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文檔簡介
1、<p><b> 畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p><b> 二零一零年五月</b></p><p> 畢業(yè)生姓名:</p><p> 專業(yè):工程測量技術(shù)</p><p> 學(xué)號:</p><p> 指導(dǎo)教師:</p><p> 所
2、屬系(部):資源系</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 簡要闡述了數(shù)字化測圖的概念及其原理,野外數(shù)據(jù)的采集及全站儀在其中的運用與注意事項。 1:1000地形圖在內(nèi)業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)中的流程及各部分的工作內(nèi)容.介紹GPS RTK定位及測圖原理,以和順鋁礬石廠測圖為例,闡述了RTK應(yīng)用于數(shù)字化測圖作業(yè)流程及注意事項,并且對RTK與全站儀數(shù)字化測
3、圖進行了詳細比較。以傳統(tǒng)的白紙測圖原理為基礎(chǔ),采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和圖形及數(shù)字處理方法,實現(xiàn)地圖信息的獲取、變換、傳輸、識別、存貯、處理、顯示、編輯修改以及計算機成圖。內(nèi)容以大比例尺地面數(shù)字測圖和地圖數(shù)字化為主線,介紹了野外數(shù)據(jù)的采集及全站儀在其中的運用,采用數(shù)字化方法進行地形測量的工作步驟及應(yīng)用數(shù)字成圖軟件對內(nèi)業(yè)成圖處理的方法。</p><p> 關(guān)鍵詞:數(shù)字化測圖 數(shù)據(jù)采集 全站儀 GPS RTK<
4、/p><p> . Abstract Briefly explained the concept of digital mapping and its principles, and field data collection in which the use of total station and cautions. 1:1000 digita
5、l topographic map, including business processes and the production of some of the work content. Introduction GPS RTK positioning and mapping principles, to cis Lvfan stone plant mapping, for example, described the RTK us
6、ed in digital mapping workflow and precautions, and on the RTK and Total Statio</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 第一章 緒論1</b></p><p> 第一節(jié) 數(shù)字測圖概述1</p
7、><p> 一、數(shù)字化測圖的系統(tǒng)1</p><p> 二、數(shù)字測圖圖形信息的采集和輸入2</p><p> 三、圖形信息的符號注記3</p><p> 第二節(jié) 數(shù)字化測圖的原理4</p><p> 一、數(shù)字測圖系統(tǒng)的概念4</p><p> 二、地形數(shù)據(jù)的采集5</p
8、><p><b> 三、成圖方法7</b></p><p> 第三節(jié) 數(shù)字化測圖的作業(yè)方法與作業(yè)流程7</p><p><b> 一、作業(yè)方法7</b></p><p> 二、地面測圖數(shù)字化的作業(yè)流程及注意事項9</p><p> 第二章 GPS RTK在數(shù)
9、字化測圖中的應(yīng)用12</p><p> 第一節(jié) GPS RTK測量技術(shù)12</p><p> 一、RTK的概述12</p><p> 二、GPS RTK技術(shù)測圖實例13</p><p> 第一節(jié) 野外作業(yè)13</p><p> 第三節(jié) RTK圖根控制測量16</p><p
10、> 第三章 全站儀在數(shù)字化測圖中的應(yīng)用19</p><p> 第一節(jié) 作業(yè)實施19</p><p> 一、測圖前準備19</p><p><b> 二、中間檢查19</b></p><p> 三、成果檢查驗收20</p><p> 第二節(jié) 地形圖外業(yè)測量20&l
11、t;/p><p> 一、建立平面控制坐標(biāo)系20</p><p> 二、野外測繪工作20</p><p> 第三節(jié) 地形圖內(nèi)業(yè)處理21</p><p><b> 一、數(shù)據(jù)傳輸21</b></p><p> 二、CASS7.0的介紹21</p><p> 三
12、、繪制地形圖23</p><p> 四、野外采點時需注意事項24</p><p> 第四章 數(shù)字化測圖技術(shù)的展望25</p><p> 一、數(shù)字測圖的產(chǎn)生25</p><p> 二、測量方法與手段的發(fā)展25</p><p> 三、大比例尺數(shù)字測圖系統(tǒng)的發(fā)展與簡化26</p><
13、;p> 四、大比例尺數(shù)字測圖的未來26</p><p><b> 總 結(jié)28</b></p><p><b> 參考文獻30</b></p><p><b> 致 謝31</b></p><p><b> 第一章 緒論</b&g
14、t;</p><p> 目前在我國,獲取數(shù)字地圖的主要方法有三種:原圖數(shù)字化,航測數(shù)字成圖,地面數(shù)字測圖。但不管那種方法,其主要作業(yè)過程均為三個步驟:數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理及地形圖的數(shù)據(jù)輸出(打印圖紙、提供軟盤等)。這里我們主要講述一下地面數(shù)字化。在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū)或該地區(qū)測繪經(jīng)費比充足,可直接采用地面數(shù)字測圖的方法,該方法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖,是我國目前個測繪單位用得最多的數(shù)字測圖方法。采用
15、該方法所得到的數(shù)字地圖的特點是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相對于鄰近的控制點的精度控制在5cm內(nèi)是可以做到的。但它所耗費的人力、物力與財力也是比較大的。 </p><p> 隨著測繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的測圖方法正逐步被不斷涌現(xiàn)的新儀器、新設(shè)備、新技術(shù)、新方法所取代。GPS - RTK(以下簡稱RTK) 與全站儀聯(lián)合進行數(shù)字化測繪地形圖就是一種行之有效的新方法。RTK與全站儀聯(lián)合測繪地形圖,可以優(yōu)劣互補
16、。如果僅用全站儀進行數(shù)字化測圖,就必須建立圖根控制網(wǎng),這樣須投入大量的時間、人力、財力;如僅用RTK測圖,可以省去建立圖根控制這個中間環(huán)節(jié),節(jié)省大量的時間、人力和財力,同時還可以全天侯地觀測。由于衛(wèi)星的截止高度角必須大于13°- 15°,它在遇到高大建筑物或在樹下時,就很難接收到衛(wèi)星和無線電信號,也就無法進行測量。如果用RTK與全站儀聯(lián)合測圖,上述弊端就可以克服。即在進行地形測量時,空曠地區(qū)的地形、地物用RTK測之;
