07013112_吴仍武_数字化测图技术在广昌县地形测图中的应用_刘向铜

1、 东华理工大学毕业论文 摘要摘 要随着数字化测图的形成与发展，数字化测图的优势越来越显著了，广泛的应用于了地形测量、水文勘测工作以及工程建设当中，正逐渐成了地形测图的实施的有效方法。本文就是结合广昌县的实际地形测量，来介绍了数字化测图基础，控制网的设计与测量、进行野外测图（及利用全站仪、rtk(real- time kinematic)对碎部点进行采集）的方法以及碎部点数据的处理三方面；也非常详细的阐述了rtk以及全站仪在数字测图中的运用及特点，以及大比例尺测图的外业采集和内业成图时应注意的相关问题。关键词：控制网设计； 数字化测图； 碎部点采集； 全站仪； gps rtkabstractwi

2、th digital mapping the formation and development of the digital mapping, the advantage of more and more remarkable, widely used in the topography measurement, hydrologic exploration work, as well as of engineering construction, is gradually became topographic mapping the effective implementation of

3、the method. this paper is combined with the actual measurement guangchangxian terrain. to introduce the digital mapping foundation, the design of the control network and measurement, field mapping solutions and (the use of electronic tachometer, to break point of rtk) method and the collection of da

4、ta processing of broken department point three aspects; also very detailed expounds rtk electronic tachometer and in digital mapping and characteristics, and the application of the large scale of the mapping field collection and in the industry into figure should pay attention to the related issues.

5、key words: control network design; digital mapping; broken ministry of points collected; total station; gps rtk 东华理工大学毕业论文 目录目 录1 绪论12 数字化测图22.1 数字化测图的基础22.2 数字化测图系统22.3 数字化测图的工作过程与作业模式22.3.1 工作过程22.3.2 作业模式52.4 数字化测图技术优缺点63 广昌县地形图测量实例83.1 已有资料的分析83.2 平面及高程控制93.2.1 平面坐标及高程系统的选择93.2.2 平面控制测量93.2.3 高程

6、控制测量113.3 碎部点野外数据采集123.3.1 碎部点的选择123.3.2 碎部点的采集实施133.4 数字化内业成图153.4.1 数字化成图作业步骤163.4.2 数字化作业173.4.3 地形图上个要素配合表示的一般原则183.5 小结193.5.1使用条件193.5.2 测量距离和测量误差203.5.3 引点和人员204 结论22致谢23参考文献24东华理工大学毕业论文 绪论绪论数字化测图技术是现代测绘科学与技术和计算机科学与技术，特别是计算机图形与技术相结合的产物。随着测绘科学技术的发展，全数字地形测图在现代机助制图技术支持下已经发展成为了高新的制图技术工具。gps（globa

7、l positioning system）是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着gps定位技术的不断改进，软、硬件的不断完善，长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的gps技术代替。在80年代末90年代初，我国测绘工作者在引进，吸收的基础上对数字化成图技术进行了较为系统和深入的研究，开发了一些适合我国国情的数字化成图系统。然而，由于客观条件的限制，这些系统还不是十分成熟，使用不很方便。加之商

8、品化程度较差，这些系统都没有得到广泛的应用。20世纪90年代，我国数字化成图技术无论在理论上还是在实用系统的开发上都得到了迅速的发展。我国测绘工作者结合我国的实际情况和数字化成图技术本身的特点，对有关问题进行了深入细致的研究，取得了丰硕的成果。目前在我国gps定位技术的应用已深入各个领域，随着dgps差分定位技术和rtk实时差分定位系统的发展和美国as技术的解除，单点定位精度不断提高，gps技术将有广泛的应用前景。gps技术的应用则给测绘业带来了一场革命。目前，无论在工程控制网或测图控制网中一般都将作为首选手段。随着载波相位动态实时差分rtk技术的日趋成熟，gps已在工程施工放样、全野外数字化

9、测图方面得到越来越多的使用。地形测量离不开控制测量，在区域地形测量中，gps已成为建立首级平面控制网的首选方法。随着gps技术的不断完善，不仅是高等级的首级网和加密网，甚至图根点和航空摄影测量像控点的测定也广泛采用了gps，从而大大降低了测量人员外业工作的强度并提高了测量工作效率，所以不仅节约了人力，同时克服了传统测量中必须要求通视的缺点，特别在起伏比较大的山地中使用该技术时，可极大地提高工作效率。24 东华理工大学毕业论文 数字化测图2 数字化测图2.1 数字化测图的基础广义的数字化测图又称为计算机成图主要包括:地面数字测图、地图数字化成图、航测数字测图、计算机地图制图.在实际工作中，大比例

