庐江县城区航空摄影测量设计说明书-本科论文.doc
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1、目 录摘 要2引 言2一 任务概述2二 测区概况2三 已有资料情况3(一) 已有大地成果资料3(二)地图资料3四 设计方案3(一) 作业依据3(二) 地形图规格4(三)野外像控点的布设4(四)控制测量51四等(GPS)控制测量52一级导线测量83高程控制测量94像控点联测9(五)像控点判刺与像片整饰10(六) 地形图的外业补测与调绘111补测与调绘的基本要求112补测与调绘的内容11五 保证质量的主要措施及要求13六 计划安排14七 上交资料14参考文献15庐江县城区航空摄影测量技术设计书摘 要:为了加快城市现代化发展的需要,应用航空摄影的方法测量庐江县城区地形图。深入了解作业区概况,掌握已有
2、的相关资料,按照作业依据进行野外像控点的布设,依据精度要求进行控制测量,包括:四等控制测量,一级导线测量,高程控制测量及像控点联测。GPS测量数据处理及基线向量解算,进行WGS84三维无约束平差和约束平差,GPS高程采用高程拟合。像控点判刺之后对像片进行整饰。内业结束后完成地形图的外业补测与调绘。每项工作都附有相应规程以帮助工作实施进行经费预算,保证工作顺利。关键词:航空摄影 控制测量 平差 判刺 整饰 调绘 引 言:社会数字化正向我们快步走来,数字化将广泛影响人类的生产、管理和生活方式。测绘是国民经济和社会发展的一个不可缺少的基础性、先行性的行业,测绘行业的基本任务在于及时、准确、可靠地为城
3、市建设、城市规划以及人民生活提供多品种的基础地理信息。航空摄影测量是一种高技术含量的遥感测绘方法。由于其成图速度快,精度高而均匀,不受气候及季节的限制等优点,特别适合于城市密集地区的大面积成图,是我们今后数字测图的一个重要方向。一 任务概述应用航空摄影的方法,施测庐江县县城总面积约72.16平方千米1:1000比例尺数字化地形图的测绘任务,根据项目需要制定本专业技术设计书。首级控制外业像控点测量外业调绘 二 测区概况庐江县位于安徽省中部偏南,北临巢湖、南接枞阳,西边与舒城相连,东边与无为县接壤,春秋时为舒国地,汉置舒县,后改为庐江县,属巢湖市管辖。庐江县城区位于庐江县中部,地势低平,建城区面积
4、约6个平方千米左右,是本测区测绘的重中之重,城区北面有少许丘陵,最大高差为68米。三 已有资料情况(一) 已有大地成果资料三角点有总参测绘局等单位施测的国家一、二等线形锁网三角点,三、四等插网的三角点精度比较低能不用的尽量不用。水准点有合肥至黄山寺二等线路点,以及各支水准线路,水准点的高度应转换成1985国家高程基准系统,军埔至新河的国家85高程基准线路的水准点可以利用。作业时对用到的成果,应分析其精度情况,满足要求的方可使用。(二)地图资料19821987年安徽省测绘局出版1:1万比例尺航测地形图;1976年总参测绘局出版1:5万比例尺航测地形图;以上地图资料均可作为本次作业的计划用图。(三
5、) 航测资料2006年2月摄影,像片比例尺为1:4000,象幅大小为23cm23cm,使用RC-10航测仪,焦距为152mm,航向与旁向重叠基本正常。摄影质量与飞行质量详细情况参见测区航摄鉴定报告书。四 设计方案(一) 作业依据 CJJ-8-99城市测量规范,以下简称城规; CJJ73-97全球定位系统城市测量技术规程,以下简称GPS规程; GB7930-871:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量内业规范,以下简称航内规范; GB7931-871:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量内业规范,以下简称航内规范; GB/T7929-19951:500 1:100