17、村莊、城市內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物用RTK實時給出圖根點的三維坐標(biāo),然后用全站儀測之。這樣可以大大加快測量速度,提高工作效率。 </p><p> 隨著GPS 定位精度的提高、硬件性能的改善, GPS 得到越來越廣泛的應(yīng)用。同時,全站儀也因其數(shù)據(jù)采集自動化程度高、大大釋放勞動力等優(yōu)勢,成為勘測、設(shè)計、施工和管理不可或缺的測量工具。但隨著工程質(zhì)量要求的不斷提高,測量用戶已不再局限于只使用GPS 或全站儀中的一種,在實際
18、測量工作中,同樣一個工程中GPS 的測量成果常為全站儀所用,全站儀測量值又常作為檢校GPS 作業(yè)的依據(jù)。用GPS 完成控制比用常規(guī)儀器要快得多。它不要站間通視,也無需龐大的作業(yè)隊伍,精度高、作業(yè)快、費用省、應(yīng)用靈活。一些先進的接收機和天線技術(shù)把外業(yè)觀測時間壓縮到最短的同時,仍能獲得最優(yōu)的數(shù)據(jù),在靈敏度、可靠性、抗干擾能力方面都有優(yōu)異的表現(xiàn)。靜態(tài)、快速靜態(tài)通過載波相位差分可以達到很高的精度(10-6D~10-8D) 。R T K 技術(shù)能實
19、時提供觀測點的三維坐標(biāo),并達到厘米級的精度。它的普及極大地拓展了GPS 的使用空間,使GPS 從只能做控制測量的局面中擺脫出來,而開始廣泛運用于工程測量?,F(xiàn)在商用R T K 接收機可實現(xiàn)20 Hz 高速獨立采樣與輸出,整周未知數(shù)初始化時間僅需8 S , 并提供獨立檢核,內(nèi)置鋰電池可支持1</p><p> 第一節(jié) 數(shù)字測圖概述</p><p> 隨著科學(xué)技術(shù)的進步,電子計算技術(shù)的迅猛
20、及其向各專業(yè)的滲透,以及電子測量儀器的廣泛應(yīng)用,促進了地形測量的自動化和數(shù)字化。測量成果不止是可以繪制在圖紙上的地形圖(即以圖紙為載體的地形信息),而主要是以計算機磁盤為載體的數(shù)字地形信息,其提交的成果是可供計算機處理、遠距離傳輸、多方共享的數(shù)字地形圖。數(shù)字測圖是一種全解析的計算機輔助測圖方法,與圖解法測圖相比,其具有明顯的優(yōu)越性和廣闊的發(fā)展前景。它將成為地理信息系統(tǒng)的重要組成部分。</p><p> 一、數(shù)字
21、化測圖的系統(tǒng)</p><p> 數(shù)字測圖系統(tǒng)是以計算機為核心,連接測量儀器的輸入輸出設(shè)備,在硬件和軟件的支持下,對地形空間數(shù)據(jù)進行采集、輸入、編輯、成圖、輸出、繪圖、管理的測繪系統(tǒng)。數(shù)字測圖系統(tǒng)的綜合框圖如圖1-1所示。</p><p> 用全站儀在測站進行數(shù)字化測圖,稱為地面數(shù)字測圖。</p><p> 由于用全站儀直接測定地物點和地形點的精度很高,所以,地
22、面數(shù)字測圖是幾種數(shù)字測圖方法中精度最高的一種,也是城市大比例尺地形圖最主要的測圖方法。</p><p> 若測區(qū)已有地形圖,則可利用數(shù)字化儀或掃描儀將其數(shù)字化,然后,再利用數(shù)字測圖系統(tǒng)將其修測或更新,得到所需的數(shù)字地形圖。</p><p> 對于大面積的測圖,通??刹捎煤綔y方法或數(shù)字攝影測量方法,通過解析立體測圖儀或數(shù)字攝影測量系統(tǒng)得到數(shù)字地形圖。</p><p&g
23、t; 地面數(shù)字測圖系統(tǒng),其模式主要有兩種,即數(shù)字測記法模式和電子平板模式。</p><p> 數(shù)字測記法模式為野外測記,室內(nèi)成圖,即用全站儀測量,電子手簿記錄,同時配以人工畫草圖和編碼系統(tǒng),到室內(nèi)將野外測量數(shù)據(jù)從電子手簿直接傳輸?shù)接嬎銠C中,再配以成圖軟件,根據(jù)編碼系統(tǒng)以及參考草圖編輯成圖。使用的電子手簿可以是全站儀原配套的電子手簿,也可以是專門的記錄手簿,或者直接利用全站儀具有的存儲器和存儲卡作為記錄手簿。測
24、記法成圖的軟件也有許多種。</p><p> 電子平板模式為野外測繪,實時顯示,現(xiàn)場編輯成圖。所謂電子平板測量,即將全站儀與裝有成圖軟件的便攜機聯(lián)機,在測站上全站儀實測地形點,計算機屏幕現(xiàn)場顯示點位和圖形,并可對其進行編輯,滿足測圖要求后,將測量和編輯數(shù)據(jù)存盤。這樣,相當(dāng)于在現(xiàn)場就得到一張平板儀測繪的地形圖,因此,無需畫草圖,并可在現(xiàn)場將測得圖形和實地相對照,如果有錯誤和遺漏,也能得到及時糾正。</p&g
25、t;<p> 二、數(shù)字測圖圖形信息的采集和輸入</p><p> 各種數(shù)字測圖系統(tǒng)必須首先獲取圖形信息,地形圖的圖形信息包括所有與成圖有關(guān)的資料,如測量控制點資料、解析點坐標(biāo)、各種地物的位置和符號、各種地貌的形狀、各種注記等。對于圖形信息,常用的采集和輸入方式有以下幾種:</p><p> 1.地面測量儀器數(shù)據(jù)采集輸入</p><p> 應(yīng)用全
26、站儀或其他測量儀器在野外對成圖信息直接進行采集。采集的數(shù)據(jù)載體為全站儀的存儲器和存儲卡,例如,全站儀SET2000即配備相應(yīng)的存儲器和存儲卡;也可為電子手簿,如GRE3、GRE4等;或為各種袖珍計算機及便攜機,如PCE-500等。采集的數(shù)據(jù)可通過接口電纜直接送入計算機中。</p><p> 2.人機對話鍵盤輸入</p><p> 對于測量成果資料、文字注記資料等,可以通過人機對話方式由
27、鍵盤輸入計算機之中。</p><p><b> 3.?dāng)?shù)字化儀輸入</b></p><p> 應(yīng)用數(shù)字化儀對收集的已有地形圖的圖形資料進行數(shù)字化,也是圖形信息獲取的一個重要途徑。數(shù)字化儀主要以矢量數(shù)據(jù)形式輸入各類實體的圖形數(shù)據(jù),即只要輸入實體的坐標(biāo)。除矢量數(shù)據(jù)外,數(shù)字化儀與適當(dāng)?shù)某绦蚺浜弦部稍跀?shù)字化儀選擇的位置上輸入文本和特殊符號。對原有地形圖,可用點方式數(shù)字化的形
28、式。點方式為選擇最有利于表示圖形特征的特征點逐點進行數(shù)字化。</p><p><b> 4.掃描儀輸入</b></p><p> 對已經(jīng)清繪過的地形圖,可以利用掃描儀進行圖形輸入,由專門程序把掃描獲得的柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù),以從中提取圖形的點、線、面信息,然后再進行編輯處理。采用激光掃描儀掃描等高線地形圖是最有效的方法,因為等高線地形圖繪制精細,并且有許多閉合圈
29、而沒有交叉線,故用激光掃描儀掃描時,只要將激光束引導(dǎo)到等高線的起點,激光束會自動沿線移動,并記錄坐標(biāo),碰到環(huán)線的起始點或單線的終點就自動停止,再進行下一條等高線的數(shù)字化。其最大優(yōu)點是能很快地掃描完一條線,幾乎是一瞬間就完成掃描。同時,掃描得到的數(shù)據(jù)直接變成符合比例尺要求的矢量數(shù)據(jù)。</p><p> 5.航測儀器聯(lián)機輸入</p><p> 利用大比例尺航攝相片,在航測儀器上建立地形立體
30、模型,通過接口把航測儀器上量測所得的數(shù)據(jù)直接輸入計算機;也可以利用數(shù)字攝影測量系統(tǒng)直接得到測區(qū)的數(shù)字影像,再經(jīng)過計算機圖像處理得到數(shù)字地形圖及數(shù)字地面模型(DTM)。</p><p><b> 6.由存儲介質(zhì)輸入</b></p><p> 對于已存入磁盤、磁帶、光盤中的圖形信息,可通過相應(yīng)的讀取設(shè)備進行讀取,作為圖形信息的一個來源。</p><
