大亚湾经济技术开发区设计说明书本科论文Word文件下载.docx
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摘要：
为了加快城市现代化的发展，根据用图部门的需要，应用航空摄影测量数字化成图技术对大亚湾经济技术开发区数字化成图工程进行技术设计。
在深入考察测区的概况，掌握测区已有的相关资料后，按照作业依据和用图部门的各种技术指标和精度要求编写了测区的技术设计书。
根据测区实际情况进行野外像控点的布设，依据精度要求进行控制测量。
利用所拍摄测区的航摄像片进行各种比例尺地形图和影像图的制作。
在西安煤航短暂的三个月实习后，对煤航的航测数字化成图技术有了更深一层的理解和认识：
煤航的航空摄影测量外业一般采用二外调绘的方法，第一次外业是做好基础控制测量和像片控制测量；
第二次外业是对数据采集的各种地物、地貌进行外业定性和补测。
这种方法可以使外业更清楚需要调绘和补测的地物。
煤航内业由研发部开始，进行测区数据标准规定、资源文件管理、测区线型库、符号库文件的制作、采集所需要的用户命令制作、种子文件的制作、测区设计书的制作，然后由各数据生产室再根据外业提供的数据信息进行空三加密，建立立体模型，进行定向，然后开始数据采集、数据编辑、数据转换、质量控制和最后提交用图部门所需的各种成果图。
关键词：
航空摄影测量空三加密数据采集二外调绘数据编辑
数字化成图
引言：
随着计算机技术、空间技术、现代通讯技术、遥感技术等的发展，信息科学有了突飞猛进的发展。
人们可以用各种现代化的方法获取、量测、分析、管理、传播和更新与地理和空间有关的、随时间变化的数据和信息，便于计算机进行资源调查、区域开发与规划、环境保护与监测、城市规划与市政管理等。
而摄影测量正是提供这种空间数据的一种手段。
航空摄影测量是摄影测量的重要组成部分，它是从飞机上对地面摄影，然后根据航摄像片提供的图像信息，在特定的航测仪器上测制各种比例尺地形图的一种摄影测量技术，它常被简称为航测。
航测的主要任务是利用航摄像片测制地形图。
航测成图与其它成图相比不仅速度快﹑成本低﹑机械化电子化程度高，而且减少了野外工作量和改善了作业条件。
航测不仅是我国测制基本比例尺地形图的主要方法，而且随着航摄和航测仪器的发展，也是测制一定大比例尺地形图的重要方法。
1测区概况
大亚湾经济技术开发区于1993年5月经国务院批准设立，位于广东省惠州市南部，地属经济活跃的珠江三角洲经济区范围。
包括开发区的大亚湾规划区也是由开发区统一管理，总辖陆地面积265平方公里。
大亚湾两侧微丘，中间平地，与深圳接壤，与香港隔海相望。
大亚湾海域面积达388平方海里，黄金海岸线达52公里，海水清澈，沙滩绵延曲折，沙质柔软细腻，近海拥有近百个千姿百态的岛屿，呈弯月状分布，被誉为“海上小桂林”。
大自然的鬼斧神工，使大亚湾成为南中国海的一颗璀璨的明珠。
规划中建设的惠州港，包括东马、荃湾、澳头三大港区，大亚湾石化工业区，西部工业区，行政商务中心区，旅游休闲区，是居民地集中的地方。
承担大亚湾1:
1000航测数字化成图工程，任务量1:
3000真彩色航空摄影265km²
1:
2000真彩色正射影像图265km²
，1:
1000航测数字化成图130km²
。
测区内交通发达，新澳大道，澳霞大道，惠澳公路贯穿测区，在测区的西部，简易公路，大车路交织成网，给测绘工作提供了便利的条件。
测区属丘陵地带，有部分山地，草丛很深，给测绘工作带来了一定困难。
2作业依据
1.CJJ8—99《城市测量规范》
2.GB12898—91《国家三、四等水平测量规范》
3.GB/T19314—2001《全球定位系统GPS测量规范》
4.GB7931—87《1:
500,1:
1000,1:
2000地形图航空摄影测量外业规范》
5.GB7930—87《1:
2000地形图航空摄影测量内业规范》
6.GB15967—1995《1:
2000地形图航空摄影测量数字化测图规范》
7.GB6962—26《1:
2000地形图航空摄影规范》
8.GB/T7929—1995《1:
2000地形图图式》
9.GB14804—93《1:
2000地形图要素分类与代码》
10.CH/T1007—2001《基础地理信息数字产品元数据》
