毕业论文范文——1比500全数字化地形图测量

武汉大学毕业论文（设计）题 目： 1:500全数字化地形图测量 专 业： 测 绘 工 程 作 者： 导 师： 年 月 日目 录目 录.2引 言.4第一章、工程概况 .5第二章、仪器设备 .5第三章、已有资料及利用.5第四章、D级GPS控制测量 .5第五章、一级导线控制测量 .7第六章、三等水准测量 .7第七章、四等水准测量 .8第八章、图根控制测量加密.8第九章、碎部点测量.10第十章、内业处理和软件选择.12第十一章、图幅的接边.13第十二章、数字化测图的体会.13第十三章、 结束语.15 摘 要 本文介绍了1:500全数字地形图测量，结合莆田核电厂厂址全数字化地形图测量全面叙述了导线的布设、观测；地形要素数据采集测量；仪器设备和软件的选择；外业数据的处理；对于今后全数字化地形图测量有一定的指导和借鉴。关键词 数字化测图；野外数据采集； 内业成图。17引言人类100多万年进化发展的过程，就是一部不断向自然索取更多能源的历史，在现代社会中能源的人均消耗已经成为衡量一个国家生产水平和生活水平的重要标志之一。火电厂污染环境，它燃烧所释放出来的二氧化碳等有害气体容易造成 温室效应，使地球气温逐年升高，造成气候异常，加速土地沙漠化过程，给社会经济的可持续发展带来严重影响。相比之下核电站是非常清洁的能源，不排放这些有害物质也不会造成温室效应，因此能大大改善环境质量，保护人类赖以生存的生态环境。福建省近年来大力发展核电，国务院关于支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见明确提出，进一步完善核电厂址前期工作，加快推进福建核电项目建设。目前，福建省已有宁德核电站和福清核电站两个在建核电项目。据介绍，随着国家节能减排、“上大压小”政策的实施，福建省原有的小火电逐渐拆除，用电紧张情况将更加严重。核能是一种可以大规模使用的安全的和经济的工业能源。相继增加莆田核电厂也开始可研工作，全数字化成图是为莆田核电厂厂址可研工作和后续设计、建造等工作提供了准确可靠的地形地貌及实际地物基础资料。下面就以莆田核电厂厂址1:500全数字化地形图测量做简单的介绍一下。第一章 工程概况福建莆田核电厂炉厝厂址位于福建省莆田市秀屿区埭头镇翁厝行政村，濒临兴化湾。地理坐标东经11918351191935,北纬251411251456。厂址北距福州市92km,福清市53km,西北距莆田市39km,西距埭头镇13km，西南距泉州83km（直线距离,下同）。面积约2.51km2。测区地形由山顶标高21.6m、33.3m、46.1m、41.1m（1985国家高程基准，下同）几个小山丘和滩涂组成，地貌属于丘陵，其东部和北部为谷地，低谷处标高约5m，厂址区域主要为林地，有大量的农宅。涉及炉厝、吴宅、后池、大湖洱等主要村庄。第二章 仪器设备结合业主的对测量精度的要求及本工程的特点，主要设备见下表：序号名 称数量型号出厂编号性能参数备注1GPS接收机1Trimble46003947平面：5mm+1ppm高程：10mm+2ppm2GPS接收机1Trimble460008443GPS接收机1Trimble460069284GPS接收机1Trimble460039465GPS接收机1Trimble460026676GPS接收机1Trimble4600175410水准仪1NK2522643mm/km11全站仪3GTS-332NOP1632212便携机3lenovoV550以上仪器经检验和测绘计量部门检定，性能良好。第三章 已有资料及利用3.1 测区内及外围有福建省测绘院施测的C级GPS点493P、129、067，用于本测区D级GPS控制起算依据。该成果属1980西安坐标系，1.5带高斯平面直角坐标，中央子午线11830。3.2测区附近国家I等水准点杭广南270-1引测三等水准支线,做为本测区四等水准网、D级GPS点和一级导线高程联测的起算依据，该成果属1985国家高程基准。