31、p> 三、圖形信息的符號注記</p><p> 地形圖圖面上的符號和注記在手工制圖中是一項繁重的工作。用計算機成圖不需要逐個繪制每一個符號,而只需先把各種符號按地形圖圖式的規(guī)定預(yù)先做好,并按地形編碼系統(tǒng)建立符號庫,存放在計算機中。使用時,只需按位置調(diào)用相應(yīng)的符號,使其出現(xiàn)在圖上指定的位置。這樣進行符號注記,快速簡便。</p><p> 地形圖符號分為比例符號、非比例符號及半比例
32、符號三種。這些符號的處理方法如下:</p><p><b> 1.比例符號的繪制</b></p><p> 比例符號主要是一些較大地物的輪廓線,依比例縮小后,圖形保持與地面實物相似,如房屋、道路、橋梁、河流等。這些符號一般是由圖形元素的點、直線段、曲線段等組合而成,因而可以通過獲取這些圖形元素的特征點用繪圖軟件繪制。</p><p> 2
33、.非比例符號的繪制</p><p> 非比例符號主要是指一些獨立的、面積較小但具有重要意義或不可忽視的地物,如測量控制點、水井、界址點等。非比例尺符號的特點是僅表示該地物中心點的位置,而不代表其大小。對這些符號的處理,可先按照圖式標(biāo)準將符號做好存放于符號庫中,在成圖時,按其位置調(diào)用,繪制于圖上。</p><p> 3.半比例符號的繪制</p><p> 半比例
34、符號在圖上代表一些線狀地物,如圍墻、斜坡、境界等。這些符號的特點是在長度上依比例。在處理這些符號時,可對每一個線狀地物符號編制一個子程序,需要時,調(diào)用這些子程序,只需輸入該線狀地物轉(zhuǎn)折處的特征點,即可由程序繪出該線狀地物。</p><p><b> 4.符號的面填充</b></p><p> 地面的植被、土質(zhì)等按照圖式規(guī)定繪制一定的代表性符號均勻分布在圖上該范圍內(nèi)
35、,這種繪圖作業(yè)可由繪圖軟件的“面填充”功能來完成。</p><p><b> 5.說明注記</b></p><p> 圖上的說明注記分為數(shù)字注記、字母注記和漢字注記三種。數(shù)字注記和字母注記一般為繪圖程序中所固有的,注記比較方便;對于漢字注記,可先建立矢量漢字庫,根據(jù)漢字特征碼進行注記,對于漢化的AUTOCAD軟件,則可直接進行漢字注記。</p>&l
36、t;p> 第二節(jié) 數(shù)字化測圖的原理</p><p> 一、數(shù)字測圖系統(tǒng)的概念</p><p> 數(shù)字測圖(digital surveying and mapping,簡稱DSM)系統(tǒng)是以計算機為核心,在外連輸入輸出設(shè)備硬、軟件的支持下,對地形空間數(shù)據(jù)進行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測繪系統(tǒng)如下圖1-2:</p><p> 圖1-2 數(shù)字測圖
37、系統(tǒng)概念框圖</p><p> 廣義地理解數(shù)字測圖系統(tǒng)如圖1-3所示。采集地形數(shù)據(jù)輸入計算機,由機內(nèi)的成圖軟件進行處理、成圖、顯示,經(jīng)過編輯修改,生成符合國標(biāo)的地形圖,并控制繪圖儀出圖。</p><p> 在實際工作中,大比例尺數(shù)字測圖(或數(shù)字地形測圖)一般是指地面數(shù)字測圖,也稱全野外數(shù)字測圖。傳統(tǒng)的底下測量也是指地面測量(野外實地測量),而其它的方法都有它自身的名稱,如航測數(shù)字測圖、
38、數(shù)字化儀數(shù)字化圖或掃描數(shù)字化圖等。</p><p> 圖1-3 廣義數(shù)字測圖系統(tǒng)框圖</p><p><b> 二、地形數(shù)據(jù)的采集</b></p><p> 數(shù)字測圖系統(tǒng),由于空間數(shù)據(jù)的來源不同,采集的儀器和方法不同,目前有如下三種方法:</p><p> ?。ㄒ唬┮巴鈹?shù)據(jù)采集: 用于沒有底圖的地區(qū),用全站儀實地
39、測量,精度最高,費用也高。</p><p> 即:用全站儀(或半站儀)進行實地測量,將野外采集的數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)诫娮邮直?、磁卡或便攜機內(nèi)記錄,并在現(xiàn)場繪制地形(草)圖,到室內(nèi)將數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)接嬎銠C,人機交互編輯后,計算機自動生成數(shù)字地圖,并控制繪圖儀自動繪制地形圖。這種方法是從野外實地采集數(shù)據(jù)的,又稱地面數(shù)字測圖。由于繪圖儀器測量精度高,而電子記錄又如實地記錄和處理,所以地面數(shù)字測圖是幾種數(shù)字測圖方法精度最高的一
40、種,也是城市地區(qū)的大比例尺(尤其是1:500的)測圖中最主要的測圖方法。</p><p> ?。ǘ┖狡瑪?shù)據(jù)采集:以航空相片作數(shù)據(jù)源,在解析測圖儀或立體量測儀采集地形特征點。</p><p> 這種方法是以航空攝影獲取的航空像片作數(shù)據(jù)源,即利用測區(qū)的航空攝影測量獲得的立體像對,在解析測圖儀上或在經(jīng)過改裝的立體量測儀上采集地形特征點,自動傳輸?shù)接嬎銠C內(nèi),經(jīng)過軟件處理,自動生成數(shù)字地形圖,并
41、控制繪圖儀繪制地形圖。</p><p> 一般城市大面積1:2000比例尺測圖多采用航測方法。由于傳統(tǒng)的測繪工作只注重出地形圖底圖,所以過去的航測也不出數(shù)字圖。在一些城市建立GIS的工作中,只能將原圖數(shù)字化來獲取數(shù)字圖。今后,再進行航空攝影測量時,一定要有數(shù)字化的成果,可直接進入GIS,而且能保證精度,這是城市GIS數(shù)據(jù)獲取的主要方法。</p><p> ?。ㄈ┑讏D數(shù)據(jù)采集: 以舊的地
42、形圖為底圖,進行數(shù)字化。</p><p> 即:在已進行過測繪工作的測區(qū),有存檔的紙介質(zhì)地形圖,即原圖,也稱底圖。為了圖的計算機存檔和修測,為了建立該區(qū)的GIS或進行工程CAD,就必須將原圖數(shù)字化,才能將圖輸入計算機。數(shù)字化的方法有兩種:</p><p><b> 1、數(shù)字化儀數(shù)字化</b></p><p> 通稱的數(shù)字化儀實質(zhì)是圖形數(shù)字
43、化儀,是一種將圖示坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息的設(shè)備。數(shù)字化的過程,即用數(shù)字化儀對原圖的地形特征點逐點進行采集(稱手扶數(shù)字化),將數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)接嬎銠C,處理成數(shù)字地圖的過程。數(shù)字化的圖還可通過繪圖儀繪制</p><p> 圖解地形圖(即白紙上的可視地形圖)。</p><p> 數(shù)字化圖的精度一般低于原圖的精度,尤其當(dāng)作業(yè)員疲勞時,精度更易受影響。目前,在我國數(shù)字化儀數(shù)字化仍是建立GIS的主要數(shù)字
44、化方法。</p><p><b> 2、掃描儀數(shù)字化</b></p><p> 掃描儀實質(zhì)是圖象(含圖形)數(shù)字化儀,儀器沿x方向掃描,沿y方向走紙圖在掃描儀上走一遍,即完成圖的掃描數(shù)字化,將數(shù)據(jù)輸入計算機,存儲、處理并可再回放成圖。掃描數(shù)字化儀有平臺式和滾動式兩種。掃描數(shù)字化速度較快,而且,它比使用手扶數(shù)字化儀數(shù)字化的精度要高,故在地形圖數(shù)字化生產(chǎn)中常用之。<
