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1、毕业设计山东科技大学泰山科技学院毕业设计(论文)设计题目 余杭区1：500大比例尺地形图测绘 院(系) 专业班级 设计人 指导教师 学号 2012年 5月摘要为满足浙江省杭州市余杭区城市总体规划和建设的需要，促进杭州市余杭区城市建设、城市规划及土地管理等方面的需要,建立健全土地管理制度，为今后土地合理规划提供科学依据。本单位（山东正元地理信息工程有限责任公司）承担对此测区1：500地形图测绘成图设计工作。本次设计主要内容包括测区概况，技术路线，控制测量里的平面，高程，图根的控制的工作内容及步骤，数字地形图测量基本要求。主要是通过全站仪对地物、地貌、地界线等进行详细的测量工作。目录第一章 概述

2、11.1 工作目的 11.2 测区概况 2第二章 技术路线 42.1 作业依据 42.2 基本要求 42.3 已有资料的分析 6第三章 数字控制测量 63.1 平面控制测量 63.2 高程控测量 93.3 图根控制测量 9第四章 数字地形图测量基本要求144.1 数字地形图测量方法与要求144.2 数字地形图测绘内容与取舍15第五章 总结与展望18结束语19参考文献19致谢词191 概述1.1 工作目的为了满足杭州市余杭区城市总体规划和建设的需要，杭州市余杭区建设局于2011年10月对2011年余杭区基础测绘1:500全野外数字地形测绘标段、标段、标段进行了公开招标，山东正元地理信息工程有限责

3、任公司（以下简称“山东正元公司”）中该项目标段。1.2 测区概况杭州市余杭区位于杭嘉湖平原南端，西依天目山，南濒钱塘江，是长江三角洲的圆心地。地理坐标为北纬30093034、东经1194012023，东西长约63公里，南北宽约30公里，总面积约1220平方公里。余杭区从东、北、西三面成弧形拱卫杭州中心城区，东面与海宁市接壤，东北与桐乡市交界，北面与德清县毗连，西北与安吉县相交，西面与临安市为邻，西南与富阳市相接。余杭交通便利，环境优越，区位优势明显。沪杭铁路、宣杭铁路、华东地区最大的铁路乔司编组站、沪杭高速、杭宁高速、104国道、320国道、相互贯通的东苕溪、京杭大运河、钱塘江及仅20分钟车程

4、的杭州国际机场，共同构成了水公铁空一体的现代交通网络。本标段位于瓶窑组团102省道以北、老15省道以西，大洋圩河、舟青线以南，西接临安，测绘面积约26.5平方公里。测区内主要包含农村居民点、山地、苗圃、水稻田等。测区及周边主要道路有102省道、老15省道、舟青线等，交通较为便利。主要河流有南苕溪、大洋圩河、太平溪等。测区内房屋建筑约占测区总面积的20%，主要分布在南苕溪两岸、舟青线两侧、老15省道以西，多数村庄依山而建、房前屋后树木、竹林遮挡较为严重；山地、丘陵地约占总面积的60%，树木密集，施测困难；平地约占测区总面积的20%。测区高差在100米左右。本次测绘工期主要在秋、冬、春三季，比较利

5、于开展测量工作。以下分三个地块分别对测区做进一步的介绍。1.2.1 102省道以北、南苕溪以南地块 此地块面积约7.0平方公里，主要为村庄和平地。村庄有南湖村和南峰村，平地部分以种植水稻、旱地为主，地势比较平坦。房屋较为分散，测绘时相对容易。控制测量拟采用RTK应用杭州CORS直接布设图根点，碎部测量计划采用全站仪配合绝缘对中杆（5米）加小棱镜、对讲机，空旷区域也可直接采用RTK进行测量。1.2.2 大洋圩河以南、南苕溪以北地块 此地块地形主要以山地和丘陵为主，包含零星的村庄。山地主要有天打山、半天山、明山、大王山、杨尖山、白虎山等，高程普遍在100米左右，其中半天山高程约120米，面积约13

6、平方公里。山上植被茂密，主要以竹林、杉树和灌木为主，部分竹、树高度达10米，通视条件较差，高差较大，沟壑纵横，地形比较复杂，将给本次测绘工作带来很大的困难。图根控制测量拟采用RTK应用杭州CORS和图根导线的方法进行，碎部测量计划采用免棱镜全站仪配合绝缘对中杆（5米）、大棱镜和GPS-RTK进行测量。1.2.3 竹园村及老15省道以西义桥村地块 此地块主要包括村庄居民点、工业园及丘陵山地，一部分位于老15省道以西至杨梅岭，另一部分为竹园村舟青线以南部分，面积共约6.0平方公里。此区块内居民地及工业园所占比例较大，约为60%，村庄较为分散，村内植被茂密，多为竹林，通视条件较差；工业园区道路宽阔，

