编码测量论文word版.docx
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编码测量论文word版
第1章绪论
数字测图技术的应用与发展,极大地促进了测绘行业的自动化和现代化进程,使测量成果不仅有绘在纸上的地形图,还有方便传输、处理、共享的基础信息,即数字地图,它将为信息时代地理信息的应用发展提供最可靠的保障。
数字化自动成图作业过程中，外业数据采集我校所用的设备有南方、尼康、徕卡和拓普康等仪器，内业成图用南方CASS软件。
面对众多的作业工具，如何组织好外业数据采集并且使外业数据能够顺利进入内业平台以提高作业效率，这是一个外业测绘者比较感兴趣的问题。
众所周知，全野外数字化作业流程可以概括为图1-1。
图1-1野外数字化作业流程
“简码记录法”，采取简洁的图形信息码表达地图信息，在采集地物坐标时同时输入图形信息码。
“简码记录法”定位在不牺牲外业采集速度；不增加观测员记忆负担；以最精简的地物地形编码录入；替代野外人工绘制草图；减轻内业工作量。
第2章已有资料分析利用
2.1测区概况
黄河水利职业技术学院新校区位于开封市西北角，东临黄河大街，北临北环路，西邻夷山大街，东临东京大道，与河南大学比邻，新校区东西长782米，南北长985米，南侧有宽约80米的地下古城墙遗址，南侧有贯穿东西的城市绿化带。
学校内部地势平坦，有教学楼，宿舍楼，食堂，绿化带，大小湖泊，篮球场，体育场，假山等。
数字测图技术是黄河水利职业技术学院的省级精品课程，在开封市享有很高的知名度，学院测绘工程系应生产单位要求，着力发展工程测量学和数字测图学科，培养出更加优秀的毕业生，为国家的生产建设贡献力量。
2.2测区资料
（1）黄河水院新校区鸟瞰图2-1
（2）黄河水院新校区控制点分布示意图2-2
（3）黄河水院新校区控制点成果表（开封城建坐标系）
（4）测区已知控制点成果表2-1
选用黄河水利职业技术学院两个E级GPS点H048、H033作为已知控制点
表2-1已知控制点
点号
横坐标X（m）
纵坐标Y（m）
高程H（m）
H048
53341.0790
47522.3960
73.7820
H033
52795.2250
47474.1680
73.9540
图2-1鸟瞰图
图2-2控制点分布图
第3章控制测量技术设计
3.1平面控制测量
根据测区需求，在所在测区实地进行首级平面、高程控制网的布设，并保证点与点之间通视，三角网形最好接近正三角形；保证其控制网有足够的精度要求，并且把该控制网布设成为三角控制网。
对已有控制网成果的精度分析，实测部分角度和边长，掌握起算数据的精度情况。
根据控制网的用途、工程规模、类型及建筑布置、精度要求来确定控制网的等级；根据测区地形、起算点情况及使用的仪器设备来确定控制网的类型。
本次校内实习采用导线法。
3.1.1导线测量
本次采用全站仪测二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，全站仪使用的拓普康GTS332N全站仪。
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。
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，导线越长，要求起算数据与本次测量精度越高，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。
各等级导线测量的主要技术要求，应符合3-1表的规定。
等级
附合导线
长度（km）
平均
边长（km）
每边测
距中误差（mm）
测角中误差（″）
导线全长相对闭合差
方位角闭合差（″）
测回数
DJ1
DJ2
DJ6
三等
30
2.0
13
1.8
1/55000
±3.6
6
10
—
四等
20
1.0
13
2.5
1/35000
±5
4
6
—
一级
10
0.5
17
5.0
1/15000
±10
—
2
4
二级
6
0.3
30
8.0
1/10000
±16
—
1
3
三级
—
—
—
20.0
1/2000
±30
—
1
2
表3-1导线测量的主要技术要求：
注：
1．当测区测图的最大比例尺为1：