45、;/p><p><b> 三、成圖方法</b></p><p> 數(shù)字化成圖方法有多種途徑,常用的作業(yè)方式有野外采集、手扶數(shù)字化法、掃描矢量化法、航測法、GPS法。</p><p> ?。ㄒ唬┮巴獠杉ǎ阂巴鈹?shù)據(jù)的采集,不僅要獲取地面點的三維解析坐標(biāo)(幾何數(shù)據(jù)),而且還要作地物圖形關(guān)系的記錄(屬性數(shù)據(jù)),如何協(xié)調(diào)好兩者的關(guān)系是本方法的關(guān)鍵。即通
46、過全站儀、測距儀、經(jīng)緯儀等大地測量儀器實現(xiàn)碎部點野外數(shù)據(jù)采集。一般而言,野外數(shù)據(jù)采集主要兩種方式:草圖法(又稱記測法)和電子平板法(測記法)。</p><p> (二)手扶數(shù)字化法:是利用數(shù)字化板,將老圖數(shù)字化,是一種經(jīng)濟、高效的作業(yè)方法。</p><p> ?。ㄈ呙枋噶炕ǎ簯?yīng)用掃描儀,加上SV300提供的掃描矢量化模板,數(shù)字化已有圖,與數(shù)字化老圖法是異曲同工之秒。</p&g
47、t;<p> ?。ㄋ模┖綔y法:航空攝影測量和遙感手段采集地形點的信息數(shù)據(jù)。</p><p> ?。ㄎ澹〨PS法:即通過GPS接受機采集野外碎部點的信息數(shù)據(jù)。</p><p> 目前大比例尺野外數(shù)字測圖主要使用全站儀采集數(shù)據(jù)。</p><p> 第三節(jié) 數(shù)字化測圖的作業(yè)方法與作業(yè)流程</p><p><b> 一
48、、作業(yè)方法</b></p><p> 數(shù)字化測圖的主要作業(yè)過程分為三個步驟:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及地形圖的數(shù)據(jù)輸出(打印圖紙、提供數(shù)據(jù)光盤等)。數(shù)字化作業(yè)流程圖如下圖1-4:</p><p> 圖1-4 數(shù)字化作業(yè)流程</p><p> 目前在我國,獲得數(shù)字地圖的主要方法有三種:地圖數(shù)字化成圖、航測</p><p> 數(shù)
49、字測圖、地面數(shù)字測圖(也稱野外數(shù)字化測圖)。</p><p> (一)地圖數(shù)字化成圖</p><p> 地圖數(shù)字化成圖它能夠充分地利用現(xiàn)有的地形圖,投入軟硬件資源較少,僅需配備計算機、數(shù)字化儀、繪圖儀再配以一種數(shù)字化軟件就可以開展工作,并且可以在很短的時間內(nèi)獲得數(shù)字的成果,也可讓具備有圖紙數(shù)字化能力的測繪單位代勞。它的工作方法主要有:手扶跟蹤數(shù)字化及掃描矢量化后數(shù)字化,利用該方法所獲得
50、的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響,加上數(shù)字化過程中所產(chǎn)生的各種誤差,它的精度就比原圖的精度差。它僅能作為一種應(yīng)急措施而非長久之計。當(dāng)然可通過修測、補測等方法進行一些彌補,實測一部分地物點的精確坐標(biāo),再用這些點的坐標(biāo)代替原來的坐標(biāo),可在一定的程度上提高原有圖的精度。</p><p> (二)航測數(shù)字成圖 當(dāng)一個地區(qū)(或測區(qū))很大時,又急需使用地形圖,就可以利用航空攝影測量,通過外業(yè)對影像判讀,再經(jīng)過航測內(nèi)業(yè)
51、進行立體測圖,直接獲得數(shù)字地形圖。例如廣西北海市城建規(guī)劃部門就用此方法做了一套北海市1:500數(shù)字化地形圖,它及時地滿足了城建規(guī)劃部門的規(guī)劃設(shè)計要求。再有地形比較復(fù)雜,利用原圖數(shù)字化的原圖年代已久,又難以對它實地進行數(shù)字化測量,也可以利用航空攝影測量方法成圖,如柳州市銀仔山就是利用此方法成圖的。</p><p> 隨著測繪技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字影像的直接獲取在我國的某些地區(qū)取得了試驗性的成功。該技術(shù)是在空中利用數(shù)字攝
52、影機所獲得的數(shù)字影像,內(nèi)業(yè)通過專門的航測軟件對數(shù)字影像進行像對匹配,建立地面的數(shù)字模型來獲得數(shù)字地圖。這也是我們今后數(shù)字測圖的一個重要發(fā)展方向。該方法可大大地減少外業(yè)勞動強度,將大量的外業(yè)測量工作移到室內(nèi)完成,而且成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點。確實值得推廣應(yīng)用。</p><p> ?。ㄈ┑孛鏀?shù)字化測圖 從長遠利益來看,要想提高地圖的使用效率,獲得較高精度的地圖資料,尤其是數(shù)字
53、化地籍測量,要求重要地物相對于鄰近控制點的精度較高,還是采用地面數(shù)字測圖的方法,也就是平時所說的內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字化測圖,這是我國目前各測繪單位用得最多的數(shù)字測圖方法。 傳統(tǒng)的平板測圖方法,其地物點的平面位置誤差主要受展繪誤差和測定誤差;測定地物點的視距誤差和方向誤差;地形圖上地物點的刺點誤差等影響。實際的圖上點位誤差可達到±0.47mm。數(shù)字化測圖則不同,若距離在300m以內(nèi)時測定地物點誤差約為±15mm,測定地
54、形點高程誤差約為±18mm。全站儀的測量數(shù)據(jù)作為電子信息可以自動傳輸、記錄、存儲、處理和成圖。在這全過程中原始測量數(shù)據(jù)的精度毫無損失,人為的出錯(讀錯、記錯、展錯)的概率小,能自動提取坐標(biāo)、距離、方位和面積等。繪制的地形圖精確、規(guī)范、美觀。從而獲得高精度的測量成果?! 〉孛鏀?shù)字化測圖的缺陷就是耗費比較多的人力、物力與財力,作業(yè)時間較長。</p><p> 二、地面測圖數(shù)字化的作業(yè)流程及注意事項<
55、;/p><p> 野外數(shù)字化測圖是我國目前各測繪單位用得最多的數(shù)字測圖方法,在具體作業(yè)過程中,作業(yè)模式較多。 (一)全站儀自動跟蹤測量模式 測站架設(shè)自動跟蹤式全站儀,如可以選擇日本拓普康(Topcon)等相應(yīng)型號的測量儀器。利用全站儀自動跟蹤照準立在測點上的棱鏡,通過無線數(shù)字通信將測量數(shù)據(jù)自動傳輸給棱鏡站的電子平板記錄成圖。 (二)GPS測量模式 在GPS實時動態(tài)定位技術(shù)(RTK)作業(yè)模式下
56、,能夠?qū)崟r提供測點在指定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)成果。測程可達到10km—30km。通常先設(shè)置好基準站的GPS接收機,保證數(shù)字通信的暢通。通過數(shù)據(jù)鏈將基準站的觀測值及站點坐標(biāo)信息一起發(fā)給流動站的GPS接收機。此時流動站的GPS不僅接收來自基準站的數(shù)據(jù),還要同時接收衛(wèi)星發(fā)射的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)組成相位差分觀測值,經(jīng)處理隨時得到厘米級的定位結(jié)果。然后進行數(shù)據(jù)處理編輯成圖。 (三)現(xiàn)場測記模式 人工實地繪制草圖,野外用記錄器將測量數(shù)據(jù)記錄起
57、來,再將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C,內(nèi)業(yè)按人工草圖編輯圖形文件,繪圖機繪制數(shù)字地形圖。通常使用的記錄器是PC-500S類電子手簿,也可以用全站儀記錄?! ×硪环N就是</p><p> 注:野外數(shù)字化測圖的作業(yè)流程圖如下圖1-5:</p><p> 圖 1-5 野外數(shù)字化測圖的作業(yè)流程圖</p><p> ?。ㄋ模┰谝巴鈹?shù)據(jù)的采集時,經(jīng)常會忽視一些小問題,以下幾點值得
