• / 17
  • 下载费用:5 金币  

数字化测量技术在地形图测量中的应用.doc

关 键 词:
数字化 测量 技术 地形图 中的 应用
资源描述:
龙岩学院资源工程学院毕业论文题 目: 数字化测量技术在地形图测量中的应用 资源工程学院数字化测量技术在地形图测量中的应用【摘要】数字化测绘是地理信息系统现代化、自动化、科学化、实时化的体现。数字化测绘不仅能够提高地形图测量中的工作效率、测图精度,还能降低劳动强度,减少人力、物力、财力的消耗。随着人类科学技术的飞速发展,由于数字化测量的优势,地形图测绘已经由传统的测量方法渐渐转换为现代数字化测量。本文将立足数字化测绘及其在地图测量中的应用做一简单的分析讨论。【关键词】数字测绘技术;地形图测量;水准测量;控制测量;碎部测量;GPS 技术 目录1.绪论 .................................................................................................................................................11.1 数字化测图背景 ..................................................................................................................11.2 数字化测图的方法 ..............................................................................................................12.传统地形图测量与数字测图 .........................................................................................................12.1 传统地形图测量概念 ..........................................................................................................12.2 传统地形图测量的缺点 ......................................................................................................12.3 数字化测图概念 ..................................................................................................................13.数字化测图的特点 .........................................................................................................................23.1 点位精度高 ..........................................................................................................................23.2 改进了作业方式 ..................................................................................................................23.3 便于图件的更新 .................................................................................................................23.4 加强了地图的表现力 .........................................................................................................23. 5 方便成果的深加工利用 ....................................................................................................23. 6 可作为 GIS 的重要信息源 .................................................................................................24.数字化测量技术在地形图测量中的应用 .....................................................................................34.1 数字化测图数据采集方法与数字化的方法 ......................................................................34.2 数字化测图作业流程 .........................................................................................................35.