10、尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数字测图，也称野外数字化测图。及数字化测图是以计算机为核心，在外连输入输出设备硬件、软件的条件下，通过计算机对地形空间数据进行处理得到数字地图，需要时也可用数控绘图仪绘制所需的地形图或各种专题地图。数字化测图的基本思想:数字化测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式，通过数据接口传输给计算机进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由电子计算机的图形输出设备(如显示器、绘图仪)绘出地形图或各种专题地图。数字化测图的运行示意图数据采集点位信息特征信息数据传输、绘草图数据处理、地物模型、地貌模型、屏幕编辑、绘图文件存盘地图。2.2 数字化测图系统数字

11、化测图系统是使实现数字化测图功能的所有因素的集合。广义地讲，数字化测图系统是硬件、软件、人员和数据的总和。数字化测图系统的硬件主要有两大类：测绘类硬件和计算机的硬件。前者主要是用于外业数据采集的各种测绘仪器；后者包括用于内业处理的计算机及其标准外设和图形外设。从一般意义来讲，数字化测图系统的软件包括为完成数字化测图工作用到的所有软件，即各种系统软件（如操作系统：windows）、支撑软件（如计算机辅助设计软件：auto-cad和数据库管理系统：foxpro）和应用软件。数字化成图系统的人员是指参与完成数字化测图任务的所有工作与管理人员。数字化测图对人员提出了较高的技术要求，他们应该是既掌握了现

12、代测绘技术又具有一定的计算机操作和维护经验的综合性人才。2.3 数字化测图的工作过程与作业模式2.3.1 工作过程数字化测图的工作过程主要有：数据采集、数据处理、图形编辑和图形输出。如下图2-1所表示：数据处理与成图（硬、软件）地形数据采集（硬、软件）绘图和输出（硬、软件）图2-1 数字测图系统概念框图全站仪或其他测量仪器电子平板数字化仪扫描仪立体坐标量测仪解析测图仪打印机绘图仪显示屏软盘pc卡电子手簿微型计算机成图软件 图2-2 广义的数字测图系统框图（1）数据采集的目的是获取数字化成图所必需的数据信息，包括描述地图实体的空间位置和形状所必需的点的坐标和连接方式，以及地图实体的地理属性。数据

13、采集主要有两大类方法：外业采集和内业采集。外业采集就是数据采集在野外完成。外业采集主要用测量仪器进行(全站仪、速测仪、gps等)，借助于电子手簿或全站仪存贮器的帮助，将测量数据(一般为测点坐标)传入计算机供进一步处理，主要有两种方法: rtk测图方法 rtk又叫实时动态差分测量，简称动态gps，英文全称为（real time kinematic）。随着rtk技术不断的成熟和发展，rtk产品在我们测绘行业的应用也越来越广泛，在林业、农业、电力、国土勘界等等其他行业也有非常广泛的应用。现在rtk已经可以在很大程度上替代全站仪，而且效率要比全站仪高得多。gps rtk定位原理:基准站实时地将测量的载

14、波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等数据用无线电传送给流动站，流动站将收到的数据实时进行在地形测量中，主要是用静态测量控制点，用rtk来完成碎部测量。gps rtk可以不进行大面积控制点布设，仅在测区布设一定数量的基准控制点，便可快速测定地形、地物特征点坐标，利用测图软件在野外一次测绘编辑成电子地形图。 全站仪测图 这种方法是用可存点的电子全站仪（或电子速测仪配电子手簿）在野外已知控制点上设站，进行碎部点的数据采集（观测水平角、水平距离、竖直角），并对碎部点的属性进行编码，获得观测数据文件，全站仪可自动进行坐标计算，生成碎部点的坐标数据文件，再通过数据通讯，将这些文件传输到计算机，再用专业成

