《数字化测图技术》实习大纲与指导书.docx
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《数字化测图技术》实习大纲与指导书
内蒙古科技大学
《数字化测图技术》实习
教学大纲及指导书
（工程测量技术专业使用）
李世平编著
高等职业技术学院
2010.05.10
工程测量技术专业《数字化测图技术》实习教学大纲
一、实习性质、目的和任务
《数字化测图技术》实习是工程测量技术专业学生的实践性必修课程。
任务：
掌握全站仪的数据采集、数据处理及室内成图。
目的：
本次实习是在完成《数字化测图技术》理论教学之后进行的，通过实习，使学生能够把学到的理论知识和实际有机的结合起来，充分提高实际操作技能，基本掌握数字化测图的原理与方法。
二、实习内容与要求
实习内容：
1、野外数据采集：
包括图根控制测量和碎部测量。
2、数据的传输：
数据由全站仪传输到计算机，生成图形文件。
3、计算机图形编辑：
利用数字测图软件进行人机交互式的图形编辑与修改。
4、图幅整饰：
地形图的分幅、图廓的自动绘制
5、地形图输出：
绘图仪输出图纸。
实习要求：
1、全面、系统的掌握数字化测图的理论和方法。
2、每组应完成一幅（50cm
50cm）1：
500数字地形图。
3、实际测图过程中，一切操作都应遵循数字化测图图式、规范的要求。
三、实习程序与时间安排
数字测图实习总学时为5周，每周7天，每天2个单元，合计70个单元，每单元实习时间为4小时。
实习时间共5周，具体安排见下表：
顺序
项目
时间天
附注
1
实习动员
1
动员报告、布置任务、小组讨论
2
熟悉地形、踏勘选点
2
测区地形整体了解、确定图根控制点
3
图根控制测量
7
利用全站仪进行图根控制测量
4
野外数据采集
12
利用全站仪采集地形特征点数据
5
数据传输、图形编辑
7
利用测图软件进行图形的编辑
6
图幅整饰
2
地形图的分幅、图廓的自动绘制
7
地形图输出
1
绘图仪输出图纸
8
整理实习报告
3
学生编写实习报告
四、实习方法与指导方式
每4～6人为一组， 本次实习是利用本市的测量实习基地或结合生产实习。
实习的主要方式是野外采集和室内成图。
指导方式：
①现场教学：
采用现场教师边操作、边指导的教学方法，由指导教师边操作示范、边讲授。
然后，由学生自己操作来完成任务。
②室内教学：
根据野外采集的数据，学生进行室内成图，指导教师根据有关（规范）要求，进行检查验收。
五、安全、法制、纪律教育
1、注意人身安全、仪器设备安全。
2、实习期间的各项工作以小组为单位进行。
组长要切实负责，合理安排，使每人都有操作仪器的机会，组员之间应团结协作，密切配合，以确保实习任务顺利完成。
3、实习过程中应严格遵守测量实习中的有关规定。
4、每天出测前和收工时都应清点仪器工具，检查是否带齐或遗失。
每天晚上时间应检查当天外业观测数据并进行内业处理。
每一阶段性工作完成后，要及时收还仪器工具，整理成果资料。
5、严格遵守实习纪律。
病假需有医生证明，事假应经教师批准。
禁止下水游泳，严禁在外宿夜，遵重当地风俗，搞好群众关系；爱护花木、农作物和公共财产．注意饮食和环境卫生。
六、实习笔记、实习报告和作业要求
实习结束后应上交下列资料和成果：
1、实习报告，其内容包括：
⑴实习的目的、任务、内容、地点等；
⑵仪器的校验与校正；
⑶野外数据采集、数据传输、数据处理及成果输出；
⑷实习的收获及建议。
2、数字化地图一张（附在实习报告后面）。
3、上交一张包含每组电子版地图的光盘。
七、考核内容与方式
根据实习大纲要求实习成绩评定方法如下：
1、仪器操作掌握情况（20%）
2、实习期间的表现（实习态度、出勤情况、爱护仪器、遵守纪律等）。
（20%）
3、实习报告质量（30%）
4、数字地图质量（30%）
实习成绩按优、良、中、及格、不及格五级评定，缺勤时间1/3以上按不及格论处。
八、参考资料
1．蒋辉，潘庆林，刘三枝。
数字化测图技术及应用，国防工业出版社。
2．潘正风，杨正尧。