7、厂房较大，测绘相对容易。丘陵地约占30%，山地约占10%。图根控制测量拟采用RTK应用杭州CORS和图根导线的方法进行，碎部测量计划采用免棱镜全站仪配合绝缘对中杆（5米）和小棱镜进行。2 技术路线2.1 作业依据1）CJJ 899城市测量规范；2）GB/T 792919951:500 1:1000 1:2000地形图图式，以下简称图式；3）GB 14804931:500 1:1000 1:2000地形图要素分类与代码；4）ZCB0012005浙江省1:500 1:1000 1:2000基础数字地形图产品检验规定和质量评定（试行）；5）DB33/T 55220051:500 1:1000 1:2

8、000基础数字地形图测绘规范；6）CH/T 2009-2010全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范；2.2 基本要求 2.2.1 平面及高程系统按照甲方要求以及杭州市坐标系统的统一性：1）平面坐标采用杭州坐标系，中央子午线为120； 2）高程系统采用1985国家高程基准（复测）。 2.2.2 成图比例尺与等高距1）测绘成图比例尺为1:500；2）地形图图幅分幅按40cm*50cm；3）基本等高距平地为0.5米，山地为1.0米。 2.2.3 精度要求各级控制点相对于邻近高等级点的点位中误差应5cm，图根点的高程中误差相对于起算点不大于1/10基本等高距。1）地物点平面测定精度。地物点相对于

9、邻近图根点的点位中误差，应符合表1的规定。表1 地物点相对于邻近图根点的点位中误差地物点类型点位中误差与间距中误差1:500点位（cm）间距（cm）一类5.05.0二类7.57.5三类25.020.0注：1、间距中误差为同类邻近地物点间距的中误差；不同类邻近地物点间距中误差，不应超过 m间=； 2、一类地物点，指道路、街道、巷道两侧明显建筑拐点； 3、二类地物点，指设站施测困难的明显建筑物拐点及农村居民地明显建筑物拐点； 4、三类地物点，除上述两类地物点以外的其他地物点。2）地形图高程精度。城镇建筑区和平坦地区，其高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不应大于0.15m。等高线插求点相对于邻近

10、图根点的高程中误差应满足表2的规定。表2 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采用等高距0.5m0.5m1.0m1.0m一般地区高程中误差（等高距）1/31/22/31森林隐蔽等特殊困难地区高程中误差0.25m0.37m1.0m1.5m2.3已有资料的分析杭州市余杭区建设局提供测区及其周边四等GPS点29个，一级GPS点168个。成果由杭州余杭测量队采用静态GPS于2010年观测完成，成果平面坐标系统采用杭州坐标系，中央子午线为120，高程基准采用1985国家高程基准（复测）。经实地踏勘，点位埋设良好。该套成果通过浙江省测绘质量监督检验站验收，并经多个工程使用验证精度良好，密度

11、满足要求，可不需进行等级控制，直接用于图根控制。杭州市余杭区建设局提供的1:10000地形图，可作为踏勘、设计、施工调度工作用图。3 数字控制测量3.1平面控制测量 3.1.1 加密GPS控制测量及测区控制测量布网原则加密GPS控制网沿测区外围按点对布设，构成大地四边形组成的网状图形，点对的距离为1-5km左右。组成点对的两点间应互相通视，其间距应大于400m，特殊情况下不短于300m。本控制网约须布置8个GPS控制点，最少须联测3个国家级四等或四等以上平面控制点，3个以上四等水准点或五等水准点，加密GPS控制网采用静态作业模式。测区的加密控制测量采用实时动态GPS（RTK）作业模式，布设为相

12、互通视的点对。3.1.2 加密GPS控制测量技术要求本次加密GPS控制测量按国家E级网要求施测。静态测量仪器采用徕卡500系列GPS接收机；动态实时(RTK)测量徕卡500系列GPS接收机。GPS测量解算及平差软件采用徕卡随机软件SkiPro 3.0.GPS进行后处理及基线解算等。静态GPS观测技术要求：GPS测量基本技术要求规定项目卫星截止高度角同时观测有效卫星数有效卫星总数观测时段时段长度(min)采样间隔S时段中任一卫星有效观测时间(min)E级15491.0453015说明：在时段中观测时间大于15分钟的卫星为有效观测卫星。计算有效观测卫星总数时，应将各时段的有效观测卫星数扣除其间的重

