1、地形图测绘设计技术测量毕业论文毕 业 论 文题 目：1:500地形图测绘设计技术英文题目：1:500topographic map surveying design technology学生：*班 级：工程测量*班专 业：工程测量与监理指导教师：*大学高等职业技术学院二0 12年4月摘要：本设计主题为：1:500地形图测绘技术设计，是实施、结合实际主要从图根控制网的设计布设、实测和利用全站仪对碎步点进行的采集方法以与碎步点数据的处理三方面做了探讨；也非常详细的阐述了全站仪在数字测图中运用，以与大比例尺测图的方案；最终使用全站仪或RTK测出符合要求的大比例尺数字地形图，1:500数字化测图以其成
2、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处理，得到容丰富的电子地图，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与时记录在数据终端，然后再室通过数据接口将采集到的数
3、据传输给计算机，并由计算机对数据进行处理，再经过人机交互的屏幕编辑形成绘图数据文件，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与地理信息。关键词：1:500地形图 数字测图 要素 采集 设计 碎部点Abstract：The design theme is: 1: 500 topographic map surveying and mapping technology and design, combined with the actual implementation, i
4、s mainly from the mapping control network design layout, survey and the use of total station in scattered points for collecting method and data processing for scattered points in three aspects were discussed; also very detailed description of the total station in digital mapping map use, as well as
5、large scale mapping of the scheme; finally using total station or RTK measure to meet the requirements of large scale digital topographic map,1:500 Digital Mapping of the mapping precision, a short cycle, use namely, rapid establishment of city large scale basic geographic information database set f
6、eatures, has been some city construction planning management leadership favored and references. Along with the science and technology of surveying anti-war, digital topographic mapping in modern cartography technology has developed into a new mapping technologyDigital mapping is the basic idea of th
7、e ground topography and geographic elements ( or analog ) is converted to a digital quantity, love after the computer carries on the processing, has the rich content of the electronic map, need to have the graphical output device ( such as a display, plotter ) output topographic map or thematic grap
8、h. The analog to digital this process is commonly referred to as the data acquisition. The current data collection method of books to field data acquisition method, data collection method, aerial image digitization method. Digital mapping is through collecting related drawing and timely information