实例分析 .........................................................................................................................................45.1 测区概况 ..............................................................................................................................45.2 作业依据 ..............................................................................................................................55.3.控制测量 ..............................................................................................................................55.4 全数字 1:500 街坊地形图测绘 ...........................................................................................75.5 全要素 1:500 、1:1000 数字地形图编制 .........................................................................95.6 提交测绘成果 ......................................................................................................................96.结论 ...............................................................................................................................................10致谢 ..................................................................................................................................................12参考文献 ..........................................................................................................................................1311.绪论1.1 数字化测图背景伴随人类科学文明的迅猛发展,电子计算机技术的日益成熟,电子全站仪、全球定位系统(GPS)等先进的电子测绘仪器和测量技术大范围的使用于的各个工作领域,地形图测量向自动化和数字化方向发展,数字化测图技术应运而生,并广 泛 用 于 国 民 经 济 建 设 、 国 防建 设 和 科 学 研 究 的 各 个 方 面 [1]。 数 字 化 测 图 是 一 种 全 解 析 机 助 测 图 技 术 ,仪器拥有很高的自动化,大大降低了测量员的劳动力,提高了测量员的工作效率;数字测量的测量数据在传输过程中,不会发生像传统测量的测量数据因丢失抄错等原因而降低了精度,从根本上保证了测量的质量。在这个步入了信息时代的社会,人们需要有一种能与这个时代相匹配,相结合的测量技术,以满足当今的测量需求,而数字化测量卓越的优点自然而然胜任了这个任务,渐渐取代了传统测量。1.2 数字化测图的方法数字化测图根据数据来源的不同,可以概括为以下三种方法: (1)野外数据采集:目前主要采用全站仪测量方法 [2]。 (2)航片数据采集:从空中由飞机等航空器拍摄地面像片,并将此作为数据来源,在解析测图仪或立体量测仪采集地形特征点 [2]。 (3)底图数据采集:以旧的地形图为底图,进行数字化 [2]。 2.传统地形图测量与数字测图2.1 传统地形图测量概念传统的地形图测量即使用传统测量仪器将测区的诸多地形要素的特征点的坐标测出,并将其按照绘图规范和一定的比例尺绘制在图纸上,这种测量方法也叫做白纸测量,其实质是图解法测图 [3]。2.2 传统地形图测量的缺点在测图过程中,测量的精度会由于刺点、绘制图形工序、图纸损坏变形等原因的影响而大幅度降低。传统地形图测量工序繁多,由于其不具有自动化的特点,测量劳动强度大、工作效率低,且其精度也会因为手工绘图的诸多缺点,导致测量成果质量难以保证。纸质地形图承载的图形信息量越来越不能满足人们、客户的需求,而且由于是纸质记录,数据更新也很不方便。