11.CH/T1002—95《测绘产品质量检查验收规定》
12.CH1003—95《测绘产品质量评定标准》
13.GB/T18316—2001《测绘产品检查验收规定和质量评定》
14.本区技术设计书
3成图规格与精度要求
Ø
坐标系统
坐标系统采用局部坐标系统，即大亚湾坐标系。
高程系统
1956年黄海高程系，等高距为1m。
图幅分幅编号与精度要求
图幅采用矩形分幅,边长500m×
400m，图廓西南角坐标编号，3位整数1位小数，X在前Y在后，中间短线相连，如：
515.0—505.5，文件名取数字如：
51505055。
对精度的控制主要是从两个方面要求的：
一是地物点，二是高程注记点和等高线精度。
地物点对最近野外平面控制点的点位中误差图上不大于0.5mm，地物点间距中误差不大于图上0.4mm，山地、高山地和实测困难的旧街坊内部放宽0.5倍，即点位中误差不大于图上0.75mm，邻近地物点间距中误差不大于图上0.6mm。
城市建筑区、平坦地区和铺装地面高程注记点相对临近图根点的高程中误差不大于0.15m；
等高线插求点对于邻近图根点的高程中误差平地不大于1／3等高距，丘陵地不大于1／2等高距，山地不大于2／3等高距，高山地不大于1倍等高距，困难地区可放宽50﹪。
图名选取原则
图名以图幅内最大的居民地名、地理名称或单位名称选取，当图内无地理名称时，只注图号。
结合表使用图名，无图名时注图号。
图名结合表二外结束由外业作好。
4已有资料及分析
4.1已有资料
本区由广东省国土厅、广东测绘技术公司、中国四维测绘技术公司等单位使用平板仪、全站仪等测绘的1:
500，1:
1000地形图，可供作计划用，也可以放成1:
1万图用。
测图时所作基础控制点有Ⅳ等三角点，E级GPS点，Ⅰ级导线点都有埋石，四等点和E级GPS点可作为像控点的起算点，E级GPS点最弱点点位中误差小于0.005±
0.05m，最弱边1/372677。
其精度足够，但没有网图，需要重新联测基础控制网。
Ⅰ级导线点最弱边相对中误差1/25507，最弱点（Ⅰ240）点位中误差±
0.038m，测角中误差±
3.79″可作为实测碎部点时用。
点破坏严重，需找到起始方向，经检查后才能使用。
4.2航摄资料
摄影单位：
中测新图公司像幅23㎝×
23㎝
本区共分3个分区:
1分区共7条航线，2005.10.24航摄
2分区和3分区又分别分成两个小分区，即2
（1）、2
（2）、3
（1）和3
（2）。
2
（1）分区23条航线，2005.10.11和2005.10.22完成
2
（2）分区12条航线，2005.10.11和2005.10.22完成
3
（1）分区8条航线,3
（2）分区5条航线，2005.10.24航摄
相机型号：
RC—30镜头号码13428
相机焦距（mm）：
FK=154.06
相机主点（mm）：
PPAX=-0.0002Y=0.003
PPSX=0.004Y=0.005
框标坐标方向XY
1-106.000-106.000
2-106.000105.998
3106.000106.002
4105.998-105.996
50.000-112.000
6-111.999-0.001
70.004111.998
8112.000-0.002
5工程流程图
图5－1：
工程流程图
6像片控制测量
6.1控制测量
本区合同不包括基础控制，进入测区后要对甲方提供的已知点进行踏勘，检查已知点的可靠性，如发现有的点精度不够可以重新联测，并提供新成果。
进行碎部点测量时，可使用甲方提供的Ⅰ级导线点，提交检测报告。
6.2像控点布点
本区航摄比例尺1:
3000，全区制作1:
2000真彩色正射影像图，并测制1:
1000地形图。
采用区域网布点，区域网航线数不超过6条，首末端平高控制点间的基线数一般不超过10条基线。
如图6－1所示。
△△△
﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢﹢
○○○
△平高点○高程点
图6－1：
航带法空中三角测量示意图
在1:
1000采用区域网，仍按上述布点方案的平高点布设，高程点采用全野外布点。
即组成测图的每个立体像对布设4个高程点。
如图6－2所示。