l000，一、二、三级导线的导线长度、平均边长可适当放长，但最大长度不应大于表中规定相应长度的2倍。
2．当导线平均边长较短时，应控制导线边数不超过表3-3相应等级导线长度和
平均边长算得的边数；当导线长度小于表3-3规定长度的1／3时，导线全长的绝对闭合差不应大于13cm。
3.1.2导线测量成果
1.在校园内选择的导线路线如图3-1
图3-1导线路线
2.导线内页成果如图3-2
图3-2内页成果
控制网平差报告
[控制网概况]
计算软件：
南方平差易2005
网名：
计算日期：
2014-05-17
观测人：
记录人：
计算者：
检查者：
测量单位：
备注：
平面控制网等级：
国家四等，验前单位权中误差：
2.50（s）
已知坐标点个数：
2
未知坐标点个数：
5
未知边数：
6
最大点位误差[3]=0.0062（m）
最小点位误差[5]=0.0025（m）
平均点位误差=0.0042（m）
最大点间误差=0.0055（m）
最大边长比例误差=40356
平面网验后单位权中误差=2.32（s）
[边长统计]总边长：
816.503（m）,平均边长：
136.084（m）,最小边长：
85.704（m）,最大边长：
193.943（m）
[闭合差统计报告]
序号:
<1>:
闭合导线
路径：
[3-4-5-h048-1-2]
角度闭合差=5.00（s）,限差=±18.37（s）
fx=0.008（m）,fy=-0.004（m）,fd=0.009（m）
总边长[s]=816.503（m）,全长相对闭合差k=1/92793,平均边长=136.084（m）
[起算点数据表]
点名
X（m）
Y（m）
H（m）
备注
h047
53326.4970
47607.5820
h048
53343.8640
47524.4960
[方向观测成果表]
测站
照准
方向值（dms）
改正数（s）
平差后值（dms）
备注
h048
h047
0.000000
5
3.522800
-0.93
3.522707
1
77.295400
0.93
77.295493
1
h048
0.000000
2
129.371200
-0.68
129.371132
2
1
0.000000
3
143.522500
-2.09
143.522291
3
2
0.000000
4
70.025000
-3.87
70.024613
4
3
0.000000
5
135.505600
-0.86
135.505514
5
4
0.000000
h048
166.591600
0.64
166.591664
[测站观测成果表]
测站
照准
测站数
改正数（m）
平差后值（m）
方位角（dms）
h048
5
88.2920
0.0010
88.2930
105.404950
h048
1
193.9430
0.0011
193.9441
179.181736
1
2
85.7040
-0.0003
85.7037
128.552868
2
3
158.0900
-0.0013
158.0887
92.475159
3
4
193.8840
-0.0007
193.8833
342.503772
4
5
96.5900
0.0006
96.5906
298.413286
5
h048
88.2920
0.0010
88.2930
285.404950
[平面点位误差表]
点名
长轴（m）
短轴（m）
长轴方位（dms）
点位中误差（m）
备注
1
0.0029
0.0020
96.465837
0.0036
2
0.0041
0.0023
82.594451
0.0047
3
0.0056
0.0026
47.444158
0.0062
4
0.0030
0.0026
167.270334
0.0039
5
0.0021
0.0013
109.151953
0.0025
[平面点间误差表]
点名
点名
长轴MT（m）
短轴MD（m）
D/MD
长轴方位T（dms）
平距D（m）
备注
h048
5
0.0025
0.0021
41340
109.151953
88.2930
h048
1
0.0036
0.0020
95019
96.465837
193.9441