58、注意:</p><p> 1、要使用的所有儀器設(shè)備一定要經(jīng)過具有資格鑒定部門的鑒定。</p><p> 2、建(構(gòu))筑物比較方正的可只需測出三點,第四點可由計算機來完成,南方</p><p> 的許多建(構(gòu))筑物 看起來較方正,其實是不規(guī)則的多邊形,則需要全部實測點位。</p><p> 3、測等高線時,除了測量特性線點外,還應(yīng)盡量多
59、測一些加密的點,滿足計算機建模,才能更加詳盡地反映出實地地貌。尤其在測量一些微型地貌,細小的變化計算機的模擬是難以比較真實的反映出這些實際地形的,最好手工來完成。 4、測圖單元盡量以自然分界來劃分,如以河流、道路等等劃分,以便于地形圖的施測,利于圖幅的接邊。 5、能夠測量到的點盡量使用測量儀器來實測,實在無法測到的點位盡量通過實地用皮尺(鋼尺)量取。 6、實地數(shù)據(jù)采集時,配合要默契,不在測站可視范圍,則通過
60、使用對講機來傳</p><p> 遞信息,跑棱鏡的人要將自己所要采集的地形地物數(shù)據(jù)點信息及時報告給測站人員,以確保數(shù)據(jù)記錄的真實性。 7、盡量在測站的可視氛圍進行數(shù)據(jù)采集,在通視不良的地方或者需要通過舉高支桿來觀測的時候,則引點到附近設(shè)站進行采集數(shù)據(jù),避免由于支桿偏離地形地物點位而帶來的人為誤差。 8、外業(yè)進行數(shù)據(jù)采集時,一定要注意實地的地物地貌的變化,盡可能地詳細記錄,不要把疑問點帶回到內(nèi)
61、業(yè)處理。</p><p> 第二章 GPS RTK在數(shù)字化測圖中的應(yīng)用</p><p> 目前,數(shù)字化測圖主要通過全站儀配合便攜計算機或電子手簿,野外采集數(shù)據(jù),最后利用專業(yè)測圖軟件編輯成圖。這種方法要求在測站上測定各個地物地貌的碎部點,即要求碎部點必須與測站點通視。隨著GPS技術(shù)的出現(xiàn)及其RTK定位技術(shù)的廣泛應(yīng)用,采用GPS RTK定位技術(shù)進行數(shù)字化測圖可以很好地彌補測站點控制范圍的
62、局限性。在和順縣鋁礬石廠數(shù)字化測圖中,將GPS RTK定位技術(shù)協(xié)同全站儀作業(yè),不僅可以不再布設(shè)控制網(wǎng),而且大大提高了測圖效率和精度,取得了良好效果。</p><p> 第一節(jié) GPS RTK測量技術(shù)</p><p><b> 一、RTK的概述</b></p><p><b> 1 RTK系統(tǒng)組成</b></p
63、><p> RTK系統(tǒng)主要包括三部分:基準站、流動站和軟件系統(tǒng)。其中基準站由GPS接收機、GPS天線、發(fā)送電臺及天線、電源等組成;流動站由GPS接收機、GPS天線、接收電臺及天線、控制器、對中桿、電源等組成;軟件系統(tǒng)由支持實時動態(tài)差分的軟件及工程測量應(yīng)用軟件組成。</p><p><b> 2 RTK定位原理</b></p><p> RTK
64、定位技術(shù)即載波相位差分技術(shù),可分為兩類。(1)修正法:即將基準站的載波相位修正值直接發(fā)給流動站,改正流動站接收到的載波相位,然后求解流動站的實時坐標(biāo);此法初始化速度慢,定位精度稍差,稱為準RTK技術(shù)。(2)差分法:即求解起始相位整周模糊度,稱RTK初始化,然后再進行實時差分。它要求基準站GPS接收機實時地把觀測數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù)傳輸給流動站GPS接收機,流動站快速求解整周模糊度,在觀測至少5顆衛(wèi)星后,可實時給出厘米級的流動站位置。</
65、p><p> 3 RTK技術(shù)應(yīng)用于地形圖測繪</p><p> 采用RTK技術(shù)進行地形圖測繪,不要求點間通視,只需1人攜GPS流動站接收機在待測的地物地貌碎部點進行數(shù)據(jù)采集,同時輸入地物編碼,通過控制器手簿,可以實時測定碎部點的三維坐標(biāo),通過專用的測繪軟件接口下載數(shù)據(jù),并利用成圖軟件對地形圖進行編輯。</p><p> 二、GPS RTK技術(shù)測圖實例</p&
66、gt;<p> 以和順鋁礬石廠初步設(shè)計階段地形測量為例,介紹RTK技術(shù)在數(shù)字化測圖中的應(yīng)用,以及利用RTK技術(shù)測圖時應(yīng)注意的一些事項。</p><p><b> 測區(qū)及任務(wù)概況</b></p><p> 以和順鋁礬石廠廠址位于山西省和順縣,廠址測區(qū)主要為山地,并且有多條通信線和電力線(比如10 kV、110 kV)穿越。測區(qū)海拔高程為1800m—2
67、000m。該項任務(wù)主要是將主場區(qū)按1 ∶1 000比例尺測設(shè)地形圖,1: 000比例尺測設(shè)地形圖。</p><p><b> 已有測繪資料</b></p><p> 一個國家四級測繪點。實地控制點均保存完好。</p><p> 在利用控制點前,必須對其進行檢測。首先檢測平面控制點,使用GPS聯(lián)測3個平面控制點進行平面距離檢測;使用Leic
68、a DNA03水準儀,按四等水準的技術(shù)要求檢3 采用系統(tǒng)及設(shè)備。</p><p> 平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用北京54 坐標(biāo)系, 高程采用1985年國家高程基準。平面投影采用高斯正形投影。CPS RTK測量在WGS 84坐標(biāo)系中進行,而實際工程測量和定位是在北京54坐標(biāo)系中進行的,它們之間存在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題。眾所周知, CPS靜態(tài)測量時,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是在事后處理時進行的,而CPS RTK是用于實時測量,要求及時給出北京54坐標(biāo)
69、。因此,首先必須求出測區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。計算轉(zhuǎn)換參數(shù)至少需要3個以上已知點,且分別有WGS 84 地心坐標(biāo)、北京54 坐標(biāo),該點最好選在測區(qū)四周及中心,均勻分布,能有效地控制測區(qū)。為了檢驗轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度和可靠性,最好能利用最小二乘法,選3個以上的點求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。GPS設(shè)備采用美國天寶公司生產(chǎn)最新產(chǎn)品R8GNSS 系統(tǒng), 其動態(tài)測量精度: 平面為±(10 + 1 ×10- 6D) mm,高程為±(20 + 2 &
70、#215;10- 6D ) mm。它與以往GPS接收系統(tǒng)相比,具有如下特點: (1)支持多信號,不僅支持GPS L1,L2,L2C信號,而且支持GLONASS L1 /L2信號; (2)藍牙傳輸,實現(xiàn)了完全無電纜操作,同時GPS接收主機與天線集成于一體,使體積更小,重量</p><p><b> 第一節(jié) 野外作業(yè)</b></p><p> 利用GPS RTK協(xié)同
71、全站儀進行數(shù)字化測圖的作業(yè)流程如圖1所示,包括控制測量、圖根點測量、碎部點測量和數(shù)字化測圖。其中,利用RTK技術(shù)既可測量圖根點,又可測量碎部點。(1)控制測量 在進行碎部測量之前,需進行控制點的布設(shè)和測量。常規(guī)的地形圖測繪方法通常是首先在測區(qū)內(nèi)布設(shè)控制網(wǎng)點,這種控制網(wǎng)點,一般是在國家高等級控制網(wǎng)點的基礎(chǔ)上加密成次級控制點,然后依據(jù)加密的控制點,布設(shè)圖根控制點。由于本次數(shù)字化測圖采用了GPS RTK定位技術(shù),不再需要布設(shè)常規(guī)測量