○○
﹢﹢
图6－2：
1:
1000区高程点全野外布点
在不成图的摄影区，此像片只用于制作1:
2000正射影像图，布点仍采用区域网布设平高点，组成区域网的航线数不超过6条，平高点间的基线数可以放宽到6条，不再增加高程点，但必须保证不能有错点，特别是平高点的高程要保证精度，只剩3条基线时可用6点法布半网。
海边及岛屿主点落水处，要全野外布平高点。
因摄影补飞的航片比例尺与正常飞行不同，要在接头处两端分别布点。
6.3像控点在像片上的条件
6.3.1布点规定
组成区域网单元的角点，各单元应上下接近直线，因航线错开各单元的基线数可以不等，只要保证平高点间距最多不超过5条基线，点位上下错开不超过半条基线。
相邻航线的共享点，应布在旁向6片或5片重叠范围内，控制点距像片边缘不小于1.5cm，困难时影像清楚也不小于1cm，距像片上各类标志不小于1mm。
控制点应选在旁向重叠的中线附近，偏离主垂线一般不超过半条基线，离开方位线应大于4.5cm。
当重叠过大或过小时应分别布点。
此时控制范围裂开的垂直距离应小于1cm，困难时也不应大于2cm。
特殊情况下的布点：
因受地形条件限制，也可以采用不规则布点，一般在凸出处布平高点，凹进处布高程点。
当凸角与凹角之间距离超过2条基线时凹角也要布平高点。
像控点要求打木桩或油漆标志，提供DGN格式展点图。
当主点或标准点位2cm范围内连续3片选不出明显目标时视为主点落水。
落水像对应全野外布点。
本区东南为海岸线注意主点落水情况。
6.3.2布点满足的条件
全野外布点时，除满足一般规定外，还必须满足下列条件：
点位离开通过主点且垂直于方位线的直线不大于1.5cm。
6.4像控点编号和整饰
6.4.1像控点注记及编号
平高点P字头加3位有效数字统一编号，保证成果排序后无重点，高程G加3位有效数字编号，有效数字位数不足时，前边补0，以利排序。
像片背面，平高点画2cm×
2cm正方形略图，点位说明以像片字头为准，使用上、下、左、右说明方位。
高程点目标清楚也可以不绘略图，像片正面平高点以红色和高程点以绿色直径7mm的圆表示点号。
红色分数式注记点号和高程，分子为点号分母为高程，凡水平联测点注记到0.001m，三角高程注记到0.01m。
6.4.2刺点要求
刺点时目标一般选择平房角，围墙角，电杆中心，接近直角的线状地物交点，直径不大于0.3米的点状地物中心。
刺孔要求小、透，不允许出现双孔，发现刺偏要换片重刺。
刺在建筑物上的平高点，允许在旁边另作一高程点但距离不要太远。
同一条航线，一般每片选刺通过主垂线下的两个像控点，该片即为此两个控制点的主片；
若点刺在邻片上，邻片即为非主片，刺在非主片时，需要在主片上进行转标，转标时使用直径10mm圆，标注“X点刺于X航线X片”，刺在相邻航线上的共享点也须进行转标。
像控点应选在高差变化小的地方，刺点目标有比高时要量注比高，并注明高程求至何处，1人刺点另1人检查，并签名标注日期。
6.5像控点联测
6.5.1像控点精度
平面控制点和平高控制点对最近基础控制点的平面位置中误差不超过地物点平面中误差的1/5即1:
2000为0.20m，1:
1000为0.10m。
高程控制点和平高控制点对最近基础控制点的高程中误差不超过基本等高距的1/10。
6.5.2联测方法
首先联测本区控制网，在无问题的情况下使用GPS网数据。
用快速静态定位法联测时，用其中合适两点作参考站，其它GPS接收机作流动站进行同步观测，主机全天开机。
在同步网中解求独立基线，当采用4台接收机同步观测时间超过40﹪时，均应解算6条边的GPS基线向量，并计算出同步闭合环的坐标分量闭合差，先在WGS84中进行无约束平差，再在大亚湾坐标系中进行约束平差。
使用拟合高程时，参与平差的已知点要分布均匀，个数足够。
仪器：
GPS接收机LEICA3004台LEICA5304台
仪器标称精度：
5mm＋2PPM
相邻点间弦长精度:
δ=√ａ²
＋（ｂｄ）²
其中δ=标准误差（基线向量的弦长中误差mm）
ａ=固定误差（mm）
ｂ=比例误差（1×
10-6mm）
ｄ=相邻点间距（㎞）
观测方法和要求：
快速静态定位
卫星高度角≧15°
有效卫星个数≧4
数据采样间隔15″
观测时段20分钟
天线高读数误差﹤3mm
