数字化测图技术在城市测量中的应用毕业论文.doc

0 数字化测图技术在城市测量中的应用毕业论文数字化测图技术在城市测量中的应用毕业论文 摘摘 要要 1 第第 1 1 章章 绪论绪论 2 1 1 研究的背景和意义研究的背景和意义 2 1 2 研究现状研究现状 3 1 3 本文主要研究内容本文主要研究内容 3 第第 2 2 章章 概概 况况 5 2 1 测区概况测区概况 5 2 2 作业依据和已有测绘资料作业依据和已有测绘资料 5 第第 3 3 章章 实例分析实例分析 8 3 1 平面坐标及高程系统的选择平面坐标及高程系统的选择 8 3 2 主要精度指标主要精度指标 8 3 3 平面控制测量平面控制测量 8 3 3 1 GPS 作首级平面网 RTK 加密图根点 9 3 3 2 平面控制方案的论证 11 3 4 高程控制测量高程控制测量 12 3 4 1 四等水准测量要求 12 3 5 导线测量的主要技术要求导线测量的主要技术要求 12 3 6 导线网的设计 选点与埋石导线网的设计 选点与埋石 13 3 6 1 导线网的布设规定 13 3 6 2 导线点位的选定规定 14 3 7 水平角观测水平角观测 14 3 7 1 水平角观测应符合的规定 14 3 7 2 方向观测法应符合的规定 15 3 7 3 水准角观测方法 16 3 7 4 水平角观测的测站作业应符合的规定 16 3 7 5 水平角观测误差超限处理 17 3 8 距离测量距离测量 17 3 8 1 仪器的选用及标称精度 17 3 8 2 边长测距的主要技术要求 18 3 8 3 测距作业应符合的规定 18 3 9 全站仪测图方法与技术要求全站仪测图方法与技术要求 19 3 9 1 全站仪测图的仪器安置及测站检核 19 1 3 9 2 全站仪测图的测距长度规定 20 3 9 3 数字地形图测绘需符合的要求 20 3 9 4 全站仪测图野外数据采集 20 3 10 全站仪碎部点采集全站仪碎部点采集 21 3 11 解析碎部点测量解析碎部点测量 21 3 12 碎部点采集的特殊情况碎部点采集的特殊情况 22 3 13 绘制测站草图及展点绘制测站草图及展点 23 3 14 内业数字化成图内业数字化成图 23 3 14 1 数据传输及展点数据传输及展点 24 3 14 2 数字化成图作业步骤数字化成图作业步骤 24 3 14 3 各类地物绘制要求各类地物绘制要求 25 3 14 4 地形图的编绘地形图的编绘 28 第第 4 4 章章 总总 结结 29 参考文献参考文献 31 致谢致谢 32 1 摘摘 要要 本文设计主题为 数字化测图的实施 结合实际主要从本文设计主题为 数字化测图的实施 结合实际主要从 GPSGPS 首级平面网 首级平面网 RTKRTK 加加 密图根点 实测和全站仪对碎部点进行采集方法以及碎部点数据处理三方面做了探讨 密图根点 实测和全站仪对碎部点进行采集方法以及碎部点数据处理三方面做了探讨 也非常详细地阐述了全站仪在数字化测图中的运用 以及大比例尺测图方案 最终使也非常详细地阐述了全站仪在数字化测图中的运用 以及大比例尺测图方案 最终使 用全站仪测出符合天水市国土资源局要求的大比例尺地形图 用全站仪测出符合天水市国土资源局要求的大比例尺地形图 关键词关键词 控制网设计控制网设计 数字化测图数字化测图 大比例尺大比例尺 全站仪全站仪 2 第第 1 1 章章 绪论绪论 1 1 研究的背景和意义研究的背景和意义 随着测绘技术的进步 计算机软硬件技术的迅猛发展与渗透 信息化测绘仪器特 别是集测角 量边和部分数据自动处理为一体的智能型全站仪的出现 促进了地形测 绘朝着一体化 自动化 智能化和数字化方向发展 传统的平板测图无论在速度 精 度和管理方面都不能满足实际工作的需要 地形测量不可避免的从模拟测图转变为数 字制图 地形测量的成果也不仅是绘制在图纸上的地形图 更重要的是以计算机磁盘 为载体 提交可供传输 处理 共享的数字地形图 这也是地理信息系统重要的基础 资料 数字化测图是现代测绘技术与计算机技术 信息科学技术 现代制图学理论相 结合的产物 它以其效率高 更新快 管理方便等特点将逐步取代传统的测绘手段 成为测绘生产中的一项重要技术 数字化成图系统的意义 1 劳动强度小 自动化程度高 外业采集的数据可以自 动记录于电子手簿中 避免了传统测图繁琐的记簿 计算 检核 大大提高了劳动效 率电子手簿中的数据可以通过电缆直接向计算机传输 在室内通过计算机键盘和鼠标 的简单操作 