9、is recorded in the data terminal, and then the interior via the data interface transmits the collected data to a computer, and the computer for data processing, through the interactive screen edit form drawing data file, the computer controlled plotter automatic drawing for topographic map finally,
10、disk, CD-ROM and hard drives and other storage medium storing electronic map. Digital mapping production while still providing graphic topographic map, but with digital situation holds the terrain model and geographical informationKey words:1: 500 topographic mapDigital mappingEssential factorCollec
11、tionDesignDetail point绪论目前在我国，地形图测量有很多方法，但不管那种方法，其主要作业过程均为三个步骤：数据采集，数据处理与地形图的数据输出。 随着测绘科学技术的发展，传统的测图方逐步被不断涌现的新仪器、新设备、新技术、新方法所取代。GPS 一RTK （以下简称RTK ）与全站仪联合进行数字化测绘地形图就是一种行之有效的新方法。 RTK 与全站仪联合测绘地形图，可以优劣互补。如果仅用全站仪进行数字化测图就必须投入大量的时间、人力、财力：如仅用RTK 测图，可以省去一些环节，节省人量的时间、人力和财力，同时还可以全天候地观测。由于卫星的截止高度角必须人于13 ”一15 ，它
12、在遇到高人建筑物或在树下时，就很难接收到卫星和无线电信号，也就无法进行测量。如果用RTK 与全站仪联合测图，上述弊端就可以克服。即在进行地形测量时，空旷地区的地形、地物用RTK 测之：村庄、城市的建筑物、构筑物用RTK 实时给出图根点的三维坐标，然后用全站仪测之。这样可以大人加快测量速度，提高下作效率。 全站仪是一种兼有电子测距、电子测角、计算和数据自动记录与传输功能的自动化、数字化的三维坐标测量与定位系统。面对多层次的需求，各种精度等级、各种功能类型的仪器也纷纷而世。尤其是以无棱镜测量、自动目标识别、自动跟踪等代表新技术潮流的功能将使工作得以更高效、精确地完成。随看GPS ( RTK ）系统
13、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（RTK ）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RTK 测定图根点，通过全站仪的采集碎部点。基于此，我们在实践中尝试利用RTK 配合全站仪进行野外数据采集，然后在CASSS 环境下进行数字化成图。第一章 测区的情况11测区概况测区以草铺镇为中心，周边约10公里的围，交通较为便利。测区地貌：测区有大部分地势平坦，平均高程在4.0米左右，以水浇地、菜地为主，地面附着物以民用建筑与其附属设施为主，测区交通便
14、利，沟渠纵横。但也有部分测区地形以丘陵地为主，部分山坡上有树，测区耕地大部分为旱地，有部分水稻田。 1.2设计与作业依据1GJJ899城市测量规2GB1289891国家三、四等水准测量规3GB/T792919951：500、1：1000、1：2000地形图图式4CJJ7397全球定位系统城市测量技术规程5GB1491294大比例尺地形图机助制图规6GB/T1716019971：500、1：1000、1：2000地形图数字化规7审批后的本技术设计书 本设计书未提与的，按GJJ899城市测量规；GB/T792919951：500、1：1000、1：2000地形图图式为准。1.3已有资料情况13.1
15、控制资料由当地规划局提供，、等三角点四个（大龙山、老龙窝、三尖山）可作为测区布设首级控制测量平面控制的起算点。由当地规划局提供，等以上水准点可作为首级控制测量高程控制的起算点（三一二队、绵昆300、东山头、小窝山）。上述成果为1987坐标系，1985国家高程基准。测区已有一级导线点、GPS点可利用。因坐标系不同，需经转换检测符合要求后方可使用。13.2地形图资料由地方规划局提供的1：10000影像图，标有测区围与1：500、1：2000地形图测图围，1：50000地形图可作为工作计划用图。测区有部分不同坐标系的1：500、1：1000、1：2000地形图，可进行连测转换经业数字化后使用第二章
