数字地形图测绘毕业设计(共61页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上 1:500数字地形图测绘专心-专注-专业设计课题: 1:500数字地形图测绘意见: 签名: 摘 要数字测图是一种全解析的计算机辅助测图方法,与图解法测图相比,其具有明显的优越性和广阔的发展前景。它将成为地理信息系统的重要组成部分。从而实现丰富的地形信息、地理信息数字和作业过程的自动化或半自动化,尽可能缩短野外测图时间,减轻野外劳动强度,而将大部分作业内容安排到室内去完成,与此同时,将大量手工作业转化为计算机控制下的自动操作,这样不仅减轻劳动强度,而且不会损失观测值精度。本文首先介绍了数字地形图测绘的基本知识,数字测图的原理和流程,其中也包括技术指标和成图精度。接着是
2、我们如何进行平面及高程控制的思想、步骤以及相对的要求。完成控制作业后我们进行了全站仪外业测绘数据采集,紧接着介绍了数据的处理方法和使用软件成图的具体实施步骤。比如:CASS软件的使用、数字传输与展点、绘制平面图、编辑与整饰以及到最后的成果输出。在数字测图工作的过程中也是对测量基础知识的复习,巩固和加深理解的过程。在这次作业中从思想上我深刻体会到从事测绘行业所要付出的艰辛之外,我也学到了专业之外的东西就是成员之间要有团队精神,任何一项测绘工作的顺利完成都是一个团队共同努力的结果。本文根据工作实践对在测绘专业教学中对数字测图课程的教学体会予以阐述。关键字:测图;全站仪;大比例尺;碎部点;导线目 录
3、第1章 绪论 11.1 数字测图的概述 11.1.1 任务概述21.1.2 测区概况21.2 已有控制点成果21.3 数字测图原理及流程41.4成果主要技术指标和规格 41.4.1 技术指标41.4.2 成图精度4第2章 平面及高程控制 62.1 平面坐标系统的选择62.1.1 平面坐标系及基准62.1.2 主要精度指标62.2 平面控制测量原理62.2.1 平面控制测量流程62.2.2 选点踏勘72.2.3 距离测量82.2.4 角度测量92.2.5 平差易的使用 132.3 高程控制测量原理 162.3.1 仪器设备及施测方法 172.3.2 设站要求与观测方法 172.3.3 测站限差
4、182.3.4 水准测量记录规定 182.4 白纸测图 192.4.1 白纸测图的流程及原理 192.4.2 白纸测图基本要求 192.4.3 测定碎部点的方法 222.4.4 碎部测图的方法 23第3章 数字测图的组织实施273.1 仪器准备 273.1.1 全站仪的基本原理与功能 283.1.2 全站仪测图的基本流程 283.1.3 全站仪的检验和校正 283.1.4 全站仪的操作流程 293.2 碎部点的数据采集 303.2.1 碎部点采集步骤 303.2.2 碎部点选择的注意事项 303.2.3 测图实施步骤 313.2.4 测图程序步骤 313.2.5 图根加密 32第4章 内业数字
5、成图334.1 CASS软件使用 334.2 数字传输及展点 344.3 绘制平面图 354.4 编辑与整饰 374.5 绘图输出 38第5章 作业中问题汇总395.1 仪器安全问题 395.2 苏光600系列全站仪数据传输方法 39结束语 43参考文献 44致谢 附录第1章 绪论1.1数字测图的概述数字测图(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(如图1.1)。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。通常
6、我们所看到的地图是以纸张、布或其他可见真实大小的物体为载体的,地图内容是绘制或印制在这些载体上。而数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘或磁带等介质上的,地图内容是通过数字来表示的,需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。数字地图上可以表示的信息量远大于普通地图。图1.1 数字测图工作过程数字地图可以非常方便地对普通地图的内容进行任意形式的要素组合、拼接,形成新的地图。可以对数字地图进行任意比例尺、任意范围的绘图输出。它易于修改,可极大的缩短成图时间;可以很方便地与卫星影象、航空照片等其他信息源结合,生成新的图种。可以利用数字地图记录的信息,派生新的数据。如地图上等高线表示地
7、貌形态,但非专业人员很难看懂,利用数字地图的等高线和高程点可以生成数字高程模型,将地表起伏以数字形式表现出来,可以直观立体地表现地貌形态。这是普通地形图不可能达到的表现效果。 在人类所接触到的信息中约有80%与地理位置和空间分布有关。因此,因特网(Internet)和等现代信息技术的发展,对空间信息服务软件和提供服务的方式方法的要求也越来越高。运用空间信息技术的工具和手段,为监测全球变化和区域可持续发展服务,为社会各阶层服务。空间信息作为全球变化与区域可持续发展研究提供获取时空变化信息的技术方法、为政府部门提供空间分析和决策支持和为普通大众提供日常信息服务的功能越来越引起人们的重视。“数字地球