第四章 D级GPS控制测量4.1 为了确保一级导线和图根控制网精度和起算点密度，在测区布设D级GPS点7个，该成果属1980西安坐标系，1.5带高斯平面直角坐标，中央子午线11830。控制网略图见附图: 4.2 D级GPS平面控制是以C级GPS点493P、129、067作为平面起算数据，采用边连接作业模式布网。4.3 所选定的D级GPS点视野开阔，视场高度角均小于15，远离障碍物和干扰物，点位利于保存，便于发展。并保证两点间互相通视。4.4 D级GPS点位埋设，采用现场凿洞浇灌混凝土中心为不锈钢特制标志，其上刻有“GPS”字样，标石面制作为20cm20cm正方框，并标写点号。4.5 D级GPS编号冠带英文字母“LD”后，以阿拉伯流水编号自LD01-LD07。4.6 外业D级GPS数据采集，使用6台套Trimble天宝接收机观测，每个同步环观测时间均大于60分钟，在每个点上选择强度因子PDOP小于或等于6良好的观测窗口观测作业，具有同步的4颗以上可见卫星数，观测点号、天线高、记录量取正确。4.7 基线预处理及基线向量网采用Trimble公司的Trimble Geomatis Office软件进行，所有基线处理完毕，把可用基线输出成适用CoSaGPS软件的数据格式，基线向量网平差采用武汉大学测绘与技术学院的CoSaGPS软件进行平差，同步、异步环的分量闭合差和全长闭合差符合GPS规范要求精度，均小于10ppm。4.8 控制网的三维无约束平差的精度：最弱点点位误差: 0.26cm 0129 最弱边相对误差: 1/693000 LD3LD44.9控制网的二维基线网平差的精度：最弱点点位误差: 0.71 cm LD3最弱边相对误差: 1/122000 LD3LD44.10 D级GPS网高程控制高程控制网采用CosaGPS软件进行高程拟合计算。起算点利用：a.经过四等水准联测的D级GPS控制点；b.具有拟合高程的C级GPS控制点（0129、0067和493P）。起算数据和控制点高程成果同属于1985国家高程基准。第五章 一级导线控制测量5.1在本区布设D级GPS控制点的基础上,均匀布设一级导线。一级导线控制点采用现场凿洞浇灌混凝土中心为不锈钢特制标志，其上刻有“福建省地质测绘院一级”字样，点号编号以“LI001-LI30”表示。该成果属1980西安坐标系, 1.5带高斯平面直角坐标，中央子午线为11830.高程属1985国家高程基准。5.2 作业方法5.2.1 一级光电测距导线点的布设是在7个D级GPS点基础上，以结点导线网形式布设。采用经检验合格的GTS-332W全站仪进行观测,水平角观测2 测回；垂直角对向观测2测回；边长双向各观测2测回。5.2.2 原始观测数据以电子手簿进行记录,而后转入MSM直接平差。5.3 平差计算5.3.1 平差计算前各项原始观测记录成果均进行200%检查后，转入平差计算工作。5.3.2 平差计算采用商业软件“清华山维NASEW95平差系统”进行平差计算。第六章 三等水准测量6.1 三等水准测量以一等水准高程点杭广南270-1作为本期三等水准支线高程起算点。 三等水准路线图“附图4”。6.2三等水准观测6.2.1. 三等水准观测使用NK2水准仪和一付三米区格式双面木质标尺。使用前水准仪和水准标尺已按规定检验合格，三等水准观测采用三丝读数法进行往返观测，观测顺序为后前前后,各测段均采取偶数站进站。6.2.2观测数据采用PC-E500机读数置入，内业由PC-E500通至计算机后打印出原始观测数据及测段汇总。6.2.3. 平差计算前各项原始观测记录成果、改正数计算均进行200%检查后，转入平差计算工作,计算结果各项技术指标均符合规范及设计书要求,精度良好。第七章 四等水准测量7.1 四等水准测量以我院在该区施测的等水准点NS01、NS02及经等水准联测的一级导线点NI156做为本期高程起算点，组成四等水准路线18条，路线长度为105.98公里,埋设固定点标石1座。四等水准略图见“附图5”，水准成果精度统计见“附表2”。7.2 四等水准观测（1）先进行已知点检测；每天作业前对水准仪进行i角检测，i角不得大于20。