即可完成图形编辑 大大减少了外业工作时间 2 精度高 传统的测图 地物点平面位置的误差主要受解析图根点的展给误差和测定误差 测定地物点的视距 误差 方向误差等影响 测量数据作为电子数据格式可以自动传输 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 不存在传统测图中的视距误差 方 3 向误差 展点误差 很好地反映了外业测量的高精度 获得高精度的测量成果 3 信 息量大 数字地图包含的信息量几乎不受 测图比例尺 的限制 甚至可以没有 测 图比例尺 的概念 数据可分层存放 使地面信息的存放几乎不受限制 比如将房屋 道路 水系 电力线 地下管线 植被 地貌等存于不同的层中 通过关闭层 打开 层等操作来提取相关信息 便可方便地得到所需测区内的地籍图 在数字地籍图的基 础上 可以综合相关内容补充加工成不同用户所需要的城市规划图 城市建设用图 房地产图以及各种管理的用图和工程用图等 4 信息存贮 传递方便 数字信息可以 通过磁盘 光盘以计算机文件的形式保存或传递 还可以通过电缆或计算机互联网传 输 在数据的存贮 传递方面优势是传统测图无法比拟的 5 便于成果更新 数字化 测图的成果是以点的定位信息和绘图信息存入计算机的 当实地有变化时 只需输入 变化信息的坐标 代码 经过编辑处理 很快便可以得到更新的图 从而可以确保地 面的可靠性和现势性 数字化测图实质是一种全解析机助成图的方法 与模拟测显的 优势和广阔的发展前景 1 2 研究现状研究现状 数字化测图的实施 结合实际主要从 GPS 首级平面网 RTK 加密图根点 实测和 全站仪对碎部点进行采集方法以及碎部点数据处理三方面做了探讨 也非常详细地阐 述了全站仪在数字化测图中的运用 以及大比例尺测图方案 1 3 本文主要研究内容本文主要研究内容 根据 甘肃省天水市国土资源局实施方案 文件精神的要求 我院在天水市麦积 区城区一带开展 1 500 全解析法数字化测图工作 其任务是测绘麦积区 1 500 地形图 为城镇信息化管理 服务提供基础性成果数据 项目主要工作内容包括 GPS 首级控 4 制 RTK 加密图根点测量 测区总面积约 15 平方公里 测绘目的是为了满足城市规划 的要求 查清测区范围内的各类土地利用情况 5 第第 2 2 章章 概概 况况 2 1 测区概况测区概况 麦积区位于甘肃东南部 秦岭北麓 黄河中游 是甘肃省天水市的东大门 地处 陕 甘 川之要冲 全区总面积 3452 平方公里 57 52 万人口 分布着 11 个民族 全 区设 11 镇 6 乡 3 个街道办事处 有 476 个行政村 2 2 作业依据和已有测绘资料作业依据和已有测绘资料 天水县 1 5 万地形图 天水市 1998 城建坐标控制点成果表 天水市 1998 城建坐标控制点基本位置图 天水市麦积区 2000 年 1 500 地形图 如图 1 可作为测区范围划定与控制测量网 形设计及实地选点之用 6 图 2 1 麦积区某家属院地形图 本次作业的平面坐标系为天水市 98 城建坐标系 属于地方坐标系 其基准与国家 参考椭球的基准保持一致 平面控制点 Z00001 平面动态 RTK 高程四等水准联测 WI0409 平面动 态 RTK 高程四等水准联测 保存完好 符合测量要求 能够保证测量精度 且位于测 区附近 作为本次测量的基准点 见表 1 点号纵坐标 X m 横坐标 Y m 高程 H m Z0000194352 82645640 58535 682 Z0000294336 99245556 47835 473 WR064393122 41944255 91533 471 T0000793228 03944264 75033 688 7 表 2 1 已知平面控制点 WI0409 WI0408 WR0643 测区附近 点位保存完好 可作为本测区高程控 制起算点之用 T0000693334 35144268 28834 146 8 第第 3 3 章章 实例分析实例分析 3 1 平面坐标及高程系统的选择平面坐标及高程系统的选择 1 平面坐标系及基准 测区平均高程 1100m 中央子午线精度为 105 本次作业的平面坐标系为天水市 城建坐标系 属于地方坐标系 其基准与国家参考椭球的基准保持一致 2 高程基准 本次作业采用 1985 国家高程基准 上交成果的高和必须为正常高 3 2 主要精度指标主要精度指标 本测区主要精度指标如下 1 各等级平面控网中最弱点相对于起算点的点位中误差不大于 