2.3 数字测图概念数字测图是一种融合了先进科学技术的测图方法,广义的数字化测图又被称为计算机成图,该测量技术由以下几种测量方法组成:作业员使用电子测量仪器进行数字化测量,通过行航测、使用遥感像片等技术进行测量。将上文收集到的测量数据输入到计算机,使用数字成图软件进行数据处理,成图处理,最终生成数字地形图。 数字化测图的基本思想:把收集到的诸多地物和地貌的特征点等复杂多变的信息转化为数字形式,并将此传输给计算机,然后通过一定的处理,获得满足要求的地形图,并可通过与计算机联机的打印机打印出纸质的地形图 [4]。23.数字化测图的特点3.1 便于图件的更新国民经济的迅速发展以及城市化的进程加速了城乡容貌的变化,为了迅速及时提供城乡地形数据,采用数字化地形图测量无疑能克服传统地形图测量繁琐数据更新的繁琐,只须将测量数据输入计算机,经过数据处理就能迅速地做到城乡地形图的更新和修改。3.2 点位精度高数字化测图时,测量仪器的测量数据的记录、储存、传输及数据处理,在整个过程中原始数据的精度不会降低,相较传统测量方式数据的纸质记录易出现数据遗漏、出错等问题,数字测图带来的是更高精度、更高质量的测图成果 [5]。3.3 可作为 GIS 的重要信息源地理信息系统广泛应用于环境的保护、国土资源的利用、国防建设及人们的日常学习、工作和生活中。因数字化测图的测绘信息具有传输方便,易修改的特点,将其用作 GIS 的信息来源,可迅速传至 GIS 系统,以做到 GIS 系统的迅速更新,及时的为提供人们优良服务。3.4 加强了地图的表现力数字测图的测量数据为电子信息,可在计算机上面通过成图软件进行显示处理,通过与计算机相联机的打印机,可以打印出满足需要的资料信息;其又可通过绘图机绘制出各种比例尺的地形图 [6]。3.5 改进了作业方式传统地形图测量中,外业测量时仪器无法自动记录储存数据,需要人工进行测量数据记录,以及后续的数据计算处理等 ;绘制地形图也是通过人工在图纸上绘制地形图,而地形图上面的坐标面积又要通过人工量算 [7]。而数字测图在进行外业测量时,全站仪等仪器会自动记录、储存数据,竖直角、水平角、平距和斜距等信息会直观的显示在显示屏上,内业处理时又只要将测量数据传输到计算机,利用平差软件、成图软件等软件进行数据处理、成图处理。3.6 方便成果的深加工利用数字化测图的成果是将图形的各图层进行分开存放的,也因此使得我们可以利用此特点对测量成果通过测量软件进行深加工 [8]。比如在南方 CASS 成图软件中,CASS 图层见图3-1,可以通过关闭或开启各种图层,让地形图显示出或不显示出该图层从而获得各种图形,如关闭 GCD 图层能得到没有高程的地形图,从而获得满足客户需求的图形。3图 3-1 CASS 图层4.数字化测量技术在地形图测量中的应用4.1 数字化的方法(1)跟踪数字化:作业员通过使用手扶跟踪数字化仪器,将地图图形信息转换成矢量数据的方法。 (2)扫描数字化:通过使用扫描仪器将地图图形或图像通过一定程序转换成栅格数据的方法。4.2 数字化测图作业流程4.2.1 野外数据采集方法野外信息采集一般由控制测量和碎部点测量两部分组成 [9]。首先是在控制点进行选点以后进行控制测量,控制测量数据处理得到符合要求结果后,再接着实行碎部点测量。野外数据采集使用相对较多的为下面三种方法:(1)GPS 测量法,就是应用 GPS 接受机进行外业碎部点的信息的测量 [10]; (2)航测法,即通过航空摄影测量与遥感手段测量获取地形点的特征信息 [10]; 4(3)大地测量仪器法,就是应用全站仪等先进测量仪器来进行地形数据采集 [10]。 4.2.2 野外数据采集步骤(1)控制测量: 控制网布设时分级布设,先布设首级,再布设次级,一级一级往下布设。控制测量主要使用 GPS 测量,通过专业的 GPS 软件进行解算,平差后算出控制点坐标。图根点通常采用动态 GPS(RTK)和光电测距导线两种方法测量。图根点的密度可根据测区通视条件的好坏进行布设,当测区在空地及通视比较好时,图根点可适当稀疏,当通视比较差时,可适当加密。对于图根控制点,还可采用"辐射法"和"一步测量法"。辐射法,即当某个等级控制点其视野比较好时,用全站仪直接测出几个满足条件的图根点的坐标。一步测量法即测完某个站的导线数据时,马上进行碎部测量,这种测量方法可以提高一定的作业效率 [11]。高程控制测量确定控制点的高程,平面控制测量确定控制点的平面坐标。当测区的面积比较大时,可用 GPS 方法测出首级控制点,再使用全站仪进行二级或三级导线点的加密;当测图面积较小时,可用 GPS 测量方法或全站仪直接测出几个首级控制点。高程控制测量一般采用四等水准测量作为首级高程控制测量。 (2)碎部测量 碎部测量是以控制点为基础,测定出地物、地貌特征点的坐标,并将其按一定比例尺绘制成地形图的测量工作。碎部测量的实质就是测绘地物和地貌碎部点的平面位置和高程。碎部测量的工作包括两个过程:一是测定碎部点的平面位置和高程,二是利用地图符号在图上绘制各种地物和地貌。碎部测量一般用极坐标法进行测量数据的获取,可采用边角测量模式,也可采用坐标记录的测量模式。5.实例分析5.1 测区概况测区位于厦门市湖里区辖域内。测区总面积约 12.0 平方公里,测区有安兜、围里、板上、凤头等社区,测区交通方便,通视良好。