（2）四等水准观测，以中丝测高法进行单程观测。直接读取视距，观测顺序为后后前前。（3）四等水准观测原始数据，采用电子手簿进行记录。（4）四等水准平差计算前，各项原始观测记录成果均进行200%检查。第八章 图根控制测量加密由于采用光电测距，测站点到地物、地形点的距离即使在米以内也能保证测量精度，故对图根点的密度要求已不很严格，视测区的地形情况而定。一般以在500米以内能测到碎部点为原则。通视条件好的地方，图根点可稀疏些；地物密集、通视困难的地方，图根点可密些（相对白纸测图时的密度）。等级控制点尽量选在制高点。控制测量主要使用导线测量，观测结果（方向值、竖角、距离、仪器高、目标高、点号等）自动或手工输入电子手簿，或电子计算机，并且结算出控制点坐标与高程。对于图根控制点，还可采用辐射法和一步测量法。辐射法就是在某一通视良好的等级控制上，用坐标法测量方法，按全圆方向观测方式一次测定几个图根点。这种方法无须平差计算，直接测出坐标。为了保证图根点精度，一般要进行两次观测。一步测量法就是将图根导线与碎部测量同时作业。即在一个测站上，先测导线的数据，接着就测碎部点。这是一种少安置一轮仪器、少跑一轮路，大大提高外业工作效率的测量方法。8.1 图根导线平面控制测量8.1.1 图根光电测距导线是在D级GPS和一级导线点的基础上，主要以多结点网的形式进行一次加密控制测量。8.1.2 全区共布设一级图根导线452点，平均每平方公里180点（不含高级控制点），控制密度均匀，能够满足该区1：500比例尺地形测图需要。8.1.3 图根点编号以英文字母“A”代号后，按阿拉伯数字流水编号A001至A452，图根埋石点编号在以上编号前加带“T”以示区别。8.1.4 图根标石埋设遵循设计书与实地状况进行埋设，旷野地区采用现场凿洞浇灌混凝土铁铆钉标志，标石面规格为20cm20cm正方形，并标写点号；位于水泥路面以引洞打入铁铆钉标志，并刻制方框及编写点号。8.1.5 图根埋石点分布以1：500整幅图为单位，每幅图不少于四座标石（含高级控制点）并保持相邻两点间相互通视，以便使用，全区共埋设一级图根点标石40座（不含高级控制点）。8.1.6 普通图根点在空旷地钉木桩，中心为水泥钉标志，水泥、沥青地面打入水泥钉标志并绘制方框红漆记号和编写点号。8.1.7 图根导线水平角观测采用2级或5级全站仪以全圆方向法观测一测回或二测回。8.1.8 导线边长测定使用同台套全站仪各边均按往、返盘左、盘右位置各观测一测回，仪器常数、气象、温度直接置入全站仪内自行改正，垂直角中丝法往返各观测一测回。8.1.9 观测数据按清华山维ELERCE（V2.01）程序记录于掌上电脑或PC-E500计算机，通过全站仪外存传输录入，内业通讯至计算机内，采用Nasew95平差系统软件，按丹麦法进行闭合差计算和坐标解算。平面坐标成果取位至0.001米。8.1.10 图根导线观测数据和计算成果各项技术限差、精度均符合规范。8.1.11 本区图根导线控制资料，提供数据文件一份，图根控制点成果表以图根埋石点、非埋石点为序按点号从小到大统一排列编辑，装订。8.2图根高程控制测量8.2.1 该区图根高程是以光电测距三角高程方法测定，图根三角高程起闭于经四等水准和图根水准联测的首级控制点，组成单一附合三角高程路线或多结点网的形式施测。8.2.2 垂直角观测数据同水平角、边长测定一并传输录入于掌上电脑或PC-E500计算机，单程观测一测回。8.2.3 内业三角高程解算使用微机按清华山维Nasew95平差软件进行计算，成果取位至0.01m。第九章 碎部点测量野外数据采集包括两个阶段，即控制测量和地形特征点（碎部点）采集。实施数字测图前必须先进行控制测量。布设控制网应遵循的原则：分级布网，逐级控制；应有足够的精度；应有足够的密度；应有统一的规格。现控制测量取得合格成果后，即可进行下面的碎部点的采集。但在出测前必须做好准备工作。9.1 准备工作9.1.1 仪器器材与资料准备实施数字测图前，应准备好仪器、器材、控制成果和技术资料。