基础地形图测绘技术设计书

洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 1 基础地形图测绘技术设计书 一、任务概况 任务来源 受 的委托，我 单位 承担 1： 1000 地形图测绘工作。 为了顺利完成这次任务，规范和指导生产 ，编写本项目技术设计书，作为该项目的主要作业依据。 区范围 西省南部， 临汾盆地北端 。 具体位于东经 111 20 111 53，北纬 36 05 36 32之间。 东倚巍峨矗立的中镇霍山，西屏峰峦叠嶂的吕梁山，川流不息的汾河水由北向南纵贯其间 。 测图面积 约 68平方公里，包括 洪洞 县城及县城周边的部分村落。 区概况 测区以平地为主 ，丘陵地为辅，地势比较平坦。测区内交通便利， 南同蒲铁路干线、霍候一级路、祁临高速公路纵贯南北；国道 309线、赵克公路、洪古公路横跨东西；县乡公路星罗棋布、四通八达，自成体系。 二、已有资料情况 制资料 测区内有 山西省测绘局档案馆提供的三等以上的三角点和水准点，作为基础控制测量的已知点。 形图资料 测区内的 1： 1 万地形图由山西省测绘局于 2002 年测制，等高距为 5 米。该图件出版年代较久，地图的现势性较差，可作为测区踏勘、生产设计及作业计划用图。 洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 2 三、技术依据和数学基础 术作业依据 全球定位系统城市测量技术规程； 市测量规范； 程测量规范； 18314球定位系统（ 量规范； 1： 500、 1： 1000、 1： 2000 地形图图式； 91国家三、四等水准测量规范； 经审批的 本项目技术设计书 学基础 标系统 坐标系统采用 1980 年西 安坐标系，高程系统采用 1985 年国家高程基准，平面控制采用 高斯克吕格 3带投影，属 37带，中央 子午线 111。 形图的分幅与编号 成 图比例尺： 1： 1000。 成图规格： 50 厘米 米 正方 形分幅。 图名选取：图名以所在图幅中较大村庄为图名，没有村庄的以所在图幅中地理名称取作图名。 图幅编号：图号一律按图廓西南角坐标公里数编号， X 在前， Y 在后，中间加短线连接，公里数后不加小数点。 图精度 成图比例尺： 1： 1000。 等高距为 1 米。 依据地形类别，高程注记点密度在图上每 100 平方厘 米内注 8 20个。 地形图符号及注记按 1： 500、 1： 1000、 1： 2000洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 3 地形图图式规定执行。 质量指标：优良率为 85%，合格率达 100%。 成图精度： 、平面点位中误差：地物点相对于最临近野外控制点的图上点位中误差：重丘、山地 ； 、高程中误差：等高线相对于最临近野外控制点的高程中误差：山地 1 个等高距；高程注记点相对于最近高程控制点高程中误差为等高线中误差的 。 图方法 本测区采用全野外数字化成图。 四、工作流程图 技术设计 测区踏勘 基础控制测量 外业检查、验收 选点、埋石 野外数字化成图 洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 4 图 1、工序流程 五、平面基础控制 础控制网布设原则和设计 整个测区内均匀布设 虑到常规测量方法的应用，每个点至少有一个或一个以上的通视方向。 在布网设计中应顾及原有城市测绘成 果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，对凡符合 布点要求的旧有的控制点，应充分利用其标石。 可采用附合线路形式构成。一般情况应满足闭合环或符合路线的边数，四等 6。非同步观测的 线向量边，应按所设计的图网选定，也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。 等网应与城市等以上控制点联测，联测点数不少于 3 个点，且应均匀分布，能够有效控制整个测区。 点、埋石 点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其他测量 手段进行扩展与联测； 点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并有利于安全作业； 内业图幅整饰 成果验收 成果提交 洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 5 点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，被测卫星的地平高度角应大于 15； 点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于 200米，并应远离高压输电线其距离不得小于 50米； 附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体； 石埋设 标石应埋设在能较长时期保存且土质坚实区域，如道路旁、田埂上等。