13、复卫星数。观测时长度，应为开始记录数据到结束记录的时间段。使用前GPS接收机应进行全面检验（内容包括一般检视，通电检验，试测检验），每年还要进行定期检验。GPS定位测量所用通风干湿表与空盒气压表应定期送计量部门检验，在有效期内使用。观测时应记录各项气象元素和天气状况，雷电、风暴天气时，不进行观测。3.1.3 观测准备GPS接收机在开始观测前应进行预热和静置，具体要求按接收机操作手册进行。GPS天线定向标志线应指向正北，顾及地磁偏角修正后，其定位误差应不大于53.1.4 GPS观测作业要求观测员必须严格遵守调度命令，按规定时间进行观测作业。经检查接收机电源电缆和天线等各项联结无误后方可开机。开机

14、后经检验有关指示灯和仪表显示正常后方可进行自测试并输入测站名、观测单元和时段等控制信息。接收机启动前与作业过程中，应随时逐项填写测量手薄中的记录项目。接收机开始记录数据后，观测员可使用专用功能键和选择菜单，查看测站信息、接收卫星数、卫星号、卫星健康状况、各通道信噪比、相位测量残差、实时定位的结果及变化、存储介质记录和电源情况等，如发现异常情况或未预料到的情况，应记录在测量手薄的备注栏内，并及时报告组长。每时段观测开始及结束前各记录一次观测卫星号、天气状况、实时定位经纬度和大地高、PDOP值等，当记录气象元素时，每时段气象观测应不少于3次（开始、中间、结束）。观测期间，不得在天线附近50m以内使

15、用电台，10m以内不能使用对讲机或手机通话。一时段观测中不允许进行以下操作：接收机关闭又重新启动；进行自测试；改变卫星仰角限值；改变数据采样间隔；改变天线位置；按动关闭文件和删除文件等功能健。3.1.5 数据处理数据处理采用随接收机配备的商用软件，起算坐标系采用WGS84坐标系。当采用不同类型接收机时，应将观测数据转换成同一格式，基线处理采用广播星历，双差固定解。GPS观测值均应加入对流层延迟修正，对流层延迟修正模型中的气象元素采用标准气象元素模型。3.1.6 重测和补测未按施测方案要求，外业缺测、漏测或数据处理后，观测数据不能满足规定时，有关成果及时补测。对需补测或重测的观测时段或基线，具体

16、分析原因，尽量安排一起进行同步观测。3.1.7 GPS网平差在基线向量检核符合要求后，以三维基准向量及其相应方差协方差作为观测信息，以一个点的WGS84系三维坐标作为起算依据，进行GPS网的无约束平差。基线分量和改正数绝对值应满足下式：Vx3，Vy3，Vz3否则认为该基线或其附近的基线存在粗差，应在平差中采用软件提供的自动方法或人工方法剔除，直至上式满足。然后在WGS-84坐标系下进行二维和三维约束平差。最后固定各已知点的北京坐标及高程进行三维平差。3.1.8 动态GPS观测技术要求：流动站距参考站的距离一般不超过3km。参考站采用静态GPS控制点或国家四等以上控制点，由一参考站迁到另一参考站

17、后应对两控制点进行检核。检核限差：x5cm；y5cm；h10cm；不允许在控制点上发展参考站。GPS实时动态（GTK）测量应按规定对仪器进行检验，作业前做好星历预报，合理安排野外作业时间，作业时应按照随机操作手册进行。3.2 高程控制测量 3.2.1 概述（1）测区的高程系统，宜采用国家高程基准。在已有高程控制网的地区进行测量时，可沿用原高程系统。当小测区联有困难时，亦可采用假定高程系统。 （2）高程测量的方法有水准测量法、电磁波测距三角高程测量法。常用水准测量法。 （3）高程控制测量等级划分：依次为二、三、四、五等。各等级视需要，均可作为测区的首级高程控制。 3.2.2 高程控制点布设方法

18、（1）水准测量法的主要技术要求： 各等级的水准点，应埋设水准标石。水准点应选在土质坚硬、便于长期保持和使用方便的地点。墙水准点应选设于稳定的建筑物上，点位应便于寻找，应符合规定。 一个测区及其周围至少应有3个水准点。水准点之间的距离，应符合规定。 （2）设备安装过程中，测量室应注意：最好使用一个水准点作为高程起算点。当厂房较大时，可以增设水准点，但其观测精度应提高。 （3）水准测量所使用的一起，水准仪视准轴与水准管轴的夹角，应符合规定。水准尺上的米间隔平均长与名义长之差应符合规定。3.3 图根控制测量 3.3.1 图根控制点的布设原则按照招标文件要求，本次图根控制测量可以直接利用杭州CORS。