数字测图原理与方法，武汉大学出版社。
3．宋伟东，张永彬等。
数字测图原理与应用，教育科学出版社。
4．李世平，王占利。
数字化测图，教育科学出版社。
5．钟来星，李世平。
数字化测图技术，煤炭工业出版社。
6．李世平。
数字化测图实习指导书，自编教材。
《数字化测图技术》实习指导书
一、规范要求
1、坐标系统可采用国家坐标系、独立坐标系，由实习指导教师统一选定。
2、测图比例尺可选用1:
5001:
10001:
2000，由实习指导教师根据任务和地形情况统一确定。
3、地形图基本等高距根据地形类别和用途的需要，按表1之规定由实习指导教师统一确定。
4、地形图符号注记执行《1:
5001:
10001:
2000地形图图式》（GB/T7929-1995）的规定。
对图式中没有规定的符号，由实习指导教师统一规定，不得自行设计使用。
5、地形图分幅采用正方形,规格为50cm×50cm；图号以图廓西南角坐标公里数为单位编号，X在前，Y在后，中间用短线连接（如：
1:
1000，10.5-21.5）。
表1基本等高距单位：
m
基本等高距
平地
丘陵
山地
高山地
1:
500
0.5
1.0（0.5）
1.0
1.0
1:
1000
0.5（1.0）
1.0
1.0
2.0
1:
2000
1.0
1.0（2.0）
2.0（2.5）
2.0（2.5）
注：
括号内的等高距以用图需要选用。
6、图根控制点相对于起算点的平面点位中误差不超过图上0.1mm；高程中误差不得大于测图基本等高距的1/10。
7、测站点相对于邻近图根点的点位中误差，不得大于图上0.3mm；高程中误差：
平地不得大于1/10基本等高距，丘陵地不得大于1/8基本等高距，山地、高山地不得大于1/6基本等高距。
8、图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差与邻近地物点间距中误差，应符合表2之规定。
表2图上地物点点位中误差与间距中误差（图上mm）
地区分类
点位中误差
邻近地物点间距中误差
城市建筑区和平地、丘陵地
≤0.5
≤±0.4
山地、高山地和设站施测困难的旧街坊内部
≤0.75
≤±0.6
注：
森林隐蔽等特殊困难地区，可按表2中规定值放宽50%。
9、地形图高程精度规定：
城市建筑区和基本等高距为0.5m的平坦地区，其高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不得大于0.15m。
其它地区地形图高程精度应以等高线插求点的高程中误差来衡量。
等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差，应符合表3之规定。
表3等高线插求点的高程中误差
地形类别
平地
丘陵地
山地
高山地
高程中误差（等高距）
≤1/3
≤1/2
≤2/3
≤1
注：
森林隐蔽等特殊困难地区，可按表3中规定值放宽50%。
二、踏勘选点、埋点
（一）仪器工具
每小组携带木桩若干，斧子一把，小钉若干个，选点纸一张。
（二）作业方法
图根控制点应选在土质坚实、便于长期保存、便于仪器安置、通视良好、视野开阔、便于测角和测距、便于施测碎部点的地方。
要避免将图根点选在道路中间。
图根点选定后，应立即打桩并在桩顶钉一小钉或画“＋”作为标志；或用油漆在地面上画“⊕”作为临时标志并编号。
当测区内高级控制点稀少时，应适当埋设标石，埋石点应选在第一次附合的图根点上，并应做到至少能与另一个埋石点互相通视。
各作业小组按明显带状地物如河流、道路等边界划分选点测区，在通视良好的地区以布设三角网为主，在通视情况不好的地区以布设导线为主，建议三角形边长为200m～500m，导线边长为100m～300m。
（三）作业要求
图根点是直接供测图使用的平面和高程依据，宜在各级国家等级控制点、城市等级控制点、控制点下加密。
图根点的密度应根据测图比例尺和地形条件而定，传统测图方法平坦开阔地区图根点的密度不宜小于表4之规定；数字化测图图根点的密度不宜小于表5之规定