5cm 2 各等级水准网中最弱点相对于起算点的高程中误差不大于 2cm 3 地物点相对于邻近控制点点位中误差不大于图上 0 5mm 邻近地物点间距中 误差不大于图上 0 4mm 4 图上高程注记中误差 在铺装地面不大于图上 0 07m 在一般地面不大于 0 15m 3 3 平面控制测量平面控制测量 为了给地形测图提供基本控制 必须要选择一个比较完善的平面控制测量方 9 案 布设平面控制网要符合其布设原则 分级布设 逐级控制 具有足够的精度 保 证必要的密度 应有统一的布网方案 精度指标和作业规格 本次平面控制测量分二级布设 先布设一级 GPS 网作为本测区首级平面网 再用 RTK 加密图根点 或者使用导线网做首级控制网 再直接全站仪加密图根点 对两种方案进行对比论证 选择其中一个合理的方案 以满足测图需要 3 3 1 GPS 作首级平面网 作首级平面网 RTK 加密图根点加密图根点 一级 GPS 网测量 主要技术要求见表 3 1 一级 GPS 网测量的基本技术要求 等级 平均边长 KM 卫星高度角 有效观测 卫星数 平均重复 设站数 各时段有效观测 时 间长度 min 数据采样 间 隔 s PDOP值 一级 1 0 15 4 1 6 15 10 6 表 3 1 一级 GPS 网测量的基本技术要求 注 本技术要求出自 工程测量规范 GB 50026 2007 布网方案 利用 GPS WR0643 GPS WI0408 GPS WI0409 三个 D 级 GPS 控 制点为起算点 在测区内沿主要道路布设一级 GPS 点 要求点位分布均匀 相邻点间 平均边长约 350m 网形结构为边连式的多边形网 选点 埋石 编号及点之记 A 选点 点位应远离大功率无线电发射源 如微波站 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 10 点位应便于安置接收设备和操作 视野开阔 周围建筑物的高度角小于 15 度 一级 GPS 点点位原则上落地布设 选择土质坚实的地方 有利于长期保存和使用 一级 GPS 点点位应能保证至少有两个点通视良好 有利于低级网加密 GPS 点位选定后 应绘制 GPS 网选点图 B 埋石 视不同的埋设条件 应选择相应类型的埋设标志 可参考表表 3 2 各类型埋设标志各 类型埋设标志 等级埋设条件标志类型埋设方法备注 水泥路面 8 12cm 铸铁标志 冲击钻打孔 混凝土现浇与路面齐 沥青路面20cm 铸铁标志直接打入路面与路面齐一级 碎石路面 土质路面 预制混凝土标石 挖坑 做 20cm 碎石垫层放置标 石 四周捣固压实 略高于 地面 3 5cm 表 3 2 各类型埋设标志各类型埋设标志 C 编号 一级 GPS 点编号采用自然数顺序编号 前面以罗马字母 G D 点之记 选点埋石后应绘制点之记 其样式应符合 GPS 规程 要求 要求点之记采用 Word 制作 其中的略图可采用 CAD 制作 但应转换为影像格式插入到 Word 文档中 标志面照片也转换为数字影像插入到 Word 文档中 提交监理检查的资料 点之记成果 1 套 首页为 GPS 网选点图 对应的数据 拷贝 一级 GPS 控制网测量完成后 应提交以下资料 11 GPS 观测手簿 一级 GPS 控制网展点图 一级 GPS 点点之记 仪器鉴定资料 一级 GPS 网平差计算资料及成果表 图根控制测量 在一级 GPS 控制网的基础上 直接布设图根控制点 图根点利用 RTK 技术 直接采集三维坐标 点位选择尽量避开高压线 高大建筑物 茂密树林 大面积水域等因素对测量的 影响 图根点一般采用木桩和小铁钉标志 农田 土路上采用小木桩 在水泥 沥青路 面上可用 8 12cm 长的铁钉 编号采用自然数顺序编号 前面冠以大写英号 最后图 根控制点测量应提交以下资料 图根点成果表 3 3 2 平面控制方案的论证平面控制方案的论证 GPS 网做首级控制网 本测区位于天水市以西湘江中游地带 地形较为平坦地物不太复杂 测区通视条 件良好 GPS 信号比较好 测区有 D 级 GPS 控制点可以利用 而且 GPS 观测时需要 时间不多 耗人力也少 精度也符合测区要求 因此可以使用方案一做平面控制 导线网做首级控制网 导线测量布设灵活 推进迅速 受地形限制小 边长精度分布均匀 考虑到我们 的测区面积不大 且能锻炼我们关于控制测量方面知识的复习 所以经过论证比较决 12 定使用方案二做平面控制 3 4 高程控制测量高程控制测量 因为天水市市区的高程控制点比较多 