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数字化地籍测量方案设计与实施.rar

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    数字化 测量 方案设计 实施
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    编号:09009410640南阳师范学院 2013 届毕业生毕业论文(设计)题 目: 数字化地籍测量方案设计与实施 完 成 人: 刘思彤 班 级: 2009-06 学 制: 4 年 专 业: 测绘工程 指导教师: 杨杰 完成日期: 2013-04-05 目 录摘 要………………………………………………………………………………(1)1 引言………………………………………………………………………………(1) 2 已有资料利用分析……………………………………………………………(1)2.1 测区概况……………………………………………………………………(2)2.2 作业依据和已有测绘资料…………………………………………………(2)3 平面及高程控制设计……………………………………………………… (4)3.1 平面坐标及高程系统的选择………………………………………………(3)3.2 主要精度指标………………………………………………………………(3) 3.3 平面控制测量………………………………………………………………(3)3.3.1 方案一:GPS 作首级平面网,RTK 加密图根点………………………(4)3.3.2 方案二:导线网作网作首级控制,全站仪加密图根点 ……………(5)3.3.3 平面控制两种方案的论证 …………………………………………(7)3.3.4 仪器设备及施测方法…………………………………………………(7)3.3.5 四等水准测量要求……………………………………………………(8)4 导线测量……………………………………………………………………… (8)4.1 导线测量的主要技术要求………………………………………………… (8)4.2 导线网的设计、选点与埋石…………………………………………………(9)4.2.1 导线网的布设规定…………………………………………………… (9)4.2.2 导线点位的选定规定…………………………………………………(9)4.3 水平角观测…………………………………………………………………(10)4.3.1 水平角观测应符合的规定……………………………………………(10)4.3.2 方向观测法应符合的规定……………………………………………(10)4.3.3 水准角观测方法………………………………………………………(11)4.3.4 水平角观测的测站作业应符合的规定………………………………(11)4.3.5 水平角观测误差超限处理……………………………………………(12)4.3.6 其他注意事项…………………………………………………………(12)4.4 距离测量……………………………………………………………………(12)4.4.1 仪器的选用及标称精度……………………………………………(12)4.4.2 边长测距的主要技术要求…………………………………………(13)4.4.3 测距作业应符合的规定……………………………………………(13)4.5 选用全站仪作导线平差步骤……………………………………………(14)4.5.1 计算机平差步骤……………………………………………………(14)5 碎步点野外数据采集……………………………………………………… (14)5.1 全站仪 测图方法与技术要求…………………………………………… (14)5.1.1 全站仪测图的仪器安置及测站检核 ………………………………(15)5.1.2 全站仪测图的测距长度规定 ………………………………………(15)5.1.3 数字地形图测绘需符合的要求…………………………………… (15)5.1.4 数据采集注意事项 …………………………………………………(16)5.2 全站仪碎步点采集 ………………………………………………………(16)5.3 解析碎步点测量 …………………………………………………………(16)5.4 碎步点采集的特殊情况 …………………………………………………(17)5.5 绘制测站草图及展点……………………………………………………(17)6 内业数字化成图…………………………………………………………… (18)6.1 数据传输及展点 ………………………………………………………(18)6.2 数字化成图作业步骤…………………………………………………… (20)6.3 各类地物绘制要求 ………………………………………………………(21)6.4地形图的修测与编绘………………………………………………………(23)6.5地形图的编绘………………………………………………………………(24)7 提交资料…………………………………………………………………… (25)8 结论……………………………………………………………………………(25)参 考 文 献……………………………………………………………………(26)Abstract……………………………………………………………………… (27)第 0 页(共 31 页)数字化地籍测量方案设计与实施作 者:刘思彤指导教师:杨 杰摘要:数字化地籍测量是利用GPS技术、全站仪进行野外观测,自动计算站点及细部的方向、距离和高差,并将野外测量的数据传输到传输计算机进行处理,借着配套的数字测图软件编辑后,按一定的比例尺及图式符号自动生成数字地籍图,控制绘图仪自动输出地籍图。论述了GPS、全站仪以及CASS4.0测图软件在数字化地籍测量中的应用。以实际工程为例,讨论了数字地籍测量的工作方案,说明了工作方案的可行性。介绍了数字化成图系统,结合南阳市的卧龙区数字化地籍的实施过程,说明了如何使用先进的数字化测量仪器和技术,如GPS接收仪器、全站仪、电子手簿以及控制测量平差软件等来实现数字化地籍测量。关键词:数字化;地籍测量;一体化承包;GPS;CASS4.01 引言数字测图(Digital Surveying and Mapping,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为 GIS 提供数据源,广泛用于测量工程、水文、工民建、道路桥梁、水利水电工程等建设领域。