矿山测量专业毕业论文09665.docx
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矿山测量专业毕业论文09665
矿山测量专业毕业论文09665
题目:
数字化测图的方法与实践体会
专业:
矿山测量
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摘要
本设计主题为:
数字测图是实施，结合实际主要从图根控制网的设计布设、实测和利用全站仪对碎步点进行的采集方法以及碎步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运用，以及大比例尺测图的方案;最终使用全站仪测出符合红河县规划局要求的大比例尺数字地形图，数字化测图以其成图精度高，成图周期短，即用即测，快速建立城市大比例尺基础地理信息数据库的特点，已被一些城市建设规划管理的领导所青睐和引用。
数字测图的基本思想是将地面上的地形和地理要素（或称模拟量）转换为数字量，然后用计算机对其进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时有图形输出设备（如显示器、绘图仪）输出地形图或各种专题图图形。
将模拟量转换为数字这一过程通常称为数据采集。
也就是通过采集有关的绘图信息并及时记录在数据终端，然后在室内通过数据接口将采集到的数据传输给计算机，并由计算机对数据进行处理，再经过人机交互的屏幕编辑形成绘图数据文件，最后由计算机控制绘图仪自动绘制所需的地形图，最后由磁盘、光盘和硬盘等储存介质保存电子地图。
数字测图生产成品虽然仍然提供图解地形图为主，但是它以数字形势保存着地形模型及地理信息。
关键词:
数字测图;全站仪;地形图，计算机GPS
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前言…………………………………………………………………………3
第一章概述……………………………………………………………………………4
第1节测区概况……………………………………………………………………………4
第2节作业依据和已有测绘资料…………………………………………………………………4第二章碎步点野外数据采集……………………………………………6
第1节全站仪测图方法与技术要求„„„„„„„„„„„„„„„„6
第2节全站仪碎步点采集„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
第3节解析碎步点测量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
第4节碎步点采集的特殊情况„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
第5节绘制测站草图及展点„„……………………„„„„„„„„„„„„„„„8第三章内业数字化成图………………………………………9
第1节数据传输及展点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
第2节数字化成图作业步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
第3节各类地物绘制要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
第4节地形图的修测与编绘„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17
第5节地形图的编绘„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18第四章提交的资料„„„„„„„„„„„„„………………„„„„„„„„„„18结束语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18
致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19
参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19
前言
数字测图（DigitalSurveyingandMapping，DSM）系统是以计算机及其软件为核心在外接输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。
利用全站仪、GPS等设备进行数据采集，数字地图（DigitalMap）以数字形式存贮在磁盘、磁带、光盘等介质上的地图。
数字测图主要作业过程为三个步骤:
数据采集、数据处理及地形图的数据输出（打印图纸、提供软盘等）。
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现在，随着数字测图仪器、电脑和软件的发展，传统的测绘方法因此而发生了巨大的变化。
以全站仪为代表的智能化、数字化测绘仪器，使三维数据自动采集、传输、处理的测量数据处理系统得以实现，从而减轻了测绘人员的工作强度，提高了效率，缩短了人员培训时间，测绘精度也得到了保证和提高。
科学技术的进步，信息化测量仪器--全站型电子仪器的广泛应用，以及微型电脑硬件和软件技术的迅猛发展与渗透，促进了地形测绘的自动化，并成为大比例尺地形测量全面革新的最积极、最有活力的因素和最可靠的技术保障。
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。
第一章概述
第1节测区概况
乐育乡位于乡境中北部，距县城23公里，世居哈尼、彝、汉等民族，全乡国土面积92平方公里，辖6个村委会，51个自然村，80个村民小组，与迤萨镇、浪堤、架车、宝华乡接壤。
全乡总人口22696人，2007年农村经济总收入7905万元，财政总收入达16.1万元，人均有粮334公斤，人均纯收入1649元。
第2节作业依据和已有测绘资料
1、乐育乡控制点成果表。
2、乐育乡控制点基本位置图
3、乐育乡1:
500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乐育乡1:
500地形图
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4、本次作业的平面坐标系为红河县城建坐标系，与国家54、80、2000坐标系相关联，其基准与国家参考椭球的基准保持一致。
平面控制点:
“LY06”、（平面动态RTK高程四等水准联测）“LY06”152”（平面动态RTK高程四等水准联测）保存完好，符合测量要求，能够保证测量精度，且位于测区附近，作为本次测量的基准点（见表1）。
表1已知平面控制点
点号纵坐标X（m）横坐标Y（m）高程
2580714.122501508.6061572.208LY5
LY62581058.718500873.3001513.317
高程控制点:
“H019”、“H051”，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.
