最新1500数字化地形图测绘项目技术设计书.docx

1、最新1500数字化地形图测绘项目技术设计书1：500数字化地形图测绘项目技术设计书1:500数字化地形图测绘项目技术设计书1 概述1.1 任务来源随着市城区的快速发展，该市原有的地形图已不能满足当前规划设计的要求，因此，市住房和城乡建设局委托我院在城区西南方向的、及片区增测1:500数字化地形图，以满足城市规划设计和管理的需要。1.2 工作内容和范围测区位于市城区西南方向的片区、片区一带，分为二个独立区块，测图具体范围由市住房和城乡建设局派人实地指定。任务内容包括1:500数字化地形图测绘，用1980西安坐标系施测，并将1980西安坐标系的地形图转换为1954年北京坐标系，具体包括：（1）测区

2、控制测量；（2）1：500数字化地形图测绘，并将所测绘的1：500数字化图地形图缩编为1：1000地形图（80坐标），面积约6平方公里；（3）将1980西安坐标系的1:500数字化地形图转换为1954年北京坐标系地形图。（4）在2009年城区地形图测绘成果的基础上，增加图幅分幅编号，并完善原有图幅结合表（电子版）；2 作业区自然地理概况和已有资料情况2.1 作业区自然地理概况市城区地处省西北、云贵高原南麓，是大西南通向沿海港口的重要通道,城区介于东经1080010807、北纬24392445之间。测区地处城区西南方向城郊结合部，测图范围主要分布有、村及京峒等3个村庄，该项目东北面接边地区200

3、9年已测过1：500地形图。国道G323横穿测区，测区大车路、乡村小路不多，交通条件一般。植被以耕地、树林、灌木林和草地为主；测区属丘林地带，部分地方树木较多，通视条件困难。2.2 已有资料情况测区现有资料情况：（1）测区附近有国家GPS C级网，可作为一级GPS控制网的起算点。（2）测区内有1/1万、1/5万地形图，可以作为测区实地踏勘和设计用。3 技术依据3.1城市测量规范CJJ/T82011；3.2工程测量规范GB50026-93；3.3国家三、四等水准测量规范GB12898-91；3.4全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 183142009；3.5卫星定位城市测量技术规范CJJ/T

4、 732010；3.6全球定位系统城市测量技术规范CJJ732010；3.7全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范CH/T 20092010；3.81：500、1：1000、1：2000地形图图式GB/T20257.1-2007；3.9测绘成果质量检查与验收GB/T 243562009；3.10数字测绘成果质量检查与验收GB/T18316-2008；3.11本项目技术设计书。4主要技术指标和规格4.1系统基准4.1.1平面坐标系统采用1980西安坐标系，高斯-克吕格投影，3分带，中央子午线为108，Y坐标加500公里。4.1.2高程基准采用1985国家高程基准。4.1.3成图方法采用解析法

5、数字化成图（全野外数据采集）。4.1.4成图比例尺成图比例尺为1:500。4.1.5基本等高距基本等高距为1.0m。4.2精度指标4.2.1 GPS网精度指标 表1等级平均边长（km）固定误差a(mm)比例误差系数b(1X10-6)最弱边相当中误差闭合环或符合路线边数一级11051/20000104.2.2 图根控制网精度指标 图根控制测量按三级导线精度要求施测，精度指标如下：等级闭合环或符合导线长度（km）平均边长(m)测距中误差(mm)测角中误差（）方位角闭合差（）导线全长相对闭合差三级1.51201512241/6000注： n为测站数4.2.3平面精度（1）一级GPS平面控制网中最弱点

6、相对于起算点的点位中误差不应大于5cm。（2）图根点对于起算点的点位中误差不应大于5cm。（3）测站点相对于邻近图根点的点位中误差不应大于5cm。表2 图上地物点点位中误差与间距中误差 （单位：图上mm）地物类别点位中误差邻近地物点间距中误差城市建成区、平地、丘陵地0.50.4山地、高山地0.750.6注：树林隐蔽、陡石山等特殊困难地区可按上表放大50%。4.2.4高程精度（1）首级控制网中相对于起算点的最弱点高程中误差不应大于0.02米。（2）图根点对于起算点的高程中误差不应大于5cm。（3）对于测区内已建成的较平坦的城市建成区，高程注记点相对于邻近控制点的高程中误差不得大于0.10m。（4

