GPS在数字地形图测绘的应用毕业设计

1、 毕业设计说明书 专业: 工程测量与监理 班级: 测量09501 姓名: 2013 年12 月22 日 毕业设计任务书 设计题目 GPS在数字地形图测绘的应用 设计条件及要求：毕业实习是我们在校内完成教学计划 所规定的全部课程和实习、实验、课程设计以后的一次综合 性生产技能锻炼实习。其目的是巩固和运用所学的全部知 识，特别是测绘专业的理论知识和课程实践，通过参加实际 工作，了解和掌握本专业的基本知识，锻炼分析问题和解决 问题的实际能力。 设计时间： 自 12 月 22 日至 12 月 28 日 设计指导人： 杜强 教研室主任： 李孝文 主 任： 蔚永宁 指导人评语： 指导人： 年月日 评阅人评

2、语： 评阅人姓名： 技术职称： 所属单位： 毕业设计答辩委员会 毕业设计成绩评定书 专业班级： 测量 09501 班 毕业设计题目 GPS在数字地形图测绘的应用 同学 毕业设计成绩为 毕业设计答辩委员会 主任委员： 第 1章 绪 论 1.1 引言 1.2 地形图测绘 1.3 GPS系统简介 1.3.1 GPS简介 1.3.2 GPS系统的组成 1.3.3 GPS基本原理 第2章GPS在地形图测绘中的应用 2.1 参考基准和作业依据 目录 .1. 2. 2. .3. 3. .4. 2.1.1 坐标系统和高程系统 4. 2.1.2 作业依据 .4. 2.1.3 控制测量 .4. 2.2 仪器及软件

3、 .6. 2.2.1 测绘软件的选择 6. 2.2.2 CASS件开发的背景 7. 2.3 地形图测绘基本要求、内容和取舍 8. 2.3.1 基本要求 .8. 2.3.2 地形图的内容及取舍 8. 第3章GPS数字测图的实施 10 3.1 数字测图的外业工作的实施 1.0 3.1.1 作业技术依据 1.0 3.1.2 GP S(RTK配合全站仪的施测过程介绍 1. 0 3 结论 3.2 数字测图的内业工作的实施 3.2.1 数据传输、区分及数据格式 3.2.2 数字测图内业工作的实施 3.3 对数字地图进行质量检查和质量评定 3.3.1 数字化测图质量评价的内容与特点 3.3.2 数字化测图质

4、量评价指标体系 参考文献 致谢 1.6 1. 6 .1.7 1. 8 1.8 1. 9 20 21 22 7 1.1 引言 数字化测图是近几年随着计算机、地面测量仪器、数字化测图软件的应用而 迅速发展起来的全新内容 ,广泛用于测绘生产、水利水电工程、土地管理、城市规 划、环境保护和军事工程等部门。 数字化测图作为一种全解析机助测图技术 ,与模 拟测图相比具有显著优势和发展前景 ,是测绘发展的技术前言。 目前许多测绘部门 已经形成了数字图的规模生产。 作为反映测绘技术现代化水平的标志之一 ,数字测 图技术将逐步取代人工模拟测图 ,成为地形测图的主流。 数字测图技术的应用发展 , 极大的促进了测绘

5、行业的自动化和现代化进程， 使测量的成果不仅有绘在纸上的 地形图 ,还有方便传输、处理、共享的基础信息 ,即数字地图，它将为信息时代地 理信息的应用发展提供最可靠的保障。 1.2 地形图测绘 地形图的测绘主要作业过程均为三个步骤： 数据采集，数据处理及地形图的 数据输出（打印图纸、提供软目前在我国，获取数字地图的主要方法有三种：原 图数字化，航测数字成图，地面数字测图。但盘等）。这里我们主要讲述一下地 面数字化。 在没有合乎要求的大比例尺地图的地区或该地区测绘经费比充足，可直接采 用地面数字测图的方法，该方法也称为内外业一体化数字测图，是我国目前个测 绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所

