工程测量学课件 第四章专题图测绘 来自华北科技学院07测绘3 魏志刚.ppt

第四章专题图测绘 华北科技学院 专题图是指为某一部门或行业专门定制的地图 如地籍图 房产图 城市管网图 社区分布图 作战训练图 古建筑平面图 剖面图 三维模型等等 为政府解决人口 资源 环境和灾害等社会可持续发展中的重大问题和各个行业或部门的建设与发展提供可靠的基础数据资料 为古建筑 文物保护和修缮提供科学依据 概述 专题图涉及面广 种类繁多 而且测绘内容的取舍和精度要求各不相同 应根据具体情况选择合理的测绘和成图方法 以满足不同行业或部门的需要 着重介绍地下管线图测绘与地下管网综合管理地理信息系统 竣工图测绘 房地产测绘与估价 建筑测绘等方面的内容 概述 地下管线是生命线 埋设于地下 或水下 的各种管 沟 巷 道和电缆的总称 它担负着城市工业与民用上下水 电 暖 气和通讯信息等的供配与传输 是城市赖以生存和发展的生命线 测绘的原因 一般城市都有悠久的历史 各种地下管线纵横交错 缺乏统一的领导和规划 如地下管线严重老化 地下管线资料残缺不全 大部分城市没有统一完整的地下管网图 行业条块分割 重复开挖现象严重 有的资料精度不高或与现状不符等 从而导致地下管线事故不断发生 给国家造成巨大损失 也给人民生活带来诸多不便 4 1地下管线探测与管线图测绘 意义或作用 减少并从根本上杜绝地下管线事故 提高经济效益和城市管理水平 查明城市中现有地下管线的分布 规划好未来地下管线的布局 目前 全国许多城市正在或将要全面开展地下管线普查与测量工作 4 1地下管线探测与管线图测绘 地下管线的种类较多 可以分以下几类 电力线路 高压输电 生产用电 电车用电等线路 电信线路 市内电话 长途电话 电视 广播和网络等线路 给水管道 工业给水 生活给水 消防给水等管道 排水沟管 工业污水 废水 生活污水 雨水 降低地下水等管道和沟道 4 1地下管线探测与管线图测绘 热力管道 蒸汽 热水 暖气等管道 气体管道 燃气 乙炔 氧气等管道 空气管道 新鲜空气 压缩空气等管道 燃料管道 石油 酒精等管道 灰渣管道 排泥 排灰 排渣 排尾矿等管道 其他管道 工业生产上用的管道 如氯气管道 以及化工用的管线等 4 1地下管线探测与管线图测绘 根据覆土深度不同又可分为深埋和浅埋两类 划分深埋和浅埋的主要依据是 有水管道或含有水分的管道在寒冷的情况下是否怕冰冻 土壤冰冻的深度 深埋的覆土厚度大于1 5m 北方土壤冰冻线较深 一般给水 排水 燃气等管道宜采取深埋 热力 电信 电力 电缆等不受冰冻的影响 可浅埋 南方土壤不冰冻 给水管道 排水管道不一定深埋 另外 根据输送方式不同 管道又可分为压力管道和重力自流管道 如给水 燃气 热力 灰渣等通常采用压力管道 而排水管道一般采用重力自流管道 4 1地下管线探测与管线图测绘 一 地下管线探测的目的和任务目的 获取准确 可靠 完整的地下管线信息资料 建立地下管网信息系统 实现城市地下管线的信息化管理 为城市的规划 设计 施工和管理服务 4 1地下管线探测与管线图测绘 一 地下管线探测的目的和任务任务 查明地下管线的平面位置 埋深 或高程 走向 性质 规格 材质 埋设时间和产权单位 测绘地下管线图 质量评价 对管线故障 缺陷的检测和定位等 检漏探测 由于一些城市和地区的地下管线已严重老化 被载流体泄漏现象较为突出 建立动态信息管理系统 实现地下管线信息管理系统的现代化动态管理 以保证地下管线探测成果的现势性和动态性 4 1地下管线探测与管线图测绘 二 地下管线探查的内容与要求表4 1 表4 4 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 一 电磁法电磁法探测是利用各种专用管线探测仪进行的 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 一 电磁法探测原理 由电磁波发射机和接收机两部分组成 通过发射机向被探查的管线发射足够强的某一频率的交变电磁场 