荥阳市刘河镇1500大比例尺数字地形图设计.doc
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1、荥阳市刘河镇1:500大比例尺数字地形图设计目 录摘 要IABSTRACTII1 项目概述11.1 测区概况11.2 项目内容:11.3 已有资料的分析和应用11.3.1 控制资料11.3.2 地形图资料11.3.3 本次作业主要依据21.3.4 项目工期及人员配备21.4 基本要求31.4.1 比例尺的选定31.4.2 图幅分幅31.4.3 图幅编号31.4.4 精度要求31.5 地形图测量作业程序32 地形图测量42.1 水平控制测量42.1.1 一级GPS点的布设42.1.2 一级GPS点的埋设与编号42.1.3 图根导线测量62.1.4 图根点的布设62.1.5 图根点编号62.1.6
2、 图根测量62.1.7 水准测量72.1.8 基准站的建立73 地形图测绘83.1 基本要求83.2 地形测绘原则83.3 地貌测绘的要求93.4 地形要素表示方法及取舍原则93.5取舍一般原则144 数据采集及内业处理144.1 数据采集的准备工作144.2 图形文件的编辑和生成154.3 数据的处理154.4 图形的生成和编辑154.5 图面整饰164.6 地形图的绘制165 数据库的建立165.1 建库原则165.2 地形数据库的流程165.3 数据库质量保证措施176 质量保证措施177 提交资料18参考文献:19致 谢20荥阳市刘河镇1:500大比例尺数字地形图设计荥阳市刘河镇1:5
3、00大比例尺数字化地形图设计摘 要该设计主要是介绍了利用1:500大比例尺测图方法对荥阳市刘河镇进行实地测绘,通过建立一级GPS网,控制网、水准网等内容,并进行外业数据采集和内业数据的整理绘制出一套完整的准确的大比例尺地形图。本设计主要采用GPS技术和全站仪的极坐标法进行野外数据信息采集,并通过计算机对数据信息的处理和编辑绘出地形图。关键词:大比例尺测绘、GPS技术应用、数据处理IXingYangShi LiuHeZhen 1:500 LARGE-SCALE DIGITAL TOPOGRAPHIC MAP DESIGNABSTRACT This design is mainly introdu
4、ced the use of 1:500 large-scale mapping method for XingYangShi LiuHeZhen field surveying and mapping, through the establishment of GPS network, traverse control network and leveling network, through the field data collection and data consolidation in the industry map out a complete set of large sca
5、le topographic map. This design mainly adopted the technique of GPS and total station polar coordinate method for field data acquisition, and through the computer to the data information processing and editing draw topographic map. KEYWORDS: large scale mapping, the application of GPS technology and