表4平坦开阔地区图根点的密度（点/Km2）
测图比例尺
1:
500
1:
1000
1:
2000
图根点密度
150
50
15
表5数字化测图平坦开阔地区图根点的密度（点/Km2）
测图比例尺
1:
500
1:
1000
1:
2000
图根点密度
64
16
4
三、图根控制测量
（一）仪器工具
全站仪，反光棱镜，小钢卷尺等。
（二）作业方法与要求
1、图根平面控制测量
图根平面控制点的布设，可采用图根导线、图根三角锁（网）方法，不宜超过二次附合，图根导线在个别极困难的地区可附合三次。
局部地区可采用光电测距极坐标法和交会点等方法，亦可以采用GPS测量方法布设。
图根导线测量的技术要求应符合表6之规定。
因地形限制图根导线无法附合时，可布设支导线。
支导线不多于4条边，长度不超过450m，最大边长不超过160m。
边长可单程观测1测回。
水平角观测首站应连测两个已知方向，采用DJ6光学经纬仪观测1测回，其它站水平角应分别测左、右角各1测回，其固定角不符值与测站圆周角闭合差均不应超过±40″。
表6图根电磁波测距附合导线的技术要求
比例尺
平均
边长
（m）
导线
全长
（m）
导线全长相对闭合差
（m）
方位角
闭合差
（″）
水平角
测回数（DJ6）
测距
仪器类型
方法与
测回数
1:
500
80
900
≤1/4000
≤±
1
Ⅱ级
单程观测
1
1:
1000
150
1800
1:
2000
250
3000
图根三角锁（网）的平均边长不宜超过测图最大视距的1.7倍。
传距角不宜小于30°，特殊情况下个别传距角也不宜小于20°。
线形锁三角形的个数不应超过12个。
图根三角锁（网）的水平角，应使用DJ6级仪器并采用方向观测法观测1测回。
当观测方向多于3个时应归零。
图根三角锁（网）水平角观测各项限差应符合表7之规定。
表7图根三角锁（网）的技术要求
仪器类型
测回数
测角中误差
半测回归零差
三角形闭合差
方位角闭合差
DJ6
1
≤±20″
24″
≤±60″
≤±
采用交回测量时，其交会角度应在30°～150°之间。
前、侧方交会应有三个方向；后方交会（α+β+δ）不应在160°～200°之间。
交会边长不宜大于0.5M（m）（M为测图比例尺分母），点位应避免落在危险圆范围内。
当局部地区图根点密度不足时，可在等级控制点或一次附合图根点上，采用光电测距极坐标法布点加密，平面位置测量的技术要求应符合表8之规定。
采用光电测距极坐标所测的图根点，不应再行发展，且一幅图内用此法布设的点不得超过图根点总数的30%。
条件许可时，宜采用双极坐标测量，或适当检测各点的间距；当坐标、高程同时测定时，可变动棱镜高度两次测量，以作校核。
两组坐标较差、坐标反算间距较差均不应大于图上0.2mm。
表8光电测距极坐标法测量技术要求
项目
仪器类型
方法
测回数
最大边长
固定角不符值
1:
500
1:
1000
1:
2000
测距
Ⅱ级
单程观测
1
200
400
800
-
测角
DJ6
方向法，连测两个已知方向。
1
-
-
-
≤±40″
注：
1边长不宜超过定向边长的3倍；
2采用双极坐标测量时，每测站只联测一个已知方向，测角、测距均为1测回，两组坐标较差不超限时，取其中数。
图根三角锁（网）和图根导线均可采用近似平差。
计算时角值取至秒。
边长和坐标取至厘米。
单三角锁坐标闭合差，不应大于图上±
（mm）（nt为三角形个数）。
线形锁重合点或测角交会点的两组坐标较差，不应大于图上0.2mm。
实量边长与计算边长较差的相对误差，不应大于1/1500。
2、图根点高程测量
图根点的高程，当基本等高距为0.5m时，应用图根水准、图根光电测距三角高程或GPS测量方法测定；当基本等高距大于0.5m时，可用图根经纬仪三角高程测定。
图根水准测量应起闭于高等级高程控制点上，可沿图根点布设为附合路线、闭合环或结点网，对起闭于一个水准点的闭合环，必须先行检测该点高程的正确性。
高级点间附合路线或闭合环线长度不得大于8Km，结点间路线长度不得大于6Km，支线长度不得大于4Km。