6、得到的数字地图的特点是精度 高，只要采取一定的措施， 重要地物相对于邻近的控制点的精度控制在 5cm 内是 可以做到的。但它所耗费的、物力与财力也是比较大的。 随着测绘科学技术的发展 ,传统的测图方法正逐步被不断涌现的新仪器、 新设 备、新技术、新方法所取代。GPS进行数字化测绘地形图就是一种行之有效的新 方法。 随着 GPS 定位精度的提高、硬件性能的改善 , GPS 得到越来越广泛的应用。 它不要站间通视 ,也无需庞大的作业队伍 ,精度高、作业快、费用省、应用灵活。 一些先进的接收机和天线技术把外业观测时间压缩到最短的同时 ,仍能获得最优 的数据 ,在灵敏度、可靠性、抗干扰能力方面都有优异

7、的表现。静态、快速静态通 过载波相位差分可以达到很高的精度（10-6D10-8D）。GPS技术能实时提供观测 点的三维坐标 ,并达到厘米级的精度。它的普及极大地拓展了 GPS 的使用空间 ,使 GPS 从只能做控制测量的局面中摆脱出来 ,而开始广泛运用于工程测量。 现在商用 GPS 接收机可实现 20 Hz 高速独立采样与输出 ,整周未知数初始化时间仅需 8 S , 并提供独立检核，内置锂电池可支持1个工作日连续作业。GPS及电子计算机的普 及，及它们在测量仪器中的比例逐渐增大，它们在数字地形图、地籍图的应用也 在日趋广泛。地形图的成图方法正在逐步的由传统的白纸法成图像数字测图方向 发展。特别

8、是我国的东部沿海发达地区，数字测图几乎占据了大部分的地形图测 绘。在地形测量中 , 传统的方法是经纬仪配合小平板仪的方法 , 在小平板仪上进 行展点 , 再通过手摇数字化仪得到数字化图 , 由于受到人为操作误差的影响 , 误 差可达到0.12 mm以上,对大比例尺的地形图的精度影响比较大。 随着GPS系统 的不断改进 , 已经达到了比较满意的精度要求 , 可以满足常规测量的要求 , 尤其 对于开阔的地段 （主要是田野、公路、河流、沟、渠、塘等 ） 直接采用全球卫星定 位系统中的实时动态定位 GPS） 测量模式进行全数字野外数据采集。对于树木较 多或房屋密集的村庄等 , 采用 GPS 测定图根点

9、 , 通过全站仪的采集碎部点。 1.3 GPS系统简介 1.3.1 GPS 简介 GPS实时动态测量系统，它是集技术、数字通讯技术、无线电技术和GPS测 量定位技术为一体的组合系统 ;它是 GPS 测量技术发展中的一个新突破。 GPS 定 位精度高 ,可以全天侯作业 , 每个点的误差均为不累积的随机偶然误差。 实时动态测量的基本思路是 : 在基准站安设一台 GPS 接收机 ,对所有可见 GPS 卫星进行连续的观测 ,并将观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户 观测站 （流动站 ）; 在流动站上 , GPS 接收机在接收卫星信号的同时 ,通过无线电接 收设备 ,接收基准站传输的观测数据 ,然

10、后根据相对定位的原理实时地计算并显示 出流动站的三维坐标及精度。 1.3.2 GPS 系统的组成 GPS 系统由基准站、 若干个流动站及无线电通讯系统三部分组成。 基准站包 括 GPS 接收机、 GPS 天线、无线电通讯发射系统、供 GPS 接收机和无线电台 使用的电源 （汽车用 12 伏蓄电瓶 ） 及基准站控制器等部分。流动站由以下几个部 分组成: GPS 接收机、 GPS 天线、无线电通讯接听系统、供 GPS 接收机和无线 电使用的电源及流动站控制器等部分。 1.3.3 GPS 基本原理 GPS 系统包括三大部分 :地面监控部分、空间卫星部分、用户接收部分 ,各部 分均有各自独立的功能和作

11、用 ,同时又相互配合形成一个有机整体系统。 对于静态 GPS 测量系统, GPS 系统需要二台或二台以上接收机进行同步观测 ,记录的数据 用软件进行事后处理可得到两测站间的精密 WGS -84 坐标系统的基线向量 ,经过 平差、坐标转换等工作 ,才能求得未知的三维坐标。现场无法求得结果 ,不具备实 时性。 基准站把接收道的所有卫星信息（包括伪距和载波相位观测值）和基准站的 一些信息 （如基站坐标天线高等 ） 都通过无线电通讯系统传递到流动站， 流动站在 接收卫星数据的同时也接受基准站传递的卫星数据。 流动站完成初始化后 ,把接收 ,即可 到的基准站信息传送到控制器内并将基准站的载波观测信号进行

