第1章绪论数字测图技术的应用与发展,极大地促进了测绘行业的自动化和现代化进程,使测量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。
数字化自动成图作业过程中,外业数据采集我校所用的设备有南方、尼康、徕卡和拓普康等仪器,内业成图用南方CASS 软件。
面对众多的作业工具,如何组织好外业数据采集并且使外业数据能够顺利进入内业平台以提高作业效率,这是一个外业测绘者比较感兴趣的问题。
众所周知,全野外数字化作业流程可以概括为图1-1。
图1-1 野外数字化作业流程“简码记录法”,采取简洁的图形信息码表达地图信息,在采集地物坐标时同时输入图形信息码。
“简码记录法”定位在不牺牲外业采集速度;不增加观测员记忆负担;以最精简的地物地形编码录入;替代野外人工绘制草图;减轻内业工作量。
第2章已有资料分析利用2.1测区概况黄河水利职业技术学院新校区位于开封市西北角,东临黄河大街,北临北环路,西邻夷山大街,东临东京大道,与河南大学比邻,新校区东西长782米,南北长985米,南侧有宽约80米的地下古城墙遗址,南侧有贯穿东西的城市绿化带。
学校内部地势平坦,有教学楼,宿舍楼,食堂,绿化带,大小湖泊,篮球场,体育场,假山等。
数字测图技术是黄河水利职业技术学院的省级精品课程,在开封市享有很高的知名度,学院测绘工程系应生产单位要求,着力发展工程测量学和数字测图学科,培养出更加优秀的毕业生,为国家的生产建设贡献力量。
2.2测区资料(1)黄河水院新校区鸟瞰图2-1(2)黄河水院新校区控制点分布示意图2-2(3)黄河水院新校区控制点成果表(开封城建坐标系)(4)测区已知控制点成果表2-1选用黄河水利职业技术学院两个E级GPS点H048、H033 作为已知控制点表2-1 已知控制点图2-1 鸟瞰图图2-2 控制点分布图第3章控制测量技术设计3.1平面控制测量根据测区需求,在所在测区实地进行首级平面、高程控制网的布设,并保证点与点之间通视,三角网形最好接近正三角形;保证其控制网有足够的精度要求,并且把该控制网布设成为三角控制网。
对已有控制网成果的精度分析,实测部分角度和边长,掌握起算数据的精度情况。
根据控制网的用途、工程规模、类型及建筑布置、精度要求来确定控制网的等级;根据测区地形、起算点情况及使用的仪器设备来确定控制网的类型。
本次校内实习采用导线法。
3.1.1 导线测量本次采用全站仪测二级导线做首级控制网。
为了保证精度,测量是采用带三脚架的棱镜,全站仪使用的拓普康GTS332N全站仪。
导线网的设计步骤 :①根据控制网的服务目的,确定导线中点点位中误差,并据以求出端点的点位中误差。
②确定导线总长及等级。
在直伸导线中,纵向误差由测距误差引起,故可求来算导线边的测距精度及总长。
当导线中点点位误差限值确定时,导线越长,要求起算数据与本次测量精度越高,所以确定了导线总长,也就确定了导线等级。
横向误差是由测角误差引起,根据横向误差的规定值所以求得测角精度。
因为是按纵向、横向等影响来配置测角和量边精度的,故测角精度的等级一般是与按导线总长计算的等级相适应。
③进行单线网的图上选点、选线。
并根据测角和量边的精度要求,编制导线施测细则。
各等级导线测量的主要技术要求,应符合3-1表的规定。
表3-1 导线测量的主要技术要求:注:1.当测区测图的最大比例尺为1:l000,一、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。
2.当导线平均边长较短时,应控制导线边数不超过表3-3 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 规定长度的1/3 时,导线全长的绝对闭合差不应大于13cm。
3.1.2 导线测量成果1.在校园内选择的导线路线如图3-1图3-1 导线路线2.导线内页成果如图3-2图3-2 内页成果控制网平差报告[控制网概况]计算软件:南方平差易2005网名:计算日期:2014-05-17观测人:记录人:计算者:检查者:测量单位:备注:平面控制网等级:国家四等,验前单位权中误差:2.50(s)已知坐标点个数:2未知坐标点个数:5未知边数:6最大点位误差[3] = 0.0062 (m)最小点位误差[5] = 0.0025 (m)平均点位误差 = 0.0042 (m)最大点间误差 = 0.0055(m)最大边长比例误差 = 40356平面网验后单位权中误差 = 2.32 (s)[边长统计]总边长:816.503(m),平均边长:136.084(m),最小边长:85.704(m),最大边长:193.943(m)[闭合差统计报告]序号:<1>:闭合导线路径:[3-4-5-h048-1-2]角度闭合差=5.00(s),限差=±18.37(s)fx=0.008(m),fy=-0.004(m),fd=0.009(m)总边长[s]=816.503(m),全长相对闭合差k=1/92793,平均边长=136.084(m)[方向观测成果表][平面点位误差表][平面点间误差表]3.2导线点选点注意事项3.2.1导线点位的选定,应符合下列规定:(1)点位应选在、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,为了保证测量精度,控制点应有足够的密度,以既能满足测图需求,但又不浪费,且控制点应有统一的规格。
(2)应按照设计好的选点图到现场选点,若两点不通视,则尽量在设计点的周围选点。