使用不低于DS10级的水准仪（i角应小于30″）,按中丝读数法单程观测（支线应往返测），估读至毫米。
水准测量技术要求应符合表9、表10之规定。
图根水准计算可简单配赋，高程应取至厘米。
表9水准测量的主要技术要求
等级
每公里高差全中误差（mm）
路线长度
（Km）
水准
仪的
型号
水
准
尺
观测次数
往返较差、附合或环线闭合差
与已知
点联测
符合或
环线
平地
（mm）
山地
（mm）
三等
6
≤50
DS1
铟瓦
往返
各一次
往一次
DS3
双面
往返
各一次
四等
10
≤16
DS3
双面
往返
各一次
往一次
五等
15
--
DS3
单面
往返
各一次
往一次
--
注：
L为附合路线或环线长度，n为测站数。
表10水准测量测站限差
等级
视线长度
m
前后视距差
m
前后视距累积差
m
黑红面读数差
mm
黑红面高差之差
mm
四
80
5
10
3
5
等外
100
20
100
4
6
图根三角高程导线应起闭于高等级控制点上，其边数不应超过12条，边数超过规定时，应布设成结点网。
图根三角高程导线垂直角应对向观测；光电测距极坐标法图根点垂直角可单向观测1测回，变换棱镜高度后再测一次；独立交会点亦可用不少于三个方向（对向为两个方向）单向观测的三角高程推求，其中测距要求同图根导线。
图根三角高程测量的技术要求应符合表11之规定。
表11电磁波测距高程导线的主要技术指标
仪器类型
中丝法测回数
指标差较差
垂直角较差
（″）
对向观测高差、单程两次高差较差
（m）
各方向推算的高程较差
（m）
附合或环形闭合差
经纬仪
三角高程测量
光电测距三角高程测量
经纬仪
三角高程测量
光电测距三角高程测量
DJ6
1
对向1
单向2
≤25
≤0.4×S
≤0.2×HC
≤
≤
注：
1S为边长（Km），HC为基本等高距（m），nS为边数，D为距边边长（Km）；
2仪器高和目标高应准确量取至毫米，高差较差或高程较差在限差内时，取其中数。
当边长大于400m时，应考虑地球曲率和折光差的影响。
计算三角高程时，角度取至秒，高差应取至厘米。
四、野外数据采集
（一）仪器工具
全站仪，反光棱镜，小钢卷尺，纸张，铅笔等。
（二）作业方法
①置仪：
在控制点上安置全站仪，检查中心连接螺旋是否旋紧，对中、整平、量取仪器高、开机。
②创建文件：
在全站仪Menu中，选择“数据采集”进入“选择一个文件”，输入一个文件名后确定，即完成文件创建工作，此时仪器将自动生成两个同名文件，一个用来保存采集到的测量数据，一个用来保存采集到的坐标数据。
③输入测站点：
输入一个文件名，回车后即进入数据采集之输入数据窗口，按提示输入测站点点号及标识符、坐标、仪高，后视点点号及标识符、坐标、镜高，仪器瞄准后视点，进行定向。
④测量碎部点坐标：
仪器定向后，即可进入“测量”状态，输入所测碎部点点号、编码、镜高后，精确瞄准竖立在碎部点上的反光镜，按“坐标”键，仪器即测量出棱镜点的坐标，并将测量结果保存到前面输入的坐标文件中，同时将碎部点点号自动加1返回测量状态。
再输入编码、镜高，瞄准第2个碎部点上的反光镜，按“坐标”键，仪器又测量出第2个棱镜点的坐标，并将测量结果保存到前面的坐标文件中。
按此方法，可以测量并保存其后所测碎部点的三维坐标。
同时绘制草图，并保持观测点的点号与草图上的点号一致。
⑤临时测站点的测量：
在数据采集过程中，有些碎部点用已有的控制点无法测到，这时需临时增加一个测站点，临时测设点的测量是根据前述的碎部点测量中的（侧视）菜单进行，只是在测量之前要输入临时测站点的测站名而已，方法不变。
其所得到的坐标数据同样被保存在文件中。
（三）作业要求
测绘等高线时高程点的密度应比白纸测图的密度大，对1：
500比例尺测图一般丘陵地区间距为10～15m，地形突变的地方应加密至6～8m。
观测员与绘草图员相互配合，机内记录点的点号与草图上的点号相对应。
五、数据传输、图形编辑
（一）仪器工具
全站仪，计算机，传输线，草图