点之间不再要求边连接，控制网中每个异步环的边数不大于10条，基线长度不大于10公里，各网间应重合2—3点，控制网中各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下列规定：
其中:
ｎ——独立环的边数δ——相应级别规定的精度
平差完成后提供像控点平差报告。
使用GPS—RTK快速动态定位时，应在基础控制网点设固定站，固定站和参与计算初始化参数的站点，高程精度不低于四等水平精度。
每一次新设固定站时均检测一个已知平面点的坐标和高程，绝对较差平面和高程不得大于10cm。
不同基准站间所测相邻点，选取2个点作为检查点，2次RTK坐标不得大于10cm，成果取平均值。
流动站要设置三角支撑，使用单杆要严格整平。
观测时间以结算处固定解为准，平面、高程指标应小于10cm。
6.5.3各项限差要求
像控点高程联测，在1:
1000成图区等外水准测量用作对拟合高程的检查。
表6－1：
水准测量限差要求
仪器至标尺
黑红面读数差
黑红面高差之差
路线闭合差
100m
4mm
6mm
30
mm
前后视距差20m，视距累积差100m，一级路线长12公里，结点9公里，支线水平3公里。
也可用测距高程导线进行像控点高程测量。
测距高程导线要求如下：
表6－2：
测距高程导线测量限差要求
路线
长度
边数
同站指标差
较差
仪器高
测回差
直返站高差之差
边长≦500m直返站较差
全程闭合差
5㎞
12
15″
0.001mm
0.04Ｓm
0.1m
≦40［Ｄ］
7数字空三加密
像片扫描分辨率为21µ
ｍ。
内业采用全数字空中三角测量方法加密，对野外测定的高程点、平高点进行考核和加密。
7.1硬件环境与软件环境
硬件环境：
SSKLmageStationZ美国Intergraph公司
JX4中国
软件环境:
Geolord---AT中国
7.2平差计算
采用光束法区域网平差程序,该程序有很强的粗差检测功能,计算中能自动剔除粗差并进行系统误差的验证改正,对公共定向点和检查点进行中误差统计,本设计按具体图形尽量扩大区域网面积进行整体平差,以便加密平差更合理,成图精度更高.
7.3各项限差要求
加密点中误差
1:
1000地形图
平面:
平丘地≦0.35mm,山地≦0.5mm（图上）
高程:
平丘地≦±
0.35m,山地≦±
0.5m
相对定向限差
1000地形图残余上下视差△ｑ≦0.005mm
模型连接较差
△Ｓ≦0.06m像×
10-3
△Ｚ≦0.04（m像×
f/b）×
式中:
△Ｓ平面位置较差，m
△Ｚ高程较差，m
m像像片比例尺分母
f航摄仪焦距，m
b像片基线长度，m
绝对定向后,基本定向残差,多余控制点的不符值及公共点的较差不得大于《城市测量规范》第5.6.5款中相应各项规定。
8数据采集
数据采集就是在计算机软硬件的支持下，通过对立体像对的定向建立立体模型，实现同名光线相交，从而进行地物的定位。
采集之前，先学习内业设计书，熟悉测区资料、测区特殊要求，用户命令、线性比例、层色要求等，然后挖图，数据转换格式，定向（内定向、相对定向、绝对定向），开始测图。
如下数据采集流程图所示。
图8－1：
数据采集及处理流程图
8.1定向限差
为了确保成图精度，使用高精度的SSK，DMS全数字摄影测量系统在Bentley公司MicrostationJ软件平台上进行。
直接导入空三成果恢复立体模型,采集前认真检查定向点精度，定向误差要严格配赋到大小相等,方向相反，同时要注意检查多余控制点，当平面和高程超限时,要查找原因，其定向限差如下表:
表8－1：
定向限差要求
项目
限差
内定向框标坐标差
≦20µ
ｍ
相对定向各点残余上下视差
≦8µ
ｍ；
≦半个测回
绝对定向平面限差
≦0.2ｍ（一般）;
≦0.3ｍ（最大）
绝对定向高程限差
≦0.2ｍ（平丘地）
8.2数据采集规定
采集使用符号库和线型库，数据放置的层次，代码执行大亚湾的分层表。
凡库中已提供符号的地物，均用相应符号表示。
本次成图没有调绘片，先在室内按立体模型进行数据采集，采集完后到实地进行二次外业调绘、定性、巡视及修补。
采集原则是:
按立体模型定位，依比例尺比表示的地物测出范围，非依比例尺表示的测出中心位置；