72、控制網(wǎng),只要通過GPS靜態(tài)聯(lián)測國家點來測設(shè)測區(qū)控制點即GPS RTK定位技術(shù)在數(shù)字化測圖中的應(yīng)用:控制點的主要任務(wù)是用作測區(qū)RTK測量時的基準站,故布設(shè)控制點應(yīng)注意以下兩點: ①控制點應(yīng)位于地勢較高、交通方便、四周通視條件好,有利于衛(wèi)星信號接收和數(shù)據(jù)鏈發(fā)射的地方;最好選在遠離無線電發(fā)射塔等電磁波干擾比較少的地方,以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?應(yīng)遠離大面積水域等有強反射物體而造成多路徑效應(yīng)影響的地方。 ②控制點點數(shù)應(yīng)布設(shè)合理。R
73、TK電臺發(fā)射信號的覆蓋范圍一般為5~20 km,故通常在30 km2 以內(nèi)的測區(qū)內(nèi),布設(shè)2~3個控</p><p> 在以和順鋁礬石廠工程中,我們應(yīng)用了南方測繪軟件公司的CASS7.0軟件</p><p> 實地檢查及精度分析 </p><p> 待所有外業(yè)和內(nèi)業(yè)工作完成后,帶著便攜機到測區(qū)進行實地檢查。首先檢查點位精度,用全站儀測量出相鄰已知點的距離,與已知
74、資料相比較,誤差小于圖上011 mm,說明精度符合要求;其次進行地物、地形的檢查,對于漏測的地物要及時進行補測,對于一些特殊地物的連接關(guān)系進行詳細檢查,發(fā)現(xiàn)有誤及時更改,地形點要與所繪等高線相一致。根據(jù)電力工程測量規(guī)范,要求圖根點對于最近控制點的平面位置中誤差不得大于圖上11 mm,對于1∶1 000比例尺而言,換算為實地點位誤差為10 cm,而RTK測點的點位誤差為115~2 cm,完全滿足精度要求。碎部點對于臨近圖根點的平面位置中誤
75、差不大于圖上16 mm,同樣滿足精度要求。</p><p> 第三節(jié) RTK圖根控制測量</p><p> 傳統(tǒng)的圖根控制測量采用導(dǎo)線(網(wǎng))方法來施測,不僅費工費時,要求點間通視,而且精度分布不均勻,且在外業(yè)不知精度如何,采用常規(guī)的GPS靜態(tài)測量、快速靜態(tài)、偽動態(tài)方法,在外業(yè)測設(shè)過程中不能實時知道定位精度,如果測設(shè)完成后,回到內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求,還必須返測?! ±肦TK進
76、行控制測量不受天氣、地形、通視等條件的限制,控制測量操作簡便、機動性強,工作效率比傳統(tǒng)方法提高數(shù)倍,大大節(jié)省人力,不僅能夠達到導(dǎo)線測量的精度要求,而且誤差分布均勻,不存在誤差積累問題。采用RTK來進行控制測量,能夠?qū)崟r知道定位精度,如果點位精度要求滿足了,用戶就可以停止觀測了,而且知道觀測質(zhì)量如何,這樣可以大大提高作業(yè)效率?! TK圖根控制測量簡單的作業(yè)流程圖:</p><p> 1 收集測區(qū)控制成果,含控
77、制點的坐標(biāo),等級,中央子午線,坐標(biāo)系及控制點是屬常規(guī)控制網(wǎng)還是GPS控制網(wǎng)?!?2 求定測區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù),對于RTK測量,要求實時得出待測點在實用坐標(biāo)系(1980西安坐標(biāo)系、1954年北京坐標(biāo)系或地方獨立坐標(biāo)系等)中的坐標(biāo),因此,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題就顯得尤為重要。實際需要將GPS觀測的84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為國家平面坐標(biāo)(如北京54坐標(biāo))或者工程施工坐標(biāo)。對于WGS-84到國家平面坐標(biāo)(如北京54坐標(biāo))的轉(zhuǎn)換,我們可以采用高斯投影的方法,這時需要確定W
78、GS84與國家平面坐標(biāo)(如北京54坐標(biāo))兩個大地測量基準之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)(三參數(shù)或七參數(shù)),需要定義三維空間直角坐標(biāo)軸的偏移量和(或)旋轉(zhuǎn)角度并確定尺度差。但通常情況下,對于一定區(qū)域內(nèi)的工程測量應(yīng)用,我們往往利用以往的控制點成果求取“區(qū)域性”的地方轉(zhuǎn)換參數(shù)。 2.1 采用已有的靜態(tài)數(shù)據(jù),直接將控制點的WGS-84坐標(biāo)和國家平面坐標(biāo)(如北京54坐標(biāo))或者工程施工坐標(biāo)輸入手簿,利用隨機軟件求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)?! ?.2 測區(qū)只有足夠控制
79、點的地方坐標(biāo),相對位置關(guān)系精確,但沒有WGS-84坐標(biāo)。在這種情況下,我們可以利用RTK測量方</p><p> ?。?)已知點檢核比較法——用RTK測出已知控制點的坐標(biāo)進行比較檢核,發(fā)現(xiàn)問題即采取措施改正。</p><p> ?。?)重測比較法——每次初始化成功后,先重測1-2個已測過的RTK點或高精度控制點,確認無誤后才進行RTK測量。最可靠的是已知點檢核比較法,但控制點的數(shù)量總是有限
80、的,所以沒有控制點的地方需要用重測比較法來檢驗測量成果。 經(jīng)過以上已知點的檢核后,符合要求后開始作業(yè)?! ? 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)傳輸就是在接收機與計算機之間進行數(shù)據(jù)交換。GPS RTK測量數(shù)據(jù)處理相對于GPS靜態(tài)測量簡單得多,如用TGO軟件處理接收機導(dǎo)入的測量數(shù)據(jù)(*.dc),直接可以將坐標(biāo)值以文件的形式輸出和打印,得到控制點成果。</p><p> 第三章 全站儀在數(shù)字化測圖中的應(yīng)用</p>
81、;<p><b> 第一節(jié) 作業(yè)實施</b></p><p><b> 一、測圖前準備</b></p><p> 測圖工作的各個環(huán)節(jié)必須嚴格按照有關(guān)規(guī)程的要求進行,積極地準備是今后的地形圖測量工作良好的開端。</p><p><b> 資料收集</b></p>&
82、lt;p> 首先是控制點資料的收集,收集的主要內(nèi)容有:</p><p> 1.收集測區(qū)內(nèi)所有四等以上控制點為本次地形圖的首級起始點;</p><p> 2.進行精度指標(biāo)分析,要求符合四等網(wǎng)的各項指標(biāo),并要進行實地的控制點調(diào)查與檢查。然后是地形圖資料的收集,主要包括:測區(qū)內(nèi)1:500、1:1000地形圖;控制點點之記等。 </p><p> 在地形圖測繪
83、工作開始之初,為了使大家更好開展工作,少走彎路,加快工作進程,按照《1:500、1:1000地形圖圖式》的要求,我們分階段地進行學(xué)習(xí),使每個測量人員明確任務(wù),掌握操作方法和測量精度指標(biāo)要求,達到統(tǒng)一的精度指標(biāo),統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)程。</p><p><b> 測區(qū)的測前準備。</b></p><p> 1.檢查和校正用于數(shù)字測圖的儀器、設(shè)備等硬件和數(shù)字成圖軟件。<