19、图根控制点的布设应首先考虑满足杭州CORS测量的信号要求，还应尽量满足测图的要求。一般应布设在街巷、硬化路面、堤坝顶面、田埂等地方，尽量做到布点均匀合理、便于测量、可长久保存的地方。其次，对于GPS-RTK信号不能满足要求的区域考虑布设一、二级图根导线。 3.3.2 图根控制点的密度图根控制点的密度一般应掌握在每平方公里不少于64个，城镇建筑区及地形复杂、隐蔽地区，为了满足测图的需要，应适当加大密度。 3.3.3 图根控制点的标志设置及编号图根控制点的标志应尽量采用固定标志。位于水泥地、沥青地的图根点，应刻十字或用水泥钉、铆钉作为中心标志，周边用红漆绘出方框及点号。土质地面可设置木桩，但木桩中

20、心应钉入小水泥钉作为标志中心。当一幅标准图幅内没有有效埋石控制点时，至少应设置一个埋石图根点，并与另一埋石控制点相互通视。3.3.4 图根控制测量的方法本次图根控制拟采用杭州CORS和图根导线两种测量方法。1）杭州CORS测量方法对满足GPS-RTK测量要求的区域，拟利用杭州CORS直接布设一级图根控制点。观测时应按以下要求执行：(1)测前准备。到杭州市规划局测绘管理处备案，并申请使用杭州CORS，获准后派发用户名，进行密码设定。(2)通讯手机设置及流动站电子手簿设置。流动站手簿设置参考各型RTK设备使用手册，施测前应认真逐项检核。流动站设置完毕后，宜在基准站附近进行一次初始化测试，检验基准站

21、、流动站设置的有效性。流动站接收机置信度应设在99.9以上，得到固定解后采集历元数不应小于15，PDOP值应控制在6.0以下。(3)外业施测。施测图根控制点时，流动站应设置三角架，严格对中整平，每次至少需观测20个历元。施测控制点时，每点至少应进行2次观测，当两次平面和高程读数较差小于5cm时，成果取中数使用。超限时应重测。(4)质量检查。用GPS-RTK方法施测的图根控制点成果应采用适当手段以相应的等级检测坐标、边长和高程，其检测点应均匀分布测区，且检测点不少于总点数的10%。2）图根导线测量在测区建筑物密集、树木茂密等杭州CORS信号不能满足要求的区域可采用图根导线的方法加密图根控制点。图

22、根导线可利用四等GPS点、一级GPS点或者采用杭州CORS系统布设的图根控制点作为起算点。(1)图根导线的布设图根导线应尽量布设成结点网，进行区域的整体平差。以闭合或附合形式布设的图根导线的闭合或附合长度及相关的要求应严格按DB33/T 55220051:500，1：1000，1：2000基础数字地形图测绘规范的规定进行。图根导线拟采用不低于级图根导线技术要求的全站仪测量，且满足表3技术要求： 表3 图根导线技术要求等级附合导线长度(m)平均边长(m)测距中误差（mm）导线全长相对闭合差水平角测回数方位角闭 合 差（）测 距J2J6三1500120151/60001224单程1测回二次读数四1

23、000100151/4000140单程1测回二次读数 N为测站数(2)图根导线外业观测图根导线平面观测拟采用测距精度不低于级图根导线技术要求的全站仪按方向观测法测角，同时一测回测定距离和垂直角，边长也可直接测量平距。因地形限制导线无法闭合时，可布设不多于3条边，总长不超过240m的支导线。支导线首站要联测两个已知方向，边长不超过160米，边长要进行双向观测，角度测量左右角各一测回，其测站圆周角闭合差不应超过40。当局部地区图根点密度不足时，可在不低于一级图根点上，采用全站仪极坐标法补充测站点（角度、距离各测一测回），边长不宜超过定向边长的2倍，但保证补充测站点占总图根点的比例低于30%。(3)