8、”应运而生。 数字地图是“”的重要组成部分,“数字地球”这一工程是实现地球资源的数字信息化,解决目前存在的海量地学数据分散、保存方法落后、查询困难、利用率低等问题。测绘工作者面前主要工作 是测绘信息化,数字测图是信息化的基础工作,是测绘信息化的前期工作。1.1.1 任务概述毕业设计是高职院校学生毕业前最后一个重要学习环节,是学习深化与升华的重要过程。它既是学生学习与实践成果的全面总结,又是对学生素质与能力的一次全面检验,而且还是对学生的毕业资格认证的重要依据。根据黄河水利职业技术学院毕业设计的需要,我系在校学生分组进行毕业设计,我组7人对校园进行1:500数字地形测绘,并在规定的时间内完成上交
9、毕业设计报告和毕业设计图纸。1.1.2 测区概况黄河水利职业技术学院坐落于历史文化名城、中国优秀旅游城市开封。学院占地面积1400多亩,建筑面积48万平方米,开辟校内实验、实训场地255亩,拥有各类校内实验、实训场馆148个。校内东西长782米,南北长965米,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、河流和假山等主要地物分布其中。1.2 已有控制点成果黄河水利职业技术学院于2004年布设的的四等GPS加密控制网成果:采用开封独立坐标系,中央子午线114,投影面为大地水准面。该网平差后,单位权中误差为0.76cm,最弱点点位中误差为2.36cm,最弱边相对中误差为1/。其
10、中HY05(扬帆路)、HY06(图书馆东)(如图1.2)等两个点位于测区内或测区周边,点位保存完好,经检验该成果可作为校内一级及以下等级平面控制测量的起算数据(如表1.1)。1.2 测区已有控制点分布示意图表1.1 平面和高程控制测量起算数据点名X(m)Y(m)H(m)HY0152621.51347649.27473.540HY0252881.77347677.22373.612HY0353098.28247897.22873.681HY0453375.21447892.38373.607HY0553432.76753432.76773.543HY0653223.12147673.94873.
11、549HY0753337.38047415.09973.624HY0853336.89147176.22973.661HY0953097.36747176.97673.534HY1053093.74547592.205HY1152795.14847282.87873.708HY1252885.53747642.142黄河水利职业技术学院2004年完成的黄河水院基本高程控制网成果。经踏勘,测区内及周边有2个二等水准点(HY05、HY06)点位稳定,经检验,成果可靠,可作为四等及以下等级水准连测的起算数据。1.3 数字测图原理及流程数字测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式,通过数
12、据接口传输给计算机进行处理,得到内容丰富的电子地图,需要时由电子计算机的图形输出设备(如显示器、绘图仪)绘出地形图或各种专题地图(如图1.3)。图1.3 数字测图流程测区划分:外业数字测图一般以所测区域(测区)为单位统一组织作业和组织数据。当测区较大或有条件时,可在测区内按自然带状地物(如街道线、河沿线等)为边界线构成分区界限,分成若干相对独立的分区。各分区的数据组织、数据处理和作业应相对独立,分区内及各分区之间在数据采集和处理时不应存在矛盾,避免造成数据重叠或漏测。当有地物跨越不同分区时,该地物应完整的在某一分区内采集完成。1.4 成果主要技术指标和规格1.4.1 技术指标(1)平面坐标系统
13、采用开封市独立坐标系;(2)高程系统采用1985国家高程基准;(3)山地基本等高距为1.0m,平地基本等高距为0.5m,平坦地区不绘等高线; (4)地形图文件保存为DWG格式,用图幅编号命名,如089-613-01.DWG。文件采用正方形分幅,规格为50cm50cm,分幅和编号按国家测绘图式附录D执行;(5)一级控制点精度:1)最弱点平面精度相对于起算点点位中误差不应大于5cm;2)最弱点高程精度相对于起算点高程中误差不应大于2cm。1.4.2 成图精度(1)平面精度:1)一类地物点(指城镇道路,街(巷)道两侧,以及位于城镇的居住区、企事业单位内部的明显建筑物角点)的点位中误差不大于5.0cm
