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福州东绕城公路航测成图技术设计.doc

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福州 东绕城 公路 航测 技术设计
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福州东绕城公路航测成图技术设计【摘要】:为适应福州沿江向海发展战略的实施,扩大城市规模,福州市拟将绕城高速公路向连江、琅岐、长乐扩展,兴建东绕城高速公路,建设东绕城高速公路,将凸显福州跨江面海城市发展布局,不仅拓展了绕城高速公路外延,提高城市对外交通能力,连接海港、空港,而且对整合交通资源,建立综合交通枢纽,建成适度超前的陆路大通道,实施“东扩南进” 、沿江向海发展战略,将提供一条便捷、安全、快速的通道。为了给福建省福州东绕城高速公路的建设提供完整的、详实、现势性较强的科学资料,编制本技术设计 。【关键词】: 地形图;控制;航测;三角测量目录1. 测区自然地理概况 .........................................................................22. 测区已有资料的分析、利用 .................................................................32.1 平面资料 .................................................................................32.2 高程资料 .................................................................................32.3 地形图资料 ...............................................................................42.4 平面坐标系统选择 .........................................................................43. 作业依据及基本规定 .......................................................................513.1 作业依据 .................................................................................53.2 基本规定 .................................................................................54. 航测外业 .................................................................................64.1 航空摄影 .................................................................................64.2 像控点布设、选刺 .........................................................................64.3 像控点联测 ...............................................................................74.4 像片调绘 .................................................................................74.4.1 居民地及附属: .........................................................................75. 空中三角测量 ............................................................................115.1 准备工作 ................................................................................115.2 加密测量 ................................................................................115.2.1 加密点的坐标测量 ......................................................................115.2.3 内业控制加密点 ........................................................................125.2.4 加密点接边精度要求 ....................................................................125.2.5 加密成果整理 ..........................................................................126. 