设计选点时要避开河道等处,尽量在土质坚实的地方或主干道上进行选点,这样即方便导线观测,又能做出利于长期保存的控制点,但考虑到学校实习时仪器的安全问题,我们学校的地物地形比较简单,所以会选择在土质比较松软的草地上,以减少仪器意外被摔造成的伤害。
(3)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。
一级导线网视线超越障碍物距离要大于0.5m,以能保证成像清晰、便于观测为原则。
(4)点位选择应合理,作业安全,尽量不影响测区内的行车及其他活动,校园里还应考虑仪器的安全,尽量选择在草地或土质路面上,若必须在水泥地上时应该避开同学经常路过的地方,并做好防护。
(5)在选点的同时要充分利用以有控制点按要求进行做控制点的点之记。
(6)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。
3.3水平角观测注意事项3.3.1 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:1.方向观测法的技术要求,不应超过3-2表的规定表3-2 水平角方向观测法的技术要求表注:1. 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。
2. 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。
2.当观测方向小于等于3 个时,可不归零。
3.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。
4.水平角的观测值应取各测回的平均数作为测站成果。
3.3.2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:1) 仪器或反光镜的对中误差不应大于2mm。
2) 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。
3) 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范围时,应停止观测。
3.3.3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:(1)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。
(2)下半测回归零差或零方向的2C 互差超限时,应重测该测回。
(3)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。
3.3.4其他注意事项(1)首级控制网所联测的已知方向的水平角观测,应按首级网相应等级的规定执行。
(2)每日观测结束,应对外业记录手簿进行检查,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。
3.4距离测量注意事项3.4.1仪器的选用及标称精度(1)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。
(2)中、短程测距仪器的划分,短程为3km 以下,中程为3~15km。
(3) 测距仪器的标称精度,按公式3-1表示。
mD=a+b×D (3-1)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。
3.4.2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3-3表的规定。
表3-3 各等级控制网边长测距的主要技术要求注:⑴. 导线网中结点与高级点间或结点与结点间的导线长度不应大于附合导线规定长度的0.7倍;⑵. 当附合导线长度短于规定长度的1/3时,导线全长的绝对闭合差不应大于13cm;⑶. 光电测距导线的总长和平均边长可放长至1.5倍,但其绝对闭合差不应大于26cm。
当附合导线的边数超过12条时,其测角精度应提高一个等级;⑷. 导线相邻边长之比不宜超过1:3。
3.4.3测距作业应符合的规定测距作业,应符合下列规定:(1) 测站对中误差和反光镜对中误差不应大于2mm。
(2) 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。
(3) 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。
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。
第4章全站仪野外数据采集4.1 碎部点采集技术依据数字测图测量规范(规程)是国家测绘管理部门或行业部门制定的技术法规,本次数字测图技术设计依据的规范(规程)有:(1)《1:500、1:1000、1:2000 地形图图式》(GB/T 7929-1995);(2)《1:500、1:1000、1:2000 地形图数字化规范》(GB/T 17160-1997);(3)《1:500、1:1000、1:2000 地形图要素分类与代码》(GB/T 14804-93);(4) 《工程测量规范》(GB50026-2007)、《城市测量规范》(CJJ/T8-2011)等;测图方法与技术要求(见表4-1)表 4-1 全站仪测图的最大测距长度注:《工程测量规范》(GB50026-2007)。