12、差分处理 实时求得未知点的坐标。 第2章GPS在地形图测绘中的应用 2.1参考基准和作业依据 2.1.1 坐标系统和高程系统 (1) 平面坐标：1980西安坐标系; 高程基准：1985年国家高程基准; 世界大地坐标系（WGS84： ITRF97参考框架，参考历元：2000.00； 重力系统：2000国家重力基本网; 地球重力场模型：EGM96 WDM94。 2.1.2 作业依据 城市测量规范（CJJ 8-99，1999年建设部; 全球定位系统城市测量技术规程（CJJ 73-97,建设部; 1： 500、 1： 1000、 1： 2000比例尺地形图图式（GB/T7929-1995； (4) 测

13、绘产品检查验收规定 CH1002-95 (5) 测绘产品质量评定标准 CH1003-95 (6) 技术设计书。 2.1.3 控制测量 1、四等GPS控制网技术要求 （1）四等GPS网应布成具有独立检核条件的图形（如三边形、四边形、五 边形、导线网形等）。 （2）四等GPS网的主要技术要求执行下表规定。 表2.1四等GPS网的主要技术要求 等级 平均距离 固定误差 比例误差系数 (km), 1( a) (1X 10-6 最弱边相对中误差 四等 1/45000 注：当边长小于200m时，边长中误差应小于20伽。 (3) 四等GPS定位测量的作业基本技术要求执行下表规定。 表2.2四等GPS定位测量

14、基本技术要求规定 项目 等级 观测方法 四等 卫星高度角( 静态 15 有效观测卫星数 静态 4 平均重复设站数 静态 1 6 时段长度(min) 静态 45 数据采样间隔(s) 静态 10 60 (4) 四等GPS控制网的点位应满足GPS观测要求，同时顾及后续使用常规 仪器进行加密测量的需要，所选的点必须保证有 2个以上方向通视。 (5) 四等GPS控制网观测采用4台徕卡双频动态GPS接收机进行，基线解 算和网平差使用随GPS接收机的软件进行，计算结果取位至小数点后 3位。 (6) 四等GPS控制点应埋石，并做点之记。沥青或水泥地面采用规格为12cm 刻有十字的钢桩标石。其余采用规格为20X

15、 40 X 40cm中间放置钢筋标志的混凝 土桩标石。 (7) 四等GPS控制点应参照城市测量规范规定，测量其高程。 2、 、二级GPS网技术要求 (1) 一、二级GPS控制网的点位应满足 GPS观测要求，同时顾及后续使用 常规仪器进行加密测量的需要，所选的点必须保证有2个以上方向通视。 (2) 、二级GPS网的主要技术要求执行下表规定。 表2.3 一、二级GPS网的主要技术要求 等级 平均距离 固定误差 比例误差系数 最弱边 (km) (a) (1X 10-6 相对中误差 一级 1 1 10 10 1/20000 二级 1 V1 15 1 15 15 有效观测卫星数 快速静态 5 5 平均重

16、复设站数 快速静态 1 6 1 6 时段长度(min) 快速静态 15 15 数据采样间隔(s) 快速静态 10 60 1060 (4) 一、二级GPSe制网观测采用3台徕卡双频动态GPS接收机进行，基 线解算和网平差使用随GPS接收机的软件进行，计算结果取位至小数点后 3位。 (5) 、二级GPS控制点应埋石，并做点之记。沥青或水泥地面采用规格 为12cm刻有十字的钢桩标石。其余采用规格为20X 40X 40cm中间放置钢筋标志 的混凝土桩标石。 (6)采用高斯投影，选择通过其余建制镇中心的中央子午线，并将距离改 算到其余建制镇平均咼程面上。 (7) 、二级GPSe制点应参照城市测量规范规定

17、，测量其高程。 2.2仪器及软件 2.2.1测绘软件的选择 对于一个测绘单位而言，数字测图的一个重要的问题是选择好适合于本单位 使用的测绘软件。因为往往的这个单位用起来很好的软件，到了别的单位却不一 定适用，所以每个单位对于软件的选择问题应具体问题具体分析，不能人云亦云。 衡量一个成图软件的标准，首先要看该软件是否适合本单位的实际情况; 要看其可操作性，是否界面友好，简便易学等等；三要看其提供的功能是否适合 于本单位。 现在的测绘软件用得最多的主要有三种：一是以清华山维公司与清华大学土 木系联合开发的测霸 EPSW(Electronic Planetable Surveying and Map