使地下管线被激发产生交变的电磁场 被接收机所接收 根据接收机所测得的电磁场分量变化特征 对被探查的地下管线进行定位 定深 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 一 电磁法探测原理示意图 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 一 电磁法有 1直接法 直接法是将发射机的输出端直接接到被测金属管线的出漏点上 如消防水龙头 检查井内的各种管线的出漏点等 发射机的另一端接地 把电磁信号直接加到被测金属管线上 在地面上用管线探测仪的接收机观测这种磁场 对管线进行追踪 定位 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 一 电磁法有 1直接法 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 一 电磁法有 2夹钳法 利用管线仪配备的夹钳 耦合环 夹在金属管线上 通过夹钳把信号加到金属管线上 原理与直接法相同 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 一 电磁法有 3感应法 将发射机信号输到发射线圈中 利用发射线圈产生的谐变电磁场激发地下金属管线产生二次电磁场 通过接收机在地面接收管线所形成的电磁场 从而对地下金属管线进行搜索 定位 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 一 电磁法有 3感应法 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 一 电磁法有 4示踪法 在管道中放入一个小的能发射电磁信号的信号发生器 跟踪探头 沿着管道走向移动发射 在地面上用接收机探测发出的电磁信号 根据信号变化探测到非金属管道的位置和深度 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 一 电磁法有 5探地雷达法 由发射天线将高频电磁波送入地下 经地下不同的地层或目标物反射回地面 被信号接收天线接收而送入信号采集系统 从而记录下各目的物对脉冲波的反射特征 可以推断地下介质的结构 从而定性和定量地测定地下不同的探测对象 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 一 电磁法有 5探地雷达法 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 二 磁法金属管线具有较强的磁性 利用金属管线与周围介质之间的磁性差异 测量磁场的垂直分布强度 判别出由地下管线引起的磁异常 探测出地下管线并大致确定其走向和埋深 通过定量计算 得到地下管线在地表投影的确切位置和埋深 但易受附近磁性体干扰 埋深为10m的管道深度误差可达到20cm 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 三 地震波法由人工产生震源 如机械敲击 空气枪 电火花等 根据地震波的传播规律 利用地下管道与其周围介质之间的波阻抗差异 确定管线的地面投影位置和埋深 4 1地下管线探测与管线图测绘 三 地下管线探查方法简介 四 直流电法利用地下管线与周围介质之间的电阻抗差异 对地下管线进行定位和定深 五 红外辐射法利用地下管线与周围介质之间热红外辐射差异 对地下管线进行探测 定位 4 1地下管线探测与管线图测绘 四 地下管线测量在地下管线实地调查和探测的基础上进行实地测量 即 通过地下管线的实地调查和物理探测 清晰的确定地下管线的平面位置 埋深和其他属性特征 并在地面做好地下管线点的标志后 就可以进行地下管线的测量工作 4 1地下管线探测与管线图测绘 四 地下管线测量 一 控制测量1平面控制测量2高程控制测量 二 管线测量也就是测量特征点位置 4 1地下管线探测与管线图测绘 