16、测量前准备工作2.1数字化测图步骤先控制后碎步，由整体到局部。具体为：1、测绘数据的收集2、实地踏勘3、选点 埋石 4、外业测量5、数据整理6、验收7、成果提交2.2等高距和坐标系统2.2.1高程系统等高距的介绍1平面坐标采用1980坐标系统；2高程系统采用1985国家高程基准；3基本等高距，1：500地形图为0.5m， 2.3控制点埋石、密度2.3.1 点位防护在地面或山地埋设一般普通标石，四等点应做40cm40cm,厚10cm的护面；并在基坑浇铸混凝土。在建筑物楼顶埋设的标石，规格按城市测量规执行，2.3.2埋石点的密度和选点要求四等点在测区大致均匀布设30个点，。一级点的布设（包括四等点
17、）平均每1幅图（按1：500分幅）不少于一点。在城镇和较大的建筑区应增加埋石点的密度，在居民地附近至少保证有一对点，对点之间应通视。点位应选在稳固、易于设站和扩展，通视良好、能长久保存的地方。GPS观测点位应满足GPS信号接收的需要，视场不应有高度角大于15的成片障碍物，点位应远离高压线和大功率无线发射源第三章 碎部点的选择和碎部测量3.1碎部测量就是测定碎部点的平面位置和高程。碎部测量是根据比例尺要求，运用地图综合原理，利用图根控制点对地物、地貌等地形图要素的特征点，用测图仪器进行测定并对照实地用等高线、地物、地貌符号和高程注记、地理注记等绘制成地形图的测量工作。3.1.1 碎部点的选择前已
18、述与碎部点应选地物、地貌的特征点。对于地物，碎部点应选在地物轮廓线的方向变化处，如房角点，道路转折点，交叉点，河岸线转弯点以与独立地物的中心点等。连接这些特征点，便得到与实地相似的地物形状。由于地物形状极不规则，一般规定主要地物凸凹部分在图上大于04mm均应表示出来，小于04mm时，可用直线连接。对于地貌来说，碎部点应选在最能反应地貌特征的山脊线、山谷线等地形线上。如山顶、鞍部、山脊、山谷、山坡、山脚等坡度变化与方向变化处。根据这些特征点的高程勾绘等高线，即可得地貌在图上表示出来。3.1.2 全站仪测绘法1）、在测站上摆设仪器，整平、对中；2）、选择或新建作业；3）、测站设置，输入测站点坐标；
19、4）、定向。望远镜照准后视方向，然后设置后视点的方向值，设置方向值一般有两种方法，一是直接输入方向值，二是预先输入后视点的坐标，在调出点名作为后视点。5）、开始测量。施镜人员（跑棱镜的人）在需要测量的碎部点上放置棱镜，观测者用望远镜照准棱镜，按观测记录键，就完成了一个点的观测。必要是在现场绘制草图。6）、导出数据。收工后，在室把仪器记录的数据传输到电脑，处理，成图。近十多年来，随着GPS定位技术的不断进步，高精度GPS实时定位技术（RTK）的出现，给碎部测量带来革命性的变革。RTK测量方法因其的全天候的能力、不需要与测站通视的特点、需要较少的作业人员等因素，使它在碎部测量中的应用越来越普遍。R
20、TK测量首先要摆设一个基准站，通过点校正后，一台以上的流动站就可以直接去到需要测量的地方进行采集数据，测量的数据全部自动记录于采集器中，现场绘制适当的草图，收工后下载到电脑进行处理成图。全站仪极坐标法与RTK法各有优点，配合使用效果更佳。一般在天空视野不好的区域，采用全站仪进行测量较为方便，RTK法则在天空视野好，水平通视条件不好的情况下更具优势。至于碎部测量测点的间距，地物的取舍原则，这与测量比例尺、测图的主要用途与工程阶段都有密切关系，请参照有关规。3.1.3 经纬仪测绘法经纬仪测绘法的实质是按极坐标定点进行测图，观测时先将经纬仪安置在测站上，绘图板安置于测站旁，用经纬仪测定碎部点的方向与
21、已知方向之间的夹角、测站点至碎部点的距离和碎部点的高程。然后根据测定数据用量角器和比例尺把碎部点的位置展绘在图纸上，并在点的右侧注明其高程，再对照实地描绘地形。此法操作简单，灵活，适用于各类地区的地形困测绘。操作步骤如下： 1安置仪器于测站点A(控制点)上，量取仪器高I填入手簿。 2定向置水平度盘读数为00000，后视另一控制点B。 3、立尺员依次将尺立在地物、地貌特征点上。立尺前，立尺员应弄清实测围和实地情况，选定立尺点，并与观测员、绘图员共同商定跑尺路线。 4观测转动照准部，瞄准标尺，读视距间隔，中丝读数，竖盘读数与水平角。 5记录将测得的视距间隔、中丝读数、竖盘读数与水平角依次填入手簿。
22、对于有特殊作用的碎部点，如房角、山头、鞍部等，应在备注中加以说明。 6计算依视距，竖盘读数上或竖直角度，用计算器计算出碎部点的水平距离和高程。 7展绘碎部点用细针将量角器的圆心插在图上测站点A处，转动量角器，将量角器上等于水平角值的刻划线对准起始方向线，此时量角器的零方向便是碎部点方向，然后用测图比例尺按测得的水平距离在该方向上定出点的位置，并在点的右侧注明其高程。 同法，测出其余各碎部点的平面位置与高程，绘于图上，并随测随绘等高线和地物。为了检查测图质量，仪器搬到下一测站时，应先观测前站所测的某些明显碎部点，以检查由两个测站测得该点平面位置和高程是否一样，如相差较大，则应查明原因，纠正错误，
23、再继续进行测绘。若测区面积较大，可分成若干图幅，分别测绘，最后拼接成全区地形图。为了相邻图幅的拼接，每幅图应测出图廓外5mm。3.1.4 光电测距导线光电测距仪测绘地形图与经纬仪测绘法基本一样，所不同者是用光电测距来代替经纬仪视距法。光电测距导线的主要技术要求等级闭合环或复合导线总长度Km平均变长Km测距中误差mm测角中误差（）导线全长相对闭合差水平角观测方位角闭合差（）DJ1DJ2DJ6三等153181.51/600008123n四等101.6182.51/40000465n一级3.60.3155.01/140002410n二级2.40.2158.01/100001316n导线测量水平角观测
