数字测图的实施.docx

数字测图的实施.docx

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数字测图的实施

毕业论文

内容摘要

本设计主题为：

数字测图的实施，结合实际主要从图根控制网的设计、实测和利用全站仪对碎部点进行的采集方法以及碎部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的运用，以及大比例尺测图的方案；最终使用全站仪测出符合武汉市规划局要求的大比例尺地形图。

关键词：

控制网设计数字化测图大比例尺全站仪

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

绪言

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。

为满足武汉市总体规划、发展的需要以及武汉市地铁工程的建设，武汉中咨测设有限公司承担了江汉区武汉地铁三期工程金银湖修理站区域地形测量工程1：

500地形图测绘任务，总面积约为3.8K㎡。

本次测图将于夏季进行，项目完成时间要求：

合同签订之日起60历天。

由于武汉市政府在将在此处修建地铁修理站、建设工业园区，到时还会涉及大量居民拆迁等问题，而现有的地形图不单陈旧，且比例尺要求不够，所以设计院要求武汉中咨测设有限公司对测区进行全面的大比例尺测图，用以满足该地区今后的整体规划。

1已有资料利用分析

武汉市江汉区1:

5000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武汉市江汉区1:

5000地形图

平面控制点：

“GPS-1160”（D级）、“GPS-1151”（D级）、“GPS-1152”（D级）位于测区附近（见表1），D级GPS控制网成果。

表1已知平面控制点

点号

横坐标X（m）

纵坐标Y（m）

GPS-1160

2208747.293

501862.449

GPS-1151

2206729.539

502370.735

GPS-1152

2207222.574

504845.957

高程控制点：

国家三等水准点“BM150”、“BM062”，位于测区附近，点位保存完好，可作为本测区高程控制起算点之用。

2平面及高程控制设计

2.1平面坐标及高程系统的选择

1.平面坐标系统：

D级GPS控制网成果，投影带中央子午线经度为东经114°。

2、高程系统：

采用1985国家高程基准。

2.2主要精度指标

本测区主要精度指标如下：

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±0.4mm；

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。

2.3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。

2.3.1方案一：

GPS作首级平面网，RTK加密图根点

一级GPS网测量:

主要技术要求见表2

表2一级GPS网测量的基本技术要求

等级

平均边长（KM）

卫星高度角

有效观测卫星数

平均重复设站数

各时段有效观测时间长度（min）

数据采样间隔（s）

PDOP值

一级

≤1.0

≥15°

≥4

≥1.6

≥15

10

<6

注：

本技术要求出自《工程测量规范》（GB50026-2007）。

布网方案：

利用“GPS-1160”、“GPS-1151”、“GPS-1152”三个D级GPS控制点为起算点，在测区内沿主要道路布设一级GPS点，要求点位分布均匀，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:

A、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收卫星信号的物体；（3）点位应便于安置接收设备和操作，视野开阔，周围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，有利于长期保存和使用；（5）一级GPS点点位应能保证至少有两个点通视良好，有利于低级网加密。

（6）GPS点位选定后，应绘制GPS网选点图。

B、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3-5cm

C、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”。

D、点之记选点埋石后应绘制点之记，其样式应符合《GPS规程》要求。

要求点之记采用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，对应的数据拷贝。

一级GPS控制网测量完成后，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）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，图根点利用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。

2.3.2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。

而且使用GPS做控制的费用比较大。

因此本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。

导线网的设计步骤:

①、根据控制网的服务目的，确定导线中点点位中误差，并据以求出端点的点位中误差和容许闭合差。

②、确定导线总长及等级。

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确定时，导线愈长，要求起算数据与本次测量精度愈高，所以确定了导线总长，也就确定了导线等级。

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。

因为是按纵向、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是与按导线总长计算的等级相适应。

③、进行单线网的图上选点、选线。

并根据测角和量边的精度要求，编制导线施测细则。

选点:

（1）由于测区地形地物复杂，控制点应有足够的密度，以既能满足测图需求，但又不浪费，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围选点。

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，以能保证成像清晰、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，边缘点位应有利于日后扩展应用。

（5）在选点的同时要按要求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，仪器操作时要严格要求精度，尤其是后视棱镜要扶准扶正，后视定向尽量对准对中杆底部。

2.3.3平面控制两种方案的论证

GPS网做首级控制网

本测区位于武汉郊区鄂江下游丘地，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控制点可以利用，而且GPS观测时需要时间不多，耗人力也少，精度也符合测区要求。

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，推进迅速，受地形限制小，边长精度分布均匀。

但导线测量控制面积小、检核条件少，方位传算误差大。

实施时消耗大量人力及时间。

且本测区内房屋较多，不宜布设导线网。

最重要的是3个已知点都是通过D级平面控制点引测过来，使用它们做一级导线精度也达不到的。

所以经过论证所以经过论证比较决定使用方案一做平面控制。

2.4高程控制测量

高程控制测量分两级施测，利用测区附近两个三等水准点“BM150”、“BM062”沿一级GPS点施测四等水准（见图2）。

图根控制点高程采用GPS-RTK技术获取。

图2四等水准路线

2.4.1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