而且分布比较均匀 足够满足高程控制测 量的需要 Z00001 Z00002 两点的高程均为平面动态 RTK 高程四等水准联测 足以 满足本次测量任务的测量精度要求 所以我们以这两个点为高程基准进行了平面高程 控制测量的布控 3 4 1 四等水准测量要求四等水准测量要求 布网要求 本测区四等水准网 在测区附近两个三等水准点的基础上 沿平坦地区的 D 级 GPS 点及一级 GPS 点采用附合路线或结点网形式进行布设 水准测量工作结束后水准测量工作结束后 应提交 应提交以下资料以下资料 四等水准路线略图 外业观测手簿 内业计算资料及成果表 仪器 i 角检验资料 3 5 导线测量的主要技术要求导线测量的主要技术要求 1 各等级导线测量的主要技术要求 应符合下图的规定 13 图 3 1 导线测量的主要技术要求图 注 图中 n 为测站数 当测区测图的最大比例尺为 1 500 一 二 三级导线的导线长度 平均边长可 适当放长 但最大长度不应大于表中规定相应长度的 2 倍 当导线平均边长较短时 应控制导线边数不超过表 3 3 1 相应等级导线长度和 平均边长算得的边数 当导线长度小于表 3 3 1 规定长度的 1 3 时 导线全 长的绝对闭合差不应大于 13cm 导线网中 结点与结点 结点与高级点之间的导线段长度不应大于表 5 中相应等 级规定长度的 0 7 倍 3 6 导线网的设计 选点与埋石导线网的设计 选点与埋石 3 6 1 导线网的布设规定导线网的布设规定 导线网的布设应符合下列规定 导线网用作测区的首级控制时 应布设成环形网 且宜联测 2 个已知方向 加密网可采用单一附合导线或结点导线网形式 结点间或结点与已知点间的导线段宜布设成直伸形状 相邻边长不宜相差过大 14 网 内不同环节上的点也不宜相距过近 3 6 2 导线点位的选定规定导线点位的选定规定 导线点位的选定 应符合下列规定 点位应选在土质坚实 稳固可靠 便于保存的地方 视野应相对开阔 便于加密 扩展和寻找 相邻点之间应通视良好 其视线距障碍物的距离 三 四等不宜小于 1 5m 四 等 以下宜保证便于观测 以不受旁折光的影响为原则 当采用电磁波测距时 相邻点之间视线应避开烟囱 散热塔 散热池等发热体及 强电磁场 相邻两点之间的视线倾角不宜过大 充分利用旧有控制点 3 7 水平角观测水平角观测 3 7 1 水平角观测应符合的规定水平角观测应符合的规定 水平角观测所使用的全站仪 电子经纬仪和光学经纬仪 应符合下列相关规定 照准部旋转轴正确性指标 管水准器气泡或电子水准器长气泡在各位置的读数 较 15 差 1 级仪器不应超过 2 格 2 级仪器不应超过 1 格 6 级仪器不应超过 1 5 格 光学经纬仪的测微器行差及隙动差指标 1 级仪器不应大于 1 2 级仪器不应大 于 2 水平轴不垂直于垂直轴之差指标 1 级仪器不应超过 10 2 级仪器不应超过 15 6 级仪器不应超过 20 补偿器的补偿要求 在仪器补偿器的补偿区间 对观测成果应能进行有效补偿 垂直微动旋转使用时 视准轴在水平方向上不产生偏移 仪器的基座在照准部旋转时的位移指标 1 级仪器不应超过 0 3 2 级仪器不 应超过 1 6 级仪器不应超过 1 5 光学 或激光 对中器的视轴 或射线 与竖轴的重合度不应大于 1mm 3 7 2 方向观测法应符合的规定方向观测法应符合的规定 水平角观测宜采用方向观测法 并符合下列规定 方向观测法的技术要求 不应超过下表的规定 图3 2 水平角方向观测法的技术要求图 注 全站仪 电子经纬仪水平角观测时不受光学测微器两次重合读数之差指标的限 制 16 当观测方向的垂直角超过 3 的范围时 该方向 2C 互差可按相邻测回同方向 进行比较 其值应满足表十一测回内 2C 互差的限值 当观测方向不多于 3 个时 可不归零 当观测方向多于 6 个时 可进行分组观测 分组观测应包括两个共同方向 其中 一个为共同零方向 其两组观测角之差 不应大于同等级测角中误差的 2 倍 分组 观测的最后结果 应按等权分组观测进行测站平差 水平角的观测值应取各测回的平均数作为测站成果 3 7 3 水准角观测方法水准角观测方法 三 四等导线的水平角观测 当测站只有两个方向时 应在观测总测回中以奇数 测回的度盘位置观测导线前进方向的左角 以偶数测回的度盘位置观测导线前进方 向的右角 左右角的测回数为总测回数的一半 但在观测右角时 应以左角起始方 向为准变换度盘位置 也可用起始方向的度盘位置加上左角的概值在前进方向配置 