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注册测绘师资格考试辅导教材

测绘综合能力

要

点

摘

要

一些通用要点-1-

第1章大地测量-2-

1.1大地测量概述-2-

1.2大地控制网-3-

1.3GNSS连续运行基准站网-7-

1.4卫星大地控制网-10-

1.5高程控制网-13-

1.6重力控制网-17-

1.7似大地水准面精化-19-

1.8大地测量数据库-20-

第2章海洋测绘-21-

2.1海洋测绘基础-21-

2.2海洋测量-22-

2.3海图制图-26-

2.4质量控制和成果归档-28-

第3章工程测量-29-

3.1工程测量概要-29-

3.2工程控制网建立-29-

3.3工程地形图测绘-33-

3.4城乡规划与建筑工程测量-37-

3.5线路与桥梁、水利、市政工程测量-38-

3.6矿山与隧道工程测量-39-

3.7地下管线测量-41-

3.8工程竣工测量-42-

3.9变形与形变监测-42-

第4章房产测绘-46-

4.1房产测绘概述-46-

4.2房产平面控制测量-46-

4.3房产要素测量与房产信息数据采集-47-

4.5房产图绘制-50-

4.6房产变更测量-51-

第5章地籍测绘-52-

5.1地籍制度概述-52-

5.2地籍平面控制测量-52-

5.3权属调查-52-

5.4地籍要素测量-53-

5.5地籍图与宗地图测绘-53-

5.6面积量算、地籍簿册建立-54-

5.7地籍变更调查-54-

第6章界线测绘-55-

6.1行政区域界线测绘概述-55-

6.2界线测绘的准备工作-55-

6.3边界点测绘及边界线标绘-56-

第7章测绘航空摄影-58-

7.1测绘航空摄影概要-58-

7.3测绘航空摄影工作的实施-60-

7.4航空摄影中的新技术应用-60-

7.5航摄成果的检查验收-60-

第8章摄影测量与遥感-61-

8.1摄影测量概述-61-

8.2摄影测量与遥感基础-61-

8.3技术设计-62-

8.4影像资料收集与预处理-63-

8.5区域网划分与像片控制测量-63-

8.6影像判读与野外像片调绘-64-

8.7空中三角测量-64-

8.8数字线划图制作（DLG）-65-

8.9数字高程模型制作（DEM）-66-

8.10数字正射影像图制作（DOM）-67-

第9章地图制图-69-

9.1地图概述-69-

9.2地图设计-71-

9.3地图编绘-72-

9.4地图制印-75-

9.5地图质量控制和成果归档-75-

第10章地理信息工程-76-

10.1地理信息工程概要-76-

10.2地理信息工程技术设计-76-

10.3地理信息数据-77-

10.4地理信息数据库-78-

10.5系统开发与集成-78-

10.6GIS运行管理及维护更新-79-

第11章导航电子地图制作-80-

11.1导航与导航电子地图-80-

11.2产品设计-80-

第12章互联网地理信息服务-81-

一些通用要点

三角网、工程控制网布设原则：

分级布网、逐级控制，具有足够的精度、具有足够的密度、要有统一的规格。

控制点精度要求

项目

投影变形

四等以下（含四等）中误差

仪器设置

图上

实地

高程

对中

校核点

高程较差

工程测量

＜2.5cm/km

（1/40000）

±0.1mm

1/10等高距

≤5mm

≤图上0.2mm

≤1/5等高距

地形测量

地籍测量

±5cm

—

房产测量

±2.5m

—

≤3mm

≤0.1m

—

定线测量的中线点、拨地测量的界址点相对于邻近基本控制点的点位中误差不应超过±5cm

验收过程确定样本量

批量

样本量

1～20

21～40

41～60

61～80

81～100

101～120

121～140

141～160

161～180

181～200

≥201

分批次提交，批次数应最小，各批次的批量应均匀

当样本量大于或等于批量时，则全数检查

第1章大地测量

1.1大地测量概述

1.1.1现代大地测量的特点

1、长距离、大范围；

2、高精度。

测量精度相对于传统大地测量而言，已提高了1~2个数量级；

3、实时、快速；

4、“四维”。

能提供合理复测周期内有时间序列的、高于10-7相对精度的大地测量数据；

5、地心。

测得的位置、高程、影像等成果，是以维系卫星运动的地球质心为坐标原点的三维测量数据；

