1:500数字化测图毕业设计.doc
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1、*学院毕业论文(设计) 1:500数字化地形图测绘毕业设计学生姓名: * 学号: * 指导教师: * 职称: * 专 业: * 系(部): * 年月日*学院毕业设计登记表 年 月 日学生姓名*专业*班级*设计题目数字化测图毕业设计指导教师评语: (签字)答辩委员会考评小组评语: 答辩组长:成绩: 答辩委员会主任:摘要 本设计主题为:数字测图是实行,结合实际重要从图根控制网的设计布设、实测和运用全站仪对碎步点进行的采集方法以及碎步点数据的解决三方面做了探讨;也非常具体的阐述了全站仪在数字测图中运用,以及大比例尺测图的方案;最终使用全站仪测出符合开封市规划局规定的大比例尺规定的大比例尺数字地形图,
2、数字化测图以其成图精度高,成图周期短,即用即测,快速建立城市大比例尺基础地理信息数据库定特点,已被一些城市建设规划管理的领导所青睐和引用。随着测绘科学技术的反战,全数字地形测图在现代制图技术下已经发展成为了高新的制图技术数字测图的基本思想是将地面上的地形和地理要素(或称模拟量)转换为数字量,热爱后有计算机对其进行解决,得到内容丰富的电子地图,需要时有图形输出设备(如显示器、绘图仪)输出地形图或各种专题图图形。将模拟量转换为数字这一过程通常称为数据采集。目前数据采集方法书要有野外地面数据采集法、航片数据采集法、原图数字化法等。数字测图就是通过采集有关的绘图信息并及时记录在数据终端,然后再室内通过
3、数据接口将采集到的数据传输给计算机,并由计算机对数据进行解决,再通过人机交互的屏幕编辑形成绘图数据文献,最后由计算机控制绘图仪自动绘制所需的地形图,最后又磁盘、光盘和硬盘等储存介质保存电子地图。数字测图生产成品虽然仍然提供图解地形图为主,但是它以数字形势保存着地形模型及地理信息。关键词:数字测图;全站仪;地形图,计算机目 录第一张 绪 论随着电子全站仪、RTK技术的发展逐步成熟,以及电子计算机的普及,地形图的成图方法正在逐步地由传统的白纸法成图向数字测图方向发展。特别是在我国的东部沿海发达地区,数字测图几乎已占据了大部分的地形图测绘市场,数字化测图以其成图精度高、成图周期短、即用即测,快速建立
4、城市大比例尺基础地理信息数据库等特点,已经被一些城市建设规划管理的领导所青睐和引用,随着测绘科学技术的发展,全数字地形图测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。而全站仪作为当前应用最为广泛的测绘仪器,是电子技术与光学技术结合发展的光电测量仪器,集测距仪、电子经纬仪的优点于一体。因此全站仪也是目前实用的大比例尺数字化测图。数字测图(Digital Surveying and Mapping,DSM)系统是以计算机及其软件为核心在外接输入输出设备的支持下,对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。运用全站仪、GPS等设备进行数据采集,为GIS提供数据源,广泛用
5、于测量工程、水文、工民建、道路桥梁、水利水电工程等建设领域。数字地图(Digital Map)以数字形式存贮在磁盘、磁带、光盘等介质上的地图。数字测图重要作业过程为三个环节:数据采集、数据解决及地形图的数据输出(打印图纸、提供软盘等)。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。而全站仪作为当前应用最为广泛的测绘仪器,是电子技术与光学技术结合发展的光电测量仪器,集测距仪、电子经纬仪的优点于一体。因此全站仪也是目前实用的大比例尺数字化测图工具。 任务概况:针对我们即将走出校门的大三学生,为了夯实我们的基本技能,使我们在工作单位工作的更加顺利和自如,
6、更好的展现我们*职业技术学院工程测量技术专业的专业素养,系里组织了这次毕业实习-校园地形测量工程1:500地形图测绘任务。第二章 已有资料运用分析1 测区概况黄河水利职业技术学院新校区位于河南省开封市西北角,东邻黄河大街,北邻北环路,西邻夷山大街,南邻东京大道,与河南大学新校区毗邻。新校址东西长782米,南北长965米,南侧有宽约80米贯通南北的地下古城墙遗址,南侧有100米贯通东西的城市绿化带。学校内部地势较为平坦,有教学楼、宿舍楼、食堂、各种运动场、湖泊、河流和假山等重要地物分布其中。新校区黄河水利职业技术学院 老校区(东院教学区)约4.2km,离市中心8km,距火车站约10km,离连霍高
7、速公路开封市出口约3km。数字测图技术是黄河水利职业技术学院的省级精品课程,在开封市省享有很高的知名度,学院测绘工程系应生产单位规定,着力发展工程测量学以及数字测图学,培养出更加优秀的毕业生,为国家的基础建设奉献着自己的力量。2作业依据和已有测绘资料 1、黄河水利职业技术学院 新校区鸟瞰图。2、黄河水利职业技术学院 新校区控制点成果表。3、黄河水利职业技术学院 新校区控制点基本位置图4、黄河水利职业技术学院 新校区1:500 地形图(如图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1 黄河水利职业技术学院 新校区1:500 地形图5、本次作业的平面坐标系为开封市城建坐标系,属于