仪器、器材、主要包括：全站仪、对讲机、电子手簿或便携机、备用电池、通讯电缆（若使用全站仪的内存或内插式记录卡，不用电缆）、花杆、反光棱镜、皮尺或钢尺等。全站仪、对讲机应提前充电。9.1.2 成果资料准备前，大多数数字测图系统在进行数据采集时，要求绘制较详细的草图。绘制草图一般在专门准备的工作底图上进行。工作底图最好用旧地形图、平面图的晒蓝图或复印件制作，也可用航片放大影像图制作。为了便于多个作业组作业，在野外采集数据之前，通常要对测区进行作业区划分。一般以沟渠、道路等明显线状地物将测区划分为若干个作业区。对于地籍测量来说，一般以街坊为单位划分作业区。分区的原则是各区之间的数据（地物）尽可能地独立。9.1.3 作业组组织为切实保证野外作业的顺利进行，出测前必须对作业组成员进行合理分工，根据各成果的业务水平、特点，选好观测员，绘草图领尺（镜）员，跑尺（镜）员等。合理的分工组织，可大大提高野外作业效率。作业人员一般配置为：观测员一人，草图员一人，跑尺员1-2人。 作业员进入测区后，根据事先的分工，各负其职。绘图人员首先对测站周围的地形、地物分布情况熟悉一下，便于开始观测后及时在图上标明所测碎部点的位置及点号。仪器观测员指挥跑镜员到事先选好的已知点上准备立镜定向；自己快速架好仪器，连接便携机，量取仪器高，选择测量状态，输入测站点号和方向点号、定向点起始方向值，一般把起始方向值置零；瞄准棱镜，定好方向通知持镜者开始跑点；用对讲机确定镜高及所立点的性质，准确瞄准，待测点进入手簿坐标被记录下来。一般来讲，施测的第一点选在某已知点上（手簿中事先已输入）。测后从以下几方面查找原因：已知点、定向点的点号是否输错；坐标是否输错；所调用于检查的已知点的点号、坐标是否有误；检查仪器、设备是否有故障等。若测量中需要绘草图必须把所测点的属性在草图上显示出来，以供处理、图形编辑时用。草图的绘制要遵循清晰、易读、相对位置准确，比例一致的原则，在野外采集时，能测到的点要尽量测，实在测不到的点可利用皮尺或钢尺量距，利用电子手簿的间接量算功能，生成这些直接测不到的点的坐标。在一个测站上所有的碎部点测完后，还要找一个已知点重测，以检查施测过程中是否存在因误操作，仪器碰动或出故障等原因造成的错误。检查确定无误后，关机、搬站。到下一测站,重新按上述采集方法、步骤进行施测。92 碎部点采集要求地形图测绘方法及要求、测绘内容及取舍，除按照规范第4.5条、第4.6条执行，符号按图式相应符号表示外，还应遵守下列规定。921 房屋的轮廓应以墙基外角为准，逐个表示，并按建筑材料和性质分类，注记层数。922 门廊以柱或围护物外围为准，独立门廊以顶盖投影为准，柱石的位置应实测。檐廊、挑廊、门廊等加注记简称檐、挑、斗等字样。雨罩一般不表示，雨罩下有台阶的只表示台阶符号。923 室外楼梯、台阶按投影测绘，但台阶在图上不足3级的一般不表示。室外楼梯、台阶及阶梯路应注意休息平台的表示。924 临时性房屋、活动房屋及正在拆迁的房屋不表示。925 房前屋后的埕地应注意测绘表示，埕地外围有地基作界的应准确测定，按点线标示其范围（编码借用地类界），其间加注“埕”字。926 底层已成形的建筑中房屋，要求准确测绘表示。按建筑中房屋表示，加注“建”字；仅有基础的，按地基外围测绘其形状大小，按建筑中房屋表示，但其中加注“基”字。若外形已确定，并能调注材料、层数者，则按建成房屋表示。927 地形图上高程点注记，图根点高程注记至0.01m，经水准联测的控制点高程注记至0.001m，碎部点高程注记至0.1m。928 道路两侧行树或散树、果树应测绘；花圃及绿地若外围砌成高度小于0.5m的围坎时，用实线表示范围；围坎大于0.5m时用坎表示；否则以地界表示；电力线及通讯线（或有线电视线路）应正确区分表示，连接清楚，电力线应区分高低压线路。929 测区道路等级应正确区分，道路一般不舍去。路堑、路堤按实地宽度绘出边界，并在坡顶、坡脚适当注记高程。双线道路图上每隔5cm左右选注一个高程点，一般应测注在道路中心及道路交叉处。9210平地上的田埂应逐条表示；梯田坎原则上应表示，但当田面宽度小于3m时可适当取舍，配合等高线表示。大丘田面也应测注高程。