数字化测图 ..............................................................................136.1 定向要求 ................................................................................136.2 地形图采集 .............................................................................137. 地形图编辑 ..............................................................................147.1 基本要求 ................................................................................147.2 数字化地形图文件格式要求 ................................................................148. 成果输出要求 ............................................................................159. 质量控制要求 ............................................................................1610. 检查、验收 .............................................................................1611. 上交资料 ...............................................................................16致谢词 .....................................................................................17参考文献 ...................................................................................201. 测区自然地理概况测区位于北纬 25°54′-26°20′,东经 119°23′-119°46′,沿线地形较复杂,山峦叠幛,测区沿线大部分为山地或丘陵地;部分为耕地和村庄。测区植被茂盛,主要有松树、杉树、杂树、竹林以及少量果树林等,通视条件极差。耕地较少,以水稻田为主。沿途有部分等级公路或乡村路相通,交通条件一般。22. 测区已有资料的分析、利用2.1 平面资料根据提供的 C 级 GPS 点 133P、166P、168P、0125 及 0126 共五点,作为本工程项目的平面控制起算数据。其提供坐标为 1954 年北京坐标系。表 2-1 平面控制起算数据 3后期补测:在以前整网的基础上,布设导线点,利用以下四等 GPS 点作为补测的起算数据表 2-2 GPS 点2.2 高程资料根据下表作为本工程项目的高程起算数据。表 2-3 高程控制起算数据点号 1985 国家高程基准(m)Ⅰ杭广南 211 9.520Ⅰ杭广南 215 5.308Ⅰ梅花支 4 6.449Ⅰ杭广南 229 3.296后期补测:在以前整网的基础上,布设导线点,利用以下四等水准点的高程作为补测的起算数据表 2-4 高程控制起算数据点号 1985 国家高程基准(m)RCGPS15 2.624RCGPS13 1.478起算数据 X(m) Y(m)133P 2919126.948 20788286.265166P 2905833.624 20752189.879168P 2894544.921 20756687.5330125 2868170.201 20739080.6850126 2871841.144 20749800.726起算数据 X(m) Y(m)RCGPS005 2906223.520 503070.032RCGPS006 2905538.218 503614.396RCGPS013 2914606.763 513317.815RCGPS015 2916220.003 516181.2964RC43 2.848RC14 3.838RC22 5.787RC54 3.82RC60 11.6122.3 地形图资料总参谋部测绘局 1965 年出版的 1∶5 万图及福建省测绘局近年来出版的 1∶1 万地形图,作为技术设计及布置工作之参考。2.4 平面坐标系统选择平面坐标系统采用 1954 年北京坐标系,中央子午线 119 度 35 分。3. 