按模型能判定性质的地物元素用相应符号测出，如门顶、围墙、砖窑、铁路、行树等；
影像清楚的应全部准确无遗漏地采集，对影像不够清晰的也应尽可能地采集，并需标注A，提醒外业人员要注意位置的核实及补绘。
8.3图上要素配合表示的原则
独立地物与房屋、道路等地物重合时，不中断其它地物符号。
两独立地物相距很近时仍各自绘出，不得移位表示。
采集地物、地貌元素要做到无错漏，不移位。
依比例尺的符号，以测标中心切准轮廓，不依比例尺的符号以其定位点确定。
8.4各类地物、地貌的采集
1）房屋及其附属设施的采集：
房屋以外围房角投影连线表示，应逐个采集，不综合，采用由高层到低层顺序采集，凡高层压盖低层的表示高层。
当房檐是斜面时采集最外边线。
房屋的附属建筑凡能在立体上看清楚的按相关符号表示，判不清性质的先绘边线。
2）垣栅的采集：
围墙采集外边线，1:
1000使用单线符号，栅栏、篱笆、铁丝网采集中心线。
3）工矿建筑物的采集：
凡能定性的采集中心，使用相应符号，不能定性的采集范围线，实地影像清楚用实线，影像不清楚用虚线（打A），独立符号如水塔、烟囱要采集基部轮廓，内配符号。
4）交通及其它设施：
各种道路用双线按形状采集外边线，道路的交叉口按实际情况表示。
高架路采集外边线和桥内最外边线，有人行道的桥梁，要表示人行道。
码头、防护堤、水坝等要采集。
广告牌只表示大型独立的，设在房上的不表示。
天然河流、水库按摄影水涯线表示，并对主要双线河流、大型水库采集水位点；
河流图从上向下每隔15—20cm采集一个水位点。
沟渠采集内侧上边缘，凡高度大于0.5m按有堤岸沟渠表示，电力线通信线的杆、架采集时不连线。
能判清的变压器、分电箱要采集。
5）各种地貌的采集：
密集的居民地内和不宜用等高线表示地形处一般不绘等高线，用注记点表示地形。
高程注记点密集图上每100cm×
100cm10—15个；
先由内业读点再由二外改正，高程点注至0.1m。
高程点读在独立地物、房角、电杆等特征点处；
要求选在地物特征点上并分布均匀。
在倾斜地段，相邻两计曲线间图上距离小于5mm时，可只绘计曲线，首曲线插绘。
图上距离小于2mm时，可不插绘首曲线。
9断裂线的采集
本区要完成1:
2000正射影像图。
不成地形图的部分，只要采集断裂线，成图部分在地物地貌采集过程中同时采集断裂线。
单断裂线（地形特征线）：
是指地形坡度发生明显变化的地形变化线。
如：
山脊线、山谷线等，量测时沿这些特征线以静态读点的方式采集，圆滑山脊应采三条断裂线，U形山谷应采两条断裂线。
双断裂线：
是指陡坎、路堑（坡口）、大车路、铁路等，这类断裂线应成对出现，两条为一组。
分别沿两侧（或上下）依次量测，一般按5—10m间隔静态读取，量测时不得遗漏或只测一侧。
对于宽度大于2m，比高大于0.5m，长度大于20m的带状构造物，如公路、铁路路堤和双线堤等均应按双断裂线量测上端两侧和下端两侧坡脚。
这类双断裂线作为两条单断裂线处理。
对于弯曲的线状地物要注意，至少要采集弧上的三点。
断裂线间不应出现交叉点。
遇到双线渠，如果能在模型上测出内侧上边缘线和渠底坡脚线，必须测出，如果一侧的上边缘线和渠底坡脚线能测出另一侧在阴影中或其它原因无法测出的，应将测出的边线进行拷贝，使数据完整、合理。
符号线：
各类符号线依照模型按图式准确表示，有向线符号位于数字化前进方向的左侧。
河流宽度在图上大于0.5mm，水渠宽度图上大于1mm的用双线依比例从下游向上游的方向进行采集，并确保采集高度与实际相符。
采集依比例的双线时，应注意两岸的深度保持一致。
V型的水渠采三条线，U型的水渠应采四条线
大车路以上等级的道路依比例用双线采集，采集时须切准，保证道路边线的高程精度，防止道路飞离地表。
陡坎、路堑（坡口）、斜坡、堤、梯田坎等应采集坎上沿线和坡底线。
若为垂直陡坎，则坡脚线应外移1mm（断裂线不能相交）。
田埂及垄只采中心线。
散点采集间50m。
地形复杂处应适当加密。
按照上述数据采集的基本要求及步骤，对某一立体像对测图，生成的矢量图层如图9－1所示。
图9－1：
数据采集矢量示意图
10二外调绘和实测
10.1房屋及其附属设施的调绘
1）房屋的
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