84、/p><p> 2.踏勘了解測區(qū)的地形情況、平面和高程控制點的位置和完好情況。</p><p><b> 3.擬訂作業(yè)計劃。</b></p><p> 4.組織全體測量小組人員投入日本拓普康GPT-3005LN、GPT-3002LN型全站儀2臺(測角精度:5″、測距精度:2mm±2PPm),計算機2臺,對講機8部,汽車1輛,單桿棱鏡
85、四個,皮尺兩把,繪草圖本兩個。</p><p> 5.對該測區(qū)分成兩個小組進行測量,兩名儀器觀測員,兩名繪草圖領(lǐng)尺員,四名立棱鏡員。兩名內(nèi)業(yè)繪圖員。</p><p><b> 二、中間檢查</b></p><p> 檢察員應(yīng)在外業(yè)小組作業(yè)時到工地進行中間檢查,了解小組對技術(shù)設(shè)計的執(zhí)行情況。</p><p><
86、b> 三、成果檢查驗收</b></p><p> 檢查員應(yīng)經(jīng)常在作業(yè)過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的問題力爭在實地解決,在內(nèi)業(yè)檢查過程中,發(fā)現(xiàn)的問題必須督促作業(yè)人員進行修改,并進行跟蹤,直到符合要求為止。</p><p> 在隊級檢查過程中,認真填寫好“地形測量工作檢查驗收記錄表”以及“產(chǎn)品質(zhì)量評分表”,發(fā)現(xiàn)不符合要求的資料和產(chǎn)品堅決退回作業(yè)小組進行修改,直到滿足測繪產(chǎn)品的質(zhì)量要求為
87、止,否則不進行隊級驗收。</p><p> 第二節(jié) 地形圖外業(yè)測量</p><p> 一、建立平面控制坐標(biāo)系</p><p> 對每一個站在測前都應(yīng)先確立使用何種平面控制坐標(biāo)系,有條件的站(如測站附近有國家三角點或者能用GPS的站),應(yīng)建立大地坐標(biāo)系,無條件的站可建立測站獨立的平面直角坐標(biāo)系(起始方位角以磁北為0度)。以下介紹采用獨立平面直角坐標(biāo)系的測站如何
88、測繪地形圖。</p><p> 1、對于地形變化不太復(fù)雜的站。首先需在測繪地形圖的范圍內(nèi)選擇一個儀器站點并打上木樁,樁頭釘上平頭鋼釘,對這一儀器站點的要求是:視線開闊,能看到測圖范圍內(nèi)的大多數(shù)碎部測點。建立后視站點,其方法是在儀器站點上架好全站儀,將羅盤儀或指北針放在全站儀上,使全站儀視線與指北針的正北方向一致,將全站儀水平方向止動,在其視線前方一定距離的點位上打上木樁,樁頭釘上平頭鋼釘。用四等水準測量上述兩點
89、的高程。 </p><p> 2、確定兩站點的坐標(biāo)。首先假定儀器站點的坐標(biāo),一般假定為:北向N(X)=10000.000,東向E(Y)=10000.000,其高程Z=測定值。測定后視站點坐標(biāo),其方法是先用全站儀測定兩點間的平距,后視站點的坐標(biāo)為:北向N(X)=10000.000+兩點間的平距,東向E(Y)=10000.000,其高程Z=測定值。 </p><p> 3、在全站儀的內(nèi)存中
90、建立存儲測量坐標(biāo)的文件夾。將兩站點的坐標(biāo)編點號并輸入至全站儀的該文件中(這里儀器站點編為1號后視站點編為2號)。建立存儲文件夾與輸入坐標(biāo)的方法參照全站儀的使用手冊。 </p><p><b> 二、野外測繪工作</b></p><p> 一般采用草圖測記法,需先繪出測區(qū)草圖,將各碎部測量點上的點號記錄在草圖的相應(yīng)位置上,并注記地物地貌。 </p>&
91、lt;p> 1、建立測區(qū)圖根點。如果測區(qū)較大一個儀器站看不完全部碎部,這時還應(yīng)該建立多個圖根控制點(支導(dǎo)點),在選定的點位上打上木樁,樁頭釘上平頭鋼釘,并編號命名,如ZD1、ZD2…..等。 </p><p> 2、建站。因儀器型號不同其操作不大相同,下面以NTS352全站儀為例,首先將全站儀架在1號點上并對中整平,量出釘頭至全站儀橫軸中心的高度,測量溫度、氣壓、凌鏡高,一并輸入到全站儀中,全站儀建站過
92、程如下:按MENU鍵→F1→輸入→“文件名”→回車→F1→輸入→“1”回車(標(biāo)識符可空)→▼→輸入→“儀高”→回車→OK?是→記錄?是。F2→輸入“2”(此時應(yīng)將全站儀對準后視點上的凌鏡)回車→后視→回車→OK?是→測量→坐標(biāo)→記錄?否,建站完成。 </p><p> 3、測量。首先應(yīng)測各支導(dǎo)點的坐標(biāo),其方法是將棱鏡架在支導(dǎo)點“1”上并對中整平,將全站儀描準棱鏡,并作以下操作。輸入 “點號”3→回車→輸入 “
93、編碼”ZD1→回車→測量→坐標(biāo)。全站儀自動記錄點號和坐標(biāo)。此時支導(dǎo)點1在全站儀中存儲的點號為3,其后每對準一個測量點時只需按“同前”鍵即可。如果長時間不操作全站儀退出測量菜單時,只需按以下操作即可。按“MENU” →F1→回車→F3即可從新進測量菜單</p><p> 第三節(jié) 地形圖內(nèi)業(yè)處理</p><p><b> 一、數(shù)據(jù)傳輸</b></p>
94、<p> 測量完一站后,必須把全站儀內(nèi)存中的數(shù)據(jù)文件傳到計算機中,才能進行地形圖的繪制。傳輸方法有兩種:一種是用南方公司的專用傳輸軟件“NTS”;一種是用CASS7.0繪畫軟件傳輸。不管用何種方法都必須先在全站儀和軟件上設(shè)置通訊參數(shù),兩方的通訊參數(shù)必須一致。 </p><p> 二、CASS7.0的介紹</p><p> CASS地形地籍成圖軟件是基于AutoCAD平臺技術(shù)
95、的GIS前端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于地形成圖、地籍成圖、工程測量應(yīng)用、空間數(shù)據(jù)建庫等領(lǐng)域,全面面向GIS,徹底打通數(shù)字化成圖系統(tǒng)與GIS接口,使用骨架線實時編輯、簡碼用戶化、GIS無縫接口等先進技術(shù)。自CASS軟件推出以來,已經(jīng)成長為用戶量最大、升級最快、服務(wù)</p><p> 最好的主流成圖系統(tǒng)。</p><p> 它的優(yōu)點有:更加便捷的簡碼用戶方案、更加完善使用的電子平板、更加底層
96、的骨架線技術(shù)、更加直觀、便捷的圖上比例尺更改、)更加直觀高效的地物遍及、更加豐富的DTM建模與等高線繪圖技術(shù)、提供了更多的用戶化途徑、全面采用ObjectARX開發(fā)技術(shù)、更加集中的參數(shù)設(shè)置模式。其主界面如下圖3-1所示。</p><p> 圖3-1南方CASS7.0主界面</p><p> ?、?將全站儀通過適當(dāng)?shù)耐ㄓ嶋娎|與微機聯(lián)接好。</p><p> ②移動
97、鼠標(biāo)至“數(shù)據(jù)通訊”項的“讀取全站儀數(shù)據(jù)”項,該處以高亮度(深藍)顯示,按左鍵,出現(xiàn)如圖3-2的對話框</p><p> 圖3-2 全站儀內(nèi)存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的對話框</p><p> ③ 根據(jù)不同儀器的型號設(shè)置好通訊參數(shù)(詳細方法見《參考手冊》第三章)再選取好要保存的數(shù)據(jù)文件名,點轉(zhuǎn)換。大體步驟與上同。</p><p> 如果想將以前傳過來的數(shù)據(jù)(比如用超級終端傳過來