15、图软件，制成数字划线地图。当用外业采集方法时，测点的连接关系及地图实体的地理属性一般也在工作现场采集和记录，而且有两种不同的采集和记录方法。一种方法是用约定的编码表示，野外测量时，将对应的编码输入到电子手簿或全站仪的存贮器，最后与测量数据一起传入计算机即草图作业法。目前在数字化测图中大部分作业单位都采用草图法作业，其优点在于对野外特征点清晰地反映于草图上，便于记忆和查找，更适用于大面积地形图测绘。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，根据各作业单位的实际情况和作业员的业务水平能力，一般为三人一组(观测员1人，绘图员1人，跑尺员人)，实施组长负责制。作业员进入测区后各

16、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，便于合理安排工作进度；观测员快速架好仪器，量取仪器高，选择测量状态，输入测站点坐标和方向点坐标；瞄准棱镜，测出定向点坐标进行检核，若检核不对，需检查已知点是否输错或仪器设备是否有故障。直至检核定向坐标无误后才能通知持镜者开始跑点；施测过程中需用对讲机和跑尺员保持相互呼应。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。在非电子平板数字测图中，很多单位所采用的方法为外业草图室内交互编缉来完成

17、测图工作。但这样一来，势必会降低外业的工作效率，操作也比较繁琐。在测量的运作中，绘制草图并不简单，特别是在建筑物多时，相当麻烦，加上专人画草图，在人力上也是一种浪费。所以采用另一种方法即用草图宋描述测点的连接关系和实体的地理属性，野外测量时绘制相应的草图(不输入到电子手簿或全站仪存贮器)，在内业工作中，再将草图上的信息与电子手簿传入的测量数据进行联合处理，即是编码作业法。编码作业法也受到广大测绘人的青睐，即一人观测并在全站仪上作记录并编码，一人跑尺并内业绘图。此方法适用于小范围测绘或修补测，并且对作业员的要求相对较高。（2）数据处理是指将采集数据处理成成图所需数据的过程，包括数据格式或结构的转

18、换、投影变换、图幅处理、误差检验等内容。（3）图形编辑是对已经处理的数据所生成的图形(和地理属性)进行编辑、修改的过程。图形编辑必须在图形界面下进行。图形输出则是将已经编辑好的图形输出到所需介质上的过程，一般在绘图仪或打印机上完成。目前，图形输出也包括以某种(指定的或标准的)格式输出数据文件。由于实际工作数据处理、图形编辑、图形输出都是在室内完成的，沿用传统的测量术语。一般将它们与内业数据采集一起统称为数字化成图的内业，而将外业数据采集称为数字化成图的外业。2.3.2 作业模式作业模式是数字化测图内、外业作业方法、接口方式和流程的总称r14l。然而，由于数字化成图的不同作业方法的特点主要体现在

19、数据采集阶段，所以其作业模式主要根据数据采集方法进行划分。目前，数字化成图有如下几种：（1）内外业一体化数字化：内外业一体化是一种外业数据采集方法，根据是采用编码草图来描述记录连接关系和地图实体的地理属性，又可进一步分为有码作业和无码作业。这种作业模式的特点是精度高，内外业分工明确，便于人员分配，从而具有较高的成图效率。（2）电子平板：电子平板是用便携机模拟测图平板，将其与全站仪连接在一起，实现数据采集，数据处理，图形编辑现场同步完成的一种工作模式，这种作业模式的特点是精度高，现场成图实现了“所见即所测”，从而具有较高的可靠性。但便携机的性能和过重的外业工作负担可能是阻碍这种作业模式广泛推广的

20、主要障碍。 （3）内业数字化：内业数字化是指数字化仪或扫描仪在室内采集数据。这种作业模式的特点是工作较简单，效率较高，但精度较低，且必须有较完整的满足要求的白纸地图可供利用。 （a） 内外业一体化（有码作业）（b） 内外业一体化（无码作业）（c） 平板仪(d) 数字化仪数字化（e） 扫描数字化仪图2-3 数字化成图各种作业模式的工作流程2.4 数字化测图技术优缺点（1）精度高传统的成图技术以光学仪器和视距测量方法为基础，且控制测量采用从整体到局部、逐级布设的原则，等级过多造成精度损失。这些都在不同程度上限制了地形图的精度。数字化成图技术则不然，当采用内外业一体化成图模式作业时，全部碎部点均用全