7、）等高线插求点相对与邻近图根点的高程中误差应满足下表：地区分类平地丘陵地山地高山地高程中误差(等高距)1/31/22/315 项目投入及工期计划本项目将于2012年12月27日进场，投入的人员见下表：总人数47技术人员工 人高工工程师助工技术员4-8级1-3级无级267912110投入本工程的主要测绘仪器设备见下表：仪器设备名称型号数量（台）产地备注GPS接收机中海达V87国产用于控制测量及地形测图全站仪Topcon GTS-311STopcon GTS-335WTopcon GTS-225Topcon GTS-336Topcon GTS-336NTopcon GTS-300520日本用于控制

8、测量和地形测图，每个作业组长配备1台。电脑笔记本、台式机26中国 美国项目主管1台，技术总负责1台，项目经理部2台，质检部2台，每个作业组长1台。绘图仪HP1050CHP7902美国A0幅面，用于喷绘图件对讲机GP88IT-3118/211820美国韩国用于控制测量和地形测图，每个作业组长及工人均配备1台。投入本项目的主要软件见下表：软件名称软件开发商版号数量（套）备注南方测绘地形地籍成图软件南方测绘仪器公司CASS8.025用于地形测图投入主要交通工具：越野车1辆。本项目的工期计划为2013年2月5日前完成全部测绘工作，我院将全力确保工期目标，保证在规定的工期内按质按量完成任务。6 设计方案

9、6.1 仪器本项目拟投入GPS接收机12台套（标称精度均优于10mm+2ppm），用于一级GPS控制点布设和图根RTK控制点观测。拟投入DJ6以上全站仪20台，用于图根导线和全野外数据采集。上述所有仪器均应在检定有效期内。6.2 软件外业数字化成图采用南方CASS2008软件，拟投入25套。6.3 技术路线项目主要技术路线如下：在原有国家C级GPS控制点的基础上，为满足图根控制需要，采用静态GPS方法布设一级控制点。在开阔地带采用RTK方法，在村庄房屋密集区采用导线方法，布设图根控制点。对碎部点进行全野外数字化采集，编辑生成1:500地形图。对1:500地形图进行缩编生成1:1000地形图。将

10、1980西安坐标系1:500地形图进行参数转换，生成1954年北京坐标系地形图。技术流程图如下：成果整理上交及归档 技术流程图6.4 首级平面控制网测量根据该项目的具体情况，拟布设一级GPS控制网作为该项目的首级控制网，测区附近有三个C级GPS控制点，可作为该项目的一级GPS平面控制网起算点。6.4.1一级GPS网布设在C级GPS点控制下以边或点连接的方式布设约30个点的一级GPS静态平面控制网，一级GPS静态控制网执行的技术规范为卫星定位城市测量技术规范。6.4.1.1 一级GPS点选点一级GPS点选点应满足以下要求：（1）点位应基础坚实稳定，易于长期保存，并利于安全作业；（2）视场内障碍物

11、高度角不宜大于15；（3）点位与大功率无线电发射源的距离应大于200m，与高压输电线、微波通道的距离应大于100m；（4）应尽量避免大型建筑物、玻璃幕墙及大面积水体等干扰卫星信号接收的物体；（5）为了便于图根导线布设，每点至少12个方向通视。6.4.1.2 一级GPS点埋石一级GPS点一般埋设预制好的柱石，在建筑物顶上、铺装路面上埋石采用现场浇灌的方法，埋石要求稳固、方正、表面要光滑。一级GPS点的埋石规格为上底12cm12cm，下底为20cm20cm，高为50 cm；其点号一般按顺序进行编号，编号前冠以罗马数字“”代表相应的级别，点号字头应朝北。标石埋设后，应实地绘制控制点点之记。6.4.1

12、.3 一级GPS网观测基本技术要求一级GPS网观测应满足以下要求：（1）观测时段数1.6，观测时段长度45 min；（2）卫星高度角15，有效观测卫星数4；（3）数据采样间隔 1030 s；（4）PDOP值6；（5）天线定向标志宜指向正北，安置的对中误差3mm；（6）天线高量至毫米，测前、测后各量一次，两次丈量天线高度差3mm。6.4.1.4 一级GPS网数据采集采用双频GPS接收机7台套进行一级GPS网数据采集。以3-8台GPS双频接收机同步观测组成一个多边网，网的扩展方式采用边连接、边网连接或点连接的方式，各相邻同步网（环）最好有一条公共边，每个GPS点上至少设站观测2次。6.4.1.5