当埋设点位遇到石层时，标石高可根据实际情况 保持与地面关系，但标石底部与石层应用混凝土浇注。 当埋设点在建筑物上设置标石时，标石应和建筑物顶面牢固连接。标石应于在清除覆盖物后的房顶用混凝土浇注。 在居民区街道上的一级点，可采用刻石、刻槽，深应大于 3 毫米。中心应镶入长 20毫米的螺丝钉，规格为 20 20厘米，用红色漆填涂。 的编号 基础控制点的点位编号按自然顺序编号，自然顺序号前冠以测区代号和等级编号 ， 四等点的编号为： 等 点的编号为：002 点埋石后提交的资料 面控制测量（ 量） 平面控制测量：采用 5 5 1 使用仪器 各等级 的观测应采用双频或单频 收机，接收机标称精度：各等级应优于 (标称精度为 10同步观测接收机数不洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 6 应少于 4 台。 测量前，应按 定规程对接收机进行检定。用于 量的通风干湿表、气压表应按 范 检验。对天线的圆水准器和光学对中器应在作业过程中经常进行检验和校正。按 对接收设备进行维护。按照测区的平均经度、纬度和作业日期编制 星可见性预报表，根据该表进行同步观测环图形设计和时段设计，编制出作业计划进度表。 5 5 2 平面控制网的主要技术要求（表 2、表 3）。 表 2 平面控制网的主要技术要求 等 级 平均边长 （公里） a (毫米 ) b( 1 10 闭合环或符合路线 的边数（条） 最弱边相对 中误差 D 级 2 10 10 10 1/45000 E 级 1 10 10 10 1/20000 注：当边长小于 200 米，边 长中误差应小于 20 毫米。相邻点最小距离应为平均距离的 1/2 1/3。 表 3 等级 项目 观测方法 四等点 卫星高度角 静态 15 有效观测卫星数 静态 4 观测时段数 (基本点 ) 间长度（ 静态 80 数据采样间隔 15 6 注：观测时间必须是有效观测时间。 5 5 3 外业 数据采集用静态定位作业模式进行。采用网（边）连式布网，保证有足够的多余观测量和重复观测量。 观测组应严 格按规定的观测时间进行作业，保证同步观测； 洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 7 测点仪器对中精度 3 测量手簿应现场逐行、逐栏认真记录各项数据，不得事后补记或追记。 每时段观测应认真量取天线高两次，其互差不得超过 3平均值作为最后天线高。 天线定向标志线指向正北； 天线的圆水准气泡要始终居中； 接收机在观测过程中不应在旁使用对讲机；雷雨过境时应关机停测，并卸下天线防止雷击； 所有 测 原始数据分别以标准 套为光盘贮存，一套保存在计算机硬盘中 测数据处理 5 6 1 基线解算 软件： 基线处理软件采用随机软件或目前市面上比较成熟的 机解算软件。 星历 基线解算采用广播星历进行。 解算 当天采集的数据应立即计算，并根据基线残差分布图的分布情况，对观测质量不佳的数据予以剔除，对产生的周跳进行修复，若基线的 量 要求，则该 基线应删除。同一时段观测值的数据剔除率应小于 10%。 对于数据采样率，基线检核不合格的基线应预舍弃，舍弃后的独立环所含的基线数，应在一个控制点至少有两条合格的基线，否则应进行补测或重测、补测重测不得少于一条独立基线。 检核 = 洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 8 复测基线长度检核 2 2 同步环检核 ( n / 5 ). ( n / 5 ) ( n / 5 ). W = ( 3n / 5). 异步环检核 3 n . 3 n . 3 n . V 3 3n 5 6 2 平差计算 5 6 2 1三维无约束平差 为了评估 须对整网进行无约束平差。平差以网中央一点的 三维坐标作为固定位置基准点起算依据，以全网经粗差分析（环闭合差分析）后的独立基线向量及其协方差阵作为观测量，进行全网无约束平差。其目的是通过粗差分析和方差分量因子分析以剔除粗差，改善基线观测量的方差协方差阵的相互兼容性和实际可靠性，从而提高全网平差精度。 