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第二章碎部点野外数据采集
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/T20257-2007）;
（2《1:
500_1:
1000_1:
2000_外业数字测图技术规程》（GBT_14912-2005）
（3）《1:
500、1:
1000、1:
2000地形图要素分类与代码》（GB/T14804-93）;
（4）《大比例尺地形图机助制图规范》（GB14912-94）;
（5）《工程测量规范》（GB50026-2007）等;
第1节全站仪测图方法与技术要求
1.1全站仪测图的仪器安置及测站检核
全站仪测图的仪器安置及测站检核，应符合下列要求:
1）仪器的对中偏差不应大于5mm，仪器高和反光镜高的量取应精确至lmm。
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2）
测站检核。
检核点的平面位置较差不应大于图上0（2mm，高程较差不应大于基本等高距的1,5。
3）作业过程中和作业结束前，应对定向方位进行检查。
1.2全站仪测图的测距长度规定
全站仪测图的测距长度，不应超过表4的规定。
表4全站仪测图的最大测距长度
最大测距长度（m）
比例尺
地物点地形点
1:
1000300500
注:
出自于《工程测量规范》（GB50026-2007）。
当布设的图根点不能满足测图需要时，采用极坐标法增设少量测站点。
1.3数字地形图测绘需符合的要求
数字地形图测绘，应符合下列要求:
1）当采用草图法作业时，应按测站绘制草图，并对测点进行编号。
测点编号应与仪器的记录点号相一致。
草图的绘制，宜简化表示地形要素的位置、属性和相互关系等。
2）当采用编码法作业时，宜采用通用编码格式，也可使用软件的白定义功能和扩展功能建立用户的编码系统进行作业。
3）当采用内外业一体化的实时成图法作业时，应实时确立测点的属性、连接关系和逻辑关系等。
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4）在建筑密集的地区作业时，对于全站仪无法直接测量的点位，可采用支距法、线交会法等几何作图方法进行测量，并记录相关数据。
1.4全站仪测图野外数据采集
全站仪测图，可按图幅施测，也可分区施测，按图幅施测时，每幅图应测出图廓线外5mm，分区施测时，应测出区域界线外图上5mm。
最后对采集的数据应进行检查处理，删除或标注作废数据、重测超限数据、补漏错漏数据，对检查修改后的数据，应及时与计算机联机通信，生成原始数据文件并做备份。
第2节全站仪碎部点采集
地形测量在完成地形控制测量后，就要进行地形测图。
地形测图是以控制点为基础，按一定的要求和规则，将地面上各种地物、地貌测绘到图纸上。
地形测量中需要将地物、地貌的特征点测绘到图纸上，这些特征点又称为碎部点。
相对于地形控制而言，测绘具体的地物和地貌是测区碎部，因此称为地形碎部测绘。
大比例尺数字测图野外数据采集按碎部点测量方法，分为全站仪测量方法和GPS-RTK测量方法。
本次测图，主要采用全站仪测图方法。
地面上的地物、地貌形态虽然多种多样，但这些形态总是可以概括、分解成各种几何形体的。
而任何几何形体都是不同的面构成的，任何面又都可由一些具体决定性的点所连成的直线或曲线来确定。
可以说，各种地物、地貌的形态最终是由点决定的。
我们把决定地物、地貌形态的点称为地物特征点或地貌特征点。
地貌特征点和地物特征点统称碎部点。
碎部测量实际上就是测定地物、地貌碎部点在图上的点位及其高程，然后依次描绘出各种地物、地貌。
第3节解析碎部点测量
在等级控制点、图根导线点或支导线点上按极坐标法直接测定下列碎部点坐标:
（1）、永久性建、构筑物的主要拐角点，具有方位意义的独立点;
（2）、道路、河流、沟、塘的特征点，桥、闸的特征点;
