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本科毕业论文---宝丰县城区11000数字地形测量技术设计.doc
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1、宝丰县城区1:1000数字地形测量技术设计目 录摘 要IABSTRACTII绪论11 概述21.1 任务概述21.3 测区内的交通状况31.4 作业依据31.5 已有资料利用分析31.5.1 控制资料31.5.2 地形图资料31.6 平面坐标系统、高程系统、基本等高距42 数字测图控制测量实施方案及技术设计42.1 实施方案42.2 该测区数字测图的主要精度指标42.3 平面控制实施方案52.3.1 首级平面控制测量方案52.4 高程控制测量122.4.1 宝丰县城区水准测量方案的选择122.4.2 宝丰县城区水准测量线路布设形式122.4.3 水准测量的主要技术要求132.4.4 水准测量的
2、仪器142.4.5 水准路线选线和水准标石埋设142.4.6 水准观测153 宝丰县城区碎部点数据采集163.1 数据编码163.2 地形图要素分类和数据编码163.3 数据记录内容183.4 野外数据采集作业方法193.4.1 一步测量法的测量过程193.4.2 碎部点测量203.4.3 碎部点采集特殊情况的处理方法213.4.4 绘制草图214 宝丰县城区的内业数字化成图224.1 数据传输224.2 主要碎部点绘制要求224.3 数字地形图的绘制234.3.1 地形图图式234.3.2 地形图的拼接、整饰、检查、清绘和验收245 地形测量成果检查验收266 资料的整理上交26结 语27致
3、谢28参考文献29摘 要随着经济的发展,城市也跟着不断的发展,在城市的规划过程中会经常用到数字测图技术。而这项技术已经很普及了,对于测绘工作人员而言则必须要掌握这项技术。本论文则是结合宝丰县城区的整体规划进行探讨。宝丰县城区内地形复杂,房屋较多,经反复论证最后确定:首级控制选用GPS,RTK进行加密的方法进行平面控制测量;在野外数据采集中目前大多数都还是运用全站仪进行数字测图,以及相配备的其他后续工作进行的;最后通过内业数字化成图得出符合宝丰县规划要求的大比例尺数字地形图。关键词 数字化测图/控制测量/碎部点采集IBAOFENG CITY 1:1000 DIGITAL TOPOGRAPHICS
4、URVEY DESIGN DOCUMENTABSTRACTDigital mapping has become the most widely used technology. most of the mapping work must grasp the new mapping technology. This paper combines the actual situation of the BaoFeng City discussed the implementation of digital mapping, BaoFeng county area terrain is very c
5、omplex, housing more pass as the general conditions, so the final selection of GPS for Primary Control, the RTK encryption Mapping Points methods of horizontal control measurements; in field data collection focuses on the use of Total Station for some special cases of large scale digital mapping fie
6、ld data collection methods and procedures as well as broken Ministry of point acquisition approach; last come to meet the plan within the industry figures into BaoFeng planning requirements for large scale digital topographic maps.KEY WORDS control survey of city,digital mapping,field data collectio
7、nII绪论随着我国经济的发展,科学技术也在不断进步。航天事业也随着相应的发展,能够运用于测绘领域的先进科技也在不断的更新,以前很早的光学仪器也慢慢的被淘汰,而被取代的是全站仪、GPS及其他电子仪器,从而构成了现阶段的采集系统。上世纪末,为了操作方便,测绘科技人员发明了将外业与内业结合起来,这样可以节省很多时间和劳动力。从而诞生了自动智能的测图系统,这项测图系统我们常常简称数字测图系统。现阶段,以比较自动化的测量仪器为外业的主要测量仪器。以相应的计算机软件为主体的内业成图。这项技术目前比较广泛应用于测绘领域。这项技术已经很普及了,对于测绘工作人员而言则必须要掌握这项技术。随着航空事业的不断发展,