无约束平差中，基线向量的改正数（ V x、 V y、 V z）绝对值应满足下式要求： V x 3 V y 3 V z 3 当超限时，可认为该基线或其附近存在粗差基线，应采用软件提供的方法或人工方法剔除粗差基线，直至符合上述要求。 5 6 2 2约束平差 在无 约束平差确定的有效观测量基础上， 1980西安坐标系下进行三维 约束平差或二 维 约束平差。平差结果输出在 1980 西安坐标系中的 二 维 或 三维坐标，洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 9 内容包括：基线向量改正数，基线边长、方位以及坐标、基线边长、方位的精度信息；转换参数及其精度信息。 约束平差中，基线向量的 改正数与剔除粗差后的 无 约束平差结果的较差 （ d x、 d y、 d z）绝对值应满 足下式要求： d x 2 d y 2 d z 2 当超限时，可认为作为 约束的已知坐标、距离、已知方位与 不兼容，应采用软件提供的方法或人工方法剔除某些误差较大的 约束值 ，直至符合上述要求。 5 6 2 3数据处理及转换 数据处理时， 需注意的是：对于整个 ，应先进行框架网处理，基线解算时，将全球站坐标作为固定或松驰的坐标基准，先推算 6后依此为基础，先从有已知基准站的同步观测网开始解算，然后用推算得到的未知测站的坐标作为基准来解算相邻的同步观测网，乃至 整个 制网。 整个平差过程所涉及到的坐标系统（基准）包括有： 980西安坐标系。 因而坐标转换的主要工作是计算 地坐标系、 1980 西安坐标系之间的转换参数（ 3参数、 4参数、 7参数）；并给出所有 1980西安坐标。 六、基础控制高程测量 测区计划布设四等水准路线，联测 所有 基础控制点。 6 1 水准测量 6 1 1 水准线路原则 水准路线应沿路面坡度平缓、交通不太繁忙的交通路线布设。联测部分基础控制点（ ）；要求全部 控制点联测四等 水准。应形成闭合环，并构洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 10 成网状。单独的四等水准附合路线长度，不超过 30 公里；水准网中结点间或结点与高级点间附合路线长度不应超过符合路线长度的 。 6 1 2 水准测量精度 每公里水准测量的偶然中误差 M 和每公里水准测量的全中误差 4）规定的数值。 表 4 主要水准技术指标 测量等级 四等 (M W 1 2 水准观测 1、使用仪器 仪器采用不低于 测工作之前应对仪器、标尺进行检验，仪器检验技术指标按城市测量规范中 执行。其中每天观测之前应进行角检查，角应小于 20，方可开始工作。 四等水准测量采用中丝读数法，直读距离。当水准线路为附合路线或闭合环时采用单程测量；当采用单面标尺时，应变动仪器高度，并观测两次。水准支线应进行往返测或单程双转点观测。具体要求见城市测量规范 第四条。 困难地区也可采用电磁波测距高程导线（三角高程测量）进行测量（具体要求按城市测量规范 2、水准观测主要技术要求 水准观测主要技术要求见表 5 表 5 水准观测 主要技术要求 等级 附合路线 长度 （公里） 视距 （米） 前后视距差（米） 前后视距 累计差（米） 视线高度 （米） 黑红面读数差（毫米） 黑红面高差 较差（毫米） 洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 11 四 15 80 5 注：当成像清晰、稳定时，三、四等水准观测视线长度可以放长 20%。 3、水准观测 、水准测量采用迟垫作转点尺承。测站视线长度等要求如下表 6： 表 6 水准测量视线长度要求 等级 视线长度米 前后视距差米 任一测站上前后视距差累积（米） 视线高度 （下丝读数） 米 四等 80 丝能读数 注：下丝为近地面的视距丝。 、测站观测限差见表 7 表 7 四等水准测站观测限差 等级 基辅分划读数的差 基辅分划所测高差的差 单程双转点法观测时， 左右路线转点差 检测间歇点 高差的差 四等 中丝读数法 、观测中应遵守的事项 设站时，须用测伞遮蔽阳光，迁站时，应罩以仪器罩。 对气泡式水准 仪，观测前应测出倾斜螺旋的置平零点，并做标记，随着气温变化，应随着调整零点位置。对于自动安平水准仪的园水准器，须严格置平。 在连续各测站上安置水准仪的三脚架时，应使其中两脚与水准线路的方向平行，而第三脚轮换置于路线方向的左侧与右侧。 除路线转弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，应接近一条直线。禁止为了增加标尺读数，而把尺桩（台）安置在壕坑中。 同一测站上观测时，不得两次调焦。