2013年数字测图

福清核电项目部测量组,全站仪数字测图培训,全站仪数字测图培训,全站仪数字测图培训,3、内业绘图简介及难点,1、数字测图基本知识,2、数字测图步骤与方法,4、数字测图应用及例题,目 录,一、数字测图基本知识,数字测图特点：,数字测图包括：,数字测图是利用全站仪或其它测量仪器在野外进行数字化地形数据采集，在成图软件的支持下，通过计算机加工处理，获得数字地形图的方法，其实质是一种全解析机助测图方法。,地图、数字地图地面数字测图航空摄影测量遥感技术,1、定位精度高2、改进了作业模式3、便于图件的更新4、增加了地图的表现力5、方便成果的深加工利用6、可作为GIS的重要信息源,一、等高线的定义。等高线指的是地形图上高程相等的各点所连成的闭合曲线。地形图上的等高城分为首曲线、计曲线、间曲线和助曲线4种。此外，为了表示斜坡方向，在独立山顶、凹地处，绘一与等高线相垂直的短线，叫示波线，不与等高线相连的一端指向下坡方向。二、等高线的基本特点。（1）同线等高，即同一等高线上各点高度相同。（2）自行封闭。各条等高线必自行成闭合的曲线，若因图幅所限不在本幅闭合，必在邻幅闭合。（3）不能分叉，不能合并。即一条等高线不能分叉成两条，两条等高线不能合并成一条（悬崖，峭壁例外）。三、等高线的绘制。为了让等高线较好的代表地形、地貌，则需要采集尽量多的特征点高程数据，然后再进行合理的拟合和修饰，才会使等高线正确、科学。传统的等高线手工绘制方法是个复杂、繁琐的作业过程，耗时长、效率低，但因是人工绘制，可以边绘制边检查，明显错误可以随时剔除。利用CASS软件绘制等高线则具有自动、快捷的优点。,等高线的定义、特点,二、数字测图步骤与方法,数字测图步骤原理：,数字测图的基本思想是将地面上的地形和地理要素（或称模拟量）转换为数字量，然后由电子计算机对其进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由图形输出设备（如显示器、绘图仪）输出地形图或各种专题图图形,外业数据采集,内业电脑制图,画出电子地图,输出地图,1、分级布网、逐级控制； （由高级到低级）2、要有足够的精度；3、要有足够的密度； 4、要有统一的规格。,导线布设 导线布设原则,咱们平时说的控制网主要有首级网和加密网，首级网就是设计院做的控制网，一般设计院提供的控制点并不能满足施工放样的要求，这就要求我们根据设计院提供的控制网来加密，以满足施工放样的要求。这样就存在一个加密网了，加密网的成果是由施工单位自己选点，埋点，以及测量，报监理单位复核、批准方能使用。,控制网又分为平面网和高程网，设计院要先提供一部分控制点给施工单位，如本项目部的首级控制网（包括平面高程控制点）这些设计单位提供的点位和成果就是咱们后续施工的加密网测设的依据。我们部门根据设计单位提供的首级控制网联测的次级控制网（如：FQ-S点，FQ-C点位，以及JM点，以及房间内部微型网等） 来满足现场施工要求。,加密网是又咱们自己施测，所以咱们主要就是要做好加密网。,分为五步：,点位选择要沿线路两侧布设，点位置不能离线路太远也不能离线路太近：太远了，施工放样时不方便。太近了，在施工过程当中容易被破坏。平面网要看有什么仪器测量，使用GPS测，还是直接用全站仪测。用GPS测量时要保证相邻的一对点能通视，还有视野要开阔，周围不能有遮挡，附近不能有大面积水域。用全站仪测量时要保证前后两个点都要通视的原则。相邻两个点位之间不能太近也不能太远。根据现场情况而定，最好不要低于100米。,1、选点：,高程用二等水准测量，测量数据现场准确记录，每一测站都要立即计算超限与否，最后要注意往返程不超限方可。平面用GPS测量比较简单，但要注意，测量过程当中不能随意开关机。开关机时间要听从带队人安排，要正确记录测量点号，测量时间，以及仪器高。全站仪测量时要注意，记录数据，角度和距离以及点号。记录要规范。相互之间要配合好，对观测人员测量素质要求比较高。,2、埋点：,埋点要根据当地实际情况考虑埋设深度，必须要挖到基岩层，才能够打混凝土制作测量墩，这样才能保证其稳定性，使其不会在短时间内发生沉降幅度过大等。,3、测设：,报批之前要将原始数据，成果报告，电子文档发过去，复核，报审完了以后的资料就要作为正式文档，归档。,4、计算、平差：,监理单位要求测量平差都要用严密平差，要求用相应的软件进行平差。,5、成果报审：,作为进行各种碎部测量的基准,为测图或工程建设的测区建立统一的平面控制网和高程控制网。