8、航空摄影测量及遥感技术也开始运用于测绘技术领域,这种技术可以更高速更方便的完成数字测图任务,现已慢慢进入测绘技术领域。对于大量的工程建设来言利用全站仪进行测图已经能够满足一般的工程需要,全站仪是光学以及电子技术的结合,其中包括测距仪、电子经纬仪的功能。因此这次的测图任务仍是选用全站仪进行测图的。1 概述1.1 任务概述为满足宝丰县城市规划管理和工程建设的需要,需对宝丰县城区进行1:1000数字地形图进行测量。现有的地形图不能正确显示目前的地理位置,而且精度不高,故需要进行更新。针对现在的情况进行反复的研究与讨论确定符合标准的方案。用以满足宝丰县今后的整体规划。宝丰县城区位于北纬33483401
9、,东经112 41113 19此次研究的是宝丰县城区1:1000数字地形测量,其中包括:进行方案的不断论证、测区平面控制方案的选择、高程控制论证、以及外业数据采集及成图。测区范围如图1-1:图1-1为宝丰县地形图1.2 测区的土质气候宝丰县属于暖温带季风气候,四季还是比较分明的,春季习惯性出现旱涝,特别影响农作物的生长,并且还经常性的伴随有大风;夏季天气炎热、而且比较多雨;秋季气温还算正常,天高气爽,适宜外出游玩;冬季寒冷,气温较低,很少下雪。1.3 测区内的交通状况宝丰县城区内地势较为平坦,有玉带河流经其中,原有繁华区是沿玉带河呈带状分布,新城区向东方向发展。测区内大部分为居民楼。并建有多个
10、居民休闲健身广场。宝丰县交通、区位优势比较明显。形成了老城区以小集市为基础,新城区以行政中心为核心。以老城为依托向东、向北发展,结合高速公路交通干线的走向,形成新的县城行政中心,使整个城市空间形态的重心东移。1.4 作业依据 (1)城市卫星定位测量技术规程(CJJ732010); (2)测绘技术设计规定(CH/T10042005); (3)城市测量规范CJJ 8-99(以下简称城市规范); (4)国家三、四等水准测量规范GB1289891; (5)GB1491294大比例尺地形图机助制图规范; (6)GB/T243562009测绘成果质量检查与验收;1.5 已有资料利用分析1.5.1 控制资料
11、(1) 由规划设计部门提供三个已知的D级GPS点的资料,作为本次设计的起算点。(2) 由宝丰县规划局提供的两个等水准点作为测区的高程控制的起算点。(3)经检查上述成果的坐标系统为西安80国家平面坐标系,基准为1985国家高程基准。1.5.2 地形图资料(1)由宝丰县规划局提供的标有测区范围的1:1000地形图,可供分区测图时候的接边用。(2)从收集到的资料中找到测区内有部分不同坐标系的地形图,可进行参考,以备不时之需。1.6 平面坐标系统、高程系统、基本等高距(1)平面坐标系统:1980年西安坐标系。采用3带高斯克吕格投影1,中央子午线117,带号39。(2)高程系统:1985年国家高程基准。
12、(3)基本等高距:H=0.5米。2 数字测图控制测量实施方案及技术设计2.1 实施方案利用测区内已知的的3个D级GPS点作为起算点,在测区内布设6-8个四等点,从而建立平面控制网。用Trimble双频GPS进行观测,首先对接收机的相关数据进行设置,还应该确定最佳观测时段,并分小组进行,要求每小组严格执行该计划。利用已知提供的等水准点作为高程起算点建立高程控制网。各项准备工作完成之后进行野外数据观测。对采集的数据采用Trimble商用软件平差处理,提供1980年西安坐标。这样建立了平面控制网和高程控制网,可以对测区进行碎部点的数据采集,完成设计方案。2.2 该测区数字测图的主要精度指标根据城市相
13、关规范规定,本次宝丰县城区1:1000数字测图的精度指标如下: (1)相应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)用于全球性地球动力学、地壳形变及国家基本大地测量的GPS网可参考规范中AA、A、B、C级的精度分级; (4)根据执行的相关规范,基本等高距采用1m;(5)地形图分幅与编号:采用5050cm标准分幅;编号按西南角坐标编号; (6)用于城市或工程的GPS控制网可根据相邻点的平均距离和精度参照规范中的二、三、四等和一、二级。2.3 平面控制实施方案2.3.1 首级平面控制测量方案2.3.1.1 GPS
14、控制网的布设方案为了测图的需要,根据控制测量原则:分级布设,逐级控制;为了保证精度;控制点要有足够的密度;要有统一的布网方案、精度指标和作业规格1,建立满足设计精度要求的控制网。在测区中已有的三个高等级的控制点可作为起算点,所以以此为基础,布设全网。首级平面网采用静态GPS,RTK进行加密,网形布设为中心辐射状,考虑到建筑物密集程度,按照D级GPS精度要求进行首级控制。具体方案为:在测区已知点上设基准站,另两台交次在外围设站,保证相邻两三角形有一条公共边,以此也可保证网形所要达到的精度和可靠度。GPS控制网形如下:图2-1 宝丰县城区GPS控制网2.3.1.2 布网原则与设计 (1)在根据测区