13、一级GPS网数据预处理及数据检验GPS采集数据外、内业处理均采用随机平差软件进行。每时段基线处理完成后，必须进行外业数据的试算、检验工作，其内容包括：（1）异步环或附合路线坐标分量闭合差应满足： Wx Wy 2 Wz Ws= 2= n为独立环中的边数，标准差(mm)，D为平均边长(km)。（2）任一三边构成的同步环坐标分量闭合差应满足：Wx Wy Wz Ws= 3/5= 标准差(mm)，D为平均边长(km)。（3）重复测基线较差应满足：S2。对以上外业数据的计算处理并确认合格后，应将数据存入主机盘上并做好记录，留待内业处理。（4）最弱边相对中误差应满足：一级GPS网最弱边相对中误差1/2000

14、0。6.4.1.6 一级GPS网平差计算一级GPS网平差计算包括基线向量解算及整体平差：（1）无约束平差中，基线向量的改正数绝对值应满足下式要求： Vx3 Vy3 Vz3（2）约束平差中，基线向量的改正数与剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差应符合下式要求： dVx2 dVy2 dVz2（3）一级GPS控制网的投影平差在GPS基线解算并检验各项指标合格后，采用随机软件按1980西安坐标系进行平差。6.5 高程控制测量该项目所有一级GPS点，其高程采用广西似大地水准面高程模型进行解算。6.6 图根控制测量图根控制测量采用图根导线或者RTK 的方法进行。在测区开阔地带，可以采用RT

15、K方法进行图根控制测量，在建筑和植被密集区，可以采用导线方法进行图根控制测量。图根RTK的技术依据为全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范，其未作规定的内容，兼顾卫星定位城市测量技术规范的有关要求。图根导线的技术依据为城市测量规范。6.6.1 图根点选点、埋石6.6.1.1 图根点选点图根控制点应选在利于保存、便于使用的地方。水泥、沥青路面打入长度5cm的水泥钉，并用红油漆以该点为中心绘直径约5cm的圆圈示之，以便长期保存。在菜地、旱地等非水泥的地方则使用木桩点，在木桩中心打入长度为3cm的铁钉作为中心标志，木桩的规格为4 cm4 cm20cm。所有的控制点应在其附近写上点号，以便查找。控

16、制点密度在平坦开阔地区每平方公里不少于64个点（不包括支点），地形复杂、隐蔽及城市建筑区，视测图需要适当加密，最终以满足测图需要为原则。普通图根点（非埋石图根点）从1开始按流水号1、2、3进行编号，编号前面统一冠以大写英文字母“N”。图根埋石点点号按流水顺序进行编号，编号前面统一冠以大写英文字母民 “T”。图根点的编号实行统一管理、统一分配，同一测区内可漏但不重号。6.6.1.2 图根点埋石图根点宜采用临时标志，当测区内高级控制点稀少时，适当埋设标石或测定永久性地物点坐标，埋石点应选在第一次附和的图根点上，并应做到至少能与其他埋石点或坐标地物点通视。采用图根导线方法时，应在第一次附合的图根导线

17、点上埋石。图根埋石点一般埋设预制好的标石，规格为上底12 cm12cm，下底为20 cm20cm，高为40cm。在建筑物顶上埋石则采用现场浇灌的方法，埋石要求稳固、方正、表面要光滑，规格为上底20 cm20cm，下底为30 cm30cm，高为15cm。在埋石困难的水泥地面上，可打入直径1cm，长12cm，带十字的钢钉，在其周围刻2020cm，深0.5cm的方框, 框线宽0.6cm，并刻等级和点号。用红油漆填写等级、点号、框线。6.6.2 图根导线测量6.6.2.1 图根导线测量的主要技术要求图根导线测量应满足的主要技术要求如下：（1）图根控制点采用全站仪在等级控制点的基础上进行加密，图根点相对

18、于图根起算点的点位中误差及高程中误差，不得大于5cm，图根导线按三级导线精度施测。（2）图根控制采用结点导线网或单一附合导线的方法进行布设，导线网的结点一般应布设在交叉路口上，结点之间或结点与已知点之间的导线长度应不大于导线所允许长度的0.7倍。附合图根导线边数一般不超过12条边，超过12条边时应布设成结点网。图根导线不宜超过两次附合，在个别困难地段可附合三次。局部地区图根导线无法闭合时，可布设不多于四条边、且每条边不应超过100m的支导线。支导线的水平角观测左右角各一测回，其测站圆周角闭合差不应超过40。在支导线的起始点上应尽量联测两个已知方向，每幅图的支点数，不能超过总点数的（含各级控制点