6、学科融合。

1.1.2大地测量系统及参考框架

1、国家设立和采用全国统一的大地基准、高程基准、深度基准和重力基准。

大地测量系统规定了大地测量的起算基准，尺度标准及其实现方式。

大地测量系统包括坐标系统、高程系统、深度基准和重力参考系统。

与之相对的大地参考框架有坐标（参考）框架、高程（参考）框架和重力测量（参考）框架。

2、空间直角坐标系一般用（X、Y、Z）表示；大地坐标用（经度λ、纬度ψ、大地高H）表示，其中大地高H是指空间点沿椭球面法线方向至椭球面的距离。

3、高程系统和高程框架

1）高程基准定义了陆地上高程测量的起算点；

2）我国水准原点（高程起算点）位于青岛市观象山；

3）1956黄海高程基准：

水准原点高程为72.289m；

4）1985国家高程基准：

水准原点高程为72.2604m（或72.260m）。

5）我国高程系统采用正常高系统，正常高的起算面是似大地水准面。

由地面点沿垂线向下至似大地水准面之间的距离，就是该点的正常高，即该点的高程。

H——大地高N——大地水准面差距ζ——高程异常

6）高程框架：

高程框架分为四个等级，分别称为国家一、二、三、四等水准控制网。

框架点的正常高采用采用逐级控制，其现势性通过一、二等水准控制网的定期复测来维持。

4、重力系统及重力测量框架

1999年到2002年，我国完成了2000国家重力基本网建设，它由259个点组成，其中基准点21个，基本点126个和基本点引点112个；长基线网1个，是我国新的重力测量基准。

重力系统采用GRS80椭球常数及其相应正常重力场。

5、深度基准

深度基准面的选择与海区的潮汐情况有关，常采用当地的潮汐调和常数来计算。

从1957年起采用理论深度基准面为深度基准。

6、时间系统与时间系统框架

1）大地测量常用的时间系统

a）世界时（UT）：

以地球自转周期为基准。

b）原子时（AT）

c）力学时（DT）

d）协调时（UTC）

e）GPS时（GPStime，GPST）

7、常用坐标系

1）大地坐标系：

用大地经度L、纬度B、大地高H表示地面点位置；

2）地心坐标系；

3）空间直角坐标系（X、Y、Z）；

4）站心坐标系；

5）平面直角坐标系；

a）高斯—克吕格投影（高斯投影）是等角横切椭圆柱投影；

b）高斯投影平面上的中央子午线投影为直线且长度不变，其余子午线均为凹向中央子午线的曲线，其长度大于投影前的长度，离中央子午线愈远长度变形愈长。

c）高斯投影分带

为限制投影变形，通常对高斯投影按6度和3度分带。

6度带中央子午线为

3度带中央子午线为

N——分带带号

1.2大地控制网

1、国家采用2000国家大地坐标系统，过渡期内，可采用1954北京坐标系和1980西安坐标系。

2000国家大地坐标系是全球地心坐标系（ITRS2000）在我的具体体现。

以地球质心为原点，参考框架采用ITRF97，参考历元2000.0，指向BIH1984.0。

2、大地控制点坐标应以大地坐标（大地经度L、大地纬度B、大地高H）或空间直角坐标（X、Y、Z）表示。

3、大地控制网

a）大地控制网按照精度和用途分为一、二、三、四等大地控制网；

b）大地控制网在保证精度和密度等技术要求时可跨级布设；

4、国家一等大地控制网

国家一等大地控制网由卫星定位连续运行基准站构成，它是国家大地基准的骨干和主要支撑。

卫星定位连续运行基准站地心坐标各分量年平均中误差应不大于±0.5mm，相对精度应不低于1×10-8，坐标年变化率中误差应不大于±2mm，垂直方向应不大于±3mm。

国家一等大地控制网点应均匀分布，覆盖我国国土。

在满足条件的情况下，宜布设在国家一等水准路线附近和国家一等水准网的结点处。

5、国家二等大地控制网

国家二等大地控制网布测目的是实现对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测；结合精密水准测量，重力测量等技术，精化我国似大地水准面；为三、四等大地控制网和地方大地控制网的建立提供起始数据。

国家二等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差应不大于±5mm，垂直分量的中误差应不大于±10mm，各控制点的相对精度应不低于1×10-7，其点平均间距应不超过50km。

国家二等大地控制网点应在均匀布设基础上，综合考虑应用服务和对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测等因素。