度盘 3 7 4 水平角观测的测站作业应符合的规定水平角观测的测站作业应符合的规定 水平角观测的测站作业 应符合下列规定 仪器或反光镜的对中误差不应大于 2mm 水平角观测过程中 气泡中心位置偏离整置中心不宜超过 1 格 四等及以上等级 的水平角观测 当观测方向的垂直角超过 3 的范围时 宜在测回间重新整置气泡 位置 有垂直轴补偿器的仪器 可不受此款的限制 如受外界因素 如震动 的影响 仪器的补偿器无法正常工作或超出补偿器的补偿 17 范围时 应停止观测 当测站或照准目标偏心时 应在水平角观测前或观测后测定归心元素 测定时 投影示误三角形的最长边 对于标石 仪器中心的投影不应大于 5mm 对于照准标 志中心的投影不应大于 lOmm 投影完毕后 除标石中心外 其他各投影中心均应 描绘两个观测方向 角度元素应量至 15 长度元素应量至 1mm 3 7 5 水平角观测误差超限处理水平角观测误差超限处理 水平角观测误差超限时 应在原来度盘位置上重测 并应符合下列规定 一测回内 2C 互差或同一方向值各测回较差超限时 应重测超限方向 并联测零 方向 下半测回归零差或零方向的 2C 互差超限时 应重测该测回 若一测回中重测方向数超过总方向数的 1 3 时 应重测该测回 当重测的测回 数超过总测回数的 1 3 时 应重测该站 3 8 距离测量距离测量 3 8 1 仪器的选用及标称精度仪器的选用及标称精度 一级及以上等级控制网的边长 应采用中 短程全站仪或电磁波测距仪测距 一 级以下也可采用普通钢尺量距 中 短程测距仪器的划分 短程为 3km 以下 中程为 3 15km 测距仪器的标称精度 按 式表示 mD a b D 18 式中 mD 测距中误差 mm a 标称精度中的固定误差 mm b 标称精度中的比例误差系数 mm km D 测距长度 km 4 测距仪器及相关的气象仪表 应及时校验 当在高海拔地区使用空盒气压表时 宜送当地气象台 站 校准 3 8 2 边长测距的主要技术要求边长测距的主要技术要求 各等级控制网边长测距的主要技术要求 应符合下图的规定 图3 3 各等级控制网边长测距的主要技术要求 注 测回是指照准目标一次 读数 2 4 次的过程 困难情况下 边长测距可采取不同时间段测量代替往返观测 3 8 3 测距作业应符合的规定测距作业应符合的规定 测距作业 应符合下列规定 测站对中误差和反光镜对中误差不应大于 2mm 19 当观测数据超限时 应重测整个测回 如观测数据出现分群时 应分析原因 采取相应措施重新观测 四等及以上等级控制网的边长测量 应分别量取两端点观测始末的气象数据 计算时应取平均值 测量气象元素的温度计宜采用通风干湿温度计 气压表宜选用高原型空盒气 压表 读数前应将温度计悬挂在离开地面和人体 1 5m 以外阳光不能直射的地方 且读数精确至 0 2 气压表应置平 指针不应滞阻 且读数精确至 50Pa 注 每日观测结束 应对外业记录进行检查 当使用电子记录时 应保存原 始观测数据 打印输出相关数据和预先设置的各项限差 数字化测图测量规范 规程 是国家测绘管理部门或行业部门制定的技术法 规 本次数字化测图技术设计依据的规范 规程 有 1 500 1 1000 1 2000 地形图图式 GB T20257 2007 1 500 1 1000 1 2000 外业数字化测图技术规程 GBT 14912 2005 1 500 1 1000 1 2000 地形图要素分类与代码 GB T 14804 93 大比例尺地形图机助制图规范 GB 14912 94 工程测量规范 GB 50026 2007 等 3 9 全站仪测图方法与技术要求全站仪测图方法与技术要求 3 9 1 全站仪测图的仪器安置及测站检核全站仪测图的仪器安置及测站检核 全站仪测图的仪器安置及测站检核 应符合下列要求 仪器的对中偏差不应大于 5mm 仪器高和反光镜高的量取应精确至 lmm 20 应选择较远的图根点作为测站定向点 并施测另一图根点的坐标和高程 作 为测站检核 检核点的平面位置较差不应大于图上 0 2mm 高程较差不应大于基 本等高距的 1 5 作业过程中和作业结束前 应对定向方位进行检查 3 9 2 全站仪测图的测距长度规定全站仪测图的测距长度规定 全站仪测图的测距长度 不应超过表3 3 的规定 表 3 3 全站仪测图的最大测距长 注 出自于 工程测量规范 GB 50026 2007 当布设的图根点不能满足测图需要时 采用极坐标法增设少量测站点 3 9 3 