21、站仪测量，控制层次也相对减少，所以其成图精度比传统成图方法要高许多。另外，由于数字地图产品不存在图纸变形，其输出的纸基地图图面精度也高于传统成图方法得到的地图产品。（2）劳动强度较小在传统成图技术中，地形原图必须在野外绘制。数字化成图技术将这一繁琐的工作转到室内在计算机上完成。当采用全站仪观测碎部点时，观测范围不受视距的限制，碎部点观测可以在很大范围内进行，从而减少了搬站工作。另外，电子测量仪器与电子记录手簿配合使用，可以省却测站记录工作。所有这些都在不同程度上减轻了测绘工作者的劳动强度。（3）更新方便、快捷数字化成图工作得到的是数字地图一一以某种格式存放的地图数据文件。其调用、显示都十分方便

22、。一般数字化成图软件都具有“图形编辑”功能，例如“增加”、“删除”、“修改”等，这些功能都能充分满足地图修测和补测的要求。利用这些功能进行原有数字化地形图的修、补测；是十分方便的。（4）便于保存与管理数字地图产品以数字形式存贮于计算机的存贮介质上，仅占很少的空间。一般情况下，一片小磁盘能存放24幅地形图，一片650m的光盘能存放1000多幅。这与传统成图技术得到的纸质地形图相比是极其优越的。另外，数字地图产品也没有纸质地图产品保存过程中的霉烂、变形等问题。数字地图产品易于复制，这也给保存的安全性提供了可靠的保证。数字地图产品不仅便于保存，而且管理也十分方便。目前，已有不少专用软件实现数字地图的

23、计算机管理，南方测绘仪器公司的cass从3.0版开始就将数字化咸图与数字地图的管理功能集成在一起，使用极其方便。（5）便于应用地形图测绘是测绘工作的一项基础性工作，它的主要目的是为工程设计、规划或各级国土信息管理部门提供基础信息。目前，随着计算机应用的日益普及，工程设计与规划部门大都采用了计算机辅助设计系统，这些系统都要求采用数字化地形图作为规划设计的工作底图：在各级国土信息管理部门，数字地图的出现改变了传统地形图应用的概念，传统的地形图应用一般以图面图解或目视为基础，得到的只能是“粗糙”的结果，对于数字地图产品，由于包含了详细和精确的地理信息，利用它得到的应用结果可以是十分精确的。（6）易于

24、发布和实现远程传输对于传统地图来说，实时发布和远程传输是难以实现的。然而，对于数字地图产品，随着网络技术和通讯技术的不断发展以及网上地图发布系统的逐步完善，通过计算机网络实现地图产品的实时发布和远程传输已经成为可能。以上较详细地介绍了数字化成图技术所带来的优越性，然而，任何事物都是一分为二的，数字化成图技术在带来优越性的同时，也不可避免地存在一些缺陷，主要是费用、人员和系统可靠性等方面的问题。在费用方面，一个不容争议的事实是数字化成图比传统成图的费用高，这主要体现在设备(包括软件)费用和人力成本两个方面。数字化成图技术对人员的素质提出了新的要求，最起码要求具有操作计算机的能力。另外，如同运行在

25、计算机上的其它系统一样，数字化成图系统的可靠性也受到诸多因素的限制，问题的关键还在于数字化成图系统中的一些相对微小的毛病也可能需：要训练有素的专家才能解决。这些问题和缺陷都是目前数字化成图实践中难以回避的。当然，随着数字化成图技术与设备的不断完善和测绘人员技术素质的不断提高，这些问题肯定会逐步得到解决。东华理工大学毕业论文 广昌县地形图测量实例3 广昌县地形图测量实例3.1 已有资料的分析这次我们所测为1：500的大比例尺地形图。该测区位于广昌县属于亚热带季风气候区，气候温和湿润，雨量充沛，四季分明，年平均气温18.2c，雨量1727毫米，年均日照1726小时。地物地貌主要以山和田地及几座村子

26、为主。如下面1:2000地形图（如图3-1），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。 图3-1 广昌县1：2000地形图已有平面控制点：“gps-530”(d级)、“gps-511”(d 级)、“gps-512”(d级)位于测区附近（见表3-1），d级gps控制网。表 3-1 已知平面控制点点号横坐标x（m）纵坐标y（m）gps-5301 208 747.212301 862.449gps-5111 206 724.538302 370.756gps-5121 207 832.844304 845.968已有高程控制点：国家三等水准点“bm150”、“bm062”，位于测区附近，