8、地方坐标系,其基准与国家参考椭球的基准保持一致。第三章 平面及高程控制设计1 平面坐标及高程系统的选择1、 平面坐标系及基准测区平均高程73m,中央子午线精度为114,本次作业的平面坐标系为开封市城建坐标系,属于地方坐标系,其基准与国家参考椭球的基准保持一致。2、 高程基准本次作业采用1985国家高程基准。上交成果的高和必须为正常高。2 重要精度指标 本测区重要精度指标如下: 1、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; 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、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
9、.4mm; 4、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。 3 平面控制测量 为了给地形测图提供基本控制,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、精度指标和作业规格。 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;或者使用导线网做首级控制网,再直接全站仪加密图根点 。对两种方案进行对比论证,选择其中一个合理的方案,以满足测图需要。 3.1 方案一:GPS作首级平面网,RTK加密图根点 1、一级GPS网测
10、量:重要技术规定见表2 表2 一级GPS网测量的基本技术规定等级平均边长(KM)卫星高度角有效观测卫星数平均反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:本技术规定出自 工程测量规范(GB 50026-2023)。 2、布网方案: 运用“GPS-1160”、“GPS-1151”、“GPS-1152”三个D级 GPS控制点为起算点,在测区内沿重要道路布设一级 GPS点,规定点位分布均匀,相邻点间平均边长约 500m,网形结构为边连式的多边形网。选点、埋石、编号及点之记 : GPS控制网的布设1. GPS网应根据测区实际需要和交通状况,
11、作业时的卫星状况,预期达成大精度,成果的可靠性及工作效率,按照优化设计原则进行。2. GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形,例如一个或若干个独立观测环,或者符合路线形式,以增长检核条件,提高网的可靠性。3. GPS网的点与点之间不规定通视,但应考虑常规测量方法加密时的应用,没点应有一个以上通视方向。4. 在也许条件下,新布设的GPS网应与附近已有的GPS点进行联测;新布设的GPS网点应尽量与地面原有控制网点相联接,联接处的重合点数不应少于三个,且分布均匀,以便可靠地拟定GPS网与原有网之间的转换参数。 1.选点 (1)点位应远离大功率无线电发射源(如微波站),其距离不得小于 200米,并应
12、远离高压输电线其距离不得小于50米; (2)附近不应有强烈干扰接受卫星信号的物体; (3)点位应便于安顿接受设备和操作,视野开阔,周边建筑物的高度角小于15度; (4)一级GPS点点位原则上落地布设,选择土质坚实的地方,有助于长期保存和使用; (5)一级GPS点点位应能保证至少有两个点通视良好,有助于低档网加密。 (6)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 表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青路面20cm铸铁标志直接打入路面与路
13、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3-5cm3.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 规程规定。规定点之记采用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。 提交监理检查的资料:点之记成果1套,首页为GPS网选点图,相应的数据拷贝。 一级GPS控制网测量完毕后,应提交以下资料: (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)
14、仪器鉴定资料; (5)一级GPS网平差计算资料及成果表。 图根控制测量 在一级GPS控制网的基础上,直接布设图根控制点,图根点运用RTK技术直接采集三维坐标。 点位选择尽量避开高压线、高大建筑物、茂密树林、大面积水域等因素对测量的影响。 图根点一般采用木桩和小铁钉标志,农田、土路上采用小木桩,在水泥、沥青路面上可用 8-12cm 长的铁钉。编号采用自然数顺序编号,前面冠以大写英号。最后图根控制点测量应提交以下资料:图根点成果表。 3.2 方案二:导线网作网作首级控制,全站仪加密图根点 导线测量: 考虑到本测绘院能配套使用的GPS设备不是很齐全,需要外借。并且使用GPS做控制的费用比较大。因此本