6、0 1:2000地形图图式,以下简称图式; GB15967-19951:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量数字化测图规范; CH1002-95测绘产品检查验收规定; CH1003-95测绘产品质量评定标准; 本专业设计书。以上规范、图式、规程内容与本设计书有矛盾的,以本设计书为准。本设计书未尽事宜一规范、图式、规程为准。(二) 地形图规格 平面系统采用1980年西安坐标系,高斯投影3分带,中央经线取11700,高程系统采用1985国家高程基准。 地形图采用正方形分幅,图幅尺寸为50cm50cm。地形图编号按图廓西南坐标公里数编号,X在前Y在后,中间加短线连接,每幅图的图名由外
7、业测绘时确定。 基本等高距:本测区基本等高距采用1.0米。 成图精度要求。图上地物点对最近野外控制点的位置中误差为0.6毫米,对于高大的烟囱、水塔、电视发射塔等特殊重要地物其平面位置中误差为0.4毫米。邻近地物点间距中误差应小于0.4毫米。图上高程注记点对最近高程控制点的高程中误差为0.4米。在特殊困难地区的平面和高程中误差可以放宽到0.5倍。(三)野外像控点的布设 像控点应满足下列像片条件 一般布设在航向及旁向六片(或五片)重叠范围内,布设的控制点应尽量公用。 控制点距像片边缘的距离不得小于1.5厘米。 控制点距像片的各类标志不得小于1.0毫米。 控制点应选在旁向重叠中线附近,离方位线距离应
8、大于4.5厘米,因重叠过大不能满足要求时,应分别布点。因重叠过小,使相邻航线点不能公用时,可分别布点,此时控制范围所裂开的垂直距离应小于1厘米,困难是应大于2厘米。 若按图廓划分测区范围位于自由图边时,控制点应布设在图廓线外,以确保成图满幅。 航线首末端上下两控制点尽量位于通过像主点且垂直于方位线的直线上。困难时互相偏离不应大于半条基线。 航线中间两控制点应布设在首末控制点中线上,困难时可分别向两侧偏离一条基线,力求其中一个在中线上。 布设原则 平面采用区域网法,原则上以十六幅1:1000图为一个区域网,沿周边和中心布设9个平高点。区域网航线跨度不超过四条,两平高点间的基线数不超过6条。个别补
9、飞航线按航线分段布设平高点,两平高点间的基数线不超过5条。上下航线控制点应尽量去用。不规则的区域网凹凸角处要加布平高点。 高程采用全野外布点,每个像对布设4个高程点。点位与通过像主点垂直与方位线直线间的距离不大于1厘米,困难时不应大于1.5厘米。(四)控制测量1四等(GPS)控制测量 使用仪器四等控制利用一套(四台套)单频(或双频)GPS接受机采用全球定位系统技术按静态方法测量。其静态标称精度不得低于:平面为5mm+1ppmD。 布网原则 GPS网布设成点连式或边连式,点位分布原则上按每平方公里一个布设,GPS网平均边长应小于4公里。 GPS网的相邻点之间不要求全部通视,但每点应有一个以上通视
10、方向,以便于常规测量方法加密时使用。 GPS网应与附近的国家三等以上三角点数不少于3个。 GPS网必须由非同步独立观测边构成若干个闭合环或附合线路。四等GPS控制网中每个闭合环或附合线路中的边数不得超过10条,相邻点之间的平均距离,不得超过510km。 GPS网的精度要求GPS网相邻点间基线长度精度用下式表示: a2 +(bd10-6)2 式中:标准差,mm; a固定误差,mm; b比例误差系数;表1:级别固定误差比例误差系数四等1010 选点与埋石 点位应选在基础坚实稳定,便于安装仪器和操作,视场高度角应大15,易长期保存的地方。 点位应远离大功率无线电发射源和微波无线电信号传递通道,其距离