6、 data processing II荥阳市刘河镇1:500大比例尺数字地形图设计1 项目概述 为了加大地籍信息的管理和对地形图的充分应用,建立一套完整的、合理的、实用的、可靠真实并多用途的荥阳市刘河镇大比例尺数字化地形图,按照荥阳市土地规划局的要求,现对刘河镇进行实地测量并编制出一套信息化齐全的数字地形图,以方便今后对土地的规划和管理。结合刘河镇的实际地形情况,制定出一套可操控的技术方案。1.1 测区概况 刘河镇位于荥阳市西南部,距荥阳市区15公里,东邻崔庙镇,南接环翠峪风景区,西连巩义市米河镇,北毗峡窝镇,辖区总面积32.6平方公里,辖15个行政村。刘河镇属浅山丘陵区,辖区内主要山脉为嵩山
7、山脉,黄土丘陵,属大陆性季风气候,年降水645毫米,主要农作物有小麦、玉米、谷子、红薯、绿豆、黄豆,主要矿产为石灰石、煤炭、铝矾土、硫铁矿、铁矿等。地形属浅山丘陵区,嵩山山脉贯穿而过,属大陆性季风气候,年均降水645毫米,气候温和。经纬度北纬343605-345801 东经1130936-1132848。本次主要任务是对甲方指定的2.1平方公里的区域进行1:500大比例尺数字化地形图测绘。1.2 项目内容:1.2.1 测区范围:荥阳市刘河镇。1.2.2 工作目的:建立一套完整的、实用的、经济的、信息齐全的数字地形图。1.2.3 工作内容: (1) 根据刘河镇已有的D级和E级控制网布设GPS控制
8、网并在其基础上采用动态RTK技术进行控制测量工作。 (2) 对测区进行采集野外信息的工作。 (3) 根据要求对地形图进行分幅处理。 (4) 缩编为1:500大比例尺地形图。1.3 已有资料的分析和应用1.3.1 控制资料 在测区内,由1999年荥阳市规划建设单位布设的D级和E级的GPS控制点仍完好保存。平面坐标系采用的是北京坐标系参考椭球,任意分带,中央子午线为1131336。高程坐标系采用的是1985年国家高程坐标系。经过对实地的勘察,发现控制点保存完好,经检验附和,精度符合要求,可在本次测量工作中使用。1.3.2 地形图资料 由规划建设单位提供的本测区2003年的1:2000地形图详图,可
9、作为本次测量工作的参考依据,进行控制网的布设和踏勘选点工作。1.3.3 本次作业主要依据(1) 中华人民共和国标准全球定位系统(GPS)测量规范;(2) 国家建设部颁布的城市测量规范(CJJ8-99)以下简称规范;(3) 国家三、四等水准测量规范(GB/T12898-2009);(4) 国家行业标准全球定位系统城市测量技术规范(CJJ73-97),以下简称GPS规程;(5) 国家质量技术监督发布的1:500 1:1000 1:2000地形图图式(GB/T20257.1-2007),以下简称图式;(6) 国家质量技术监督局发布的1:500 1:1000 1:2000外业数字测图规范(GB/T 1
10、4912-2005),以下简称数字测图规范:(7) 国家基本比例尺地形图更新规范(GB/T 14268-2008):(8) 测绘产品检查验收规定(CH 1002-95);(9) 测绘产品质量评定标准(CH 1003-95);1.3.4 项目工期及人员配备(1) 工期根据测区面积的大小和地理位置等要求限制,公司确定将于2013年3月底在该项目按质按量验收过后交与荥阳市规划建设单位。(2)人员配备表1-1人员配备表序号项目内容投入设备种类及数量人员数1测区巡视工程车1辆12人2一级GPS控制测量GPS接收机2台;计算机2台;工程用车1辆4人3图根控制测量GPS接收机2台;计算机3台;工程用车1辆打
11、印机1台4人3外业数据采集全站仪8台:2级全站仪6台,5级全站仪2台,计算机8台;工程车1辆;打印机1台。12人4内页数据处理计算机4台。4人5入库处理计算机2台。2人6成果整理计算机2台2人1.4 基本要求本次测量工作在采集完野外数据信息后,将数据信息导入计算机,通过计算机安装的CASS7.0绘图软件将野外信息绘制成数字化地形图。1.4.1 比例尺的选定本次测量工作在绘图时选用的是1:500大比例尺。1.4.2 图幅分幅本次测量的分幅规格为50cm50cm。1.4.3 图幅编号本测区图幅编号以占地面积较大的建筑物、单位、村庄、乡、镇、湖泊、河流等为名称,编号以图幅左下角的坐标表示的公里数为准