数字地形图测绘需符合的要求数字地形图测绘需符合的要求 数字地形图测绘 应符合下列要求 当采用草图法作业时 应按测站绘制草图 并对测点进行编号 测点编号应 与仪器的记录点号相一致 草图的绘制 宜简化标示地形要素的位置 属性和相互 关系等 当采用编码法作业时 宜采用通用编码格式 也可使用软件的白定义功能和 扩展功能建立用户的编码系统进行作业 当采用内外业一体化的实时成图法作业时 应实时确立测点的属性 连接关 系和逻辑关系等 最大测距长度 m 比例尺 地物点地形点 1 500 160300 21 在建筑密集的地区作业时 对于全站仪无法直接测量的点位 可采用支距法 线交会法等几何作图方法进行测量 并记录相关数据 3 9 4 全站仪测图野外数据采集全站仪测图野外数据采集 全站仪测图 可按图幅施测 也可分区施测 按图幅施测时 每幅图应测出 图廓线外 5mm 分区施测时 应测出区域界线外图上 5mm 最后对采集的数据应进 行检查处理 删除或标注作废数据 重测超限数据 补漏错漏数据 对检查修改后 的数据 应及时与计算机联机通信 生成原始数据文件并做备份 3 10 全站仪碎部点采集全站仪碎部点采集 地形测量在完成地形控制测量后 就要进行地形测图 地形测图是以控制点 为基础 按一定的要求和规则 将地面上各种地物 地貌测绘到图纸上 地形测量 中需要将地物 地貌的特征点测绘到图纸上 这些特征点又称为碎部点 相对于地 形控制而言 测绘具体的地物和地貌是测区碎部 因此称为地形碎部测绘 大比例尺数字化测图野外数据采集按碎部点测量方法 分为全站仪测量方法 和 GPS RTK 测量方法 本次测图 主要采用全站仪测图方法 地面上的地物 地貌形态虽然多种多样 但这些形态总是可以概括 分解成 各种几何形体的 而任何几何形体都是不同的面构成的 任何面又都可由一些具体 决定性的点所连成的直线或曲线来确定 可以说 各种地物 地貌的形态最终是由 点决定的 我们把决定地物 地貌形态的点称为地物特征点或地貌特征点 地貌特 征点和地物特征点统称碎部点 碎部测量实际上就是测定地物 地貌碎部点在图上 的点位及其高程 然后依次描绘出各种地物 地貌 22 3 11 解析碎部点测量解析碎部点测量 在等级控制点 图根导线点或支导线点上按极坐标法直接测定下列碎部点坐 标 永久性建 构筑物的主要拐角点 具有方位意义的独立点 道路 河流 沟 塘的特征点 桥 闸的特征点 主要道路上的各类检修井 电力 通讯线路上的电线铁塔 图幅拼接线上的若干明显细部位 保证必要精度 3 12 碎部点采集的特殊情况碎部点采集的特殊情况 在进行碎部点采集时往往会遇到一些特殊情况 对于比较复杂的地方通视一 定不好 也许将棱镜举高能采到点 若就几个点还行 点多时这么采点测出的地物 一定偏差很大 因此就应该找一个视野开阔的地方支一站过去再测 这样往往会事 半功倍 当对多点房屋进行采点时 有时一些拐角会被挡住 同时支站过去测有没意 义 此时应在此拐角一边延长线上的某处采一点 在用钢尺量出此处到拐角的距离 并及时标注到草图上 对于一些电杆 通信杆 路灯等地物棱镜无法放置正中 此 时采点时应该采用偏心去采 对于一些直径较大的烟囱 广告牌等应该在其外围采集 三个点 对于钢尺无法去量距时应用测距仪去测距 此外在采集碎部点的同时要按 规定将高程点进行采集 直接在编号前加上一个字母以示区别就行了 注意 碎部点测量采用带有内存的全站仪 在正确设置好测站与定向点 包 括仪器高和占标高 后 首先要对相邻已知点的边长及高差进行检核 不符值在 5 23 厘米以内可以直接采集碎部点 超过 5 厘米的应查明原因 选择正确点使用 散点 高程施测采用全站仪 在碎部点采集完后 采集高程点 高程点宏观上要分布均匀 微观上要注意测量道路交叉口 桥 闸 宅基地等位置高程点 高程点注记取位至 厘米 对于民房密集区可采用 DS3 水准仪加密散点高程 3 13 绘制测站草图及展点绘制测站草图及展点 在采集细部点的同时 应在采集数据的现场 实时绘制测站草图 草图内容 包括 测站点点号 细部点编号及属性 地物 地形 地貌轮廓 本测站起止细部 点编号 测量时间 草图绘制人员 只要绘制好测站草图 才有利于内业电子成图 及查图 草图应列入上交资料 每天测完后要及时将全站仪中的坐标数据与 CASS 软件直接通讯到微机中 与控制点一并展绘 3 14 内业数字化成图内业数字化成图 数字化作业采用南方 CASS6 0 版地形地籍测成图系统 本系统基于 AutoCAD2004 平台 图式运用规范 图形美观 