15、次还可以考虑采用全站仪测一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5的拓普康全站仪。并直接使用全站仪进行图根点加密。 导线网的设计环节 : 、根据控制网的服务目的,拟定导线中点点位中误差,并据以求出端点的点位中误差 和允许闭合差。 、拟定导线总长及等级。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拟定期,导线愈长,规定起算数据与本次测量精度愈高,所以拟定了导线总长,也就拟定了导线等级。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。由于是按纵向、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
16、是与按导线总长计算的等级相适应。 、进行单线网的图上选点、选线。并根据测角和量边的精度规定,编制导线施测细则。 三级导线网的重要技术指标如下:序号项目指标1方位角闭合差24n2测角中误差123导线全长绝对闭合差13cm4导线全长相对闭合差不低于1/60005最弱点点位中误差5cm(2)三级导线外业测量技术规定序号项目技术指标1索佳 全站仪2”,3mm+2ppmD2水平角测回数13半测回归零差8”4一测回2C较差13”5边长测回数单程一测回6气温测量最小读数0.57气压测量最小读数100pa8改边垂直角测回数2选点 : (1)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
17、,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边选点。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。 (3)相邻点之间应通视良好,一级导线网视线超越障碍物距离要大于0.5m,以能保证成像清楚、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,且便于图根点的加密,边沿点位应有助于日后扩展应用。 (5)在选点的同时要按规定进行做控制点的点之记。 (6)选完控制点后要绘出首级导线网。 全站仪加密图根点 在首级导线网的基础上,使用全站仪进行加密图根
18、点。全站仪加密时要注意支站不要超过三级,仪器操作时要严格规定精度,特别是后视棱镜要扶准扶正,后视定向尽量对准对中杆底部。 3.3平面控制两种方案的论证 GPS网做首级控制网 本测区位于黄河水院新校区,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 控制点可以运用,并且GPS观测时需要时间不多,耗人力也少,精度也符合测区规定。因此可以使用方案一做平面控制。 导线网做首级控制网 导线测量布设灵活,推动迅速,受地形限制小,边长精度分布均匀。考虑到我们的测区面积不大,且能锻炼我们关于控制测量方面知识的复习,所以通过论证比较决定使用方案二做平面控制。 4 高程控制测量 由于我们校
19、园的高程控制点比较多,并且分布比较均匀,足够满足高程控制测量的需要。HY05、HY06两点的高程均为平面动态RTK 高程四等水准联测,足以满足本次测量任务的测量精度规定,所以我们以这两个点为高程基准进行了平面高程控制测量的布控。4.1 仪器设备及施测方法 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,规定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。 4.2 四等水准测量规定布网规定: 本测区四等水准网,在测区附近两个三等水准点的基础上,沿
20、平坦地区的D级GPS 点及一级GPS点采用附合路线或结点网形式进行布设。 水准测量工作结束后水准测量工作结束后,应提交,应提交以下资料以下资料 : (1)四等水准路线略图; (2)外业观测手簿; (3)内业计算资料及成果表; (4)仪器i 角检查资料; 第四章 导线测量1导线测量的重要技术规定1.各等级导线测量的重要技术规定,应符合下表的规定。导线测量的重要技术规定表注:1 表中n 为测站数。2 当测区测图的最大比例尺为1:500,一、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331 相应等级导线长度
21、和平均边长算得的边数;当导线长度小于表331 规定长度的13 时,导线全长的绝对闭合差不应大于13cm。3 导线网中,结点与结点、结点与高级点之间的导线段长度不应大于表5中相应等级规定长度的07 倍。2导线网的设计、选点与埋石2.1导线网的布设规定导线网的布设应符合下列规定:1 导线网用作测区的首级控制时,应布设成环形网,且宜联测2 个已知方向。2 加密网可采用单一附合导线或结点导线网形式。3 结点间或结点与已知点间的导线段宜布设成直伸形状,相邻边长不宜相差过大,网内不同环节上的点也不宜相距过近。2.2导线点位的选定规定 导线点位的选定,应符合下列规定:1 点位应选在土质坚实、稳固可靠、便于保
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