国家二等大地控制复测周期为5年，每次复测执行时间应不超过2年。

6、三等大地控制网

三等大地控制网布测目的是建立和维持省级（或区域）大地控制网，满足国家基本比例尺测图的基本需求。

结合水准测量、重力测量技术，精化省级（或区域）似大水准面。

三等大地控制网相信点间基线水平分量的中误差应不大于±10mm，垂直分量的中误差应不大于±20mm，各控制点的相对精度应不低于1×10-6，其点平均间距应不超过20km。

三等大地控制网点的布设应与省级基础测绘服务、现状技术状况、应用水平及似大地水准面精化等目标一致，并应尽可能布设在三四等水准线路上。

三等大地控制网应根据需要进行复测或更新。

7、四等大地控制网

四等大地控制网是三等大地控制网的加密。

四等大地控制网相信点间基线水平分量的中误差应不大于±20mm，垂直分量的中误差应不大于±40mm，各控制点的相对精度应不低于1×10-5，其点平均间距应不超过5km。

四等大地控制网应根据需要进行复测或更新。

1.2.1传统大地控制网的布设

1、传统大地控制多的布设的方法：

三角测量法、导线测量法、三边测量法和边角测回法。

2、传统大地控制网（平面）布置原则

1）分级布网、逐级控制；

2）具有足够的精度；

3）具有足够的密度；

4）要有统一的规格。

1.2.2经纬仪和光电测距仪

1、电子经纬仪或全站仪的测角部分的准确度等级以仪器的标准偏差来划分

仪器等级

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

标称标准偏差

0.5

1.0

1.5

2.0

3.0

5.0

10.0

各级标准偏差范围

≤1.0

1.0≤

≤2.0

2.0≤

≤6.0

6.0≤

≤10.0

2、光电测距仪按测程分为短程、中程、长程。

短程：

测程小于3km；

中程：

测程3~15km；

长程：

测量大于15km至60km。

1.2.3水平角观测

1、观测误差来源

a）观测过程中引起的人差（观测者）；

b）外界条件对观测精度的影响（大气的温度、温度、密度、折光，太阳照射的方位、地形、地物等因素）；

c）仪器本身的误差对测量精度的影响（视准轴差、水平轴不水平的误差、垂直轴倾斜误差、测微器行差、照准部及水平度盘偏心差、度盘和测微器分划误差等）。

2、水平角观测一般采用方向观测法、分组方向观测法和全组合测角法。

其中方向观测法一般广泛应用于三、四等三角观测，或在地面点、低觇标点和方向较少的二等三角观测。

3、对于一、二等，一个测站上的全部测回至少应分配在两个不同时间段完成。

1.2.4三角高程测量

1、垂直角观测

垂直角观测一采用中丝法和三丝法。

2、高差计算

a）单向观测高差计算实用公式

S0——两点间水平距离；C——垂直折光差与地球弯曲差综合影响系数（球气差系数）；α1.2——两点间垂直角；i1——仪器高；a2——目标高。

b）用倾斜距离计算高差的公式

H2——照准部的大地点，α1.2——两点间垂直角；i1——仪器高；a2——目标高，K——大气折光系数（0.09—0.16，中午附近最小且稳定，日出日落时K值最大，而且变化较大，）。

可采取选择有利观测时间、对向观测、提高观测视线高度、利用短边传算高程等措施，减弱大气戳垂直折光的影响。

日出后和日落前2小时内不宜观测。

1.2.5导线测量

1、导线布设

一、二等导线一般沿主要交通干线布设，纵横交叉构成较大的导线环，几个导线环连接成导线网。

三、四等导线是一、二等导线网基础上进一步加密，应布设为附合导线。

国家导线网布设规格

等级

导线长度

/km

导线节长度

/km

导线边长度

/km

导线节边数

转折角

测角中误差/（″）

边长测定

相对中误差

一

1000~2000

100~150

10~30

±0.7

<1:

25万

二

500~1000

100~150

10~30

±1.0

<1:

20万

三

附合导线<200

7~20

<20

±1.8

<1:

15万

四

附合导线<150

4~15

<50

±2.5

<1:

