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宁德市屏南县仕洋村11000数字化地形测图.doc

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宁德市 屏南县 仕洋村 11000 数字化 地形
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龙岩学院资源工程学院毕业论文题 目: 宁德市屏南县仕洋村 1:1000 数字化地形测图 资源工程学院龙岩学院毕业论文(设计)开题报告2012 年 4 月 06 日论文(设计)题目:宁德市屏南县仕洋村 1:1000 数字化地形测图姓名 年级 08 所在院系 资源工程学院专业 测绘工程 指导教师开展本课题的意义及工作内容:课题意义:随着我国现代经济的迅速发展,数字化信息已经占据着很重要的地位。城市的繁荣发展也不断带动着农村的步伐,但是它们之间还是存在一定的差距。由于城市的发展空间已经处于饱和状态,所以需要进行战略性的改变,这样经济发展的双手开始不断地向具有很大发展空间的农村伸去。然而农村的信息系统还比较不全面,需要进一步的去完善,从而体现了农村数字化地形测图的必要性。本课题将研究数字化地形测图在新农村建设的应用,从而有利于农村建设的发展需要。工作内容:(1) 、数字化地形测图的发展趋势 (2) 、数字化地形测图的基本方法(3) 、提高数字化地形测图的工作效率 (4) 、数字化地形测图的内业数据处理总体安排及进度:1、4 月 01 日—4 月 06 日 整理相关论文资料,在老师的指导下确定题目,并完成开题报告。2、4 月 07 日—4 月 30 日 在老师的指导下对开题报告进行修改,分析收集的相关论文材料,列出论文提纲,开始着手论文写作。3、5 月 01 日—5 月 20 日 根据论文的提纲,完成论文第一部分引言中数字化地形测图的发展过程和趋势,并在福建省新农村规划建设中的应用;完成论文第二部分的关于数字化地形测图基本原理和方法的写作。4、5 月 21 日—6 月 10 日 完成论文第三部分数字化地形测图内业数字化成图以及对于数据处理的分析。根据老师的指导对论文进行修改和完善,并最终完成论文正稿。课题预期达到的效果:数字化地形测图的成果是作为现代新农村规划建设的基本资料,同时也为完善数字信息系统做出很大的贡献,更有利的促进了社会现代经济的发展。由此可见数字化地形测图在今后的经济发展中具有很大的发展前途,并且也占据了重要的地位。指导教师意见:签名:【摘要】:随着现代经济以及科学技术的迅速发展,测量设备也在不断地进行更新,测量在生产建设中也逐渐得到了重视,因此现在的测量已经在我们日常的生产中占据着重要地位。文章主要介绍数字测图的发展趋势、基本原理、操作方法以及它在地形测量中的应用。数字测图的成果为国家经济建设提供了基本的数据资料,有利的促进了现代经济的发展,表达现有地物地貌具体的数字信息。阐述了将数字测图应用于福建省新农村规划建设中,负责对宁德市屏南县仕洋村进行1:1000数字化地形测图,测图成果为宁德市新农村经济建设提供了基础信息。【关键词】:数字测图;RTK;全站仪;新农村建设;目录1.引言 .................................................................................................................................................................12.仪器简介 .........................................................................................................................................................22.1 全站仪介绍 .............................................................................................................................................22.2 RTK 介绍 ................................................................................................................................................23.测区任务概况 .................................................................................................................................................23.1 测区任务 .................................................................................................................................................23.2 测区概况 .................................................................................................................................................24.已有资料的收集和分析 .................................................................................................................................34.1 已有影像图 .............................................................................................................................................34.2 已知 GPS 控制点 ....................................................................................................................................44.3 测图要求 .................................................................................................................................................44.4 本测区平面控制测量所用已知点 .........................................................................................................44.5 作业依据 .................................................................................................................................................55.