15、的具体情况,在布设GPS网的网形设计,应根据测区实际情况和具体的交通状况进行设计,在利用GPS进行布网时,网形中的点不要求通视,但利用常规测量的方法的时候这点通视情况得考虑。(2)在布网设计中应充分考虑测区原有测绘成果资料以及各种地形图,充分考虑选取比较适合的方案进行。最好采用与原有城市坐标系统一样的坐标系统,这样可以方便数据的共享与检核,对那些原有符合GPS点要求的控制点,应尽可能的利用并确定定位及标石。(3)为了保证精度满足工程的应用和测图的需要,在充分论证的情况下要求在布网的时候,最好应布设成一个独立的观测环。也可采用附合线路,这样边测导线边碎部点采集。根据有关规定各等级GPS网中的边数
16、应符合表2-1的规定。表2-1 闭合环或附合线路边数的规定等级一级二级一等二等三等闭合环或附合线路的边数(条)10106810 (4)对于那些非同步GPS基线观测结果来说,按照相应的工程大小来选取。来完成相应的布设。 (5)按照有关规定:在大、中城市的GPS网形设计的时候,最好与国家控制网进行联测,这样有利于数据的共享和检核,还应该与附近的高等级控制点进行联测,联测的点数最少3个,精度要求不高的工程控制网可联测23个点3。利用GPS测量的时候各等级的技术要求参照表2-3规定。表2-2 GPS测量各等级的作业的基本技术要求项目 等级观测方法二等三等四等一级二级卫星高度角()静态快速静态15151
17、51515有效观测卫星数静态快速静态445454545平均重复设站数静态快速静态2221 .61 .61 .61 .61 .61 .6时段长度(min)静态快速静态906020451545154515数据采样间隔(s)静态快速静态10601060106010601060注:本技术要求出自 工程测量规范(GB 50026-2007)2。 2.3.1.3 GPS网的精度要求1 在GPS网的网形中规定,下式表示相邻点之间的基线长度精度。 式中: 标准差(mm);a固定误差(mm);b比例误差系数;d相邻点间距离(mm)。2在工程测量中利用卫星进行定位测量的时候。其中控制网观测精度的评定,应满足下列要
18、求:(1) 控制网中最弱点的中误差,按下式计算; 式中 m-最弱的的中误差(mm); N-控制网中异步环的个数; n-异步环的边数; W-异步环闭合差(mm)。(2) 控制网的测量中,其中误差应满足相应等级控制网的基线精度要求,并符合下式的规定。 m 表2-3 GPS测量中的D级主要技术要求级别固定误差(mm)比例误差系数D级10102.3.1.4 选点与埋石。(1) 选点准备根据外业踏勘选点的时候,应根据本次项目需要。进而收集测区内能用的数据以及能用的点。包括选点的点之记,测区平面控制网的布设方案,及水准网的布设论证,以及相应的网形图、最后提交的成果表、技术总结等资料,测区工程建设规划等资料
19、。了解和研究测区内的相关情况,特别是交通、人流、供电、气象等情况。然后根据项目任务书或合同书的要求在图上进行设计,标绘出计划设站的区域。(2) 选点1 选择观测站的基本要求: 选择那些视野开阔的地方。便于安置GPS接收机,可方便地进行观测。 在架设仪器选点的时候应远离大功率的用电器如变电站。与高压输电线等运输线保持一定的距离,避免因此形成对测量结果的干扰。 建筑物周围应尽量避免安置仪器,因为卫星信号会通过墙壁反射而进入天线。产生多路径效应。 测站选择时应选择那些地质条件良好、容易保存的地方、尽可能考虑交通条件。这样可以方便操作。 测站选择时要充分利用原有控制点的标石和观测墩。2 辅助点和方位点
20、在某些特殊情况下,需要设置辅助点和方位点。具体要求如下: 根据规范相应规定,A、B级GPS点不位于坚实标志上,宜就近埋设辅助点,并测定他们的距离和高差,精度不低于5mm。 根据工程设计的需要在GPS点附近布设有已知方位的控制点。方位点应与GPS点保持通视,离GPS点的距离一般不小于300mm。方位点应位于目标明显、观测方便的地方。3 选点作业下面是选点作业要求: 选点的时候人员应按照设计时候的选择,进行初步的位置确定,最终在实地确定,并做相应的标记。 利用测区原有点的时候,应检查旧点的可靠性,符合要求的时候才能应用于测图中4。 选点之后点名运用所在地进行命名。少数民族地区的点名使用准确的音译汉
21、语名,在音译后可附原文。 GPS点水准点重合时,应在新点名后的括号内注明水准点的等级和编号。 在选定控制点之后还要绘制点之记。点之记得内容要在现场仔细记录,不得在后来进行修改或补记。 如若选择的点位周围存在障碍物时。其高度角不应高于10的,应按规范要求绘制点图。4 提交资料按如下资料提交选点工作要求: 点之记以及环视图。 GPS网网形确定后的选点图。 选点一系列工作总结。(3)埋石1.参照规范中各级GPS点埋设标石的规定。各级GPS控制点在满足工程任务的同时还要充分考虑标石的稳定,可根据具体情况选用。2.根据测区的具体情况以及设计书上面规定,根据不同的埋设条件,选择与之相应的埋设方式。埋石结束
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