1
2
0.0036
0.0020
95019
96.465837
85.7037
2
3
0.0027
0.0021
40356
91.351520
158.0887
3
4
0.0027
0.0021
40356
91.351520
193.8833
4
5
0.0039
0.0021
74287
88.272487
96.5906
[控制点成果表]
点名
X（m）
Y（m）
H（m）
备注
h047
53326.4970
47607.5820
已知点
h048
53343.8640
47524.4960
已知点
1
53149.9342
47526.8491
2
53096.0868
47593.5242
3
53088.3706
47751.4245
4
53273.6270
47694.2333
5
53320.0009
47609.5031
3.2导线点选点注意事项
3.2.1导线点位的选定，应符合下列规定：
（1）点位应选在、稳固可靠、便于保存的地方，视野应相对开阔，便于加密、
扩展和寻找，为了保证测量精度，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,但考虑到学校实习时仪器的安全问题，我们学校的地物地形比较简单，所以会选择在土质比较松软的草地上，以减少仪器意外被摔造成的伤害。
（3）相邻点之间应通视良好，其视线距障碍物的距离三、四等不宜小于1．5m；四等以下宜保证便于观测，以不受旁折光的影响为原则。
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，校园里还应考虑仪器的安全，尽量选择在草地或土质路面上，若必须在水泥地上时应该避开同学经常路过的地方，并做好防护。
（5）在选点的同时要充分利用以有控制点按要求进行做控制点的点之记。
（6）当采用电磁波测距时，相邻点之间视线应避开烟囱、散热塔、散热池等发热体及强电磁场。
3.3水平角观测注意事项
3.3.1方向观测法应符合的规定
水平角观测宜采用方向观测法，并符合下列规定：
1.方向观测法的技术要求，不应超过3-2表的规定
表3-2水平角方向观测法的技术要求表
等级
仪器精度等级
光学测微器两次重合读数之差（"）
半测回归零差（"）
一测回内2c互差（"）
同一方向各测回较差（"）
四等及以上
1"仪器
1
6
9
6
2"仪器
3
8
13
9
一级及以下
2"仪器
-
12
18
12
6"仪器
-
18
-
24
注：
1.全站仪、电子经纬仪水平角观测时不受光学测微器两次重合读数之差指标的限制。
2.当观测方向的垂直角超过±3°的范围时，该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较，其值应满足表十一测回内2C互差的限值。
2.当观测方向小于等于3个时，可不归零。
3.当观测方向多于6个时，可进行分组观测。
分组观测应包括两个共同方向（其中一个为共同零方向）。
其两组观测角之差，不应大于同等级测角中误差的2倍。
分组观测的最后结果，应按等权分组观测进行测站平差。
4.水平角的观测值应取各测回的平均数作为测站成果。
3.3.2水平角观测的测站作业应符合的规定
水平角观测的测站作业，应符合下列规定：
1）仪器或反光镜的对中误差不应大于2mm。
2）水平角观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心不宜超过1格。
四等及以上等级的水平角观测，当观测方向的垂直角超过±3°的范围时，宜在测回间重新整置气泡位置。
有垂直轴补偿器的仪器，可不受此款的限制。
3）如受外界因素（如震动）的影响，仪器的补偿器无法正常工作或超出补偿器的补偿范围时，应停止观测。
3.3.3水平角观测误差超限处理
水平角观测误差超限时，应在原来度盘位置上重测，并应符合下列规定：
（1）一测回内2C互差或同一方向值各测回较差超限时，应重测超限方向，并联测零方向。
（2）下半测回归零差或零方向的2C互差超限时，应重测该测回。
（3）若一测回中重测方向数超过总方向数的1／3时，应重测该测回。
当重测的测回数超过总测回数的1／3时，应重测该站。
3.3.4其他注意事项