18、ping system) 系列；二是武汉瑞得测绘自动化公司的RDMS系列；三是广州南方测绘仪器公司 与广州开思公司的CASS系列与SCS系列。下面简单早已下比较分析。 对于已经熟悉AUTO CAD勺用户而言，CASS系列与SCS系列是一个不错的选 折，因为它们基于AUTO CAD平台开发的，AUTO CAD勺所有功能它都可以用，而 AUTO CAD则是世界上大家所共认的绘图平台，其编辑功能是有目共睹的5 0 CASS与 SCS的功能差不多，各有所长与所短。 CASS的服务可以说是一个电 话随叫随到，而SCS的服务在近段时间内是无法与其相提并论的。它们均提供三 种作业方式：电子平板方式、原图数字

19、化方式及内外业一体化。再CAD的基础上, 开发了许多功能，如量算定点、图形复制、绘制多功能复合线等。除此之外，还 提供了地藉表格会制与图纸等功能。对于那些即想用电子平板方式作业，又能在 市内编辑成图的单位而言，可以选它。 当然这些软件功能会随着时间的推移而逐步完善。对这些软件的认识也只是 本人的一管之见。 2.2.2 CASS 软件开发的背景 目前上的数字成图软件较多，CASS软件便是其中之一。该软件是南方测绘仪 器有限公司在AutoCAD2002上开发的新一代数字化地形地籍成图软件，它彻底 打通了数字化成图系统与，GIS的接口，是信息产业部门认可并普遍使用的通用软 件,可实现地形地物数据的自

20、动输入、处理、分析、显示、输出,其市场占有率 较高。 2.3 地形图测绘基本要求、内容和取舍 2.3.1 基本要求 1、比例尺 测图比例尺为 1：500。 2、作业方式 采用南方CASS公司研制的CASS6.系统，利用全站仪进行全野外数字化测量。 3、地形图的精度要求 0.3mm。 1）测站点相对于邻近图根点的点位中误差，不得大于图上 （2）地物点相对于邻近图根点的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。 2.3.2地形图的内容及取舍 1）各等级控制点，按规范和图式规定符号表示。 2）房屋 房屋外框线通常由底层的外墙体确定，有柱者以柱外角为准测绘，房屋一般

21、 不综合，应逐个表示。各类建筑物及主要附属设施原则上按实地轮廓准确表示， 当房屋轮廓凸凹小于 0.1 米，简单房屋小于 0.3 米时也可直接连线，但必须确切 反映房屋排列特征。街道两侧临时性的房屋不表示，院内简陋的小于6 平方米的 小房可不表示。 房屋要注记层次和结构，整幢房屋不同层次的或不同结构的用实线分隔表 示。房屋结构注记一般为 “砼”、“混”、“砖”、“土”等。砖混结构 2 层以上的房屋注 记为 “混”，如： “混 2”。 落地阳台按房屋外围测绘。 大于 6m2 层的室外楼梯应表示。 3）独立地物以相应符号表示，有专有名称的要注明。 4）管线和栅栏 杆架为铁塔的超过35KV以上的高压线

22、路应连线表示。 跟权属有关的围墙、栅栏、铁丝网、活树篱笆应表示，围墙高度 1 米以上的 8 要求表示。 5）道路 测区内的公路、大车路、乡村路、小路、内部道路以相应符号表示。有名称 的应注记名称。等级以上的公路应注记公路等级代码。 大车路、乡村路取其平均宽度测绘，小路只表示固定的，地块中临时小路不 表示。 道路通过居民地时中断，应按真实位置绘出。堤顶、双线田埂上的大车路、 乡村路、小路不绘，道路符号在与堤、埂相接处断开。经过村庄的水泥路用街区 线表示或以房边代替。 6）水系 河流及沟渠、池塘应按实况用图式相应符号表示，水渠内径宽度大于 米的用双线渠表示，小于 1 米的用单线渠表示，渠水流向应表