12、,在横坐标和纵坐标中间加“”表示。(公里数整数取后三位并保留一位小数)1.4.4 精度要求表1-2 1:500地形图地物之间精度要求地区分类点位中误差邻近地物点间距中误差高程精度要求(城市建筑区和平坦地区)城镇、工业建筑区、平地0.250.200.17m困难地区、隐蔽地区0.3750.301.5 地形图测量作业程序(1)组织工作人员集体学习设计书和设计要求。(2)组织工作人员了解工作程序。(3)对测区控制网的检验、核对。(4)对测量的具体任务进行分工。(5)外业巡视。(6)导线测量。(7)图根控制测量。(8)野外数据的采集。(9)利用CASS软件处理数据,绘制地形图。(10)检查、巡视、修改。
13、(11)绘制出准确地形图上交成果。(12)验收成果。(13)入数据库。2 地形图测量2.1 水平控制测量2.1.1 一级GPS点的布设以原有D级GPS控制点为依据并作为起算点,使用我公司为荥阳市区计算的国际第五推荐参考椭球与克拉索夫斯基参考椭球之间的转换参数。直接使用RTK布设一级GPS控制点,并且根据测区内原有的D级控制点进行联测。相对于D级控制点的相对中误差应在5cm之内。一级GPS控制点要布设在主要交通要道,均匀分布在整个测区及其外围。在布设时确保相邻点的通视,不能有孤点的存在。同时,两点间的距离不应过短,间距保持在500米左右且分布均匀。2.1.2 一级GPS点的埋设与编号为了保证GP
14、S控制点的牢靠、安全、准确和长久性使用的特点,我们要将控制点布设在通视效果好、不易被破坏、容易寻找的地方,一般可布设在十字路口中心处或者是高于其它地平面的凸起的地方。一级GPS控制点应保证其具有永久的实用性,因此我们需要设立能长久使用的标志。如果选点位于硬化路面如混凝土或沥青路面,可采用长约15cm的钢钉打入地面,确保其牢固可靠。选点位于地质比较软的土层上面,可采用预制水泥柱,将其埋在现场的点位坑中并浇灌混凝土,其规格为12cm(顶)20cm(底)60cm(高)(见图2-1)再加上钢钉以确保牢固、可靠。 图2-1 一级埋石点示意图一级GPS控制点的编号采用“河南”两个字的拼音开头大写字母“HN
15、”,后面是四位阿拉伯数字从0001开始往后按顺序排列,如第一个GPS控制点为“HN0001”。在选点的同时,要将该GPS控制点的点号用喷漆或油漆写在旁边固定的建筑物(如墙、电线杆、石壁、路面等)上,确保其能被容易发现和寻找,便于使用。(1) 一级GPS点的数据处理接收机及其精度标准使用4台国产南方GPS接收机,型号为S820,采用静态相对模式观测。其精度为:静态基线:高程:(2) 精度要求如下表所示表2-1一级GPS精度要求表卫星高度角有效观测的卫星数平均重复设站个数时间长度( min)数据采样间隔时间(S)1551.64515GPS接收机操作时应按要求有顺序的进行,关机前后都要量取天线高,且
16、高差应在3mm之内。(3) 基线解算的检验利用公式 计算出一级GPS控制网它们的相邻点之间弦长精度,式中表示标准差(基线向量弦长中误差的单位mm);a固定误差(取a=10mm);b比例误差系数(取b=1010-6);d相邻点之间的距离(单位Km)。 独立环x、y、z坐标分量闭合差分别应满足下列要求: 独立环的全长闭合差应满足:式中的W环闭合差,,n为独立环中的边数。 同步环坐标分量之间的相对闭合差要小于等于9.0ppm;同步环全长相对闭合差应小于等于15.0ppm。 复测基线长度较差值应满足ds,(4) GPS网平差结果检验在无约束平差中,GPS网基线向量改正数的绝对值为: 在约束平差中,GP
17、S网基线向量改正数和剔除粗差之后无约束平差结果同名基线的相应改正数之间的较差为: 在符合上述要求后,且最弱边的相对中误差小于等于1/20000时,则说明该一级GPS控制网合格。本测区GPS点分布如图2-2图2-2 GPS点分布图2.1.3 图根导线测量在地形和环境等因素造成不能使用RTK采集信息时,可根据高级控制点或者RTK控制点来利用全站仪布设导线控制网。若以RTK点当作起算点布设二级图根时,RTK点之间间距不能小于150m。根据当地实际情况来确定线路,进行图根测量时,不得以无定向导线的方式进行并且按照下表规定。表2-2 图根导线测量要求级别导线长度(km)平均边长(m)测 回 数测回差()