27、点位保存完好，可作为本测区高程控制起算点之用。3.2 平面及高程控制3.2.1 平面坐标及高程系统的选择（1）平面坐标系统：d级gps控制网成果，投影带中央子午线经度为东经117。 （2）高程系统：采用1985国家高程基准。3.2.2 平面控制测量1. 为了进行野外地形测量，我们必须给地形测图提供基本控制，还必须要选择一个比较完善的平面控制测量方案。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、作业规格和精度指标，本测区主要精度指标如下： 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； 各等级水准网中最弱点相对于起算点的高

28、程中误差不大于2cm； 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； 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;2. 通常做平面控制有两种方案:gps作首级平面网，rtk加密图根点；导线网作网作首级控制，全站仪加密图根点。由于本测区位于广昌县内，地形地物很复杂，测区通视条件一般，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。而且导线测量控制面积小、检核条件少，方位传算误差大。实施时消耗大量人力及时间。且本测区内房屋较多，不宜布设导线网。

29、最重要的是3个已知点都是通过 d 级平面控制点引测过来，使用它们做一级导线精度也达不到的。 所以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。一级gps网测量技术要求如下表（3-2）：表3-2 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1.01541.615 106注：本技术要求出自 工程测量规范（gb 50026-2007）。我们在做地形测量前必须进行控制测量，所以我们必须进行下面几步：选点、埋石、编号及点之记 。（1）选点点位应远离

30、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。 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。（2）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3-3： 表3-3 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一级水泥路面8-12cm铸铁标志冲击钻打孔，混凝土现浇与路面齐沥

31、青路面20cm铸铁标志直接打入路面与路面齐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（3）编号 一级 gps点编号采用自然数顺序编号，前面冠以罗马字母“g”。（4）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。 3. rtk图根控制测量我们所测的区域的地形、地貌比较复杂。如果采用传统的图根控制测量采用导线（网）方法来施测，不仅费工费时，要求点间通视，而且精度分布不均匀，且在外业不

32、知精度如何，采用常规的gps静态测量、快速静态、伪动态方法，在外业测设过程中不能实时知道定位精度，如果测设完成后，回到内业处理后发现精度不合要求，还必须返测。 因此我们决定利用rtk进行控制测量，因为它既不受天气、地形、通视等条件的限制，而且控制测量操作简便、机动性强，工作效率比传统方法提高数倍，大大节省人力。这不仅能够达到导线测量的精度要求，而且误差分布均匀，不存在误差积累问题。采用rtk来进行控制测量，能够实时知道定位精度，如果点位精度要求满足了，用户就可以停止观测了，而且知道观测质量如何，这样可以大大提高作业效率。rtk图根控制测量简单的作业流程图：图3-2 作业流程图在数据采集过程中我

33、们利用gps静态模式进行数据采集，此方法测量当中，我们必须要严格的对中，整平仪器，以获得高精度数据，然后我们只要通过接收机控制面板上电源开关启动仪器，打开主机电源后，则它自动进行数据采集。同时我们应知道要进行同步观测，且每一个观测时段长度在40分钟左右。3.2.3 高程控制测量我们在己有的高等级水准点的基础上，采用四等水准测量方法对测区内二级导线点以上级别的控制点进行四等水准施测。水准路线可布设为附合路线，结点网或者闭合环。四等水准测量采用中丝读数法，直读距离，观测顺序为后后前前。当水准路线为附合路线或闭合环时采用单程测量，水准支线应进行往返观测或单程双转点法观测。每测段的往测和返测的测站数应

34、为偶数。由往测转为返测时，两根标尺应互换位置，并应重新整置仪器。每一站视线高度要求三丝能读数，前后视距不大于5米。任一测站前后视距累积差不大于10米。附合路线或环级闭合差20。四等水准施测采用 ds3水准仪及配套黑红面区格式标尺进行施测。观测前应对标尺和仪器进行全面检查，测前、测后对i 角各检查一次，要求i 角不大于 15 秒。 四等水准测量采用中丝读数法，直读视距，往返观测，观测顺序为后-后-前-前，各测段的测站数为偶数。在我们完成这些工作后，我们必须上有关部门上交以下资料：（1）gps观测手簿；（2）一级gps控制网展点图；（3）一级gps点点之记；（4）仪器鉴定资料；（5）一级gps网平