数字地图(Digital Map)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,包括数据采集、数据处理及地形图的数据输出(打印图纸、提供软盘等) 。随着电子全站仪、RTK 技术的发展逐步成熟,以及电子计算机的普及,地形图的成图方法正在逐步地由传统的白纸法成图向数字测图方向发展。特别是在我国的东部沿海发达地区,数字测图几乎已占据了大部分的地形图测绘市场。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第 1 页(共 31 页)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。这次毕业设计是校园地形测量工程 1:1000 地形图测绘任务。2 已有资料利用分析2.1 测区概况南阳师范学院新校区位于河南省南阳市,东邻北京路,北邻中州路,西邻十二里河,南邻卧龙大道。新校址东西长 782 米,南北长 965 米,南侧有 100 米贯通东西的城市绿化带。学校内部地势较为平坦,有教学楼、宿舍楼、食堂、各种运动场、湖泊、河流和假山等主要地物。新校区距南阳师范学院老校区(东院教学区)约 2米,离市中心 8km,距火车站约 10km。2.2 作业依据和已有测绘资料 (1)南阳师范学院新校区鸟瞰图。(2)南阳师范学院新校区控制点成果表。(3)南阳师范学院新校区控制点基本位置图(4)南阳师范学院新校区 1:1000 地形图(见图 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。第 2 页(共 31 页)图 1 南阳师范学院新校区 1:1000 地形图5.本次作业的平面坐标系为开封市城建坐标系,属于地方坐标系,其基准与国家参考椭球的基准保持一致。注:平面控制点:“HY06” 、 (平面动态 RTK 高程四等水准联测)“ HY06”(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。坐标数据见表 1。表 1 已知平面控制点注: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。3 平面及高程控制设计3.1 平面坐标及高程系统的选择3.1.1 平面坐标系及基准测区平均高程 73m,中央子午线精度为 114°,本次作业的平面坐标系为开封市城建坐标系,属于地方坐标系,其基准与国家参考椭球的基准保持一致。3.1.2 高程基准本次作业采用 1985 国家高程基准。上交成果的高程基准必须为正常高。3.2 主要精度指标本测区主要精度指标如下: (1)各等级平面控网中最弱点相对于起算点的点位中误差不大于±5cm; (2)各等级水准网中最弱点相对于起算点的高程中误差不大于点号 纵坐标X(m) 横坐标Y(m) 高程HY05 53433.078 47673.668 73.837HY06 53223.400 47674.014 73.843第 3 页(共 31 页)±2cm; (3)地物点相对于邻近控制点点位中误差不大于图上±0.5mm,邻近地物点间距中误差不大于图上±0.4mm; (4)图上高程注记中误差,在铺装地面不大于图上±0.07m,在一般地面不大于±0.15m。 3.3 平面控制测量为了给地形测图提供基本控制,必须要选择一个比较完善的平面控制测量方案。布设平面控制网要符合其布设原则:分级布设,逐级控制;具有足够的精度;保证必要的密度;应有统一的布网方案、精度指标和作业规格。 本次平面控制测量分二级布设,先布设一级 GPS 网作为本测区首级平面网,再用 RTK 加密图根点;或者使用导线网做首级控制网,再直接全站仪加密图根点 。对两种方案进行对比论证,选择其中一个合理的方案,以满足测图需要。 3.3.1 方案一:GPS 作首级平面网,RTK 加密图根点 。(1)技术指标。一级 GPS 网测量主要技术要求见表 2 。表 2 一级 GPS 网测量的基本技术要求等 级平 均 边长( KM)卫 星 高度 角有 效 观测 卫 星数平 均 重复 设 站数有 效 观测 时 间长 度( min)数 据 采样 间 隔( s)PDOP值一级≤1.0 ≥15° ≥4 ≥1.6 ≥15 10 <6注:本技术要求出自 《工程测量规范》 (GB 50026-2007) 。 (2)布网方案: 利用“GPS-1160” 、 “GPS-1151”、 “GPS-1152”三个 D 级 GPS 控制点为起算点,在测区内沿主要道路布设一级 GPS 点,要求点位分布均匀,相邻点间平均边长约 500m,网形结构为边连式的多边形网。① 选点第 4 页(共 31 页)1)点位应远离大功率无线电发射源(如微波站) ,其距离不得小于 200 米,并应远离高压输电线其距离不得小于 50 米; 2)附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体; 3)点位应便于安置接收设备和操作,视野开阔,周围建筑物的高度角小于 15 度; 4)一级 GPS 点点位原则上落地布设,选择土质坚实的地方,有利于长期保存和使用; 5)一级 GPS 点点位应能保证至少有两个点通视良好,有利于低级网加密;6)GPS 点位选定后,应绘制 GPS 网选点图。 ②埋石。视不同的埋设条件选择相应类型的埋设标志,可参考表3。 表 3 各类型埋设标志各类型埋设标志等级 埋设条件 标志类型 埋设方法 备注水泥路面8-12cm 铸铁标志冲击钻打孔,混凝土现浇与路面齐沥青路面 20cm 铸铁标志 直接打入路面 与路面齐一级碎石路面土质路面预制混凝土标石挖坑,做 20cm 碎石垫层放置标石,四周捣固压实。略高于地面3-5cm③编号一级 GPS 点编号采用自然数顺序编号,前面冠以罗马字母“G”。④点之记选点埋石后应绘制点之记,其样式应符合《GPS 规程》要求。要求点之记采用 Word 制作,其中的略图可采用 CAD 制作,但应转换为影像格式插入到 Word 文档中,标志面照片也转换为数字影像插入到 Word 文档中。 提交监理检查的资料:点之记成果 1 套,首页为 GPS 网选点图,对应的数据拷贝。 一级 GPS 控制网测量完成后,应提交以下资料: 1)GPS 观测手簿;
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