控制测量 .........................................................................................................................................................55.1 平面控制测量 .........................................................................................................................................55.2 高程控制测量 .........................................................................................................................................85.3 导线成果展示 .......................................................................................................................................106.野外数据采集 ...............................................................................................................................................116.1 仪器设备 ...............................................................................................................................................116.2 RTK 碎部点测量方法 ..........................................................................................................................116.3 全站仪碎部点测量方法 .......................................................................................................................116.4 RTK 和全站仪联合测量 ......................................................................................................................116.5 平面精度 ...............................................................................................................................................126.6 绘制工作草图 .......................................................................................................................................127.内业数字化成图 ...........................................................................................................................................127.1 内业处理流程图 ...................................................................................................................................127.2 数据传输及展点 ..................................................................................................................................127.3 数字化成图的作业步骤 .......................................................................................................................157.4 地物绘制规范 .......................................................................................................................................157.5 数字测图部分成果展示 .......................................................................................................................168.结论 ...............................................................................................................................................................16致谢 .....................................................................................................................................................................17参考文 献 .............................................................................................................................................................1811.引言传统的地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地物、地貌特征点的空间位置进行测定,以一定的比例尺并按图示符号将其表示在图纸上。然而在测图过程中,数字的精度由于刺点、绘图、图纸伸缩变形等因素的影响而大大降低,并且工序多、劳动强度大、储藏保管难。因此,在当今的信息时代,纸质的地形图已经难以承载诸多图形信息,更新也是极其不方便,难以适应信息时代经济建设的需求 [1]。随着社会经济的发展,科学技术的进步和计算机技术的迅猛发展及其向诸多领域的渗透,以及电子全站仪、GPS-RTK技术等先进测量仪器和技术的广泛应用,地形测量也逐渐向自动化和数字化的方向发展。测量的成果不仅可以用图纸作为载体,而且以计算机的存储介质作为载体已经成为当今的主要方式。其提交的测量成果是可供计算机处理、远距离传输、多方共享的数字地形图数据文件,通过数控绘图仪可以输出地形图。数字测图的实质其实是一种全解析机助测图方法,它是利用电子全站仪或其他测量仪器在野外进行数字化地形数据采集,在成图软件的支持下,通过计算机加工处理,获得数字地形图的方法 [2]。如今,数字测图在许多领域中得到了广泛的应用。在国民经济方面,为国土资源开发利用,工程设计和施工,城市建设、工业、农业、交通、水利、林业、通讯等部门的规划和管理提供地形图和测绘资料;在国防建设方面,为打赢现代化战争提供测绘保障;在科学研究方面,为航天技术、地壳形变、地震预报、气象预报、灾害预测、环境保护等提供有利信息。因此,在今后的社会发展中,数字测图占据着举足轻重的地位,为我们的生产生活带来更多的便利 [3]。福建省近几年来,为了提高社会经济发展和人民的生活水平,缩短城市与农村的差距,进行了一系列的工作。特别是对于新农村规划的建设是首要项目。首先需要了解新农村的地形情况以及发展前景,这就需要具体的资料以及图形,这样数字测图就占据着主导的地位。测图成果能够为新农村规划建设提供更具体、更详细的数据资料,也为规划发展作为有利的依据。22.仪器简介2.1 全站仪介绍全站仪是一种集电子经纬仪、光电测距仪和微处理器于一体的高技术测量仪器。全站仪的基本功能是在仪器照准目标后,通过微处理器的控制,能够自动的完成测距、水平方向和天顶距读数、观测数据的显示、存储。基本操作原理:⑴在测站点上架设全站仪,并且进行对中、整平、量取仪器高。⑵全站仪定向。架设全站仪的一点作为设站点,并在后视点上放置棱镜;在全站仪上点击数据采集,输入设站点的坐标和仪器高,接着输入定向点的坐标;全站仪瞄准棱镜后,进行测量,查看测量所显示的坐标与输入坐标的差异,相差不大则定向完成。⑶采集数据。将棱镜树立在待求点上,仪器瞄准棱镜,输入棱镜高进行测量,并将测量出的坐标进行保存。⑷野外测图完成后,导出数据,并用 CASS 软件作图。2.2 RTK 介绍RTK 即实时动态测量技术,是以载波相位观测为根据的实时差分 GPS 技术,它是测量技术发展里程中的一个突破,它由基准站接收机、数据链、流动站接收机三部分组成。基准站上安置一台接收机为参考站,对卫星进行连续观测,并将其观测数据和测站信息,通过无线电传输设备,实时地发送给流动站,流动站 GPS 接收机在接收 GPS 卫星信号的同时,通过无线接收设备,接收基准站传输的数据,然后根据相对定位的原理,实时解算出流动站的三维坐标及其精度。3.测区任务概况3.1 测区任务为了加强城乡规划管理,协调城乡空间布局,改善人居环境,促进我省城乡经济社会全面可持续发展,由福建省测绘地理信息局统一组织安排村庄地形图测绘,满足我省村居规划建设和城镇村庄地籍调查工作用图的需求,受福建省测绘地理信息局的委托,承担宁德市屏南仕洋村1:1000数字化地形图测量任务。3.2 测区概况宁德市屏南县位于福建省东北部,北纬 26°44´-27°10´,东经 118°41´-119°13´,总面积约1491 平方公里,管辖 4 个镇、7 个乡,通行闽东方言福州话。棠口乡仕洋村属于屏南县管辖的一个村。在新农村地形图测量中,仕洋村测区总面积约 0.8 平方公里,地势比较平坦,交通方便,空气良好,风景秀丽,村民热情好客。该测区地形以旱地为主,还有部分的水田和山;房屋建筑较为集中,以瓦房为主,通视条件一般。34.已有资料的收集和分析4.1 已有影像图福建省宁德市屏南县棠口乡仕洋村影像图(图4-1),可作为规定测区范围,导线布置依据以及已知GPS控制点寻找的资料。图4-1 宁德市屏南县棠口乡仕洋村影像图44.2 已知 GPS 控制点(表 4-2)表4-2 平面及高程控制点(单位:m)点名 点号 等级 1980 X 坐标 1980 Y 坐标 85 H 高程仕洋01 SYC01 E 级 2984348.963 399039.863 793.880 仕洋02 SYC02 E 级 2984386.933 398613.726 792.313 上培01 SP01 E 级 2976556.158 412321.594 363.614 上培02 SP02 E 级 2976434.655 411926.726 385.832 山棠01 STC01 E 级 2980094.099 407735.677 763.388 山棠02 STC02 E 级 2980077.153 408141.378 750.717 旺坑01 WK01 E 级 2977463.141 410098.158 686.599 旺坑02 WK02 E 级 2977667.534 409714.149 693.417 小章01 XZ01 E 级 2977162.961 407536.796 917.089 小章02 XZ02 E 级 2977421.916 407765.827 901.913 上厝01 SC01 E 级 2983388.909 399045.896 799.243 上厝02 SC02 E 级 2983081.499 398780.719 809.888 4.3 测图要求⑴以福建省基础地理信息中心提供的 C 级 GPS 控制点作为 E 级 GPS 平面及高程控制网的起算数据。