24、的技术要求等级半测回归零差DJ2一测回2c较差测 距中误差同一方向值各测回较差测 距测回数测角测回数DJ2方位角闭合差一级81315mm922注：表中n测站数。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。附合导线的边数不能超过12条。3.2高程控制测量四等点以四等水准精度连测，一级点以五等水准精度连测。四等水准测量可采用光电测距三角高程测量代替四等水准测量，也可二者交替进行。四等水准网中最弱点的高程中误差相对于起算点不得大于20mm。四等水准测量技术要求： 四等水准测量技术要求每千米高差中数中误差附（闭）合水准路线长 (Km)路线闭合差（mm）偶然中误差M全中误
25、差MW5mm10mm15注：L为附（闭）合路线长度，以公里为单位。四等水准观测技术要求视距前后视距差前后视距累积差红黑面读数差红黑面所测高差之差视线高度80m5m10m3.0mm5.0mm三丝能读数四等水准测量采用中丝读数法双面标尺，直读距离，观测顺序为后后前前。四等光电测距三角高程测量高程导线边长的测定，应采用不低于级精度的测距仪往返各观测一测回，其边长不大于1Km，测距的各项限差和要求应符合城市测量规2.4的规定，每站应读取气压、温度。垂直角观测应采用DJ2级经纬仪按中丝法观测三测回，垂直角测回差和指标差均不应大于7。高差测定应采用对向观测，对向观测高差较差不应大于40D (mm)。（D为
26、测距边水平距离Km）。附合路线闭合差限差同四等水准要求，附合路线长度不大于15Km仪器高、觇牌高应在观测前后各量测一次，读至1mm，当较差不大于2mm时取中数。观测成果的记录、整理、检验和计算应满足城市测量规3.6的要求。第四章 平面和高程控制测量（图根）4.1图根点高程控制测量 图根点的高程中误差不得大于测图基本等高距的1/10。水准测量的技术要求等级附（闭）合路线全长附（闭）合路线高程闭合差仪器至标尺距离观测方法五等12Km30Lmm100m中丝单程双面读数至mm图根8Km40Lmm100m中丝单程读数至mm光电测距三角高程导线的技术要求等级平均边长边数中丝法垂直测回数各测回垂直角与同一方
27、向指标差较差往返测高差之差（m）路线全长线闭合差（m）DJ2DJ6DJ2DJ6五等300m182415250.2S24n500m122415250.2S30n图根121115250.4S40L注：S为边长，以Km为单位，不够0.1公里的按0.1公里计算；n为边数,L为路线长度Km。4.2图根平面控制测量图根点是直接提供地形图测绘的依据，应在以上各等级控制点基础上加密布设，图根点的密度应以满足测图需要。建筑物密集地区应适当增加，空旷地区可适当减少，但要保证测图需要的控制密度。 图根点主要以光电测距导线布设，其主要技术要求如下：光电测距导线主要技术要求比例尺导线长度平均边长测 距测回数测角测回数方
28、位角闭合差导线全长相对闭合差DJ2DJ61：500900m80m1111/40001：20003000m250m1111/4000 注：表中n测站数。导线长度短于表1/3时，其绝对闭合差不应大于0.15m。图根点相对于起算点的点位中误差不得大于5cm。图根导线一般应为附合导线，不宜超过二次附合。当遇到较大单位只有一个出入口时，允许采用闭合导线。第五章 地形图测绘5.1 成图步骤成图方法：采用解析法数字化成图。基本比例尺1：500成图软件：南方CASS成图软件。地形图的分幅采用5050cm正方形分幅，图幅号按图幅西南角坐标计算编号，N1+N2： 1：500 N1=（X-2520.0）4 N2=（
29、Y-840.0）4 地形图的精度图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差不大于0.5mm(图上)，邻近地物点间距中误差不大于0.4mm(图上)，高程注记点建筑区相对于邻近图根点的高程中误差不大于0.15m，其它高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不大于1/2等高距。隐蔽地区可放宽50%。用全站仪施测地物点、地形点时，测距一次读数，当经纬仪2C差小于40时，水平角可测半测回；每一测站测完碎部点后应归零检查，归零差应不大于40。测站定向后需用另一已知点进行定向检查。检查精度平面小于0.15m，仪器对中偏差不大于5mm，仪器觇标高量到0.01m。地物点、地形点测距的最大长度比例尺地物点地形点1：50
30、080m300m1：2000300m800m高程注记点的间距比例尺1：5001：2000高程注记点的间距10m30m注：高程注记点应分布均匀，注记到千米位，地形简单地区可放宽至1.5倍。建筑区和不便于绘等高线的地方，可不绘等高线。基础数字地形图要素的5.2 CASS软件介绍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；二要看其可操作性，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。目前