具备 GIS 国标属性代码 可拓展性 强 CASS 系统为数字化测图提供了多种成图方法 简编码自动成图法 引导文件 自动成图法 测点点号定位成图法 屏幕坐标定位成图法和电子平板测图法等 在 上述方法中 除电子平板测图法外 其余均为测记式成图法 即把野外采集的数据 存储在电子手簿或全站仪的内存中 同时绘制草图 回到室内后再将数据传输到计 算机内 对照草图完成各种绘制编辑工作 最后形成地形图 其中 引导文件自动 24 成图法 测站点点号定位成图法 屏幕坐标定位成图法适用于无码作业 本次地形 测量使用多种方法相结合的成图法 3 14 1 数据传输及展点数据传输及展点 内业数据的处理 一般需要把数据记录设备中的数据按一定的格式传输到计 算机中 形成一个供内业处理时使用的文件 该文件用来存放从全站仪传输过来的 坐标数据 即称其为 坐标数据文件 坐标数据文件用户可按需要自行命名 但后 缀应为 DAT 该文件数据格式为 总点数 N 点号 1 编码 1 Y1 X1 H1 点号 2 编码 2 Y2 X2 H2 点号 n 编码 n Yn Xn Hn 然后开始在 CASS 软件中执行 执行下拉菜单 数据 读全站仪数据 命令 在 全站仪内存数据转换 对话框中的 全站仪内存文件 文本框中 输入需要转 换的数据文件名和路径 在 CASS 坐标文件 文本框中输入转换后保存的数据文 件名和路径 这两个数据文件名和路径均可以单击 选择文件 在弹出的标准文件 对话框中输入 此外在数据传输时 计算机与全站仪双方通讯都要预置相同的通讯 参数 波特率 校验位 数据位和终止符等 这样才能保证进行正常的数据通讯 最后单击 转换 并即完成数文件格式转换 附全站仪数据传输的步骤 打开 CASS 软件后选择选择数据 读取全站仪数据 全站仪内存数据转换 如下图所示 25 图 3 4 数据传输图 图 3 5 数据传输图 26 图 3 6 数据传输图 图 3 7 数据传输图 当设定文件名后存储在计算机磁盘或 U 盘后便可以使用这些数据了 当打开 坐标数据文件将会看到这样的数字成果 27 002 45000 310 94345 643 34 063 003 45000 317 94345 642 34 087 004 A39 44858 909 94354 926 34 164 005 A32 44851 592 94356 010 34 300 006 A70 44851 073 94355 592 34 287 007 X2 44950 828 94341 977 33 966 008 44943 709 94342 336 43 041 009 A32 44830 736 94356 817 34 243 010 A39 44827 718 94356 353 34 100 011 A26 44827 718 94352 373 34 185 012 A50 44826 068 94357 400 34 240 013 A50 44823 590 94356 543 34 120 014 X2 44822 126 94357 681 34 130 015 44820 872 94359 619 34 196 016 44814 987 94359 846 34 196 017 A32 44810 356 94357 748 34 276 018 X2 44814 032 94358 345 34 149 019 44811 878 94357 158 34 133 020 A70 44809 711 94357 518 34 270 接着再执行下拉菜单 绘图处理 定显示区 确定绘图区域 执行下拉菜单 绘图处理 展野外测点点位 如图 2 图 3 8 数据站点图 图 3 9 碎步点展点图 即在绘图区得到展绘好的碎部点点位并输入测图比例尺 结合野外绘制的草 图绘制地物 再执行下拉菜单 绘图处理 展野外点点号 同时将点号给展出 如图 图 3 10 碎步点展点图 展野外测点点号后效果图如下 24 图 3 11 展野外测站点点号效果图 经过对所测地形图进行屏幕显示 在人机交互方式下进行绘图处理 图形编 辑 修改 整饰 最后形成数字地图的图形文件 3 14 2 数字化成图作业步骤数字化成图作业步骤 工作草图阅读 内业作业员首先对野外绘制的工作草图进行充分阅读 了解图内各元素 的来龙去脉 相互关系 各类控制点分布情况 乡村路与大车路的区分 电杆的走 向 联系 地类界封闭情况 对图内有疑问的地方应及时向外业作业人员提出 