98、的數(shù)據(jù)文件)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,可先選好儀器類型,再將儀器型號后面的“聯(lián)機”選項取消。這時你會發(fā)現(xiàn),通訊參數(shù)全部變灰。接下來,在“通訊臨時文件”選項下面的空白區(qū)域填上已有的臨時數(shù)據(jù)文件,再在“CASS坐標(biāo)文件”選項下面的空白區(qū)域填上轉(zhuǎn)換后的CASS坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件的路徑和文件名,點“轉(zhuǎn)換”即可。</p><p> 注意:若出現(xiàn)“數(shù)據(jù)文件格式不對”提示時,有可能是以下的情形:① 數(shù)據(jù)通訊的通路問題,電纜型號不對或計算機通訊
99、端口不通;② 全站儀和軟件兩邊通</p><p><b> 訊參數(shù)設(shè)置不一致.</b></p><p><b> 三、繪制地形圖</b></p><p> 運行CASS繪圖軟件,定顯示區(qū)域,在右邊菜單選擇定位方式為CASS點號定位,在對話框中選文件路徑并打開文件定位完成,如下圖。然后進行展點,打開“繪圖處理”菜單里的
100、“展野外測點點號”,在對話框中選文件路徑并打開文件展點完成,如下圖。 </p><p> 此時即可開始繪制地形圖,地物地貌繪制完成后再繪等高線,繪等高線需要專用的數(shù)據(jù)文件來建立DTM,數(shù)據(jù)文件可用測量的數(shù)據(jù)文件改造,其方法是;復(fù)制一份測量的數(shù)據(jù)文件,將文件中不參加等高線繪制測點的數(shù)據(jù)去掉,重新命名,詳細的繪制方法參見軟件使用手冊。 </p><p> 圖3-3 山西省和順縣鋁礬石廠地
101、形圖</p><p> 四、野外采點時需注意事項</p><p> 軟件對表示地物地貌所需的測點數(shù)不是都一樣的,有的是獨點地物、有的是帶狀地物、有的是多點地物,所以采點時一定要分別對待,如測獨點地物時只采一個數(shù)據(jù),測帶狀地物時采點一定要控制其形狀變化,例如測堤岸時不但要測堤岸頂還要測堤岸角。</p><p> 第四章 數(shù)字化測圖技術(shù)的展望</p>
102、<p><b> 一、數(shù)字測圖的產(chǎn)生</b></p><p> 隨著電子技術(shù)、激光技術(shù)、計算機硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)生了測距儀、全站儀、陀螺儀等光電結(jié)合型的測繪儀器,傳統(tǒng)的測繪方法因此而發(fā)生了巨大的變化。全站儀作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的測繪儀器,是電子技術(shù)與光學(xué)技術(shù)結(jié)合發(fā)展的光電測量儀器,集測距儀、電子經(jīng)緯儀的優(yōu)點于一體。在智能型全站儀中采用了光、電、磁、機的最新科學(xué)成果,具
103、有了測距、測角功能。國際上先進的全站儀均以存儲卡、內(nèi)部存儲器或電子手薄的方式記錄數(shù)據(jù),具有雙路傳輸?shù)耐ㄓ嵐δ埽梢耘c外部計算機或電子手簿進行數(shù)據(jù)的相互傳遞,也可以依靠外部計算機或電子手簿的指令進行測量工作。以全站儀為代表的智能化、數(shù)字化儀器是測量儀器今后的發(fā)展方向之一。有了全站儀等先進測量儀器和計算機技術(shù)的大力支持,就可以建立三維數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、處理的測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),將傳統(tǒng)的手薄記錄、手工錄入、繁瑣計算等大量的重復(fù)性</p&
104、gt;<p> 的工作角有計算機處理,在減輕工作人員工作強度的同時效益提高了,速度加快了,精度也得到了保證和提高。</p><p> 科學(xué)技術(shù)的進步,信息化測量儀器——全站型電子速測儀的廣泛應(yīng)用,以及微型計算機硬件和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展與滲透,促進了地形測繪的自動化,并成為大比例尺地形測量全面革新的最積極、最有活力的因素和最可靠的技術(shù)保障,地形測量從白紙測圖變革為數(shù)字測圖,測量的成果不僅是繪制在紙
105、上的地形圖,更重要的是提交可供傳輸、處理、共享的數(shù)字地形信息,即以計算機磁盤為載體的數(shù)字地形圖,這將成為信息時代不可缺少的地理信息的重要組成部分。</p><p> 二、測量方法與手段的發(fā)展</p><p> 在測量儀器發(fā)展的同時,測量方法與手段也在不斷發(fā)展。以衛(wèi)星遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)為代表的空間對地觀測技術(shù)在測繪科學(xué)中的應(yīng)用日趨成熟,遙感包括衛(wèi)星遙感和航空遙感,基于遙
106、感資料建立數(shù)字地面模型(DTM)進而應(yīng)用于測繪工作已獲得了較多的應(yīng)用。GPS(global positioning system)是美國國防部于1973年組織研制的軍用導(dǎo)航定位系統(tǒng),80年代商品化并推廣到民用,引起各界廣泛的注意。GPS定位方法精度高,方便靈活。GPS定位技術(shù)在測繪中的應(yīng)用和普及,是測繪科技的一個重大的突破性進展。GPS已經(jīng)成為大地測量的主要技術(shù)手段,不僅具有全</p><p> 天候、高精度和
107、高度靈活性的優(yōu)點,而且與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比,無嚴格的控制測量等級之分,不必考慮測點間通視,不需造標(biāo),不存在誤差積累,可同時進行三維定位等優(yōu)點,在外業(yè)測量模式、誤差來源和數(shù)據(jù)處理方面是對傳統(tǒng)測量觀念的革命性轉(zhuǎn)變</p><p> 三、大比例尺數(shù)字測圖系統(tǒng)的發(fā)展與簡化</p><p> 這些測量儀器與測量技術(shù)的發(fā)展結(jié)果,顯而易見的是外業(yè)的工作方式:攜帶的基本物品是一臺全站儀、一個三腳架、兩
108、根標(biāo)桿、兩個棱鏡和一卷鋼尺(還可以加一個電子手簿或裝有測量軟件的便攜式計算機),測量的計算工作全部交給全站儀或計算機,如果電子手簿提供功能或使用便攜式計算機,就可以同時編輯圖形、加注屬性,將測量的大部分工作在外業(yè)中完成,現(xiàn)在大量使用的一些電子平板測量系統(tǒng)就是這樣的。雖然提高了效率、減輕了強度,可是外業(yè)人員還會抱怨要帶的儀器過多,對于測圖系統(tǒng)集成的呼聲日益高漲。所謂測圖系統(tǒng),包括測量儀器和大比例尺測圖軟件以及軟件的運行平臺;所謂簡化,是在
109、不降低測量技術(shù)水平和工作效能的條件下使用最少</p><p> 的設(shè)備,提高測圖軟件的實用性和易用性。所以測圖系統(tǒng)要簡化,不但測圖軟件和軟</p><p> 件運行平臺的集成度要提高,而且測量儀器也要利用先進的電子技術(shù)和機械制造技術(shù)實現(xiàn)一機多能借鑒電子平板測量系統(tǒng)產(chǎn)生了全站儀自動跟蹤測量模式。測站為自動跟蹤式全站儀,可以無人操作;棱鏡站有跑鏡員和電子平板操作員(甚至平板操作員兼任司鏡員
110、)。全站儀自動跟蹤照準立在測點上的棱鏡,測量的數(shù)據(jù)由測站自動傳輸給棱鏡站的電子平板記錄、成圖。瑞典捷創(chuàng)力(Geotronic)、日本拓普康(Topcon)等推出的自動跟蹤全站儀的單人測量系統(tǒng),再加上電子平板即可實現(xiàn)此模式。1997年徠卡(Leica)推出的TCA全站儀+RCS1000控制器(遙控器),實現(xiàn)了遙控測量(remote control surveying,RCS),使自動跟蹤測量模式更趨于現(xiàn)實。測站無人操作,而在鏡站遙控開機測
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