23、示准确。 居民地外围的水井应准确表示。河流两岸的抽水站房子注 “抽”，抽水机用相 应符号表示。 7）地貌土质 各种天然形成和人工修筑的坡、坎其坡度在 70以上时，按陡坎表示； 70以 下时可表示为斜坡。坡、坎只表示比高在 1.0 米以上的。加固的坡、坎以加固符 号表示。 8）正确表示各种植被，并以地类界圈出其范围，林地、果园除配置符号 外，注记树种。 9）正确调注厂矿企事业单位、居民地、河流、沟等地理名称。 22 第3章GPS数字测图的实施 3.1 数字测图的外业工作的实施 3.1.1 作业技术依据 全球定位系统城市测量技术规程 (CJJ 73 79) ; 城市测量规范 (CIJ 8 99),

24、1 : 500,1 : 1000 , 1 : 2000 地形图图式；GB/ T79291995。平面基 准采用 1954 年北京坐标系 ;高程基准采用 1956 年黄海高程系。 3.1.2 GPS(RTK) 配合全站仪的施测过程介绍 1、测区的基本情况 本测区位于某市，较为便利，测区地势较为平坦 , 测区内树木较多给测量工 作带来一定的困难。测区布设4个已知的三等GPSe制点，作为测区平面控制的 起算点。 2、收集测区的资料 进入测区之前要收集测区控制点资料， 包括控制点的坐标、 等次、中央子线、 坐标系统，是常用控制网还是 GPS空制网、控制点的点之记、控制点的地形和周 围环境是否可作为RT

25、K基准参考站。 3、RTK基准站的设定 为了保证RTK测量的精度和速度，选择一个环境良好的基准站是至关重要的, 也是顺利实施RTK的关键，基准站的安置应满足下列条件: 基准站应有正确的已知坐标。 基准站应选在点位稳固、方便架设仪器的地方。 基准站应选在地势较高(也不必太高，还要交通方便) ，较为开阔 周围无高度角超过 10的障碍物，有利于卫星信号的接收和数据链的发送的 位置。 为防止数据链丢失以及多路径效应的影响，基准站周围应无GPS信号反射物 (大面积水域，大型建筑物等)、高压线、电视台、无线电发射台、微波站等干 扰源。 基准站设置的过程: (1) 在基准站对中整平安置好拓普康 GPS接收机

26、，连接发射电台、电台天 线和电瓶，量取GPS天线高； (2)GPS开机，Ran ger手簿开机，运行手簿上的 Survey Pro软件，选择屏 幕上的“ Create a Job”，设置好点名、长度单位和角度单位，然后选择 “Finish ”按扭，随后设置“ Settings ”和“ Survey”，选择好手簿上的参数， 最后进入“ Base setup ”页面，输入仪器高和该点的坐标，按“ OK键后，关闭 该窗口，基准站设置便操作完毕。 (3) GPS测量基准站的操作流程如图3.1所示。 图3.1 GPS基准站的操作流程 GPS基准站接线图如图3.2所示。 电台天线 GPS 图3.2基准站接

27、线图 4、GPS流动站设置 (1) 把发射电台、电台天线、手簿和电池连接好； (2) GPS开机，Ranger手簿开机，运行手簿上的“ Survey Pro ”软件，点 击“ Create New Job”键，输入点名：RTK ROVE,往下选择角度单位和长 度单位；点击“ Finish ”按扭，进入另一个窗口，选择该窗口中的“ NEV”点击 “ Settings ”，从而设置参数，设置完毕以后，返回到最初页面，即RTK流动站 设置完毕。 (3) GPS流动站的操作流程如图3.3所示。 图 3.3 GPS 流动站操作流程图 5、图根控制测量 测区XXKn2共布设图根点X点。图根点测设采用目前比

28、较先进的 RTK实时定 位系统进行布设，仪器使用南方灵锐S82接收机进行作业。观测过程中，在不同 的观测站上，首先对等级点进行检测，检查其坐标及高程精度满足要求后才开始 新的作业。在局部隐蔽或建筑密集区，则采用图根辐射的方法进行图根点加密。 采用GPS-RT卫星快速定位方法测设图根点时，每点至少有1个以上的通视 方向；联测了 3 个以上等级控制点作为校正点， 并至少对一个以上的控制点用 RTK 测量的三维坐标与已知值进行比较， 平面较差在 5cm 以内，高程较差在 7cm 以内 时，才进行RTK图根测量。测量中流动站与基准站间的距离均未超过 5 Km,流动 站的测量范围均在校正点控制的范围内。