35、差计算资料及成果表；（6）四等水准路线略图；（7）外业观测手簿；（8）内业计算资料及成果表；（9）仪器i 角检验资料； 3.3 碎部点野外数据采集在我们广昌县测量中，由于存在稻田和山。因此我们同时采用了上章所述的两种测量方法（rtk法和全站仪测图法）来做。首先我们应对所采集的碎部点进行选择。3.3.1 碎部点的选择对于碎部点的及是选择地物和地貌特征点，亦即地物和地貌的方向转折点和坡度变化点。所以碎部点选择是否得当，将直接影响到成图的精度和速度。若选择正确，就可以逼真地反映地形现状，保证工程要求的精度；若选择不当或漏选碎部点，则将导致使地形图失真走样，影响工程设计或施工用图。我个人认为对碎部点的

36、选择应根据其性质来进行选择。（1）地物特征点的选择地物特征点：地物轮廓线上的转折点、交叉点，河流和道路的拐弯点，独立地物的中心点等。按测量规范和地形图图式的要求，经过综合取舍，将各种地物恰当地表示在图上。（2）地貌特征点的选择最能反映地貌特征的是地性线(亦称地貌结构线：它是地貌形态变化的棱线，如山脊线，山谷线，倾斜变换线，方向变换线等)，因此地貌特征点应选在地性线上。例如：山顶的最高点，鞍部、山脊、山谷的地形变换点，山坡倾斜变换点，山脚地形变换点等处。（3）碎部点间距和视距的最大长度一般应符合表3-4的规定。表3-4地物点和地貌点测距和视距的最大长度（m）比例尺视距最大长度测距最大长度 地物点

37、 地貌点 地物点 地貌点1:500 -70801501:1000801201602501:2000150200300400 （4）地形图的等高距等高距的选择与地面坡度有关。当基本等高距为0.5 m 时，高程注记点的高程应注至厘米；基本等高距大于0.5m 时可注至分米。（5）特殊碎部点 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

38、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测量的方法；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。依比例的规则的建（构）筑物只需测出三点，第四点可由计算机来完成。不规则的地貌应尽量能多测一些点，同时如桥梁，广告牌等等最好能按其顺序进行测量如下图（3-3）： (a) （b） 图3-3 建（构）筑物测量3.3.2 碎部点的采集实施下面介绍两种方法（以南方灵锐s82和徕卡全站仪为例）的采集步骤：1.下面是南方灵锐s82 rtk接收机一测站的操作程序如下：2. 全站仪野外数据采集步骤：（1）置仪：在控制点上安置全站仪，检查中心连接螺旋是否

39、旋紧。对中、整平、量取仪器高、开机。 （2）创建文件：在全站仪menu中，选择“数据采集”进入“选择一个文件”，输入一个文件名后确定，即完成文件创建工作，此时仪器将自动生成两个同名文件，一个用来保存采集到的测量数据，一个用来保存采集到的坐标数据如下图（3-6）：图3-6创建文件示意图（3）输入测站点：输入一个文件名，回车后即进入数据采集之输入数据窗口，按提示输入测站点点号及标识符、坐标、仪高，后视点点号及标识符、坐标、镜高、仪器瞄准后视点，进行定向如下图（3-7）： 图3-7 测站点输入示意图（4）测量碎部点坐标：仪器定向后，即可进入“测量”状态，输入所测碎部点点号、编码、镜高后，精确瞄准竖立

40、在碎部点上的反光镜，按“坐标”键，仪器即测量出棱镜点的坐标，并将测量结果保存到前面输入的坐标文件中，同时将碎部点点号自动加1返回测量状态。再输入编码、镜高，瞄准第2个碎部点上的反光镜，按“坐标”键，仪器又测量出第2个棱镜点的坐标，并将测量结果保存到前面的坐标文件中。按此方法，可以测量并保存其后所测碎部点的三维坐标如下图（3-8）：图3-8 测量记录示意图3.4 数字化内业成图当我们经过一天劳累且欣慰的测量完后，我们应该回到住宿之后立即在内业成图软件中把今天所采集的碎部点书数据处理好。因为有时候地形太复杂了，不当晚处理容易忘记。3.4.1 数字化成图作业步骤1. 工作草图阅读当我们回到宿舍的地方

