中央子午线，从而解决投影变换问题。 c: 投影变换方式 如果移动当地的中央子午线不能解决投影变换带来的误差，这时就要考虑是否有合适的投影面。 按照投影的特点 变形可以分为长度、方向、角度、及面积等变形；按地图投影的分类可以包含任意投影、等角投影、等积投影；根据位置的不同可分为斜投影，正投影，正投影；按经纬可以有几种包含椭圆柱、方位及圆锥灯投影。 为了保证精度要求可以考虑平均高度和补偿水平面作为投影面，使误差减小到精度范围。 在使用高斯投影的时候，独立坐标系减少 长度 变形 的方法 如下 ： 一 是采取高斯投影长度变形的而选用的抵偿高程面，用其作为投影面 ,变高程参考面以抵偿分带投影变形，此方法称为用抵偿高程面来进行的高斯正行投影； 二是根据移动中央子午线距离和当地实际情况的实 测面积偏移基准平面投影的方法，这种方法被称为高斯任意区域的正行投影； 三是移动中央子午线和改变高度参考面结合在一起进行综合分析，减少计算误差的两种普通方法，此种方法被称为以高斯正行投影的高度补偿任意带的投影方式； 上面的三种减少长度变形的方法是通过地方性椭球来实现的。 地方性椭球有下列三种情况如下： a: 不改变已知椭球偏心率和椭圆的中心，方向不变，只改变椭球的长半径大小的椭球体收缩或膨胀，投影面与椭球的椭球拟合 F1 最好； b: 将已知椭球沿经过基准点的法线平移 T，使长度归算到高程面与基准点椭球F2； c: 不改变已知椭球的定向与定位，同时改变已知椭球的扁率和长半轴，使两椭球的经过基准点时的法线重合； 在工程测量中，一般情况下地面边的高程高于投影基准面，因而高程投影的边长变淮海工学院二 〇 一六 届本科毕业设计（论文） 第 10 页 共 56 页 短；假定参考椭球面的边长投影到高斯上，就使得投影距离加长。 三种长度变形公式： a: 从地面水平投影到椭球面或一定高程的水平基准 H0 建立独立坐标系长度变形； ① 地面水平距离投影到椭球面的长度变形 1 1 HHSSR  （ 41） SH 为水平距离 R 为当地椭球平均曲率半径 ②地面水平距离投影到任意高程面 H0 的长度变形 01 ()S HHHS R    （ 42） H 为地面边高程 b: 椭球面距离投影到高斯投影的长度变形； 22 22 mySR （ 43） S 为椭球面边长 ym 为投影边两端 y坐标（去掉 500km 常数）的平均值 c: 边长的高程投影和高斯投影变形之和； 当 H0 =0 时，即投影至椭球面的长度变形，上式变为 222my HSSRR （ 44） 上述是在控制测量中的投影变换长度变形公式。 国家 坐标与昆山地方坐标的转换过程 常用坐标系的坐标转换模型 当两个坐标系进行转换时，归根到底由数学模型与求解转换参数的公共点决定，下面介绍一些通用的坐标转换模型，以及核心公式。 a : 平面四参数模型 数学模型为：   1122 c oss i n s i nc os)1( yxmyxyx   （ 45） 1 个旋转参数 a, 1 个尺度因子 m,2 个平移参数 y0、 x0 b : 布尔莎模型 如图 31 所示，两种空间直角坐标系 OXYZ 和 39。 39。 39。 39。 O X Y Z。 0 为 O 相对于 39。 O 的位置向量， x ， y ， z 为三个轴不平行面产生的尤拉角， m 为尺度不一致产生的尺度淮海工学院二 〇 一六 届本科毕业设计（论文） 第 11 页 共 56 页 改正。  00039。 39。 139。 X Y ZdXXXY dY m T T T YZZdZ                  (46) 式中 XT ， YT ， ZT 为两个坐标系的旋转矩阵。 1 0 00 c os c os0 si n c osX X XXXT  (47) c os 0 si n0 1 0si n 0 c osYYYYYT (48) c os si n 0si n c os 00 0 1ZZZ Z ZT (49) 由于 ( X ， Y ， Z )一般都很小，则式 (3— 4)简化为：  00039。 039。 1 0XYZXYXdXXXY d Y m YZZdZ                         (410) 公式（ 36）就是布尔沙模型，简称 B 模型。 该模型认为任意一点的坐标都受平移、旋转和尺度、 7 个参数的影响 ( 3个旋转参数 X ， Y ， Z。 3个平移参数 0dX ， 0dY ，0dZ ； 1个尺度参数 m)。 c : 简化模型 数学模型如下： 00039。 39。 139。 lkkklkdX X XXY dY dm Y YZ dZ Z Z                      (411) 淮海工学院二 〇 一六 届本科毕业设计（论文） 第 12 页 共 56 页 参数意义同布尔沙模型， 1 dm 为平均尺度参数，但只适合小范围内使用，误差精度低，它的求解只需两点即可。 d : 莫洛金斯基模型 数学模型如下： 00039。 139。 ( 1 ) 1k l kZYk Z X k kYXk l kdX X X XXY dY Y m Y YZ dZ Z Z Z                                       (412) 式中： X ， Y ， Z 为 3 个不平行而产生的尤拉角， m是尺度改正参数。 公式 38 即是莫洛金斯模型，简称 M模型。 M模型适用于两个不同参心坐标系间的坐标转换。 投影面与中央子午线及椭球参数的确定 在国家坐标系坐标变换中，我们假定 1980 国家坐标系的转换到一个地方坐标系统。 两个坐标转换的核心是投影面和中央子午线的不同， 80 西安坐标采用的投影面为国家大地基准确定的参考椭球面，它所使用的中央子午线为国家带的子午线；而对于我们假设的地方坐标系投影面为特定椭球面，特定椭球面和该地区的高程面或抵偿高程面叫 接近，它的中央子午线可以根据具体情况，在依据测区要求而确定。 确定了投影面后，这样一来国家椭。