⑵平面成果属于 1980 西安坐标系,3°带高斯平面直角坐标,仕洋村测区中央子午线采用 117°00′;高程成果属于 1985 国家高程基准。4.4 仕洋村测区平面控制测量所用已知点(表 4-3)表 4-3 仕洋村测区已知 GPS 控制点 (单位:m)点号 等级 1980 X 坐标 1980 Y 坐标 85 H 高程SYC01 E 级 2984348.963 399039.863 793.880 SYC02 E 级 2984386.933 398613.726 792.313 54.5 作业依据⑴ GB/T 20257.1-2007《1:500 1:1000 1:2000 地形图图式》;⑵ GB/T 18314-2009《全球定位系统(GPS)测量规范》;⑶ CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》;⑷ CH/T 2009-2010《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》;⑸ GB 12898-2009《国家三、四等水准测量规范》;⑹ GB/T18316-2008《数字测绘成果质量检查与验收》;⑺ FCB 001-2005《福建省 1:500,1:1000,1:2000 基本比例尺数字地形图测绘技术规定》;⑻ 2011 年 8 月由福建省测绘地理信息局编写的《福建省村庄规划编制 1:1000 地形图测量技术规定》;⑼ CJJ 8-99《城市测量规范》。5.控制测量数字测图大多数无需按常规的控制测量逐级发展,可以有所变动。一般对于大测区(大于 15 平方千米)通常选用导线网或 GPS 进行三等控制测量,而后布设二级导线网。而一般对于小测区(小于15 平方千米 ) ,通常直接布设二级导线网,作为首级控制。5.1 平面控制测量5.1.1 控制方案选择该 测 区 已 有 两 个 已 知 GPS 点 作 为 首 级 控 制 点 , 分 别 是 SYC01和 SYC02, 并 且 两 点 互 相 通 视 。 测 区 在 地 形上 , 地 势 比 较 平 坦 , 视 野 开 阔 , RTK 信 号 接 收 良 好 , 并 且 地 形 地 物 较 为 简 单 , 应 用 RTK 做 图 根 控 制 ; 但 是 测区 里 房 屋 分 部 较 为 密 集 , RTK 信 号 接 收 受 到 限 制 , 不 能 直 接 利 用 RTK 做 控 制 , 因 此 可 以 使 用 导 线 网 来 做 平 面控 制 。 两 种 方 法 互 相 配 合 , 大 大 提 高 了 工 作 质 量 和 效 率 。5.1.2 图根导线网布设(1)图 根 控 制 在 该 测 区 已 有 的 E 级 GPS 控 制 点 的 基 础 上 , 采 用 RTK 测 量 的 方 法 进 行 图 根 加 密 或 利 用 全 站仪 采 用 附 合 导 线 、 导 线 网 的 形 式 进 行 图 根 控 制 加 密 , 其 点 位 密 度 以 满 足 测 图 需 要 为 原 则 , 个 别 地 方 不 敷 使用 时 , 采 用 1-2 条 边 , 长 度 不 超 过 400m 的 支 导 线 予 以 补 充 。(2)位 于 沙 、 土 质 地 上 的 普 通 图 根 点 , 须 打 入 木 桩 , 木 桩 顶 面 规 格 不 小 于3×3cm, 其 中 间 钉 入 铁 钉 作 为中 心 标 志 ; 木 桩 长 度 视 实 际 情 况 而 定 , 以 保 持 稳 固 为 原 则 。 位 于 水 泥 地 、 沥 青 地 的 普 通 图 根 点 , 在 其 中 心标 志 位 打 入 直 径 约 7mm 的 水 泥 钉 ( 或 刻 石 ), 并 以 红 漆 绘 出 方 框 及 点 号 。(3)埋 石 点 以 基 本 图 幅 为 单 位 , 每 幅 不 应 少 于 3个 ( 包 括 高 级 点 在 内 ), 不 满 幅 测 图 面 积 大 于 1/2图 幅 时 ,至 少 应 有 2个 埋 石 点 。 埋 石 点 应 注 意 均 匀 分 布 , 并 应 做 到 至 少 与 另 一 个 点 互 相 通 视 。 图 根 埋 石 点 的 中 心 标志 必 须 使 用 刻 有 十 字 标 志 的 铆 钉 , 标 石 规 格 如 图 ( 图 5-1) 。6图 5-1 控制点埋石规格图5.1.3 图根光电测距导线的主要技术规定(表 5-2)表 5-2 光电测距导线主要技术指标5.1.4 图根点编号按 村 进 行 编 制 , 以 英 文 字 母 起 头 进 行 流 水 编 号 , 双 溪 镇 以“A”起 头 ; 黛 溪 镇 以 “B”起 头 ; 长 桥 镇 以“C”起 头 ; 屏 城 乡 以 “D”起 头 ; 棠 口 乡 以 “E”起 头 ; 甘 棠 乡 以 “F”起 头 ; 熙 岭 乡 以 “G”起 头 ; 路 下 乡 以“H”起 头 ; 寿 山 乡 以 “K”起 头 ; 岭 下 乡 以 “L”起 头 , 同 一 个 镇 的 图 根 点 编 号 不 重 复 , 同 一 个 县 ( 区 ) 的图 根 点 编 号 不 重 复 。 图 根 埋 石 点 在 图 根 点 编 号 前 冠 以 字 母“T”表 示 , 如 TA001……。 该 测 区 是 仕 洋 村 , 属 于棠 口 乡 的 一 个 村 庄 , 因 此 测 区 图 根 点 的 编 号 是 以 字 母“E”为 起 头 。本测区图根编号有:一级导线 二级导线 图根一级 图根二级 级 别项 目 DJ2 DJ6 DJ2 DJ6 DJ2 DJ6 DJ6水平角测回数 2 4 1 3 1 2 1半测回归零差(″) 8 18 8 18 8 18 36一测回内 2C 互差(″) 13 13 13同一方向值测回互差(″) 9 24 24 24附合路线长度(km) 3.6 2.4 1.2 0.7最长边长(m) 450 300 180 100平均边长(m) 300 200 120 70测边中误差(mm) ±15 ±15 ±15 ±15测角中误差(″) ±5 ±8 ±12 ±20方位角闭合差(″) ±10 n±16 n±24 n±40 n导线全长相对闭合差 1/14000 1/10000 1/5000 1/3000导线全长绝对闭合差(m) 0.26 0.22 0.22垂直角测回数(中丝法) 2 2 1 1垂直角指标差互差(″) 15 25 15 25 15 25垂直角互差(″) 15三角高程路线同一边往返测高差之差(m)<≤0.1S ≤0.4*S高程路线闭合差(m) ≤±0.05 [S]≤0.04√ D导线网中最弱点点位中误差(相对于起算点) (cm) ≤±5备 注 1.N 为导线折角数,S 为边长(以 km 为单位) ;2.图根三角高程各方向推算的高程较差≤0.2Hc。
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