（3）、主要道路上的各类检修井，电力、通讯线路上的电线铁塔;
（4）、图幅拼接线上的若干明显细部位，保证必要精度;
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第4节碎部点采集的特殊情况
在进行碎部点采集时往往会遇到一些特殊情况。
对于比较复杂的地方通视一定不好，也许将棱镜举高能采到点，若就几个点还行，点多时这么采点测出的地物一定偏差很大，因此就应该找一个视野开阔的地方支一站过去再测，这样往往会事半功倍。
当对多点房屋进行采点时，有时一些拐角会被挡住，同时支站过去测有没意义，此时应在此拐角一边延长线上的某处采一点，在用钢尺量出此处到拐角的距离并及时标注到草图上。
对于一些电杆、通信杆、路灯等地物棱镜无法放置正中，此时采点时应该采用偏心去采;对于一些直径较大的烟囱、广告牌等应该在其外围采集三个点。
对于钢尺无法去量距时应用测距仪去测距。
此外在采集碎部点的同时要按规定将高程点进行采集，直接在编号前加上一个字母以示区别就行了。
注意:
碎部点测量采用带有内存的全站仪，在正确设置好测站与定向点（包括仪器高和占标高）后，首先要对相邻已知点的边长及高差进行检核，不符值在5厘米以内可以直接采集碎部点，超过5厘米的应查明原因，选择正确点使用。
散点高程施测采用全站仪，在碎部点采集完后，采集高程点，高程点宏观上要分布均匀，微观上要注意测量道路交叉口，桥，闸，宅基地等位置高程点，高程点注记取位至厘米。
第5节绘制测站草图及展点
在采集细部点的同时，应在采集数据的现场，实时绘制测站草图。
草图内容包括:
测站点点号，碎部点编号及属性，地物、地形、地貌轮廓，本测站起止碎部点编号，测量时间，草图绘制人员。
只要绘制好测站草图，才有利于内业电子成图及查图。
草图应列入上交资料。
每天测完后要及时将全站仪中的坐标数据与CASS软件直接通讯到微机中，与控制点一并展绘。
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第三章内业数字化成图
数字化作业采用南方CASS8.0版地形地籍测成图系统，本系统基于AutoCAD2004平台，图式运用规范、图形美观;具备GIS国标属性代码，可拓展性强。
CASS系统为数字测图提供了多种成图方法:
简编码自动成图法，引导文件自动成图法，测点点号定位成图法，屏幕坐标定位成图法和电子平板测图法等。
在上述方法中，除电子平板测图法外，其余均为测记式成图法。
即把野外采集的数据存储在电子手簿或全站仪的内存中，同时绘制草图，回到室内后再将数据传输到计算机内，对照草图完成各种绘制编辑工作，最后形成地形图。
其中，引导文件自动成图法、测站点点号定位成图法、屏幕坐标定位成图法适用于无码作业。
本次地形测量使用多种方法相结合的成图法。
第1节数据传输及展点
内业数据的处理，一般需要把数据记录设备中的数据按一定的格式传输到计算机中，形成一个供内业处理时使用的文件。
该文件用来存放从全站仪传输过来的坐标数据，即称其为“坐标数据文件”，坐标数据文件用户可按需要自行命名，但后缀应为“DAT”该文件数据格式为:
总点数N
点号1，Y1,X1,H1
点号2，Y2,X2,H2
„„
点号n，Yn,Xn,Hn
然后开始在CASS软件中执行。
执行下拉菜单“数据/读全站仪数据”命令，在“全站仪内存数据转换”对话框中的“全站仪内存文件”文本框中，输入需要转换的数据文件名和路径，在“CASS坐标文件”文本框中输入转换后保存的数据文件名和路径。
这两个数据文件名和路径均可以单击“选择文件”，在弹出的标准文件对话框中输入。
此外在数据传输时，计算机与全站仪双方通讯都要预置相同的通讯参数（波特率、校验位、数据位和终止符等）这样才能保证进行正常的数据通讯。
最后单击“转换”并即完成数文件格式转换。
附全站仪数据传输的步骤:
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打开CASS软件后选择选择数据?
读取全站仪数据?