10万

2、导线测量

1）导线测量外业包括选点、造标、埋石、边长测量、水平角观测、高程测量和野外验算等工作。

2）边长测量

a）对于一、二等导线边的距离测量要采用标称不低于±（5+1×10-6·D）mm，测量不短于15km的远程光电测距仪。

一、二等导线边距离测量技术要求

项目

一、二等

每边观测总测回数

最少观测时间段

往返测或两不同时间段测

每时间段观测的最多测回数

同时间段经气象改正后的测回互差限值/mm

一测回的读数次数

一测回的读数互差限值/mm

不同时间段经气象和归心改正后的测回互差限值/mm

5+3S（S单位为千米）

b）对于三、四等导线边的距离测量可采用测程3~15km的中程光电测距仪。

三、四等导线边的距离测量技术要求

等级

使用测距仪精度等级

每边测回数

往测

返测

备注

三等

Ⅰ

或用不同时间代替往返测

Ⅰ、Ⅲ

四等

Ⅰ、Ⅱ

Ⅲ

3、水平角观测

1）当导线点上应观测方向数为2个时，各等级均采用角观测法（测回法），当导线交叉点上应观测方向数多于2个时，对于一、二等导线采用全组合测角法进行观测，对于三、四等导线采用方向观测法时行观测。

2）水平角观的各项限差，按相应等级三角测量水平解观测限差规定执行。

4、垂直角观测

垂直角观测方法和各项限差要求等均与三角测量之垂直角观测方法完全相同。

各等级导线点上对每一方向按中丝法六测回或按三丝测三测回。

1.3GNSS连续运行基准站网

1.3.1基准站网组成

全球导航卫星系统（GNSS）连续运行基准站网是由若干连续运行基准站、数据中心、数据通信网络组成。

1.3.2分类与布设原则

1、分类：

国家基准站网、区域基准站网、专业应用网。

2、布设原则

1）国家基准站网应覆盖我国领土及领海，全国范围内均匀分布、站间距100~200km，满足国家地心坐标参考框架建设的需要，并兼顾社会发展、经济建设、自然条件和定位服务需要等因素。