11、不得小于200m,并远离高压输电线不得小于50m,避开大面积水域,以防对GPS信号的反射。 充分利用符合要求和旧有控制点。 GPS点均设置永久标志,根据点位的具体情况,按GPS规程的规定,分以下情况进行;在松软地面上按GPS规程附录B.0.5图埋设;在楼顶上的点位按GPS规程附录B.0.6图埋设;马路上的点位,用长20cm,25mm的钢钉打入地下做为点位标志,顶面比地面略高,钢钉顶面中心钻一小孔(或刻一“十”字)做为对点标志。 GPS点埋设完毕,取其附近有代表意义的地理名称作为GPS点名,并绘制点之记。点号采用S001、S002、四位编号。 GPS网外业观测 安装接受机天线应严格对中、整平、天
12、线定向标志应指向正北,定向误差不宜超过5度。 观测一时段,时段长度双频机不得小于20分钟,单频机不得小于45分钟,超过5公里时,时段长度适当延长,有效观测卫星数应多于4颗,数据采集间隔为15秒。 一时间观测过程中,不允许进行以下操作:a 接受机关闭又重新启动;b 进行自测试;c 改变卫星仰角限;d 改变数据采样间隔;e 改变天线位置;f 按动关闭文件和删除文件等功能键。 观测员不得擅自离开测站,不得改变接受机内部参数,不得在近旁使用报话机,并防止仪器受震动和被移动,防止人和其他物体碰动天线或阻挡信号。 雷雨过境时应关机停测,并卸下天线以防雷击。 要认真填写GPS观测手薄中的各项记录项目,其内容
13、包括:接受机号、点名、点号、观测员、观测日期、天气状况、开机时间、关机时间、测前及测后天线高度。天线高要量取准确读记至毫米。 要求野外作业白天连续观测,2天内野外观测完毕,因基线较短,观测时间集中,不需记录温度、气压等气象元素,但应记录雨、晴、阴、云等天气状况。 每日观测结束后,应急时将数据转存于计算机硬盘、软盘上,确保观测数据不丢失。 经认真检查,所有规定作业项目均已全面完成,并符合要求,记录与资料完整无误,且将点位和觇标恢复原状后,方可迁站。 数据处理 基线解算及网平差计算采用随机软件。平差结果,最弱相邻点的相对点位中误差应小于5cm。 野外数据检核应符合下列规定:复测基线长度较差应小于2
14、2标称精度;三边同步环闭合差小于或等于3/5;多边同步环闭合差小于或等于3n/5;异步环闭合差小于或等于33n;以上n表示环边数,表示102+(10 * D)2,D表示环平均距离(km)。 当检核超线时,应及时剔除不合格基线,直至符合要求为止。剔除基线后的独立环所含基线数不得超过10条,超过时,应重测该基线或有关的同步图形。 GPS网平差过程及精度要求 WGS-84三维无约束平差同一级GPS网所有点观测完毕,各类闭合差检查通过后,汇集全部数据进行自动或按照布网略图,挑选独立基线进行“WGS-84三维无约束平差”,并输出平差报告。无约束平差中,各基线分量的改正数绝对值(Vx、Vy、Vz)应满足下
15、式要求: Vx3 Vy3 Vz3式中:为相应等级基线的规定精度。否则,认为该基线或其附近的基线存在粗差,应在平差中采用软件提供的自动方法或人工方法剔除,直至满足上式要求。 约束平差 建立国家统一坐标系统本次四等GPS控制网平差成果采用1980年西安坐标系。a 建立参考椭球基准,1980年西安坐标系统参考椭球基本参数: 长半径:a=6378140m 扁率:=1/298.257b 建立平面坐标系统采用1980年西安坐标系,中央子午线经度取11700,高斯正形3带投影。 在国家统一坐标系统下,利用无约束平差后的可靠观测量,选择1980年国家坐标系统下进行二维约束平差。对已知点坐标强制约束,也可加权约