转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，其最后旋转方向，均应为旋进。 每一测段的往测与返测，其测站数均为偶数。由往测转向返测时，两支标 尺须互换位置，并应重新整置仪器 。 、外业数据记录 此次水准观测采用电子手簿记录野外观测数据，这样能大大缩短每站观测时洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 12 间，保证数据的准确性。记录方法按测量外业电子记录基本规定 准测量电子记录规定 行，并将观测手簿按标准格式打印装订 。 6 2 三角高程测量 在进行水准测量确有困难的山区以及沼泽、水网地区，四等水准线路或支线，可采用电磁波测距高程导线进行测量。 代替四等水准的高程导线，应起闭于不低于三等的水准点上，边长一般不 大于 700 米，最长不得超过 1 公里。视线垂直角不得超过 15，视线高度和离开障碍物的距离不得小于 高程导线的最长度不应超过四等水准路线的最大长度。 高程导线可布设为每一照准点安置仪器进行对向观测的路线；也可布设为每隔一照准点安置仪器的路线。隔点设站时，应采用单程双测法，即每站变换仪器高度或位置作两次观测，前后视距长度之差不得超过 100米。 具体要求按城市测量规范 角高程测量中 测量时，应在成像清晰、信号稳定的情况下进行斜距和垂直角的观测。 高程导线可以布设成附合导线、结点导线或导线网等形式。 高差计算时，应进行加、乘常数改正及地球曲率和大气折光改正。 高程导线测量的技术要求见表 8 表 8 三角高程导线技术要求 等级 测距边 测回数 垂直角 测回数 指标差 较差 垂直角 较差 对向观测高差较差（毫米） 符合或环线闭合差（毫米） 四等 2 3 5 5 40 D 20 D 注： 公里为单位。 四等水准和光电测距高程导线可交替使用，观测成果计算采用商用软件或已鉴定过的平差程序进行平差，为了保 障全线高程成果质量，宜对观测成果组成结点网平差，全线高程网可分若干网平差，相邻结点网应有公共点，公共点两网平差后的同名点高程不符值 20毫米。 洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 13 6 3 数据处理 平差软件采用清华三维软件或水准网严密平差软件。要求平差后成果输出平差后点的高程值、高差值及规范要求的各项精度指标。 6 4 图根控制测量 根点布设 图根点是直接供测图使用的平面和高程的依据，可以在城市各等级控制点下加密布设。 根点布设原则： 图根点是直接供测图使用的平面和高程的依据，可以在城市各等级控制点下加密布设。 本测区图 根点布设密度根据成图比例尺及城市具体情况，要求在每平方公里图根点的应在 8 12 个点位。 图根点要求互相通视，要求能够满足城市地形图测量及修测的需求。 根点精度 图根点相对于图根起算点的点位中误差，不得大于图上 程中误差，不得大于测图基本等高距的 1/10 根点编号 图根点采用四位编号，编号前冠“ T”如 测区图根点点号不得有重号。 根点联测 本测区图根点的 平面测量和高程测量，均采用全球定位系统（ 式进行测量。 洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 14 七、外业测绘 外业测绘 及地形图表示内容应满足 11000 比例尺地形成图的内容要求，执行 1500； 11000； 12000 地形图图式有关规定。 民地和垣栅的测绘应符合以下规定： 居民地的各类建筑物、构筑物及主要附属设施应准确测绘实地外围轮廓和如实反映建筑结构特征。 房屋的轮廓应以墙基外角为准，并按建筑材料和性质分类，注记层数。 建筑物和围墙轮廓凸凹在图上小于 单房屋小于 ，可用直线连接。 特殊房屋：窑 洞按其外观形式可分为地面上、地面下两种，地面上的窑洞按其真方向表示；地面下的依比例尺的窑洞按坑的边缘或围墙绘出范围，中间加绘符号，不依比例尺表示时，符号绘在坑的中心。另外，砖或石块建筑的房屋式窑洞，测绘外形轮廓线，并填绘窑洞符号。 测绘 垣栅应 类别清楚，取舍得当。城墙按城基轮廓依比例尺表示，城楼、城门、豁口均应实测；围墙、栅栏、栏杆可根据其永久性、规整性邓综合考虑取舍。 立地物的测绘应符合以下规定： 独立地物及附属设施的测绘，图上应准确表示其位置、形状和性质特征。 独立地物及附属设施依比例尺表示的，应实测其外部轮廓，并配置符号或按图式规定用依比例尺符号表示；不依比例尺表示的，应准确测定其定位点或定位线，用不依比例尺符号表示。 