9211 高程点是地形图的重要内容之一，一般每方格（10cm10cm）内应注记1015个高程点，并选注合理、分布均匀。居民地内部应有足够的高程注记点。丘陵、山地一般应测注地形特征点，如：山顶、鞍部、山脊、谷底、沟口、池塘、水涯线、道路交叉口、地类界之转折点以及其他地面倾斜变换点的高程。第十章 内业处理和软件选择本次作业内业处理选择Cass7.0系统，对于Cass7.0的简码作业，其操作码的具体使用规则如下：1、对于地物的第一点，操作码地物代码。2、连续观测某一地物时,操作码为或。其中号表示连线依测点顺序进行；号表示连线依测点顺序相反的方向进行，在*中，连线将决定类似于坎类的齿牙线的画向，齿牙线及其它类似标记总是画向连线方向的左边，因此改变连线方向就可改变其画向。在进行连续观测时，注意同一地物上的连续点号不能超过50个。3、交叉观测不同地物时，操作码为n+或n-其中、号的意义同上，n表示该点应与以上n个点相连（n当前点号连接点号，即跳点数）。还可用A或A标志断点，A$是任意助记字符。4、观测平行体时，操作码为p或np其中p的含义为通过该点所画的符号应与上点所在地物的符号平行且同类，np的含义为通过该点所画的符号应与以上跳过n个点后的点所在的符号平行且同类，对于带齿牙线的坎类符号，将会自动识别是堤还是沟。若上点或跳过n个点后的点后的点所在的符号不为坎类或线类，系统将会自动搜索已测过的坎类或线类符号的点。因而，用于绘平行体的点，可在平行体的一边未测完时测对面点，亦可在测完后接着测对面的点，还可在加测其它地物点之后，测平行体的对面点。5、若要对同一点赋予两类代码信息，应重测一次或重新生成一个点，分别赋予不同的代码。第十一章 图幅的接边图幅编辑之后，要综合各小组的成果进行图幅的拼接，目的是将其拼成一副完整的地形图，相临图幅应自然接边，图形上的线要素与面要素既要进行几何位置接边，又要进行属性接边，直线地物要素在接边时应保持其直线性，另外，无论是母线数据，还是制图数据，相临图幅同一地物要素的分类代码，颜色，和有向方向要保持一致。地物要素符号应保持完整性，连续性。第十二章 数字化测图的体会1、点位精度高传统的经纬仪配合平板、量角器的图解测图方法,其地物点的平面位置误差主要受展绘误差和测定误差；测定地物点的视距误差和方向误差；地形图上地物点的刺点误差等影响。实际的图上误差可达0.47。经纬仪视距法测定地形点高程时,即使在较平坦地区(06)视距为150米,地形点高程测定误差也达0.06米而且随着倾斜角的增大高程测定误差会急剧增加。如在1:500的地籍测量中测绘房屋要用皮尺或钢尺量距用坐标法展点。普及了红外测距仪和电子速测仪,虽然测距和测角的精度大大提高,但是沿用白纸测图的方法绘制的地形图却体现不出仪器精度的提高。也就是说无论怎样提高测距和测角的精度,图解地形图的精度变化不大,浪费了应有的精度。这就是白纸测图致命的弱点。而数字化测图则不同,若距离在300m以内时测定地物点误差约为,测定地形点高差约为18。电子速测仪的测量数据作为电子信息可以自动传输、记录、存储、处理和成图。在全过程中原始数据的精度毫无损失,从而获得高精度(与仪器测量同精度)的测量成果。数字地形图最好地反映了外业测量的高精度,也是最好地体现了仪器发展更新、精度提高的高科技进步的价值。2、改进了作业方式传统的方式主要是通过手工操作,外业人工记录、人工绘制地形图；并且在图上人工量算坐标、距离和面积等。数字测图则使野外测量达到自动记录、自动解算处理、自动成图,并且提供了方便使用的数字地图软盘。数字测图自动化的程度高,出错(读错、记错、展错)的概率小,能自动提取坐标、距离、方位和面积等。绘图的地形图精确、规范、美观。3、便于图件的更新城镇的发展加速了城镇建筑物和结构的变化,采用地面数字测图能克服大比例尺白纸测图连续更新的困实地房屋的改建扩建、变更地籍或房产时,只须输入有关的信息,经过数据处理就能方便地做到更新和修改,始终保持图面整体的可靠性和现势性。4、加了地图的表现力计算机与显示器、打印机联机,可以显示或打印各种资料信息；与绘图机联机时,可以绘制