19、）的1/3。（3）导线水平角用DJ6全站仪按全园方向观测法观测二测回，方向数超过3个时要归零，半测回归零差18，同一方向值各测回较差24；图根导线水平角观测时，各测回照准零方向起始读数应变换。各测回照准零方向起始读数如下：第一测回00000 第二测回 901730导线边长单向测定平距一测回，读记四次读数，一测回读数较差小于或等于10 mm，取中数用。（4）图根导线点的高程采用高程导线的方法测定，高差从全站仪上直接读取，观测一测回，读记二次读数，一测回读数较差10 mm，取中数用，还可以测垂直角一测回，将垂直角（或天顶距）输入全站仪内，直读高差，读记至毫米两次，读数较差10 mm，取中数用，仪器

20、高、觇标高均量记一次至毫米。导线高程路线闭合差不得大于40（mm），D为附合路线或环线长度，单位km。6.6.2.2 图根导线平差计算使用EPSW2005电子平板软件系统附带的控制测量ELER或EBNAS电子手簿进行数据采集，并用清华山维NASEW平差软件进行平差处理后，生成图根控制点的坐标数据文件。也可利用经审核批准的其它程序在计算机上进行计算。不论采用何种平差方法，均应二人独立计算进行核对。6.6.3 RTK图根控制测量6.6.3.1 RTK图根控制测量基准站技术要求RTK图根控制测量基准站应符合下述技术要求：（1）基准站应设在测区布设的高等级控制点上。（2）利用电台进行数据传输时，基准站

21、应尽量设在测区相对较高的位置；（3）采用移动通信进行数据传输时，应确保基准站有移动通信接收信号；（4）利用电台进行数据传输时，应按约定的通信频率进行数据链设置，以避串频；（5）应正确设置随机软件中对应的仪器类型、电台类型、电台频率、天线类型、数据端口、蓝牙端口等；（6）应正确设置基准站坐标、数据单位、尺度因子、投影参数和天线高等参数。6.6.3.2 RTK图根控制测量流动站技术要求RTK图根控制测量流动站应符合下述技术要求：（1）用数据采集器设置流动站的坐标系统转换参数，设置与基准站的通信；（2）流动站不宜设置于隐蔽地带、成片水域及强电磁波干扰源附近；（3）观测前应对仪器进行初始化并得到固定解

22、，当长时间不能得到固定解时应断开通信链重新进行初始化；（4）每次观测之间应重新初始化；（5）作业过程出现卫星信号失锁，应重新初始化并经重合点检测合格后才能继续作业；（6）每次作业开始前或重新架设基准站后，应进行至少2个已知点的检核，检核的平面坐标较差应小于7cm；（7）流动站观测应采用三角架对中、整平，每次观测历元数应不少于20个；（8）流动站与基准站的距离应小于5km。6.6.3.3 RTK图根点平面测量技术要求RTK图根点平面测量应符合下述技术要求：（1）地心坐标系与1980西安坐标系的转换参数采用测区GPS控制测量求解的参数；（2）RTK图根点测量平面坐标转换残差不应大于2.0cm；（3

23、）RTK图根点测量平面坐标各次测量点位较差不应大于4cm，观测3次，取平均值作为最后成果；（4）图根点相对于基准站的点位中误差5cm。6.6.3.4 RTK图根点高程测量技术要求RTK图根点高程测量应符合下述技术要求：（1）RTK图根点高程的测定，通过流动站测得的大地高减去流动站的高程异常获得。流动站的高程异常可采用数学拟合方法；（2）RTK图根点高程拟合残差不应大于4cm；（3）RTK图根点高程各次测量高程较差不应大于5cm，观测3次，取平均值作为最后成果；（4）图根点相对于基准站的高程中误差5cm。6.6.3.5 RTK图根控制测量数据处理与检查RTK图根控制测量数据处理与检查的主要内容包

24、括：（1）外业采集的RTK数据应及时从数据采集器中导出，并进行数据备份，同时对数据采集器内存进行整理。（2）RTK图根控制测量的记录项目及成果输出应包含以下项目：1）基准站的点号、残差、转换参数；2）基准站、流动站的天线高、观测时间；3）流动站的平面、高程收敛精度；4）流动站的地心坐标、平面和高程成果数据。（3）RTK图根点平面和高程成果应进行100%内业检查和不少于总点数10%的外业检测，检测点应均匀分布于测区。（4）平面检测采用相应等级的全站仪测量边长和角度等方法进行，检测结果应满足下表要求：等级边长校核角度校核坐标校核测距中误差（mm）边长较差的相对误差（mm）测角中误差（）角度较差限差