14、,间距中误差(同类邻近地物点间距的中误差)不大于5.0cm;2)二类地物点(指其他建筑物和简单房屋的明显角点)的点位中误差不大于7.5cm,间距中误差不大于7.5cm;3)三类地物点(除一类、二类地物点外的其它地物点)的点位中误差不大于25.0cm,间距中误差不大于20.0cm;4)非同类邻近地物点间距中误差不应超过按公式=计算的结果(和为不同类别地物点的点位中误差)(见表1.2)表1.2 邻近地物点间距中误差(单位:cm)一类地物点二类地物点三类地物点一类地物点5.06.418.0二类地物点6.47.518.5三类地物点18.018.520.0(2)高程精度:平坦地区高程注记点中误差不大于0
15、.15m,海拔50m以下的等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差应1/2等高距(即0.50m),海拔50m以上的等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差应2/3等高距(即0.67m)(见表1.3)。表1.3 等高距要求(单位:m)比例尺地形类别平地丘陵地山地高山地1:5000.51.0(0.5)1.01.01:10000.5(1.0)1.01.01.01:20001.0(0.5)1.02.0(2.5)2.0(2.5)注:括号内的等高距依用途需要选用第2章 平面及高程控制2.1 平面坐标系统的选择2.1.1 平面坐标系及基准本次作业的平面坐标系为开封市城建坐标系,属于地方独立坐标系,其基准与国
16、家参考椭球的基准保持一致。本次作业采用1985国家高程基准。2.1.2 主要精度指标(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0.4mm;(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。2.2 平面控制测量由于平面控制测量成果要应用于白纸测图和数字测图,两者对图根点的布设密度、方法、测量精度都有一定差异。考虑到测区范围是整个新校区,南北长约935 米,东西宽约800 米,根据测图比
17、例尺可以选择布设二级导线作为首级控制。根据已知点情况可以布设成单一闭合导线或符合导线。2.2.1 平面控制测量流程(如图2.1)图2.1 平面控制测量流程2.2.2 选点踏勘(1)相邻点之间应通视良好,每个点至少要求有两个点通视,以便以后定向和检查为便于测图;点位周围尽量避开一些小障碍物,如小树、电杆、路灯等;点与点的视线方向上要超越障碍物的距离宜在0.5 米以上。这次采用光电测距,还应该遵循下列原则:1) 测距边的长度宜在各等级控制网平均边长的(1+30%)的范围选择,并顾及所用测距仪(全站仪)的最佳测程;2)测线宜高出地面和离开障碍物1m 以上;3) 测线应避免通过发热体(如散热塔、烟囱等
18、)的上空及附近;4)安置测距仪(全站仪)的测站应避开受电磁场干扰方,离开高压线宜大于5m;5)应避免测距时的视线背景部分有反光物体;(2)点位应该选在土质坚实的地方或坚固稳定的高建筑物顶面上,便于造标、埋石和观测,并能永久保存,为了便于查找,在各导线点旁边墙上做标志;(3)宜充分利用原有控制点和国家控制点的点位,各级导线也应充分利用已埋设永久性标志的规划道路中线点。(4)选择合适的点位密度图根点的密度应根据测图类型(传统白纸测图或现代数字测图)、比例尺和地形条件而定,常规白纸测图方法,对于平坦开阔地区图根点的密度不宜小于表1 的规定;地形复杂、隐蔽以及城市建筑区,应以满足测图需要并结合具体情况
19、加大密度。对于数字测图,也是以此来确定图根点的密度(如表2.1、表2.2)。表2.1 平坦开阔地区图根点的密度 (点/ )(引用城市测量规范)测图比例尺1:5001:10001:2000图根控制点的密度(点数/km2)1505015表2.2 图根控制点密度(点/ )测图比例尺1:5001:10001:2000图根控制点的密度(点数/km2)64164(5)导线边长要均匀、长度合适。本次实习导线距离测量采用全站仪进行电磁波测距,根据规范要求(如表2.3)。表2.3 光电测距导线的主要技术指标(引用城市测量规范)等级闭合导线或附合导线长度(km)平均边长(m)测距中误差(mm)测角中误差()导线全
20、长相对闭合差三等153000181.51/60000四等101600182.51/40000一级3.63001551/14000二级2.42001581/10000三级1.512015121/4000(6)埋石工作在踏勘选点时同时进行,可以采用校园现有的标石,也可采用钉水泥钉,在水泥钉上用红色油漆作标志,并给予编号,然后按照本指导书最后附2 所示格式为每个控制点作点之记。2.2.3 距离测量距离测量可以采用钢尺量距和电磁波测距两种方式。本次距离测量采用电磁波测距的方法进行,要求在测站记录中记录平距。若选用级指光电测距精度(5mm+3ppm)的测距仪(全站仪),要求观测一测回,光电测距一测回指照
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