2）区域基准站网应满足区域地心坐标参考框架建设的需要，均匀覆盖省、市、自治区等行政辖区，并兼顾地方经济发展现状、自然条件和定位服务需要等因素。

各区域基准站网间不应出现空白区域。

不同区域基准站网的重叠覆盖范围保证一致。

区域基准站网提供实时定位服务，基准站平均距离按下表执行

实时定位精度

厘米级

分米级

基准站平均距离

≤70km

>70km

3）专业应用网的布设应根据专业服务目标进行设计。

1.3.3基准站建设

1、选址

1）观测环境

a）距易产生多路径效应的地物的距离应大于200m；

b）应有10°以上的地平高度角的卫星通视条件；

c）距微波塔、无线电发射台、高压线穿越地带等电磁干扰区距离应大于200m；

d）避开采矿区、铁路、公路等易产生振动的地带；

e）应顾及的规划和建设，选择周围环境变化较小的区域进行建设；

f）应进行24小时以上的实地环境测试，对于国家基准站和区域基准站，数据可用率应大于85%，多路径效应应小于0.5m，对于专业应用网基准站，可按实际情况执行。

2）地质环境

a）国家基准站网的基准站应建立在稳定块体上，避开地质构造不稳定地区和易受水淹或地下水位变化较大的地区；

b）区域基准站网的基准站按国家基准站网的要求或依据需要选择稳定的建站环境；

c）专业应用网的基准站依据专业需求选择建站环境。

3）依托

a）便于接入公共或专用通信网络；

b）具有稳定、安全可靠的电源；

c）交通便利，便于人员往来的车辆运输；

d）具有良好的土地施工条件；

e）具有建设用地及基本基础设施保障；

f）具有良好的安全保障环境，便于人员维护和站点的长期保存。

4）提交成果

a）勘选报告；

b）站点照片；

c）土地使用意向书或其他用地文件；

d）地质勘察证明；

e）选址点之记；

f）实地测试数据和结果分析；

g）收集的其他资料（所属行政区域、自然地理、地震地质概况、交通、通信、物质、水电、治安等情况）。

2、基建

基准站的基建工程一般包括：

a）观测墩（一般为钢筋混凝土结构）；应高出观测室屋顶1.5m以上，基岩观测墩浇筑深度不少于0.5m，土层观测墩应埋于解冻线2m以下。

屋顶观测墩

b）观测室（不少于20m2）；

c）工作室（不少于20m2）；

d）防雷、电气、通信、室外工程等辅助工程。

3、设备组成

基准站设备主要由GNSS接收机、GNSS天线、气象设备、不间断电源、通信设备、雷电防护设备、计算机和机柜等组成。

1）接收机

a）具有同时跟踪不少于24颗卫星的能力；

b）至少具有1Hz采样数据的能力；

……

2）天线

a）相伴中心稳定性优于3mm；

b）具有搞电磁干扰能力；

C）具有定向指北标志；

4、数据中心

数据中心主要由数据管理系统、数据处理分析系统、产品服务系统等业务系统及机房、计算机网络等物理支撑组成。

1.4卫星大地控制网

全球导航卫星系统包括：

GPS、GLONASS、Galileo、北斗卫星导航系统。

1.4.1GNSS控制网的等级

1、GPS按其精度分为A、B、C、D、E五级。

1）A级GPS网由卫星连续运行基准站构成，用于建立国家一等大地控制网，进行全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和卫星精密定轨测量；；

2）B级GPS测量用于建立国家二等大地控制网，建立地方或城市坐标基准框架、区域性的地球动力学研究、地壳形变测量和各种精密工程测量；

3）C级GPS测量用于建立国家三等大地控制网，以及区域、城市及工程测量的基本控制网等；

4）D级GPS测量用于建立国家四等大地控制网；

5）E级GPS测量用于测量、施工等控制测量。

目前“2000国家GPS网”由国家测绘局布设的GPSA、B级网、总参测绘局布设的GPS一、二级网、中国地壳运动观测网组成。

2、精度要求

GPSA级网精度

级别

坐标年变化率/（mm/a）

相对精度

地心坐标各分量

年平均中误差/mm

水平分量

垂直分量

1×10-8

0.5

GPSB级网精度

级别

相邻点基线分量中误差/mm

相邻点间平均间距

相对精度

水平分量

垂直分量

1×10-7

1×10-6

1×10-5

1.4.2GNSS网布设

1、GNSS网技术设计

1）收集并分析资料（必要时进行实地勘察）；

2）图上设计（依据任务规定的GPS网布设目的、等级、边长、观测精度等要求，综合考虑已经资料、测区地形、地质和交通善以及作业效率等情况，按照优化设计原则在设计图上标出新设计GPS点的点位、点名、点号和级别）

3）制定GPS联测方案，以及与已有的GPS连续运行基准站、国家三角网点、水准点联测方案。

2、GNSS网选点与埋石

1）GPS网选点基本原则

a）GPSB级点必须选在一等水准路线结点或一等与二等水准路线结点处，并建在基岩上，如原水准结点附近3km处无基岩，可选在土层上；

b）GPSC级点作为水准路线的结点时应选建在基岩上，如结点处无基岩或不利于今后水准联测，可选在土层上；

c）点位应均匀布设，所选点位应满足GPS观测和水准联测条件；

d）点位所占用土地，应得到土地使用者或管理者同意。

2）选点基本要求

a）选点前充分了解测区的地理、地质、水文、气象、验潮、交通、水电等信息；

b）实地勘察选定点位；

c）点位应选在稳定坚实的基岩、岩石、土层、建筑物顶部等长期保存及满足观测、扩展、使用条件的地点；

d）选点时就避开环境变化大、地质环境不稳定的地区。

应远离发射功率强大的无线发射源、微波信道、高压线（电压高于20万伏）等，距离不小于200m；

e）选点时应避开多路径影响，点位周围应保证高度角15°以上无遮挡；

f）选点时必须绘制水准联测示意图；

g）选点完成后提交选点图、点之记信息、实地选战情况说明、对埋石工作的建议等。

3、GPS观测实施

1）技术要求

GPS土层点埋石结束后，一般地区应经过一个雨季，冻土深度大于0.8m地区还应经过一个冻、解期，岩层上埋设的标石应经一个月，方可进行观测。

B、C、D、E级GPS观测技术要求

项目

级别

卫星截止高度角/（°）

同时观测有效卫星数

≥4

有效观测卫星总数

≥20

≥6

≥4

观测时段数

≥3

≥2

≥1.6

时段长度

≥23h

≥4h

≥60min

≥40min

采样间隔/s

10~30

5~15

2）观测设备

各等级大地控制网观测均应采用双频大地型GPS接收机。

3）观测方案

a）基于GPS连续运行站的观测模式；

b）同步环边连接GPS静态相对定位观测模式：

同步观测仪器台数大于等于5台，异步环边数小于等于6条，环长应小于等于1500km。

c）为求定GPS点在某一参考坐标系中坐标，应与该参考坐标系中的原有控制进行联测，联测总点数不应少于3个。

d）

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