16、束。约束平差后,各基线分量的改正数与经过粗差剔除后的无约束平差结果的同一基线改正数较差绝对值(Vx、Vy、Vz)应满足下式要求: Vx2 Vy2 Vz2式中:为相应等级规定的基线精度。否则,认为作为约束的已知坐标存在一些误差较大的值,应采用自动或人工方法剔除误差较大的约束值,直至满足上式要求。3)网平差数据内容及要求提供基本信息:a 测区和测站基本信息;b 观测值数据和测站数据剔除率;c 平差采用坐标系统和基本常数;d 起算数据和数据处理方法;e 平差结果和平差精度;f 各点坐标值。2一级导线测量 在四等GPS点基础上,以导线网形式沿主干街道(或主干河堤)布设一级导线,点应布设在便于使用,便于
17、保存的地方,应尽量均匀分布整个测区,原则上每平方公里不少于4个埋石点(含四等)。 点位选在坚硬的铺装路面时,一般采用长15cm、20mm的钢筋钉作为点位标志,将其垂直打入地面,其顶面比路面略高,在钢筋钉的顶面中心钻一小孔(或刻一个“十”字)作为对点标志,位于软质地面上的点位,埋设12cm12cm(顶)20cm20cm(底)50cm(高)的水泥桩,标石中心插一铁钉作为点位标志。点位设定后绘制好点之记。点号采用001、002、四位编号。 外业观测采用2级全站仪或T2经纬仪配合级测距仪,水平角采用方向观测法观测二测回,度盘配置按城规附录E进行。水平角观测各项限差应符合城规表2.3.10、2.3.11
18、的规定。距离单程观测二测回,每测回四次读取,一测回内读数较差应小于10mm,二测回间较差应小于15mm。垂直角采用中丝法观测一测回。每测距站应测记温度、气压一次。温度读记至0.5,气压读记至10mmkg。 一级测距导线不得超过5km;平均边长不得超过500米;测距中误差应小于15mm;测角中误差应小于5;全长相对闭合差小于1/20000;导线网中结点与高级点间或结点与结点间的长度不应大于附合导线规定长度的0.7倍。 导线(网)计算采用安徽省测绘科研所研制的导线网平差程序,按严密平差方法进行平差,平差结果:网中最弱点的点位中误差不得大于5cm。 用GPS施测时,技术要求按GPS规程执行。3高程控
19、制测量 在测区已有国家三等以上水准点基础上,沿设在地面的四等GPS点和一级导线点布设四等水准网,在楼顶上的用相当于四等精度的测距三角高程导线联测,并连接到地面水准网上整网平差。若测区附近无国家三等以上水准点时,可使用四等水准点起闭,其施测方法和精度要求按照四等执行。表2:等级附(闭)合水准路线长视距前后视距差前后视距积累差红黑面读数差红黑面所测高差之差路线闭合差四等15km100m5m10m3.0mm5.0mm20L 四等水准测量有关技术规定、限差要求按城规第3.1.7条,第3.3.3-3.3.8条执行。成像清晰、稳定时,观测视线长度可放长至100m。 三角高程测量有关技术规定、限差要求按 城
20、规第3.5.3条执行。 平差计算采用安徽省测绘科研所研制的水准网平差程序。平差结果,每公里高差中误差应小于10mm,最弱点高程中误差应小于20mm。4像控点联测 一级导线以上的控制点是像控(图根控制点)发展的基础,联测方法可采用电磁波测距附合导线,支导线和引点等形式。 像控点的平面坐标采用电磁波测距图根导线联测时一般不超过3次附合。三次附合技术要求、精度、限差相同,导线边距离观测二测回,测回较差15mm。角度观测限差按航外规范4.5节规定执行。电磁波测距图根导线技术指标见下表:表3:附合导线长度(m)边数 (条)导线相对闭合差测回数DJ6方位角闭合差()测距仪 器 类 型方法与测回数35001
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- 庐江县 城区 航空摄影测量 设计 说明书 本科 论文
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