全站仪内存数据转换，如下图所示:
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当设定文件名后存储在计算机磁盘或U盘后便可以使用这些数据了～当打开坐标数据文件将会看到这样的数字成果:
LY3,LY3,501795.843,2581037.405,1538.979H1,H1,501741.151,2580985.756,1534.082H2,H2,501747.756,2580986.615,1534.406
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H3,H3,501754.040,2580992.345,1535.030H4,H4,501761.828,2581002.052,1535.846H5,H5,501766.684,2581011.141,1536.572H6,H6,501774.537,2581020.501,1537.274H7,H7,501785.483,2581030.747,1538.235H8,H8,501803.359,2581038.532,1539.274H9,H9,501819.399,2581029.037,1539.828H10,H10,501813.701,2581036.999,1539.829H11,H11,501810.996,2581032.795,1539.228H12,H12,501823.057,2581032.041,1540.323H13,H13,501795.695,2581031.828,1538.316H14,H14,501785.987,2581024.466,1537.758H15,H15,501755.826,2580987.563,1535.104H16,H16,501749.994,2580982.036,1534.739H17,H17,501743.199,2580978.650,1534.403H18,H18,501730.728,2580976.276,1534.001H19,H19,501760.498,2581011.222,1535.659H20,H20,501767.104,2581024.145,1536.431H21,H21,501773.019,2581032.644,1536.841H22,H22,501707.799,2580984.941,1532.687接着再执行下拉菜单“绘图处理/定显示区”确定绘图区域;执行下拉菜单“绘图处理/展野外测点点位”，如图:
效果图:
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即在绘图区得到展绘好的碎部点点位并输入测图比例尺，结合野外绘制的草图绘制地物;再执行下拉菜单“绘图处理/展野外点点号”同时将点号给展出.如图:
展野外测点点号后效果图如下:
经过对所测地形图进行屏幕显示，在人机交互方式下进行绘图处理、图形编辑、修改、整饰，最后形成数字地图的图形文件。
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节数字化成图作业步骤第2
1）工作草图阅读
内业作业员首先对野外绘制的工作草图进行充分阅读，了解图内各元素的来龙去脉、相互关系;各类控制点分布情况;乡村路与大车路的区分;电杆的走向、联系;地类界封闭情况;对图内有疑问的地方应及时向外业作业人员提出，予以解决。
2）数字化作业
采用分层、分色的要求表示地物、地貌。
将同一类地物放在同一层次，分色统一，代码到位，尽量使用成图系统的菜单绘制图形，便于合并、缩放、接边、数据提起等再处理工作。
数字化作业时捕捉解析编辑碎部点，若数据与勘丈草图不符，应及时向检查员提出，问题解决后再行作业。
数字化图按一定的顺序进行，对明显的具有分块作用的地物先输入，例如河流、道路等。
然后依元素的主次进行分块作业。
一块图全部输入后即做自查校对，清理差、错、漏。
各图块全部输入后再作通篇阅读。
对规则的地物，如住宅楼等矩形房屋，必须保证图形符合其投影规律，必要时可用辅助线方法得到正确的图形。
第3节各类地物绘制要
1）测量控制点
各等级的平面及高程控制点分别以图式规定的控制点符号表示，控制点的测点位置即为符号的几何中心，控制点必须精确表示，根据测量成果直接展绘。
2）居民地垣栅
居民地是地形图上的主要地物要素，数字化图要准确反映实地各个房屋的外围轮廓和建筑特征。
除个别情况外，一般处理为矩形，凹凸部分要直角拐弯，房屋线要闭合。
房屋的阳台线在折角处要实交。
街区与道路的衔接处应留0.2mm间隔，建筑在陡坎和斜坡上的建筑物按实际位置绘出，陡坎无法绘出时，可移位表示，间隔0.2mm，建筑物与加固石驳可以共线表示。
悬空建筑在水上的房屋与水涯线重合时，房屋照常表示，间断水涯线。
围墙不区分结构性质，用依比例尺符号表示。
直线段较短的围墙，符号无法表示出其短横线的，要用手工补绘，门墩要与围墙相垂直。
