寶豐縣城區(qū)11000數(shù)字地形測量技術(shù)設(shè)計

寶豐縣城區(qū)1:1000數(shù)字地形測量技術(shù)設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u28254摘要 I6205ABSTRACT II28469緒論 緒論隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷進步。航天事業(yè)也隨著相應(yīng)的發(fā)展，能夠運用于測繪領(lǐng)域的先進科技也在不斷的更新，以前很早的光學(xué)儀器也慢慢的被淘汰，而被取代的是全站儀、GPS及其他電子儀器，從而構(gòu)成了現(xiàn)階段的采集系統(tǒng)。上世紀末，為了操作方便，測繪科技人員發(fā)明了將外業(yè)與內(nèi)業(yè)結(jié)合起來，這樣可以節(jié)省很多時間和勞動力。從而誕生了自動智能的測圖系統(tǒng)，這項測圖系統(tǒng)我們常常簡稱數(shù)字測圖系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，以比較自動化的測量儀器為外業(yè)的主要測量儀器。以相應(yīng)的計算機軟件為主體的內(nèi)業(yè)成圖。這項技術(shù)目前比較廣泛應(yīng)用于測繪領(lǐng)域。這項技術(shù)已經(jīng)很普及了，對于測繪工作人員而言則必須要掌握這項技術(shù)。隨著航空事業(yè)的不斷發(fā)展，航空攝影測量及遙感技術(shù)也開始運用于測繪技術(shù)領(lǐng)域，這種技術(shù)可以更高速更方便的完成數(shù)字測圖任務(wù)，現(xiàn)已慢慢進入測繪技術(shù)領(lǐng)域。對于大量的工程建設(shè)來言利用全站儀進行測圖已經(jīng)能夠滿足一般的工程需要，全站儀是光學(xué)以及電子技術(shù)的結(jié)合，其中包括測距儀、電子經(jīng)緯儀的功能。因此這次的測圖任務(wù)仍是選用全站儀進行測圖的。1概述1.1任務(wù)概述為滿足寶豐縣城市規(guī)劃管理和工程建設(shè)的需要，需對寶豐縣城區(qū)進行1:1000數(shù)字地形圖進行測量?，F(xiàn)有的地形圖不能正確顯示目前的地理位置，而且精度不高，故需要進行更新。針對現(xiàn)在的情況進行反復(fù)的研究與討論確定符合標準的方案。用以滿足寶豐縣今后的整體規(guī)劃。寶豐縣城區(qū)位于北緯33°48ˊ～34°01ˊ，東經(jīng)112°41ˊ～113°19ˊ此次研究的是寶豐縣城區(qū)1:1000數(shù)字地形測量，其中包括：進行方案的不斷論證、測區(qū)平面控制方案的選擇、高程控制論證、以及外業(yè)數(shù)據(jù)采集及成圖。測區(qū)范圍如圖1-1： 圖1-1為寶豐縣地形圖1.2測區(qū)的土質(zhì)氣候?qū)氊S縣屬于暖溫帶季風(fēng)氣候，四季還是比較分明的，春季習(xí)慣性出現(xiàn)旱澇，特別影響農(nóng)作物的生長，并且還經(jīng)常性的伴隨有大風(fēng)；夏季天氣炎熱、而且比較多雨；秋季氣溫還算正常，天高氣爽，適宜外出游玩；冬季寒冷，氣溫較低，很少下雪。1.3測區(qū)內(nèi)的交通狀況寶豐縣城區(qū)內(nèi)地勢較為平坦，有玉帶河流經(jīng)其中，原有繁華區(qū)是沿玉帶河呈帶狀分布，新城區(qū)向東方向發(fā)展。測區(qū)內(nèi)大部分為居民樓。并建有多個居民休閑健身廣場。寶豐縣交通、區(qū)位優(yōu)勢比較明顯。形成了老城區(qū)以小集市為基礎(chǔ)，新城區(qū)以行政中心為核心。以老城為依托向東、向北發(fā)展，結(jié)合高速公路交通干線的走向，形成新的縣城行政中心，使整個城市空間形態(tài)的重心東移。