29、 观测前直接在仪器上设置各类参数，所采集的数据自动记录，观测数据等 系列的改正及坐标计算均由仪器自动完成，作业结束后传输坐标到计算机内。 图根辐射点的布设、观测及计算：本测区采用全野外数字化测图，图根辐射 点在施测过程中，根据实地测图的需要进行布设，其观测数据等一系列的参数设 置、改正及坐标计算均由仪器自动完成，然后通讯到计算机内。 6、控制测量 (1) GPS点的选择及GPS控制网的布设 考虑测区范围较小，依据全球定位系统测量规范及 GPS点位布设的要求，本次 布网以E级GPS控制网作为测区的首级控制。该网布设了 4个E级GPS控制点, 分布在测区的边界的主干道上。本 GPS 控制网以同步环

30、为基本单元 ,采用边连接 方式。 (2) GPS的外业观测 采用三台南方GPS接收机按照规范和要求已静态方式进行同步观测。观测时 按照观测前做好的观测计划利用对讲机相互联络 , 同时开机并认真及时地逐项填 写测量手簿中的各项内容。 (3) GPS基线向量的解算 GPS 基线向量的解算采用南方公司提供的随机软件进行。对当天采集的数据 在当天晚上及时地传输到计算机中 , 并检查外业记录和输入点号、点名。检查测 前和测后天线高是否有变 , 取其均值输入天线高 , 对同步环、异步环闭合差及复 测基线进行检查 , 以便发现不合格成果。根据情况决定淘汰、重测或补测 , 该网 各条基线均符合精度要求。 4）

31、GPS 平差计算及检核 三维无约束平 GPS 控制网的平差计算也采用南方公司提供的随机软件进行。 差采用 WGS84 椭球 , 参考坐标系采用 WGS84 坐标系。根据基线解算成果 , 首先 进行三维无约束平差 , 然后以 G16 和 G17 两个三等已知 GPS 点的平面坐标和高 程作为该网的起始数据进行三维约束平差。 5）高程检测 在测图前 , 用 GPS 对两个已知的水准点进行检测， G16 点的已知高成为 100.00m检测值为100.01; G17点已知高程为99.99m检测值为100.01m与已知值 相比较，均在限差范围内，说明利用 GPS 进行图根高程测量精度是可靠的。 6）图根

32、控制测量 观测待定点之前我们设置机内精度，我们设置机内精度指标预设位点位中误 差+2.0cm,高程中误差+3.0cm。观测时注意点位几何图形强度因子，每个控制 点观测两次，双观测值的点位坐标差值 +5cm，取中数作为最终结果。为了科研 需要，所有控制点均施测水准高程（外围三等内部四等） ，所以我们在观测时随 时检查点的GPS高程。在数字测图时，对所有的控制电（包括 E级点）进行了 GPS观测。经过比较后可以看出，平面精度完全可以满足城市一等要求，待定点 举起算点（基准点）超过1公里时，GPS观测高程百分之九时可以满足四等要求 （作业半径小于6公里），GPS高程完全可以满足图根点和地形测图的需要

33、。 7、碎部测量 数字测图中，碎部测量的主要方法为极坐标法，在实测得多数碎部点的坐标 后，可以用软件中的方向交会、距离交会、十字尺测量法或两算定点等方法来取 得其余各点的坐标， 在辅以软件中的偏移、 拷贝、延伸等功能， 得到最后的图形。 在本次地形图测绘中，没有专门进行图根控制测量这一环节，而是利用 GPS 实时动态定位功能随时为全站一测图提供图根点。 按照城市测量规范中地形测量的要求进行地形图的碎部测量。测量方法 是全站型速测仪与动态全球定位系统 GPS 联合进行地形要素的自动采集和存储 ,并通过成图软件进行机助成图。对于开阔的地段 （主要是田野、公路、河流、沟、 渠、塘等） 直接采用全球卫