41、，我们就对今天在广昌县郊区所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及跑尺人员提出，了解其真实准确的地形情况，予以解决。2. 数据传输及展点（下面以全站仪为例）（1）下传碎部点坐标：完成外业数据采集后，使用通讯电缆将全站仪与计算机的com口连接好，启动通讯软件，设置好与全站仪一致的通讯参数后，执行下拉菜单“通讯/下传数据”命令；在全站仪上的内存管理菜单中，选择“数据传输”选项，并根据提示顺序选择“发送数据”、“坐标数据”和选择文件，然后在全站仪上选择确认发送

42、，再在通讯软件上的提示对话框上单击“确定”，即可将采集到的碎部点坐标数据发送到通讯软件的文本区如下图（3-9）：图3-9 数据传输示意图（2）格式转换：将保存的数据文件转换为成图软件（如cass）格式的坐标文件格式。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。单击“转换”，即完成数据文件格式转换，如下图（3-10）：图3-10 格式转换图示意图（3）展绘碎部点、成图：

43、执行下拉菜单“绘图处理/展野外测点点位”，即在绘图区得到展绘好的碎部点点位，再执行下拉菜单“绘图处理/展高程点”。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。通过自动绘图仪绘制地形图如下图（3-11）：图3-11 碎部点展绘示意图3.4.2 数字化作业当我们把全部数据展绘到成图软件（我们所用的为auto-cad）当中，我们就用软件当中的工具栏中的选项进行数据的连绘与处理。对不同的地物，地貌应用不同的符号来表示，在这次的测量当中我们主要测量的是稻田和山，所以我们经常使用“单线田埂”、“陡坎”等来用采用分层、分色的要求表示地物、地貌

44、。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、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。3.4.3 地形图上个要素配合表示的一般原则根据我们所学的知识和我测量中所了解和总结我得出了以下几

45、点：（1）当两个地物重合或接近难以同时准确的表示，可将重要地物准确表示，次要地物移位0.2mm或缩小表示。（2）居民地垣栅 居民地是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，

46、要用手工补绘，门墩要与围墙相垂直。 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。（3）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。（4）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

47、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。（5）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。（6）等高线等高线遇到房屋及其他建筑物，双线路，路堤，斜坡，湖泊，双线河及其注记，均应断开。为了表示出等高线不能显示的地貌特征点的高程，在地形图上要注记适当的高程注记点。高程注记

48、点应均匀分布，其密度为没每平方分米5至15点。山顶，鞍部，山脊，山脚，谷底，谷口，沟底，凹地，台地，河岸和湖岸旁，水涯线上以及其他地面倾斜变换处，均应有高程注记点，城市建筑区的高程追击点应测注在街道中心线。交叉口，建筑物墙基脚，管道检查井井口，桥面，广场，较大的庭院内或空地上以及其他点名倾斜变换处。基本等高距为0.5m时，高程注记点应注记至厘米（cm）基本等高距大于0.5m时，高程注记点应注记至分米（dm）。3.5 小结在这一个多月的的野外测量当中，我们既感觉艰辛又感到欣喜，因为通过自己的实地的测量，让我对这两种数据采集的方法的原理和实际实施有了较高的了解。我发现两种方法有各自的独特的一面，下

49、面是我对它们个人的几点的看法。3.5.1使用条件（1）全站仪的使用条件其实全站仪就是经纬仪的电子化、自动化，不光可以测量距离，还可以测量坐标高程。使用全站仪工作必须要满足几个条件：必须要有可见光，而且光线不能太弱，因为全站仪虽然可以自动测量坐标、高程和距离、角度，但是，它也是必须要人眼主动照准目标的，没有光线或者光线太弱，人眼就很难发现观测目标。必须要光学通视，也就是说需要观测的目标和全站仪之间的连线上不能有任何遮挡物，如果存在遮挡物，要么造成人眼看不到，瞄不准目标，要么全站仪因为观测条件差的原因测量不出数据。以上两点是使用全站仪测量必须要满足的条件，缺一不可。（2）rtk的使用条件不需要很强