作业依据及基本规定3.1 作业依据(1) 《公路勘测规范》JTG C10-2007(2) 《国家三、四等水准测量规范》GB12898-915(3) 《水准测量电子记录规定》CH/T 2006-1999(4) 《中、短程光电测距规范》GB/T 16818-1997(5) 《国家三角测量规范》 GB/T17942-2000(6) 《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2001(7) 《1:500 1:1000 1:2000 地形图航空摄影测量外业规范》 (GB 7931-87)(8) 《1∶500 1∶1000 1∶2000 地形图航空摄影测量内业规范》(GB7930—87); (9) 《1∶500 1∶1000 1∶2000 地形图图式》(GB/T7929—1995); (10) 《1∶500 1∶1000 1∶2000 地形图要素分类与代码》(GB14804—93); 3.2 基本规定(1)坐标系统:1:2000、地形图采用高斯—克吕格投影,平面坐标系统采用 1954 年北京坐标系任意带:中央子午线 119°35′00″,投影至零高程面。(2)成图比例尺:1:2000,基本等高距 2 米。(3) 成图规格及图幅编号:为了工程用图的实用性,地形图分幅采用自由分幅,即 1:2000 地形图其规格为 50cm×50cm 的矩形分幅。 (4) 航测外业像片测量: 1:2000 范围采用区域法布点。(5) 数据格式: *.DWG 图形数据文件。4. 航测外业4.1航空摄影航摄资料元素:航摄像机: RC-10/152 焦距: f = 153.156mm像幅: 23cm×23cm6表 4-1 框标坐标方向 X(mm) Y(mm)1 -106.005 106.0052 106.004 106.0043 106.000 -106.0044 -105.994 -106.000摄影比例尺:1∶10000根据以上数据按公式:绝对航高=m*f+1/2(h 最大+h 最小) 可得出测区的航高。航摄方向:由于公路南北走向,再加上有支线,所以飞行主要以南北飞行为主,再加上少量东西方向飞行 飞行质量:航向重叠度:最大航向重叠度 70%,最小航向重叠度 60%;旁向重叠度:最大旁向重叠度 48%,最小旁向重叠度 20%,最大航偏角小于 6°。航线弯曲度小于 3°。4.2像控点布设、选刺像片控制点的布设:由于测区地形比较复杂,多为山地或丘陵地,地面联测条件不好,采用稀疏布点方案。(1)、根据航飞资料,由于航飞方向是沿线路走向飞行,所以采用航线网双模型布点和三条基线 5点法布设。(2)、由于测区有些地区植被繁茂,等复杂地形等条件限制时,个别地方采用航线网三条基线 5 点法。测设像控点较困难时,采用 3 条基线布设 4 个点。(3)特殊情况布点:当遇到像主点落水或被云影、阴影等覆盖,不能按正常情况布设像控点时,视测区地形具体情况以满足内业控制点加密和测图为原则布设控制点,其像控制点布设方法及要求符合规范。点位在像片上的条件适当放宽。航线首未端上下两控制点尽量位于通过像主点且垂直于方位线的直线上,困难时互相偏离一般不大于半条基线。上下对点布在同一立体像对内。尽量避免两控制点同时向中线同侧偏离,出现同侧偏离,最大不超过 1 条基线。(4)像片控制点的选刺:点位均刺于目标清晰,反差适中的影像小于 0.3mm 的点状地物。刺于 30º 至 150º 的线状地物的交叉点,拐角点,房角,墙拐角内外位置等。像片条件,像片整饰等均满足《规范》要求。(5)控制像片的整饰:平高点正面以直径 7mm 的红圆圈整饰,以分数形式注出点号(分子)和高程(分母) ;高程点整饰圆圈直径为 7mm,其余与平高点相同。像片反面用圆珠笔圈出刺孔,并标注点号,加文字说明和略图,实地检查、并由刺点者、检查者签名。同一航线刺点片的整饰,当刺点点位不在主片时,不转刺主片上,但转标并注记点号和标明刺点片的航线号及像片号;不同航线的像控制点与邻航线公用时,也不转刺,但同样转标并注记点号和标明刺点片所在的航线号及像片号。4.3像控点联测像控点平面联测使用 GPS 接收机观测,采用双参考站式的布网形式:即有两台接收机在一段时间里长期固定在两个点上进行长时间的观测,在参考站进行观测的同时,另外一些接收机则在这些参考站周围相互之间进行同步观测。采用多参考站式布网的优势是,由于在各个参考站之间进行了长时间的观测,因此可以获得较高精度的定位结果,这些高精度的基线向量可以作为整个 GPS 网的骨架。另一方面,同步观测的接收机间除了自身间有基线向量相连外,它们与各个参考站之间也存在有同步观测,因而也有同步观测基线7相连,这样可以获得更强的图形结构。参考站 GPS 开机时间均早于控制点 GPS 接收机开机时间,关机时间均迟于控制点 GPS 接收机关机时间,保证像控制点 GPS 接收机与参考站 GPS 接收机工作时间的重叠。像控制点观测时保证与两个坐标参考站同步开机观测,流动站观测参数设置同参考站。本测区像控点联测作业方法见下图 4-1:图4-1--控制点观测作业示意图控制点观测时段根据《规范》相关控制点精度要求具体确定,具体时间可根据卫星状况和基线长度适当调整,调整后的观测时间均大于设计观测时间。满足基线边得到双差固定解。像控点的高程采用 GPS 拟合高程。平高点、高程点施测均按《规范》进行作业。 表 4-2 平高点 GPS 测量的观测及精度要求等级 卫星数 接收机标 称精度高度角 GDOP 观测时间平高点 ≥4 10mm+2ppm ≥15° ≤9 ≥30 分像控点的精度,平面和高程不大于±0.25m。4.4像片调绘为了确保调绘的细致,本测区在地物密集处采用放大片。调绘时本着外业定性、定量,内业定位、跑到、看到、问到的原则进行实地调绘工作。确保调绘的面积范围线没有产生漏洞现象。4.4.1 居民地及附属:(1)一般房屋调绘只注 2 层以上的层数(含 2 层)定性,1 层房屋在图外附注:“片内未注房屋层数的均为砖一层” 。房层数字字头朝北,简单房屋绘斜线(左下角到右上角) ,斜线绘制正规。