25、（）图上平面坐标较差（cm）图根151/600012305（5）高程检测采用相应等级的三角高程或几何水准测量等方法检测，检测的高差较差应小于7.0cm。6.7 全野外数字化地形图测绘全野外数字化地形图测绘主要技术依据为城市测量规范、1:500、1:1000、1:2000地形图图式和1:500 1:1000 1:2000外业数字测图技术规程。6.7.1 地形图的分幅、命名与编号6.7.1.1 地形图分幅1:500、1:1000地形图采用正方形分幅，规格为5050。6.7.1.2 地形图命名地形图图名采用图幅内一个具有代表意义的地理名称（中文）命名,后加一个测区图幅的流水编号，图幅的流水编号接20

26、09年城区地形图编号续编，并完善原有图幅结合表（电子版）。6.7.1.3 地形图编号图幅号按西南角坐标编号，X坐标在前，Y坐标在后，X、Y坐标取整公里数至最后两位，注记到0.01km（小数点后二位必须是00、25、50、75），中间以短线相连；如：2692.50491.00。6.7.1.4 地形图电子数据文件命名的规则： 1:500标准分幅地形图电子数据取其相应图幅的图名进行命名。6.7.2 地形图测绘基本要求地形图测绘应符合以下基本要求：（1）地形图测绘内容的综合取舍，必须保证各项要素齐全，准确表示地物的位置、形状、性质、结构特征，以及地貌和土质的形态、类别、分布特征。（2）地形图自由图边在

27、保证规定测区边界内的地物地貌要素完整、准确的前提下，应超出测区边界外适当的距离（大于10米）。（3）地形图整饰要求图面整洁，线条美观、曲线光滑，无变形；图式符号运用正确，各种地物地貌表示无矛盾；各要素符号相切、相接、相交、相离关系的处理符合要求。（4）地形图测绘采用全站仪全野外数字化方法成图，测绘房角、电杆等精度要求较高的地物点时，由于反光镜有一厚度及宽度，均应由操作全站仪的技术员现场直接在全站仪加一相应的改正数。（5）其余未提到的按城市测量规范6.1、6.2的要求执行。6.7.3 全野外要素采集基本要求（1）全野外要素采集使用南方CASS2008测图软件进行。要素采集使用全站仪与便携机直通，

28、采用现场采集现场编辑的方式，或用全站仪采集，现场绘草图输入编码回到室内编辑的方式进行测量，其具体操作按CASS2008测图软件使用说明书执行，采集的内容按城市测量规范的规定进行编辑。（2）测图前输入测图区所有控制点以及测区西南角坐标、所用全站仪等信息，并经100%检查无误后进行实地测绘。测站设置仪器对中误差不应大于5mm ，仪器高、觇标高应量记至毫米。定向后，应采用另一图根点进行检核，检测点的平面位置误差应小于0.10m，高程误差应小0.10m，在无检校方向的情况下，对起始方向归零检核，并以相邻的地物特征点进行检核。（3）每类地物要有一个三位以上的属性编码，属性数据中要求点、线、面、文字四种属

29、性区分清楚。线型和符号按1:500、1:1000、1:2000地形图图式并结合南方CASS2008测图软件分类编码表执行。（4）全野外数字化1:500地形图地物特征点最大测距160米，地形点最大测距300米。（5）其他未提及的数据采集要求按城市测量规范6.3（）执行。（6）对地物图形应在野外实时处理，等高线一般在每站收测前现场生成，地物、地貌与实地对照发现问题应及时处理。6.7.4 测绘内容下文未提到的测绘内容，按城市测量规范6.2（）、1:500、1:1000、1:2000地形图图式要求执行。6.7.4.1 居民地测绘5.7.4.1.1 各类建筑物、构筑物及主要附属设施应准确测绘实地外围轮廓和如实反映建筑结构特征。6.7.4.1.2房屋的轮廓应以墙基外角为准，并按建筑材料和性质分类、注记房屋名称、注记层次。房屋按建筑材料和性质以“砼”、“砖”、“混”等表示。房屋底层为车库的，其高度高于2米的，计算一层，小于2米的，不计算车库的层数。厕所、浴室以及牲口房不注性质及层次，加注“厕”、“浴”、“牲”。房屋逐个表示，不综合，并标注门牌号，门牌号的注记原则上在房屋边线里侧实际开门处或围墙门洞处，字向垂直于边线，但字头不朝南。房屋的内部天井区分表示，并加注“天”字。建筑中的房屋