50、的光线，但必须要光学通视。所谓光学通视，就是从地面要看的见比较大面积的天空，因为rtk使用的是人造卫星，卫星和rtk之间是通过无线电信号进行通讯的，由于距离非常遥远，卫星大概在2万公里的高空，而且无线电信号要通过大气层和电离层，因此无线电信号非常弱，拿手机信号来比较的话，要弱上百倍，因此很难通过茂密的树叶或者建筑物的墙壁，所以如果不光学通视的话，rtk主机将接收不到卫星的信号，而rtk是通过接收卫星数据来工作的，收不到卫星信号，那么rtk也无法工作，就和全站仪不能光学通视也无法工作一样的道理。 rtk的两台主机不需要光学通视。rtk一套是由2台主机组成的，一台基准站即架设好以后固定不动的，一台

51、移动站即用来流动工作的，他们二者之间不需要光学通视，所谓不需要光学通视就是两台主机的连线上可以有障碍物。rtk两台主机之间需要通信使用无线电信号，是通过基准站的外挂电台来实现，使用的无线电频率为460mhz，波长要比可见光长得多，基准站使用的无线电波长为0.65米左右，从物理学可以知道，波长越长，无线电的衍射角度就越大，而且，电磁波也可以被反射，通过这个原理我们即可得知为什么两台主机之间可以存在障碍物了，所以只要二者之间的通信存在，那么二者之间就可以依靠电磁波传送的信息进行坐标计算，不通视也可以工作。而全站仪工作要使用红外线或者激光来测量距离用于推算坐标的，红外和激光的波长非常短，用来测量直线

52、距离，而且要反射回全站仪的测距头，因此只能光学通视了才能工作。 从二者的使用条件上来看，对天通视要比光学通视容易得多（当然隧道等工作除外），所以从这点上来看，rtk要略胜一筹。3.5.2 测量距离和测量误差（1）从测量的距离上全站仪属于短距离测量，一般最长测距也就是1.5公里左右，再远的话人眼难以发现观测目标，而且返回信号太弱会导致测不出数据，如果需要观测的点距离已知点比较远，那么就要需要多次搬站来完成测量工作。rtk的测量距离一般都在10公里左右，所以在常规测量的时候，只需要基准站架设一次就可以完成测量工作。（2）从测量的误差上一般的测量工作全站仪都不可能一次架站完成测量工作，因此需要搬站，

53、搬站之前要把下个设站点测量出来，然后搬站，这时候测量误差就出现了。因为每个点测量的都不可能是绝对正确的，都存在一定的误差，在测量上叫误差传播理论，搬站的次数越多，误差累积就越大，如果不进行平差的话，到最后一点的精度就已经很差，这是全站仪无法避免的，但是在平常测量工作中每点都进行平差显然是不可能的，一般只对二级导线以上的点才进行平差。 rtk技术以载波相位观测量为依据的实时差分gps测量技术。移动站所测量的每个点都是与基准站数据进行比较得出的结果，而基准站的位置是固定不动的，因此移动站所测量的每个点的误差都是相对于基准站的，而不是像全站仪那样是相临之间的两个点，这样一来，rtk就没有误差传播，也

54、就没有误差累积了。3.5.3 引点和人员（1）从引点上现在城市的发展速度很快，导致在城区内，特别是那些发展比较迅速的城市，由于城市建设太快，以前测量时所埋设的控制点已经所剩无几，部分地区甚至缺点严重。而在乡镇上，以前测量工作并不多，所以埋设的控制点本来就不多，而且部分被破坏，使得控制点也所剩不多了。当我们在这样的地区进行测量工作时，问题就出现了，要从比较远甚至很远的地方望测区引点，从第三项的比较上我们可以看出，如果使用全站仪，误差累积无法避免，必须用一级导线或二级导线引点，引到测区后再部设图跟点进行测图，长距离的引点使得控制点引到测区后精度不高，而且一、二级导线的测设工作也很复杂，费时费力费财，工作效率难以提升。如果我们使用rtk引点的话，一般可以将30公里以内的控制点引到测区，这最多一上午的工夫就完成了，效率提高了很多，而且它不存在误差累积的问题，可以之间在测区部设图跟点，这样一来我们就不必担心控制点少的问题了，有时间的话可以随时拿出rtk进行控制点的修补测。（2）从人员上在测图的过程中，全站仪一般需要至少3人，一人测量，一人跑尺，还有一人画草图，需要3个人都要对测量有比较深的理解。rtk现在暂时需要3个人，一人看基准站，一人测量，一人画草图，只须两个人对测量有比较深的理解即可，看基准站可以找个民工。在放样的时候，全站仪必须使用对讲机，由操作全站仪的人对棱镜进行指挥