(2 ) 临时性的房屋(如建筑工地内的工棚等) ,居民地院内房前屋后私人搭建的不正规房屋以及小于 6 平方米的小房,如厨房、煤房、牲口棚、私家小厕所等舍去不表示(相关影像打“×” ) ,但城镇或农村的正规公共厕所或饲养场均作了表示。(3)居民地内的房屋式的窑洞按房屋表示并定性。居民地内的房屋定性在调绘片外附注:“片内未注房屋性质者均为砖房” 。(4)建 筑 中 的 房 屋 注 “建 ”或 字 母 “j”, 棚 房 注 “P”, 破 坏 房 屋 注 “H”。(5)公共厕所、小型变电室、水泵房、绞车房等只注定性符号(或文字) ,不注房层。(6)新增的房屋及地物在实地判读并补测到图上。8(7)不附设在房屋一面的独立或仅两端与房屋相连的柱廊(如公园或医院内的长廊)不管宽度多少均作了表示,注“柱廊”或“L”加示意性圆形柱子符号定性,影像不清时还量了柱廊的宽度。(8)机关、学校、医院和工矿区的阳台挑廊、廊房、柱廊等附属设施,宽度大于 0.4 米时作了表示(绘分隔线注“L”及宽度) ,小于的归入房体表示,宽度大于 0.4 米的檐廊按房檐改掉。(9)农村居民地内的阳台挑廊、廊房、柱廊等附属设施一般不表示(归入房体内) ,宽度超过0.4 米的檐廊按房檐改掉。(10)大型的门廊在影像上注“ML”定性,不绘支柱,成图时按雨罩(虚线)表示,小型的一律舍去不表示(在影像上打“×” ) 。(11)门顶在影像上注“MD”定性,门顶下有墩柱的用不依比例尺的实心方块表示。(12)院门一般只表示大型的、能通行汽车的,要区分有门顶和无门顶的,前者按图 4-2表示,后者按图 4-3 表示。无门墩的大门绘了短线(围墙门) 。图 4-2 (图名自己加) 图 4-3(也是)(13)实地宽度不足 6m 的台阶一般不表示(在影像上打“×” ) ;大于此宽度的才作了表示,并绘清了上台阶的方向。(14)悬空通廊影像清楚时外业可不绘轮廓线和正规图式符号,在影像中间注“T”定性;比较小的舍去不表示。(15)建筑物下的通道只表示能够通行汽车的,用正规图式符号表示(红色虚线) ,量出了定位尺寸及通道的宽度,小的不表示。(16)民房室外楼梯一般不表示。(17)地下建筑物及天窗不表示,但其出入口均作了表示。4.4.2 工矿建筑物及其它设施:(1)矿井等外业均调绘,成图时以按正规图式符号表示。(2)液体、气体贮存设施的表示方法与露天设备相同(符号不同) ,区分大型独立的与连片成群的,另外简注贮存物质名称。(3)大型独立的露天设施,影像清楚时,外业不描绘轮廓线,在影像上绘露天设备符号即可;连片成群的,以地类界绘出范围线,内配露天设备符号。(4)固定的大型煤场以地类界圈出范围,内注“煤”定性;单位或私人的小型煤堆,外业在影像上打“×” ,成图时不表示。(5)公园、广场或幼儿园内的露天娱乐设施,以地类界绘出范围加注“娱” ,不绘内部设施的轮廓线。(6)消防栓可选择性表示;阀门、检修井、污水篦子以及水龙头一般不表示。(7)加油站的雨罩,外业调绘时将外轮廓描成红色虚线表示,相关位置绘示意性的支柱符号,并在雨罩中心绘加油站符号定性,有名称的要调注名称。(8)广告牌和宣传栏只表示大型的、独立的、小型的附设在墙上或房上的均不表示。(9)固定有基座的高大旗杆均作了表示(连续多杆的只表示中间一杆) ,低小的一般不表示。(10)大型的烟囱和水塔均作表示,小型的舍去不表示。4.4.3 道路及附属设施:(1)测区范围内的铁路和高速公路、等级公路、等外公路、大车路、乡村路和小路,外业调绘使用简化符号,成图时改用正规图式符号,道路简化符号见表 4-3:表 4-3 道路简化符号9注:图中的毫米数字为虚线实部的长度。(2)等级公路有路名的调注了路名(含国道)及铺面材料,并调注了公路编号技术等级。如:沥“G324”2 级,等外公路加注等外代码、如:砾“9” 。(3)道路等级的划分a.公路:有公共汽车通行的乡镇以上的道路,以双线表示,当边线不明显时,均调注路宽 。铺面材料做了调注。b.大车路:通往村一级的、山区果林场、果林地等通行拖拉机的道路,按大车路表示。c.乡村路:山区连接乡村的主要道路,按乡村路表示。d.小路:除以上三级道路之外的人行道路。(4)乡村路外业不注路宽,成图时按不依比例尺的符号表示。(5)道路通过建筑密集村镇的主要街道时,以街区线表示;通过次要街道(包括不通车的主要街巷) ,一般以各类地物自然形成的边线表示。但各级道路通过未形成街区的散列式居民地时,连续表示。(6)公园、工矿企业、机关、学校和居民小区内部经过铺装的主要道路用黑虚线表示。当内部道路与花坛边线重合时,后者可用前者代替。(7)通行汽车的桥梁要调注桥梁的建筑材料及载重量,有桥墩的按相关位置用不依比例尺的实心方块绘在桥边线的外侧;不通车的桥没注建筑村料。(8)道路的其它设施,如涵洞、路堤、路堑等均作了表示。(9)外业调绘的小型桥梁与依比例尺的涵洞(方型的)作了区分,涵洞连虚线表示(成图时可不连) 。(10)路灯只表示了主要桥梁、广场、道路交叉及拐弯处,突出的、新型装饰性的,一般街道及道路旁的路灯不表示。(11)里程碑、坡度表、路标、汽车站等一般不表示。4.4.4 管线:(1)地物稀少或空矿地区的电杆外业调绘均连线表示,地物密集地区不连线,明确交待每一条电线的走向。(2)电线的杆、架、塔分别用相应的图式符号表示(电杆用实心圆点代替圆圈符号,但实心圆点明显加粗) ;铁塔小于 2m×2m 的用非比例尺的实心方块表示,大于的依比例尺用空心方块表示,影像不清时还量注了铁塔的长宽尺寸。用黑色表示。杆: 架: 塔: (3)长期固定的、架设正规的电力线(含高、低压线)和通信线的杆、架、塔均逐个表示;不正
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