（二）作业方法
1．下传碎部点坐标：
完成外业数据采集后，使用通讯电缆将全站仪与计算机的COM口连接好，启动通讯软件，设置好与全站仪一致的通讯参数后，执行下拉菜单“通讯/下传数据”命令；在全站仪上的内存管理菜单中，选择“数据传输”选项，并根据提示顺序选择“发送数据”、“坐标数据”和选择文件，然后在全站仪上选择确认发送，再在通讯软件上的提示对话框上单击“确定”，即可将采集到的碎部点坐标数据发送到通讯软件的文本区。
2．格式转换：
将保存的数据文件转换为成图软件（如CASS）格式的坐标文件格式。
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。
单击“转换”，即完成数据文件格式转换。
3．展绘碎部点、成图：
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”，即在绘图区得到展绘好的碎部点点位，结合野外绘制的草图绘制地物；再执行下拉菜单“绘图处理/展高程点”。
4、选择“测点坐标”定位，使用屏幕右侧菜单区内的“测点点号”项，按提示输入采集文件，并确认。
5、绘平面图：
根据野外所绘草图，利用屏幕右侧菜单逐点绘制，（在绘第一点之前，根据提示要输入绘图比例尺，如1：
500后回车）。
以作居民地为例讲解，移动鼠标至右侧菜单“居民地”处按左键，系统便弹出如图2所示的对话框。
再移动鼠标到“四点房屋”的图标处按左键，图标变亮表示该图标已被选中，然后移鼠标至OK处按左键。
如有操作失误可按回退继续操作。
6、加注记：
利用屏幕右侧菜单的“文字注记”，在左边的文字框或右边的图块框都可以选取，并依照提示完成有关文字的注记。
7、编辑和修改：
对于图形的编辑，CASS5.0提供“编辑”和“地物编辑”两种下拉菜单。
其中，“编辑”是由AutoCAD提供的编辑功能：
图元编辑、删除、断开、延伸、修剪、移动、旋转、比例缩放、复制、偏移拷贝等，“地物编辑”是由南方CASS系统提供的对地物编辑功能：
线型换向、植被填充、土质填充、批量删剪、批量缩放、窗口内的图形存盘、多边形内图形存盘等。
8、绘等高线：
主要步骤如下：
①展高程点：
选择“绘图处理”菜单下的“展高程点”，根据提示输入采集文件，展出全部高程点。
②建立数据地面模型（DTM）：
根据“等高线”菜单下“数据文件生成DTM”，依提示输入采集文件，建立DTM。
③绘等高线：
根据“等高线”菜单下的“绘等高线”，输入适当的等高距，并选择“三次B样条拟合”，即可绘制等高线。
④等高线修剪：
根据“等高线”菜单下的“等高线修剪”，对等高线进行必要修剪。
同时注记计曲线。
（三）作业要求
1、数据传输时全站仪和计算机的参数设置要匹配，否则无法传输。
2、在图形编辑时，要使用一切编辑命令，特别是捕捉命令的使用。
六、图幅整饰、图形输出
（一）仪器工具
计算机、数控绘图仪、图纸
（二）作业方法
1、绘图框：
利用“绘图处理”菜单下的“标准图幅”，并依据提示填入图名、测量员、绘图员、检查员的姓名，图廓西南角点坐标并回车，在“删除图框外实体”前打勾，确认后即可完成一幅图形的绘制。
2、图形文件保存：
根据文件菜单下的图形保存菜单对图形进行保存。
3、打印图形：
在“文件/图形输出”菜单下，根据图纸大小对页面进行设置，打印适当比例尺的地形图。
4、提交成果：
数据采集坐标文件、图形文件、打印平面图。
5、绘图仪地图输出：
选择“文件（F）”菜单下的“绘图输出。
。
。
”项，进入“打印”对话框。
具体输出地图步骤如下：
①“打印设备”选项卡
②“打印设置”选项卡
③单击“完全预览（W）。
。
。
”按钮对打印效果进行预览，最后单击“确定”按钮打印。
（三）作业要求
1．数据处理时，要熟悉所采用软件的工作环境及基本操作要求。
2． 用电缆连接全站仪和计算机时，应选择与全站仪型号相匹配的电缆，小心稳妥地连接。
2010年5月10日
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