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各类型的垣栅如栅栏、栏杆、篱笆、铁丝网等，均用相应的符号表示。
符号一侧有短线的，短线向里绘制。
3）交通及附属设施
道路是连接居民地的纽带，是地面交通运输的主要动脉，各等级的道路用图式规定的相应符号表示，绘制时注意线型及线宽。
双线道路与房屋、围墙、桥梁等高出地面的建筑物边线重合时，可以用建筑物边线代替道路边线，道路边线与建筑物的连接处应间隔0.2mm。
乡村小路、内部道路等用到虚线线型符号的，线型应拟合表示，保证线型的连续性、美观性。
4）水系及附属设施
水系是江、河、湖、海、井、泉、水库、池塘、沟渠等自然和人工水体的总称，水系绘制时应注意区分人工河流和自然河流。
自然河流的边线应圆滑，遇桥梁、水坝、水闸等建筑物应中断，有名称的水系要正确加注。
水涯线与陡坎重合时，可用陡坎边线代替水涯线，水涯线与斜坡脚重合时，在坡脚将水涯线绘出。
5）植被的测绘，应按其经济价值和面积大小适当取舍，并应符合下列规定:
1农业用地的测绘按稻田、旱地、菜地、经济作物地等进行区分，并配置相应符号。
2地类界与线状地物重合时，只绘线状地物符号。
6）地貌宜用等高线表示。
崩塌残蚀地貌、坡、坎和其他地貌，可用相应符号表示。
山顶、鞍部、凹地、山脊、谷底及倾斜变换处，应测注高程点。
露岩、独立石、土堆、陡坎等，应注记高程或比高。
7）管线转角部分，均应实测。
线路密集部分或居民区的低压电力线和通信线，可选择主干线测绘;当管线直线部分的支架、线杆和附属设施密集时，可适当取舍;当多种线路在同一杆柱上时，应择其主要表示。
8）注记
文字注记要使所表示的地物能明确判读，字头朝北，道路、河流名称可随线状弯曲的方向排列，应垂直或平等于线状物体;文字的间隔尺寸最小应为0.5mm;最大间隔不宜超过字大的8位。
注记时应避免遮断主要地物和地形特征部分。
各类注记均放置在“ZJ”层。
地形图上各种名称的注记，应采用现有的法定名称。
附:
地物点平面位置精度限制
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绘制过程中的地形图见下图:
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节地形图的修测与编绘第4
4.1地形图的修测
1地形图修测前应进行实地踏勘，确定修测范围，并制订修测方案。
如修测的面积超过原图总面积的1,5，应重新进行测绘。
2地形图修测的图根控制，应符合下列规定:
1）应充分利用经检查合格的原有邻近图根点;高程应从邻近的高程控制点引测。
2）局部修测时，测站点坐标可利用原图已有坐标的地物点按内插法或交会法确定，检核较差不应大于图上0（2mm。
3）局部地区少量的高程补点，也可利用3个固定的地物高程点作为依据进行补测，其高程较差不得超过基本等高距的1,5，并应取用平均值。
4）当地物变动面积较大、周围地物关系控制不足，应补设图根控制。
3地形图的修测，应符合下列规定:
1）新测地物与原有地物的间距中误差，不得超过图上0（6mm。
2）地形图的修测方法，可采用全站仪测图法和支距法等。
3）当原有地形图图式与现行图式不符时，应以现行图式为准。
4）地物修测的连接部分，应从未变化点开始施测;地貌修测的衔接部分应施测一定数量的重合点。
5）除对已变化的地形、地物修测外，还应对原有地形图上已有地物、地貌的明显错误或粗差进行修正。
6）修测完成后，应按图幅将修测情况作记录，并绘制略图。
第5节地形图的编绘
1地形图的编绘，应选用内容详细、现势性强、精度高的已有资料，包括图纸、数据文件、图形文件等进行编绘。
编绘图应以实测图为基础进行编绘，各种专业图应以地形图为基础结合专业要求进行2
编绘;编绘图的比例尺不应大于实测图的比例尺。
3地形图编绘作业，应符合下列规定:
1）原有资料的数据格式应转换成同一数据格式。
2）原有资料的坐标、高程系统应转换成编绘图所采用的系统。
3）地形图要素的综合取舍，应根据编绘图的用途、比例尺和区域特点合理确定。
4）编绘图应采用现行图式。
5）编绘完成后，应对图的内容、接边进行检查，发现问题应及时修改。
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第四章提交的资料
当整个工程结束后，需提交的资料包括:
1、技术设计书一份。
2、控制成果资料纸质和电子文件各一套
3图根点成果表。
4、1:
500数字化地形图光盘一套。
5、技术总结一份。
结束语
结合地域的实际情况，最终对平面控制网的设计我们采取的是利用全站仪作首级控制网，高程控制布置四等水准网。
这样既节省了时间，也节省了人力。
碎部点采集，我们用的是全站仪。
对比其他测图方法，我觉得全站仪数字测图具有速度快，效率高的特点。
对于观测数据的处理，我们采用绘制测站草图，对碎部点进行编号，然后阅读草图，进行地形图的绘制。
这样避免了编码记忆繁杂的缺点，从而减小了出错的几率，顺利地完成地形图的测绘任
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