,控制误差的积累和传播,控制测量目的与作用,控制网的形式（1）三角网：测定三角形的 所有内角以及少量边长（2）三边网：测定三角形的 所有边长 （3）导线网：测定各边的边 长和相邻边的夹角,三角网（三边网）,导线网,平面控制网,图根控制测量主要是在测区高级控制点密度满足不了大比例尺数字测图需求时，适当加密布设而成。当前，数字测图工作主要是大比例尺数字地形图和各种专题图的测绘，随之控制测量部分主要是进行图根控制测量。图根控制测量主要包括平面控制测量和高程控制测量。平面控制测量确定图根点的平面坐标，高程控制测量确定图根控制点的高程。 大比例尺数字测图既可以用传统的先控制后碎部测量，先整体后局部的作业方法，也可以采用图根控制测量和碎部测量同时进行的一步测量法。对于高等级的测量，一般采用传统的先控制后碎部的作业原则。,图根控制布设，是在各等级控制下进行加密，一般不超过两次附和。在较小的独立测区测图时，图根控制可作为首级控制。 图根控制点的个数根据测区地形和测图比例尺确定。利用全站仪采集碎部点，一般在500m以内能测到碎部点为原则，如平坦而开阔地区一般图根控制点的密度为：当测图比例尺为1:2000时，图根点数目不少于4个/Km2；当测图比例尺为1:1000时，图根点数目不少于16个/Km2 ；对于1:500比例尺测图不少于64个/Km2。,图根控制点布设方法导线法,图根控制点布设网型选择方法,当测区范围成长条形时，宜布设成往返形交错导线。,当测区范围成块状时导线布设成常规的多边形闭合导线。,导线测量的外业工作 1.踏勘选点及建立标志 （1）资料搜集：测区及附近已有地形图和控制点 （2）导线点位置的选择 1) 相邻导线点间要通视； 2) 应选在土质坚实处，以保存和安置仪器； 3) 视野开阔，便于碎部测量； 4) 相邻导线的边长应大致相等； 5) 导线点应分布均匀，以便控制整个测区。,（3）建立标志 1）临时控制点应打上木桩与地面齐平，中心钉钉 2）永久控制点则应制成混凝土桩或石桩 3）绘制点之记,点之记标识示意图,点之记示意图,内业计算,计算公式,导线测量内业计算的目的是计算各导线点的坐标。 计算之前，应全面检查导线测量的外业记录： 数据是否齐全，有无遗漏、记错或算错，成果是否符合规范的要求。 检查无误后，就可以绘制导线略图，将已知数据和观测成果标注于图上。,用平差易做控制网平差的过程,闭合导线示意图,方位角,起始坐标,三、内业绘图简介及难点,数字测图内业制图步骤,1、将全站仪或GPS内采集的外业数据传输到电脑。,2、打开绘图软件（通常使用南方cass软件）导入外业测量的点位数据（平面和高程信息以及属性信息）,3、根据测量者测量时绘制的草图信息将点位数据绘制成带有属性的地物地貌信息。并根据高程信息生成等高线。,4、对绘制的地形图进行精修，其中包括检查绘制的地物、地貌是否正确，最后根据地图地形的规定及原理对等高线进行修剪。例如等高线不能穿过建筑物、公路、等。再例如陡坎上下等高线必须打断并重新排列。,5、检查完毕之后需拿着打出的图纸到实地进行检查，考察现场地物分布是否正确，根绝地形图比例尺对现场地物分布进行抽样调查。如果检查不合适则应立马进行修改，检查无误则能投入使用。,等高线的绘制步骤,等高线绘制步骤大致可以分为三个阶段，五个步骤。三个阶段：第一阶段：外业三维坐标数据采集。第二阶段：数据的传输通信。第三阶段：等高线的生成与修剪。五个步骤：一、定显示区。二、展野外点坐标及高程点号数据。三、由高程数据文件生成DTM三角网模型。四、根据DTM模型生成等高线。五、将等高线形状等与现场进行对比，并检查与修剪等高线。,3.数字测图内业制图,CASS地形图绘制等高线基本流程,1、绘图处理=定显示区=选择需要绘制地形图的文件然后确定=（这一步就把地形图的显示范围确定了）,3.数字测图内业制图,CASS地形图绘制基本流程,2、绘图处理=展高程点=输入比例尺=选择需要绘制地形图的文件然后确定=输入“注记高程点的距离”=,3.数字测图内业制图,CASS地形图绘制基本流程,3、等高线=由数据文件建立DTM=选择需要绘制地形图的文件然后确定=选择“是否考虑砍高”之后确定=选择对象（这一步可直接回车，表示全部选择）=,3.数字测图内业制图,CASS地形图绘制基本流程,4、等高线=绘制等高线=输入等高距后回车=选择等高线是否拟合（一般选择3，三次B样条拟合）=到这一步等高线就绘制成功了，这时可把三角网删除或关闭。最简便的方法把图层里的SJW前面的灯关掉。然后把不符合规定的等高线删除或做单独处理。