18、方位角闭合差()全长导线相对 闭合差测角中 误差 ()DJ2DJ6一级1.212012181/5000二级0.77011/3000因地形等因素的限制,导线无法闭合时,最多可布设2条支导线且每条不得超过160m。支导线在第一站要联测至少2个已知方向,采用对向观测方式观测且圆周角闭合差要小于40。图根点密度不足时,可利用极坐标法,在一级图根点的基础上加设测站点。2.1.4 图根点的布设使用RTK在一级控制点或其他高级控制点的基础上来布设,在选取图根点时要确保两两通视,通视效果好。按照规范中的要求,在硬化路面砸上钢钉或水泥钉或在地质较松软的土地里砸上木桩以做出永久性标记并确保该点能够长期使用。2.1
19、.5 图根点编号本次野外采集数据时,所布设的二级图根控制点和上面所述的一级GPS点编号原则一样。在计算机上应该分类明确避免重复。图根点要分清标明埋石点和非埋石点,以便在今后的施工建设中能够再次使用。2.1.6 图根测量本测段由于地势复杂,建筑物分布不均匀主要使用RTK来完成对图根点的测量工作。使用RTK在所选定的控制点上进行观测,观测数据不能少于2组,每组观测时长不能小于30s,最后求取平均值。使用RTK测量定位的原理:首先将GPS接收机架设在有已知坐标的基准站上用来接受卫星信号,然后通过数据链再将得到的观测值、分析得到的改正数和基准站上的坐标信息一并发往流动站,流动站在接受来自基准站的信息的
20、同时跟踪着GPS卫星信号,然后系统内部通过分差技术进行实时处理,将定位结果传输给接收机。RTK作业精度高、灵活性强、操作简单、易于计算机或其他测量仪器通信,并具有较强的数据输入、储存、处理、输出等功能。由于信号的限制,无法进行RTK作业时,可根据已有的图根点用全站仪进行加密,来布设附和导线或支导线,边数不得超过2条。2.1.7 水准测量水准网的布置按照国家四等水准网的要求对水准网进行布设,以D级和E级GPS控制点作为起算点,再结合所布设的一级GPS控制点构成水准网,严格按照规范要求进行作业。2.1.8 基准站的建立基站点的选择应避开高压线、变压器所产生的电磁波和无线电造成的影响,建立在空旷地带
21、,避开繁华的地段。应架设在地表坚实的地面,并尽可能的固定在地面上。天线高度要高于周围建筑物,以免对信号造成影响。确保电量充足,以免中途断电。3 地形图测绘本次测量过程中,公司提供Topcon GPT3000型全站仪3台用于碎部点坐标的采集。在采集碎部点的同时,要画出草图并标明编号,以便于内业绘图处理工作的顺利进行。3.1 基本要求(1) 地形图中高程标记要至小数点后两位(如0.01m)。(2) 数据的采集要严格按照规范和数字测图规范标准进行。(3) 对数字采集完成后要进行信息核查和整理,发现错误及时更改。(4) 地形、地貌信息表示要准确,简明扼要,主次分明。(5) 对成图要特别注意分层,分色,
22、线型和符号等要求。3.2 地形测绘原则(1) 对已知点的要求,这里主要指的是对图根点密度的要求,常规方法测量时,比例尺为1:500的图幅要求每幅有8个图根点。(2) 对碎部点的要求主要体现在地物点的点位中误差和测量距离长度。可以使用测距仪对测量距离长度进行控制。在地形图上,主要地物应该小于0.6mm,对于次要地物放宽至0.8mm。(3) 图纸上的高程点标注要均匀,根据地形的不同,一般控制在每0.01平方米内均匀分布8至20个高程点。对于稻田地、菜地、树林、丘陵、山顶、路面、广场、花池、河道的坡底等处要进行高程点的加密。(4) 在仪器对中整平时,要确保三脚架固定在地面,不能轻易晃动,水准气泡居中
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- 荥阳市 刘河镇 1500 比例尺 数字 地形图 设计
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