5.2 作业依据(1)《全球定位系统(GPS)测量规范》 (GB/T 18314-2009) ;(2)《1:500、1:1000、1:2000 地形图图式》 (GB/T7929-1995) ;(3)《1:500、1:1000、1:2000 基础地理信息要素数据字典》 (GB/T20258.1-2007) ;(4)《国家三、四等水准测量规范》 (GB12898-2009) ;(5)《数字测绘成果质量检查与验收》 (GB/T18316-2008) ;(6)《2013 年厦门市大比例尺数字图测绘项目(技术要求书) 》 ;(7)《卫星定位城市测量技术规范》 (CJJ/T 73-2010) ;(8)《测绘技术设计规定》 (CH/T 1004-2005)(9)《测绘技术总结编写规定》 (CH/T 1001-2005) ;(10)《厦门市 1:1000 的绿地地理数据集提取技术要求》 ;(11)本测区《技术设计书》 。55.3.控制测量5.3.1D、E 级 GPS 测量结合现场已有的 B 级 GPS 点,作为加密图根控制网的起算点,布设 D 级 GPS 控制测量网。并且在 D 级 GPS 控制测量网基础上布设边连式 E 级 GPS 网,E 级 GPS 网点应均匀布设于测区,即同步图形之间由一条公共基线连接。D、E 级 GPS 技术要求见表 5-1。表 5-1 D、E 级 GPS 技术要求5.3.2 GPS 观测(1)GPS 观测时使用华测 X90 双频 GPS 接收机六台进行同步观测,模式选用静态定位模式。GPS 观测主要技术要求见表 5-2。表 5-2 GPS 观测主要技术要求级别项目D E卫星截止高度角/(°) 15 15同时观测有效卫星数 ≥4 ≥4有效观测卫星总数 ≥4 ≥4观测时段数 ≥1.6 ≥1.6时段长度 ≥60min ≥45min采样间隔/s 15 5~30(2)外业观测的每个观测时段的有效观测时间不得低于 45 分钟,且各个站点上的强度因子 PDOP 须小于一定值,作业员需要在旁边时刻注意 PDOP 值。(3)观测时测量员之间需要互相约定好工作的时间,如各个时段什么时候开始,什么时候结束。观测时,测量基座应做到对中整平;观测前和观测后需要各量取一次天线的高度,并取它们的中间值进行记录(两次高度的差值应小于 3mm) 。(4)GPS 静态的测量数据处理结果见表 5-3。项目等级平均距离(km)a(mm) b(1×10-6) 卫星高度角有效卫星数强度因子 PDOP时段长度(min)数据采样间隔(s)最弱边相对中误差D 5 ≤10 ≤5 ≥15 ≥4 ≥6 ≥60 5~15 1/45000E 3 ≤10 ≤10 ≥15° ≥4 ≤6 ≥45 5~15 1/200006表 5-3 GPS 静态成果表 5.3.4 四等水准测量(1)在水准测量中,用中丝测高法测量附合路线各个点的高程,测量中为提高工作效率直接读取视距,观测顺序为后─后─前─前 [12]。四等水准测量的支线测量时需要进行往返观测,每个测段的测站数需要是偶数。联测 E 级 GPS 点应为偶数站,但不作测段处理。四等水准测量主要技术指标见表 5-4。5-4 四等水准测量主要技术指标项 目 四等水准 备注附合路线长度(km) ≤15结点间路线长度(km) ≤10最大视距长度(m) ≤100前后视距差(m) ≤3.0前后视距累积差(m) ≤10.07路线或环线闭合差(mm) ≤±20 L测站高差取位(mm) 0.1高差取位(mm) 1检测已测测段高差之差(mm) ≤±30 L备 注 1.L 以 km 为单位,不足 1km 按 1km 计算。(2)测区水准测量图见图 5-5图 5-5 水准测量图5.4 全数字 1:500 街坊地形图测绘5.4.1 图根控制测量(1)为了满足本测区数字化地形图测绘的需要,要在本测区首级控制网的基础上,采用一、二级光电测距图根导线进行加密,地物密集地区(如农村居民地)应增加密度(以满足各级地物点精度要求)。 支导线折角应按左、 右折角各观测一测回,圆周角闭合差≤±40″;边长应对向观测,平距较差应≤±2(a+b*D) 。埋石点应选择在一级图根点上,以基本图幅为单位,1:1000 地形测图每幅不应少于 4个(包括高级点在内) ,应注意均匀分布,并保持相邻埋石点方向通视。图根埋石点的中心标志必须使用刻有十字标志的铆钉。当本图根导线点的标志位于沙、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。(2)图根点的测量:a.平面位置观测观测前对所使用的仪器应进行检校。图根点水平角采用 DJ2 型全站仪按全圆方向法观测,当方向数少于或等于 3 个时,可不归零。可以采用电子记录。图根边长使用全站仪(与测角同型号)单程观测一测回。加常数、乘常数、气象改正可直接预置入全站仪对边长进行改正。仪器高和觇标高精确至 0.001m。边长只须进行改平,无须投影。b.图根高程测量
展开阅读全文
1
  金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:数字化测量技术在地形图测量中的应用.doc
链接地址:http://www.gold-doc.com/p-256719.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2014-2018 金牌文库网站版权所有
经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
收起
展开