测量特征点 明显点 有 如窨井 包括检查井 检修井 闸门井 阀门井 仪表井 人孔和手孔等 的井盖中心 管线起止点 包括电力和电信电缆入地 出地的电杆 管线的转折点 分支点 交叉点 变径点 边坡点 电信接线箱 消防栓栓顶等 4 1地下管线探测与管线图测绘 测量特征点 隐蔽点 有 1 叉型管即分叉管线 取各叉管轴线的交点 2 弯型管取圆弧中轴线上起 中 终三点 如圆弧长度较长 应适当增加点数 3 井室用符号标示的各类井状 方形 圆形 管线设施 应取井面中心 用实地形状表示的井应取井的轮廓 4 1地下管线探测与管线图测绘 测量特征点 隐蔽点 有 4 变径有二个管径的管道 两端各取一点 5 管道 沟 应分依比例尺和不依比例尺两种情况 当依比例尺时 应在管沟 道 两侧各取一点 当不依比例尺时 应在管沟 道 主轴线上各取一点 6 对直线段中没有特征点的点位确定 应按照 探测规程 的规定原则 在管线主轴线上定位 4 1地下管线探测与管线图测绘 五 地下管线图的绘制与种类绘制 采用外业测量采集的数据 结合外业管线调查和物理探测的成果资料 经过数据处理 图形生成 注记编辑 整饰等工序在计算机上利用成熟的成图软件数字化成图 4 1地下管线探测与管线图测绘 五 地下管线图的绘制与种类种类 1 专业管线图 只表示一种专业管线和沿管线两侧的地形 地物 2 综合管线图 表示全部专业管线和沿管线两侧的地形 地物 3 局部放大图4 断面图 4 1地下管线探测与管线图测绘 五 地下管线图的绘制与种类测图比例尺一般为1 500或1 1000 大中城市的城区一般为1 500 郊区为1 1000 城镇一般为1 1000 管线及其附属设施的符号 代号与颜色 注记与图廓整饰等均应符合有关 规程 的规定 4 1地下管线探测与管线图测绘 一 概述 一 现状及需求1 城市历经数年建设 绝大多数道路经过多次改建 扩建 管线档案规模庞大 同一条道路 设施存在多份档案 甚至一类管线资料分属不同部门保管 交互性差 查询费时费力 2 由于地下管线具有不可见性和立体交叉分布等特点 传统管理模式下常常无法准确掌握管线的走向 间距 埋深等重要数据 影响规划 设计和建设部门 4 2地下管网地理信息系统 一 概述 一 现状及需求3 传统档案管理方式采用纸制图档 容易造成资料缺失 损坏 在进行设计前 现状管线分布走向必须由人工使用计算机描绘到1 500比例的地形图上 极易产生误差 4 管线日新月异的变化 再加上日常的维修 往往造成普通平面图和断面图无法全面反映地下管线情况的问题 4 2地下管网地理信息系统 一 概述 一 现状及需求5 地下管线具有隐蔽 埋设在地下 复杂 种类多 纵横交错 密如蛛网 动态 城市建设不断扩大 新管线不断增加 旧管线也不断在更换或废弃 信息量大等特点 如何更好地使用和管理好长期积累及收集的大量的地下管线信息 其最有效的方法是建设管网信息系统 4 2地下管网地理信息系统 一 概述 二 意义1 有利于借助空间信息技术全面反映地下管网的现状 包括各类管线的空间位置 分布及其相互关系 2 有利于紧急事故的处理 如水管破裂 煤气泄漏 电线发生火灾等 为城市生命线应急方案制定提供信息支持 提高地下管线管理工作效率 4 2地下管网地理信息系统 一 概述 二 意义3 可以为道路 管网规划审批和综合管理提供科学依据 4 有利于管网信息的有序化管理 可快速 准确地进行管网信息的检索和查询 进行各种统计分析和空间分析 5 有利于管网数据的统一管理和信息维护 更新 4 2地下管网地理信息系统 二 地下管网地理信息系统总体结构 4 2地下管网地理信息系统 三 地下管网数据模型与数据结构 一 数据模型 二 数据存储四 地下管网信息系统功能数据检验入库功能 数据管理功能 地图管理功能 信息查询功能 数据统计功能 空间分析功能 空间三维分析 辅助设计功能 工程工具功能 系统管理功能和原数据管理功能 4 2地下管网地理信息系统 以后地理信息系统课程中介绍 自学相关简要内容 4 2地下管网地理信息系统 一 概述根据国家建委的要求 