24、图根高程测量图根导线点的高程拟采用光电测距三角高程的方法或图根水准法测定，三角高程方法的技术要求应符合表4规定。表4 光电测距图根三角高程测量的技术要求仪器类型中丝法测回数垂直角较差、指标差较差（）对向观测高差、单向两次高差较差（m）各方向推算的高程较差（m）附合路线或环线闭合差（mm）DJ6对向1单向2250.4S0.2Hc40注： S为边长（km）,Hc为基本等高距（m）；D为测距边的边长（km）；仪器高和觇标高（棱镜中心高）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；计算三角高程时，角度应取至秒，高差应取至毫米。图根点高程采用图根水准法测定时，图根水准应起闭于四等GPS点或

25、一级GPS控制点，沿图根点布设为附合路线、闭合环和结点网。图根高程采用水准方法的技术要求应符合表5规定。表5 图根水准测量的主要技术要求路线长度视线长度前后视距差m附合路线或环线闭合差附合路线km结点间km支线km仪器类型视距m平地或丘陵mm山地mm864DS3100304012注1：山地是指每千米图根水准测量超过16站的路线或环线所在区域；注2：L为路线长度，以km计，n为测站数；注3：图根水准测量按中丝读数法单程观测（黑面一次读数），估读至毫米。支线按往返测。(4)图根导线内业计算.图根导线内业计算前必须对起算数据进行必要的检查和验证，并对所有观测数据进行200%的检查，确认无误后方可进行

26、内业计算。.图根导线内业计算必须由2人独立计算，在核对无误后方可投入使用。.图根导线拟采用清华山维测量控制网平差系统NASEW2000进行严密平差。.图根导线内业平差计算时，角度取至秒，边长坐标高程取至毫米。图根控制结束后应对其进行10%的外业检查和100%的内业检查，内业检查应保证起始数据观测数据的输入100%正确，图根控制应满足规定的精度。3.3.5 碎部测量 1 ） 数据采集作业过程 测量小组一般都是两个人组成，一个主要负责仪器制作，另外一个负责跑点。遵循“从整体到局部”、“先控制后碎”、“由高级到低级”、“步步有检核”的原则。每次作业顺序为：确定测站点。确定测站点时，要尽量保证大的可视

27、区域，同时还要保证有可通视的已知点。架设仪器。架设仪器时，要保证仪器架稳，一般是将三脚架的腿间距稍微放大些，保证平稳。角度过大将导致全站仪过低，给观测带来不便，同时也影响观测员的行动；角度过小时全站仪放置不稳，存在仪器损害的潜在危险。观测前要进行仪器的校验，对准已知点，以保证数据均为可信数据。 立棱镜，测量读数。立镜时要保证镜竿尽量竖直，每个碎部点保持间距35-45米左右。实际碎部点间距大多在35米左右，符合精度要求。全站仪能够自动保存数据，读数较快。 记录。本次外业数据采集作业采用的是编码作业，这种方法的优点是采集数据，并对数据的性质进行分类记录。缺点是是采集数据速度慢。测站点检验及检核。在

28、测量一定点数（一般为300点）后或迁站时，要进行一次测站点检核。检核方法为：重测某一已知点（一般为后视控制点），检验两次误差是否符合技术要求。如果误差超出范围则所测数据有误。 2 ） 一个测站的具体操作方法 （1）在测站点安置仪器，严格的对中整平，并量出仪器的高度。（2）开机在仪器里输入仪器的高度和测站点的坐标。（3）在后视点立棱镜，在仪器里输入棱镜高和后视点的坐标，严格照准。（4）照准棱镜之后确定，并测出后视点的坐标，与已知坐标进行比较，水平误差在2mm以内，高程误差在3mm为合格。（5）后视定向完毕后可进行下一步的碎部测量（6）作业区”划分：一般以道路、河流、沟渠、山脊等明显线状地物为界线

29、，将测区划分为若干个作业区。 分区的原则是各区之间的数据(地物)尽可能地独立(不相关)。4 数字地形图测量基本要求4.1 数字地形图测量方法与要求地形图测量采用全站仪采集地物、地形、地貌特征点的坐标，少数隐蔽建筑物无法实测拐点时，可采用交会法或勘丈法补充，但需有多余的检核条件。野外测量一般由三人或两人组成一个小组。室内由草图绘制员采用清华山维EPSW2005成图软件编辑图形。 1）测量方法(1)作业前必须对所用仪器进行一次全面的检验校正；作业过程中定期对对点器、三脚架、气泡进行校正，定期对全站仪的2C互差、指标差进行测定，并进行常规校正；(2)碎部点平面坐标采用全站仪极坐标法内外业一体化测量，高程采用三角高程；(3)观测困难时也可采用量距法与交会法；(4)棱境全部使用小棱镜；(5)设站时仪器必须严格对中整平，仪器高、棱镜高应量至毫米；