予 以解决 数字化作业采用分层 分色的要求表示地物 地貌 将同一类地物放在同一 层次 分色统一 代码到位 尽量使用成图系统的菜单绘制图形 便于合并 缩放 25 接边 数据提起等再处理工作 数字化作业时捕捉解析编辑细部点 若数据与勘丈 草图不符 应及时向检查员提出 问题解决后再行作业 数字化图按一定的顺序进行 对明显的具有分块作用的地物先输入 例如河 流 道路等 然后依元素的主次进行分块作业 一块图全部输入后即做自查校对 清理差 错 漏 各图块全部输入后再作通篇阅读 对规则的地物 如住宅楼等矩形房屋 必须保证图形符合其投影规律 必要 时可用辅助线方法得到正确的图形 3 14 3 各类地物绘制要求各类地物绘制要求 测量控制点 各等级的平面及高程控制点分别以图式规定的控制点符号表示 控制点 的测点位置即为符号的几何中心 控制点必须精确表示 根据测量成果直接展绘 居民地垣栅 居民地是地形图上的主要地物要素 数字化图要准确反映实地各个房屋 的外围轮廓和建筑特征 除个别情况外 一般处理为矩形 凹凸部分要直角拐弯 房屋线要闭合 房屋的阳台线在折角处要实交 街区与道路的衔接处应留 0 2mm 间隔 建筑在陡坎和斜坡上的建筑物按 实际位置绘出 陡坎无法绘出时 可移位表示 间隔 0 2mm 建筑物与加固石驳可 以共线表示 悬空建筑在水上的房屋与水涯线重合时 房屋照常表示 间断水涯线 围墙不区分结构性质 用依比例尺符号表示 直线段较短的围墙 符号 无法表示出其短横线的 要用手工补绘 门墩要与围墙相垂直 26 各类型的垣栅如栅栏 栏杆 篱笆 铁丝网等 均用相应的符号表示 符号一侧有短线的 短线向里绘制 交通及附属设施 道路是连接居民地的纽带 是地面交通运输的主要动脉 各等级的道路 用图式规定的相应符号表示 绘制时注意线型及线宽 双线道路与房屋 围墙 桥梁等高出地面的建筑物边线重合时 可以用 建筑物边线代替道路边线 道路边线与建筑物的连接处应间隔 0 2mm 乡村小路 内部道路等用到虚线线型符号的 线型应拟合表示 保证线 型的连续性 美观性 水系及附属设施 水系是江 河 湖 海 井 泉 水库 池塘 沟渠等自然和人工水体 的总称 水系绘制时应注意区分人工河流和自然河流 自然河流的边线应圆滑 遇桥梁 水坝 水闸等建筑物应中断 有名称的 水系要正确加注 水涯线与陡坎重合时 可用陡坎边线代替水涯线 水涯线与斜坡脚重合时 在坡脚将水涯线绘出 植被的测绘 应按其经济价值和面积大小适当取舍 并应符合下列规定 农业用地的测绘按稻田 旱地 菜地 经济作物地等进行区分 并配置相 应符号 地类界与线状地物重合时 只绘线状地物符号 地貌宜用等高线表示 崩塌残蚀地貌 坡 坎和其他地貌 可用相应符号 表示 27 山顶 鞍部 凹地 山脊 谷底及倾斜变换处 应测注高程点 露岩 独 立石 土堆 陡坎等 应注记高程或比高 管线转角部分 均应实测 线路密集部分或居民区的低压电力线和通信线 可选择主干线测绘 当管线直线部分的支架 线杆和附属设施密集时 可适当取舍 当多种线路在同一杆柱上时 应择其主要表示 注记 文字注记要使所表示的地物能明确判读 字头朝北 道路 河流名称可随线 状弯曲的方向排列 应垂直或平等于线状物体 文字的间隔尺寸最小应为 0 5mm 最大间隔不宜超过字大的 8 位 注记时应避免遮断主要地物和地形特征部分 各类 注记均放置在 ZJ 层 地形图上各种名称的注记 应采用现有的法定名称 图 3 12 地物点平面位置精度限制 绘制过程中的地形图见下图 28 图 3 13 麦积区人民医院地形图 3 14 4 地形图的编绘地形图的编绘 地形图的编绘 应选用内容详细 现势性强 精度高的已有资料 包括图纸 数据文件 图形文件等进行编绘 编绘图应以实测图为基础进行编绘 各种专业图应以地形图为基础结合专业 要求进行编绘 编绘图的比例尺不应大于实测图的比例尺 地形图编绘作业 应符合下列规定 原有资料的数据格式应转换成同一数据格式 原有资料的坐标 高程系统应转换成编绘图所采用的系统 地形图要素的综合取舍 应根据编绘图的用途 比例尺和区域特点合理 确定 编绘图应采用现行图式 编绘完成后 应对图的内容 接边进行检查 发现问题应及时修改 29 第第 4 4 章章 总总 结结 本文在对数字化测图中实际应用的总结 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 实际的图上点位 误差可达到 0 47mm 如在 1 500 的地籍测量中