（1）首级控制网所联测的已知方向的水平角观测，应按首级网相应等级的规定执行。
（2）每日观测结束，应对外业记录手簿进行检查，当使用电子记录时，应保存原始观测数据，打印输出相关数据和预先设置的各项限差。
3.4距离测量注意事项
3.4.1仪器的选用及标称精度
（1）一级及以上等级控制网的边长，应采用中、短程全站仪或电磁波测距仪测距，一级以下也可采用普通钢尺量距。
（2）中、短程测距仪器的划分，短程为3km以下，中程为3～15km。
（3）测距仪器的标称精度，按公式3-1表示。
mD＝a+b×D（3-1）
式中mD——测距中误差（mm）；
a——标称精度中的固定误差（mm）；
b——标称精度中的比例误差系数（mm／km）；
D——测距长度（km）。
（4）测距仪器及相关的气象仪表，应及时校验。
当在高海拔地区使用空盒气压表时，宜送当地气象台（站）校准。
3.4.2边长测距的主要技术要求
各等级控制网边长测距的主要技术要求，应符合3-3表的规定。
表3-3各等级控制网边长测距的主要技术要求
等级
闭合环或附合
导线长度（km）
平均边长
（m）
测距中误差
（mm）
测角中误差
（″）
导线全长
相对闭合差
三等
15
3000
≤±18
≤±1.5
≤1/60000
四等
10
1600
≤±18
≤±2.5
≤1/40000
一级
3.6
300
≤±15
≤±5
≤1/14000
二级
2.4
200
≤±15
≤±8
≤1/10000
三级
1.5
120
≤±15
≤±12
≤1/6000
注：
1.导线网中结点与高级点间或结点与结点间的导线长度不应大于附合导线规定长度的0.7倍；
2.当附合导线长度短于规定长度的1/3时，导线全长的绝对闭合差不应大于13cm；
3.光电测距导线的总长和平均边长可放长至1.5倍，但其绝对闭合差不应大于26cm。
当附合导线的边数超过12条时，其测角精度应提高一个等级；
4.导线相邻边长之比不宜超过1：
3。
3.4.3测距作业应符合的规定
测距作业，应符合下列规定：
（1）测站对中误差和反光镜对中误差不应大于2mm。
（2）当观测数据超限时，应重测整个测回，如观测数据出现分群时，应分析原因，采取相应措施重新观测。
（3）四等及以上等级控制网的边长测量，应分别量取两端点观测始末的气象数据，计算时应取平均值。
注：
每日观测结束，应对外业记录进行检查。
当使用电子记录时，应保存原始观测数据，打印输出相关数据和预先设置的各项限差。
第4章全站仪野外数据采集
4.1碎部点采集技术依据
数字测图测量规范（规程）是国家测绘管理部门或行业部门制定的技术法规，本次数字测图技术设计依据的规范（规程）有：
（1）《1：
500、1：
1000、1：
2000地形图图式》（GB/T7929-1995）；
（2）《1：
500、1：
1000、1：
2000地形图数字化规范》（GB/T17160-1997）；
（3）《1：
500、1：
1000、1：
2000地形图要素分类与代码》（GB/T14804-93）；
（4）《工程测量规范》（GB50026-2007）、《城市测量规范》（CJJ/T8-2011）等；测图方法与技术要求（见表4-1）
表4-1全站仪测图的最大测距长度
比例尺
最大测距长度（m）
地物点
地形点
1：
500
160
300
注：
《工程测量规范》（GB50026-2007）。
本次全站仪测图采用测记法。
测图时，当布设的图根点不能满足需要时，可采用全站仪增设少量测站点。
全站仪测图的仪器安置及测站检测，应符合：
仪器对中偏差不应大于5mm，仪器高和反光镜高的量取应精确到1mm；应选择较远的图根点作为测站定向点，并施测另一图根点的坐标和高程，作为测站检核，检核点的平面位置较差不应大于图上0.2mm，高程较差不应大于等高距的1/5；作业过程中和作业结束前，应对定向方位进行检查。
当采用测记法作业时，应按测站绘制草图，并对测站进行编号，测站编号应与仪器的记录点号相一致，草图的绘制，草图绘制基本原则是：
草图要能正确反映实际地物内部及地物间的关系，至少绘制草图人员要必须看得懂草图含义，草图上碎部点编号要严格与全站仪上数据编号一致，因此在碎部点采集过程中草图人员和观测人员要经常和对点号，防止出现连环错位，宜简化标示地形要素的位置、属性和相互关系等。