通及附属设施的测绘应符合以下规定： 交通及附属设施的测绘，图上准确反映陆地道路的类别和等级，附属设洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 15 施的结构和关系；正确处理道路的相关关系及与其它要素的关系。 铁路轨顶、公路路中、道路交叉处、桥面的应测注高程，隧道、涵洞应测注底面高程。 公路与其它双线道路在图上均应按实宽依比例尺表示。公路 应在图上每隔 15 铁路与公路或其它道路平面相交时，铁路符号不中断，而将另一道路符号中断；城市道路为立体交叉或高架道路时，应测绘桥位、匝道与绿地等，多层交叉重叠，下层被上层遮住的部分不绘，桥墩或立柱视用途需要表示，垂直的挡土墙可绘实线而不绘挡土墙符号。 等级道路通过居民地不宜中断，应按真实位置绘出。高速公路应绘出两侧围建的栅栏和出入口，注明公路名称。市区街道应将车行道、过街天桥、过街地道的出入口、分隔带环岛、街心花园、人行道与绿化带等绘出。 跨 河或谷地等的桥梁，应实测桥头、桥身和桥墩位置，加注建筑结构。 力线及附属设施的测绘应符合以下规定： 永久性的电力线、电信线均应准确表示，电杆、铁塔位置应实测。当多种线路在同一杆架上时，只表示主要的。城市建筑区内电力线、电信线可不连线，但应在杆架处绘出线路方向。各种线路应做到线类分明，走向连贯。 架空的、地面上的、有管堤的管道均应实测，分别用相应符号表示，并注记传输物质的名称。当架空管道直线部分的支架密集时，可适当取舍。 系及附属设施的测绘应符合以下规定： 江、河、湖泊、水库、池塘、沟渠、泉、井等及其它水利设施，均应准确测绘表示，有名称的加注名称。 河流、溪流、湖泊、水库等水涯线，应按测图时的水位线测定，当水涯线与陡坎线在图上投影距离小于 1渠在图上宽度小于 1 洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 16 界线的测绘应符合以下规定： 境界线的测绘，图上应准确反映境界的类别、等级、位置以及与其它要素的关系。 县（区）和县以上的境界应根据勘界协议、有关文件准确清楚的绘出。乡、镇 和乡级以上国营农、林、牧场及自然保护区界线按需要测绘。 两级以上境界重合时，只绘高一级境界符号。 貌土质的测绘应符合以下规定： 地貌土质的测绘，图上应正确表示其形态、类别和分布特征。 自然形态的地貌宜采用等高线表示，崩塌残蚀地貌、坡、坎和其它地貌应用相应符号或用等高线符号配合表示。 各种天然形成和人工修筑的坡、坎，其坡度在 70以上时表示为陡坎， 70以下时表示为斜坡。斜坡在图上投影宽度小于 2陡坎符号表示。当坡、坎比高小于 1/2 基本 等高距或在图上长度小于 5，可不表示 ； 坡、坎密集时，可适当取舍。 梯田坎坡顶及坡脚宽度在图上大于 2，应实测坡脚。梯田坎比较缓且范围较大时，也可用等高线表示。 坡度在 70以下的石山时天然斜坡，可用等高线或用等高线配合符号表示。独立石、土堆、坑穴、陡坎、斜坡、梯田坎、露岩地等应在上下方分别测注高程或测注上（或下）方高程及量注比高。 各种土质按图式规定的相应符号表示，大面积沙堤应用等高线加注记表示。 被的测绘应符合以下规定： 地形图上应 正确反映出植被的类别特征和范围分布。对耕地、园地应实测范围，配置相应的符号表示。大面积分布的植被在能表达清楚的情况下，可采用注记说明。同一地段生长有多种植物时，可按经济价值和数量适当取舍，符号配置不得超过三种。 洪洞县基础测绘技术设计书 第 页 共 19 页 17 旱地包括种植小麦、杂粮、棉花、烟草、大豆、花生和油菜等的田地，经济作物、油料作物应加注品种名称。一年分几季种植不同作物的耕地，应以夏季主要作物为准配置符号表示。 田埂宽度在图上大于 1应用双线表示，小于 1应用单线表示。田埂内应测注有代表性的高程。 形图 上注记的表示，应符合以下规定： 要求对各种名称、说明注记和数字注记准确注出。图上所有居民地、道路、山岭、沟谷、河流等自然地理名称以及主要单位等名称，均应进行调查核实，有法定名称的以法定名称为准，并应正确注记。 形图上各种要素配合表示，应符合以下规定： 当两个地物中心重合或接近，难以同时准确表示时，可将较重要的地物准确表示，次要地物位移 缩小 1/3 表示。 独立性地物与房屋、道路、水系等其它地物重合时，可中断其它地物符号，间隔 独立性地物完整绘出 。 房屋或围墙等高出地面的建筑物，直接建筑在陡坎或斜坡上且建筑物边线与坎坡上沿线重合的，可用建筑物边线代替坎坡沿线；当坎坡上沿线距建筑物边线很近时，可位移间隔 示。 双线道路与房屋、围墙等高出地面的建筑物边线重合时，可以建筑物边线代替路边线。道路边线与建筑物的接头处应间隔 地类界与地面上有实物的线状符号重合，可省略不绘；与地面无实物的线状符号重合时，可将地类界移位 出。 等高线遇到房屋及其他建筑物