34、星定位系统中的实时动态定位 （GPS） 测量模式进行全 数字野外数据采集。实地绘制地形草图 ,对于树木较多或房屋密集的村庄等采用 GPS 给定图根点位 ,利用全站仪采集地形、 地物等特征点 ,实地绘制草图 ,回到室内 将野外采集的坐标数据通过数据传输线传输到计算机 ,根据实地绘制成草图 ,经人 机交互编辑后由计算机自动生成数字地图。 8、外业操作的一些注意事项 1）在地形测图中 , 对全球卫星定位系统基准站的要求： 1）应将基准站架设在测区的中央 , 并远离高压线和无线电发射塔 50 m 以上。 根据已知点进行点位校正和检核 GPS的可靠性。 2）基准站上的仪器应精确对中 , 严格整平 , 整

35、平精度偏差不超过半格 , 对中 不超过 1 mm 。 3）接收机接收卫星的高度角应设置为15。 4）基准站天线高度应在 3 个方向上量取 3 次, 互差 13 2) 观测卫星个数不 5 颗。 3) 4） 续测量。 流动站应在基准站控制转换范围以内 , 距离基准参考站 图上012 mm （实地 20 cm） 7）运用 GPS 给定图根点时 , 应尽量选择通视良好 , 且易于仪器搬运和操作的 图根点 , 因此平房以及十字路口是比较理想的图根点选择的位置 , 切记给定后视 点作为检测。 3.2 数字测图的内业工作的实施 3.2.1 数据传输、区分及数据格式 1、RS -232C 接 尽管现在一些先进

36、的 GPS 接收机配置了如 USB 接口、 IR 红外接口和数据存 储卡等方式进行数据存储和通讯。 但将测量数据存储在 GPS 接收机自带的存储器 中,通过RS -232C接口与个人计算机进行数据传输仍是目前使用最多的一种方法。 在使用 RS -232C 标准插头实现连接之前 , 用户必须根据已有的 DTE 及 DCE 的具体说明，做好匹配的调整工作。对数据线上所传输的数据格式、RS -232C标准 并没有严格的规定。 所传输的数据速率是多少、 有无奇偶校验位、 停止位为多少、 字符代码采用多少位等问题 ,应由发送方与接受自行商定 ,达成一致的协议。大多 数全站仪使用 6 针接口与个人计算机进

37、行通讯。 下面我们一本次测图所使用的莱 卡GPS为例，说明全站仪与PC机之间的连接。请注意仪器使用的接口类型与引 脚定义方式要查一下 ,有些仪器厂商会使用非标准接口类型和定义方式 , 一般会 在仪器操作手册附录里说明。 2、数据格式 GPS数据输入PC机后以ASCII码文件形式保存。可以根据数据位及提示符 区分并显示出来 , 莱卡数据传输软件有这一功能 ,一般在数据下载之后自动完成。 使用莱卡数据传输软件上传的数据还不能直接应用到CASS5.1软件上。需要将数 据格式转换成CASS5.1软件的接受的格式。CASS5.1软件接受的是*dat各式的文 件。数据的格式为：点号，编码，y坐标，x坐标，

38、高程。 其数据转换过程，首先将莱卡数据传输软件下载的数据保存为 *.txt 格式文 件； 然后用Microsoft Excel打开文件进行编辑，将X、y数据列对换位置，以及设 置列宽和小数位保留位数，保存为 *.txt 格式文件；然后打开文件进行编辑，将数 据列之用 “，”间隔，保存为 *.dat 格式文件。 3、南方软件数据下载 根据南方软件（CASS功能可以直接将莱卡 GPS采集的数据展点到南方软件 中。其主要过程为：将 GPS通过数据传输线与连接，打开GPS开关进入屏幕菜单 选择“通讯”功能,改变通讯设置与计算机的测量软件匹配 ,下载全站仪数据。 下载的 数据直接转换成CASS专用各式的

39、坐标数据。 3.2.2 数字测图内业工作的实施 1、绘制坐标格网 进行CASS参数设置中的图框设置，使用绘图处理菜单中标准图幅或任意图 幅命令来绘制图廓。按要求输入绘图比例尺及相应图框参数即可得到图框。 2、选择测点点号定位成图法 移动鼠标至右侧屏幕菜单区之 “测点点号 ”项，按左键，选中点号坐标数据文 件名后，按 “打开 ”即,可完成读点工作。 3、控制点展绘 点击绘图处理菜单中的 “展野外测点点号 ”，点击对应的坐标数据文件名，按 打开”，便可在屏幕上展出野外测点的点号。 4、地形地物绘制 使用工具栏中的各种工具进行局部放大以便编辑，根据所测地物点的点号及 野外作业时绘制的草图，到右侧屏幕