各项新建 扩建或改建的建设工程 特别是基础 地下建筑 管线 结构 井巷 峒室 桥梁 隧道 港口 水坝以及设备安装等隐蔽部位 都要编绘竣工图 亦称竣工总平面图或竣工现状图 竣工图是设计总平面图在施工后实际情况的全面反映 真实地记录各种地上地下的建筑物 构筑物 道路和管线等位置的工程实际状况的技术档案资料 是对工程进行交工验收和工程交付使用后进行维护 改建或扩建的重要依据 4 3竣工图测绘 一 概述目的 1 在施工过程中可能使设计有所变更 这种变更必须反映到竣工图上 2 为改建 扩建提供原有各项建筑物 构筑物的坐标 高程等资料 作为改 扩建设计的依据 3 便于工程交付使用后进行生产管理和各种设施的维护检修工作 4 3竣工图测绘 二 竣工图的特点 1 竣工图的图面内容相当复杂 除了要绘制一般地形图上应有的地形 地物和一般的注记之外 还要把地上地下管线位置 所测细部特征点的坐标 高程 管线 道路等设施的材料 管径 方向等各种特征元素在竣工图中进行详细的表示和注记 4 3竣工图测绘 二 竣工图的特点 2 竣工图上所有建 构 筑物 管线等重要地物的细部特征点的坐标和高程是采用解析法测定并在图上注记或附有 细部坐标与细部高程表 它的精度取决于细部特征点的坐标和高程的测量精度 而不取决于测图比例尺 竣工图测图比例尺的大小主要考虑图纸负荷和设计使用方便问题 不作为测图精度的依据 4 3竣工图测绘 二 竣工图的特点 3 竣工总图的比例尺 一般应为1 500 其坐标系统 图幅大小 注记 图例符号及线条 应与原设计图一致 但对较复杂的工程可能会使图面线条太密集 图纸负荷过大 不便识图 可绘制1 100或1 200比例尺的辅助图 剖面图 专业分图 上 下水管道图 工业管网图 输电线路图 运输线路图等 作为竣工总图的附件 4 3竣工图测绘 4 3竣工图测绘 4 3竣工图测绘 三 竣工图的测绘 1 竣工图测量 2 竣工图编绘 4 3竣工图测绘 以后房地产测绘课程中介绍 作为自学相关简要内容 4 4房地产测绘与估价 一 概述对古建筑 群 古城镇 古村落的保护 维修 重建首先需要对它们进行测绘工作 提供所需比例尺的建筑群总平面图 单体建筑的各层平面图 立面图 剖面图 局部图 等值线图或建筑物的三维立体模型等代表建筑现状的图纸和数据资料 作为各项工作可靠的基础资料和技术档案 4 5建筑测绘 二 测绘方法 一 全站仪数据采集法建立独立的建筑坐标系 建筑物底层确定零标高 全站仪采集数据 利用测绘软件建立建筑物的平面图 立面图 剖面图和三维立体模型 4 5建筑测绘 二 测绘方法 二 近景摄影测量方法通过摄影 摄像 和随后的图像处理和摄影测量处理以获取被射目标的形状 大小和运动状态的一门技术 近景摄影测量的作业过程大体可分为获取被测物体的照片 或影像 的摄影 或摄像 阶段和对照片 或影像 进行处理以获取测物体上点群三维空间数据的摄影测量处理阶段二个阶段 4 5建筑测绘 二 测绘方法 二 近景摄影测量方法摄影测量的信息容量大 非接触性 精度高 表达细微和速度快等特点使其在建筑物 特别是应用于古建筑物测绘方面 作为技术档案长期保存 法国 西德 意大利 前苏联等国不少大教堂及其宏伟门楼 雕粱弯拱均用摄影测量方法测绘一定比例尺图的立面图 剖面图等 4 5建筑测绘 二 测绘方法 二 近景摄影测量方法图4 17为摄影测量测绘的前苏联重点保护文物之一基辅彼契尔斯基大寺院的钟楼图 图4 18为江苏省建筑设计院用摄影测量方法对建于公元955年的砖纳构云岩寺塔 又名虎丘塔 测绘的1 50虎丘塔立面线划图 4 5建筑测绘 4 5建筑测绘 4 5建筑测绘 龙门石窟崖面数字立面正射影像图 二 测绘方法 三 三维激光扫描测量方法 4 5建筑测绘 三维激光扫描测量仪原理示意图 二 测绘方法 三 三维激光扫描测量方法是一种非接触式的主动测量系统 可以深入到复杂的环境和现场进行扫描操作 并直接将被测物体的三维数据完整地采集到计算机中 连续自动地实现大面积 高密度的空间三维数据采集 快速重构出扫描物体的三维模型 同时 它所采集的