测图的时候，必须遵循一个基本原则：
从高到低，即当高等级边界和低等级边界重合了，要舍弃低等级的边界，绘制高等级边界，因此在测和绘的过程中严禁出现同一边界重复绘制的现象。
测量过程中地物要素的取舍要取决于测图比例尺和《1：
500、1：
1000、1：
2000地形图图式》中相关规定进行，切不可自作主张，为图方便随便舍弃一些重要必测的地物。
具体要点如下：
（1）点状要素（独立地物）能按比例表示时，应按实际形状采集，不能按比例表示时应精确测定其定位点或定线点。
有方向性的点状要素应先采集其定位点，再采集其方向点（线）。
（2）具有多种属性的线状要素（线状地物、面状地物公共边、线状地物与面状地物边界线的重合部分），只可采集一次，但应处理好多种属性之间的关系（就高不就低原则）；
（3）线状地物采集时，应视其变化测定，适当增加地物点的密度，以保证曲线的准确拟合；
（4）碎部点采集与控制测量同时进行时，碎部点坐标应以经平差后的控制点坐标计算得到，当控制测量成果检核超限时，测量控制点应重测，且重新计算碎部点坐标（一步测量法）；
（5）各类建筑物、构筑物及主要附属设施数据均应采集。
房屋以墙为主，临时性建筑物可舍去。
对居民区可视测图比例尺大小或需要适当加以综合。
建筑物、构筑物轮廓凸凹在图上小于0.5mm时，可予以综合；
（6）地上管线的转角点均应实测，管线直线部分的支架线杆和附属设施密集时，可适当取舍；
（7）水系及附属物，应按实际形状采集。
水渠应测记渠底高程，并标记渠深;堤、坝应测记顶部及坡脚高程;泉、井应测记泉的出水口及井台高程，并测记井台至水面深度；
（8）地貌一般以等高线表示，特征明显的地貌不能用等高线表示时，应以符号表示。
山顶、山脊、及倾斜变换处，应测量高程点；
（9）一年分几季种植不同作物的耕地，以夏季主要作物为准;地类界与线状地物重合时，按线状地物采集；居民地、机关、学校、山岭、河流等有名称的应标注名称
4.2碎部数据采集要求
碎部测量即地形特征点（碎部点）的采集．在完成图根点加密和图根导线测量后，即可进行下面的碎部点采集．但在出测前必须做好准备工作:
1.仪器器材的准备
实施数字测图前，应准备好仪器、器材,主要包括：
全站仪、脚架、备用电池、反光棱镜、皮尺或钢尺、支点笔等．全站仪应提前充电．
2.成果、资料的准备
收集自己测区范围内所要使用的控制点成果,已知控制点三维坐标。
3.碎部点选择注意事项：
在测量的过程中，碎部点的取舍和测量至关重要，测点过密，造成成图密集，不该要的要了；测点过少，没有把握地形的基本要素，因此对于碎部点的确定，就注意以下几点。
（1）建筑物比较方正的可只需测出三点，第四点可由计算机来完成，这就更要求草图绘制人员的事先观察，有些建筑物可能看起来较方正，其实是不规则的多边形，则需要全部实测点位。
（2）不规则的地貌应尽量能多测一些点，因为在传统测图中一些细小的变化可通过手工来完成，但计算机的模拟是无法比较真实的反映出这些实际地形的。
（3）对于一些重要的无法通视的观测点，应通过一定的位移来替代观测或者需要通过举高支杆来观测，这样的点要在草图上详细注记。
（4）能够测量到的点尽量实测，尽量避免用皮尺（钢尺）量取。
因为用全站仪所测量的速度远非皮尺量取所能比的，而且精度也会高些。
（5）同一类地物（貌）应先测，以避免内业造成一些不必要的麻烦，当然，根据实地的实际情况，可作灵活的运用。
同时，也方便测站上观测人员的数字及字母输入。
（6）测等高线时，除了测量特性线外，还应尽量多测一些加密的点，以满足计算机建模的需要，也能更加详尽地把映出地貌。
第五章数据编码
野外数据采集仅用全站仪测定碎部点的位置（坐标）是不能满足计算机自动成图要求的,还必须将地物点的连接关系和地物属性信息（地物类别等）记录下来。
一般按一定规则构成的符号串来表示地物属性信息和连接信息,这种有一定规则的符号串称为数据编码。
5.1数据编码的定义规则
1.数据编码有1-3位，第一位是英文字母，大小写等价，后面是范围为0-99的数字，无意义的0可以省略，例如，A和A00等价、F1和F01
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