40、区选择相应的地形图图式符号来绘制地物。 一般绘图顺序为：先绘各种控制点、道路、水渠、河流等，使图有个大致轮廓； 其次绘房屋、独立地物、植被、管线设施等。为避免非法操作或突然断电造成数 据丢失，工作中要保持经常存盘的习惯。系统中所有地形图图式符号都是按图层 来划分的。CASS5.1中的地形地物所在图层是自动生成的，因此不能随意修改图 层名，否则将导致地物编码信息错误或丢失；也不可随意修改地物的图层属性。 所有表示测量控制点的符号都放在 “控制点”层，所有表示独立地物的符号都 放在 独立地物”如果需要在点号定位的过程中临时切换到坐标定位，可以按“P 键，这时进入坐标定位状态。想回到点号定位状态时再

41、按 “P”即可。陡坎、水渠、 5. 围墙上的小触角生成在绘图方向的左侧。出现错向时可用线型换向功能修改。 高程点展绘 点击“绘图处理”菜单下的“展高程点”，弹出数据文件对话框，选取目标文件， 按 打开”命令区提示：注记高程点的距离（m）: ”直接回车，表示不对高程点 3040m。再 注记进行取舍，全部展出来。具体情况根据绘图比例尺及地形可选 将标高注记与地形地物相重叠的移动一下，使显示更清楚。 绘等高线必须先将野外测的高程点建立数字地面模型(DTM)，然后在数字地 面模型上由计算机自动勾绘出高精度等高线。 5、文字注记 注记文字，用鼠标点击右侧菜单的 “文字注记 ”项，依提示输入文字高度、注

42、记内容、注记位置，完成文字注记。关闭“ZDH图层，对图纸进行全面整饰，绘 图工作即可完成。 6、绘图输出 点击“文件”菜单下的 “绘图输出 ”项，对 “打印设备 ”打“印设置 ”各项选择设置 后，可通过 “完全预览 ”和“部分预览 ”查看出图效果，满意后按 “确定”即可出图。 7、内业操作应注意的问题 下载外业数据文件,用Excel或Word处理成符合CASS的格式文件,注意保 存时应为*.dat格式。在CASS5.1下展点。内业处理时,是否拟合看情况而定,两 点距离较大时拟合效果较好 , 两点距离较小时拟合会使绘出图形不遵循原来的地 物、地貌, 差异很大 , 需灵活采用。当然内业者应熟练掌握

43、 AutoCAD 的基本功 , 对 CASS中每种地物、地貌能迅速调用，确保每天所测的外业当天内业能处理完成 发现问题及时与外业联系解决。 3.3 对数字地图进行质量检查和质量评定 3.3.1 数字化测图质量评价的内容与特点 根据数字地图的特点和用途；衡量其质量的指标体系应该在传统纸质地图的 基础上加入新的内容，下面分析数字化测图质量评价的内容与特点。 1、数字化测图质量评价的内容 数字化测图实现了地形图的数字化、信息化，测量结果是以可识别的数字代 码系统来反映地表各类属性特征。因此，数字化测图质量评价除与模拟法测图质 量评价具有相同的评价内容外，还具有其特有的评价内容。主要包括： (1) 地

44、物分层的合理性； (2) 地物属性代码选择的正确性； (3) 闭合图形的封闭性； (4) 结点的匹配精度； (5) 图形拓扑关系的正确性； (6) 地物各层是否有重复的要素； (7) 地物各层是否有混层现象； (8) 图形编辑的完整性； (9) 各层颜色选择的正确性； (10) 数据文件名称，数据格式，数据组织的正确、完整性； 2、数字化测图质量评价的特点 数字化测图是利用先进的仪器，通过测量获取可供传输、处理、共享的数字 地形信息，即获取以计算机磁盘为载体的数字地形图。数字化测图实现了测量的 高精度， 测量精度在成图过程中无损失，利用计算机软件成图，可以做到符号、 文字、注记等符合规范要求，等高线通过自动拟合处理光滑美观，实现了图面的 规范化。 3.3.2 数字化测图质量评价指标体系 从影响数字化测图