,等高线的绘制注意事项,一、查粗差,数据传入计算机展点后，首先应对照草图和实地情况进行数据查错，剔除错误的高程点，对不参加构建数字地面高程模型的点要标识。例如：在测量居民区时，有时难免要在房顶上立镜，此类不能代表当地高程的碎部点，应使其高程置零，即让内业建地面高程模型时不予考虑这些点。,二、生成三角网建立地面高程模型,采用三角网法构成地面高程模型，若只考虑几何条件构网，最常见的问题是在某些区域可能出现与实际地形不相符的情况。如在山脊线处出现三角形穿入地下；山谷线处出现三角形悬空；也有可能出现三角形的边跨越断裂向的情况。这些情况下勾绘的等高线必然是错误的。要想得到高精度的地面高程模型，具体的做法如下：,二、生成三角网建立地面高程模型,1）使用CASS软件的“选择地性线”功能，使三角网边经过地性线，一般要将山脊线、山谷线、坡度变化线、地貌变向线、坡顶线和坡底线等用复合线绘出，在自动构网时首先检索出地性线并组成控制边，在此基础上构成三角网；,二、生成三角网建立地面高程模型,2）陡坎的处理。构网之前要先将陡坎绘出来，然后赋予陡坎各点坎高。建立地面高程模型时系统会自动沿着坎毛的方向插入坎底点，只有这样才能在陡坎处构成合理的三角网，保证等高线不穿过陡坎符号；,二、生成三角网建立地面高程模型,3）斜坡坎和陡崖在外业采集数据时，如果直接获取了上、下两边缘线上特征点的坐标和高程，在建地面高程模型时，系统将自动将斜坡坎和陡崖上、下的点应分别构成三角网。如果外业采集数据时，特征点采集不够，则需要根据草图手工将穿过斜坡坎和陡崖的三角形删除，使中间形成一个断裂带，保证等高线不能直接穿过斜坡坎和陡崖；,二、生成三角网建立地面高程模型,4）在地形图上，还有一些特定的区域范围，等高线不可进入该区域内，比如湖泊、河流、双线道路和房屋等。对于这些地物，外业采集数据时，边界点应详细实测出高程，内业构网时将其边界作为三角网的边，边界上的特征点参与等高线的内插计算，当等高线追踪到这些地物的边界时就不再往前追踪，保证等高线不会穿过地物内部。,二、生成三角网建立地面高程模型,按照以上几点注意事项进行作业，软件在采用三角网法构建的地面高程模型时，才会既高效、快捷，又更加符合测区地貌特征。,三、等高线的修改、修饰,CASS软件除了可自动生成基本等高线外，还提供了丰富的等高线修改修饰功能。通过“增加三角形”、“删除三角形”、“过滤三角形”等功能，可以得到更加合理的三角网。通过“等高线修剪”的“批量修剪”或“局部修剪”功能，可以修剪穿越建筑物、坡、坎、湖泊等区域的等高线。通过“等高线注记”的系列功能，可以实现对图面等高线的单个或批量注记、修饰等，使图面得到进一步美化和完善。,四、等高线的接边技巧,对于较大的测区，一般由几个作业小组共同完成，通常会遇到等高线接边问题。有两种方法。 1）合并数据文件。每个小组野外采集后都会有一个以.dat结尾的数据文件，我们可以在构建三角网前，通过CASS的菜单“数据”-“数据合并”功能，方便地将不同作业小组的数据文件合并为一个数据文件，如小组1的数据文件为1.dat，小组2的数据文件为2.dat，合并后得到的数据文件命名为12.dat。然后以12.dat为数据文件源进行三角网构建，即可得到合并后的整体等高线。 2）用两个作业小组的三角网进行接边。接边时不能直接将等高线连接起来，这样容易造成局部地貌的变形，而应该对三角网进行连接，先在接边处掏出一定的范围，将该范围的三角网进行连接、修改，要注意两侧的高程是否基本一致，是否满足接边的要求，是否有错误的高程。确认无误后，重新生成等高线。然后再将掏出的部分与原范围拼接在一起，并将每根等高线连接起来，形成一根根完整的等高线。,四、数字测图应用及例题,数字测图应用广泛，可用于地形测量，地籍测量，地图领域以及工程方量计算等。,下面列举几个例题：1234 ,答：人们将从野外数据采集到内业成图全过程数字化和自动化的测量制图方式称为野外数字测图或地面数字测图（简称数字测图）。广义地讲，制作以数字形式表示的地图的方法和过程就是数字测图，主要包括：地面数字测图、地图数字化成图、数字摄影测量与遥感数字测图等。狭义的数字测图指地面数字测图。,1.什么是数字测图？,答：地面数字测图的基本过程是：首先采集有关的绘图信息并及时记录在相应存储器中（或直接传输给便携机），然后在室内通过数据接口将采集的数据传输给计算机并由计算机对数据进行处理，再经过人机交互屏幕编辑，最后形成数字图形文件。,2.简述数字测图的基本成图过程。,答：根据数据采集方法的不同，数字测图系统主要区