1.4作業(yè)依據(jù)（1）《城市衛(wèi)星定位測量技術(shù)規(guī)程》（CJJ73—2010）；（2）《測繪技術(shù)設(shè)計規(guī)定》（CH/T1004—2005）；（3）《城市測量規(guī)范》CJJ8-99（以下簡稱《城市規(guī)范》）；（4）《國家三、四等水準測量規(guī)范》GB12898－91；（5）GB14912—94《大比例尺地形圖機助制圖規(guī)范》；（6）GB/T24356—2009《測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》；1.5已有資料利用分析1.5.1控制資料由規(guī)劃設(shè)計部門提供三個已知的D級GPS點的資料，作為本次設(shè)計的起算點。由寶豐縣規(guī)劃局提供的兩個Ⅲ等水準點作為測區(qū)的高程控制的起算點。（3）經(jīng)檢查上述成果的坐標系統(tǒng)為西安80國家平面坐標系，基準為1985國家高程基準。1.5.2地形圖資料（1）由寶豐縣規(guī)劃局提供的標有測區(qū)范圍的1：1000地形圖，可供分區(qū)測圖時候的接邊用。（2）從收集到的資料中找到測區(qū)內(nèi)有部分不同坐標系的地形圖，可進行參考，以備不時之需。1.6平面坐標系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、基本等高距（1）平面坐標系統(tǒng)：1980年西安坐標系。采用3°帶高斯克呂格投影[1]，中央子午線117°，帶號39。（2）高程系統(tǒng)：1985年國家高程基準。（3）基本等高距：H=0.5米。2數(shù)字測圖控制測量實施方案及技術(shù)設(shè)計2.1實施方案利用測區(qū)內(nèi)已知的的3個D級GPS點作為起算點，在測區(qū)內(nèi)布設(shè)6-8個四等點，從而建立平面控制網(wǎng)。用Trimble雙頻GPS進行觀測,首先對接收機的相關(guān)數(shù)據(jù)進行設(shè)置，還應(yīng)該確定最佳觀測時段，并分小組進行,要求每小組嚴格執(zhí)行該計劃。利用已知提供的Ⅲ等水準點作為高程起算點建立高程控制網(wǎng)。各項準備工作完成之后進行野外數(shù)據(jù)觀測。對采集的數(shù)據(jù)采用Trimble商用軟件平差處理，提供1980年西安坐標。這樣建立了平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，可以對測區(qū)進行碎部點的數(shù)據(jù)采集，完成設(shè)計方案。2.2該測區(qū)數(shù)字測圖的主要精度指標根據(jù)城市相關(guān)規(guī)范規(guī)定，本次寶豐縣城區(qū)1:1000數(shù)字測圖的精度指標如下：（1）相應(yīng)平面控網(wǎng)中最弱點相對于起算點的點位中誤差不大于±5cm；（2）各等級水準網(wǎng)中最弱點相對于起算點的高程中誤差不大于±2cm；

（3）用于全球性地球動力學(xué)、地殼形變及國家基本大地測量的GPS網(wǎng)可參考《規(guī)范》中AA、A、B、C級的精度分級；（4）根據(jù)執(zhí)行的相關(guān)《規(guī)范》，基本等高距采用1m；（5）地形圖分幅與編號：采用50×50cm標準分幅；編號按西南角坐標編號；（6）用于城市或工程的GPS控制網(wǎng)可根據(jù)相鄰點的平均距離和精度參照《規(guī)范》中的二、三、四等和一、二級。2.3平面控制實施方案2.3.1首級平面控制測量方案GPS控制網(wǎng)的布設(shè)方案為了測圖的需要，根據(jù)控制測量原則：分級布設(shè)，逐級控制；為了保證精度；控制點要有足夠的密度；要有統(tǒng)一的布網(wǎng)方案、精度指標和作業(yè)規(guī)格[1]，建立滿足設(shè)計精度要求的控制網(wǎng)。在測區(qū)中已有的三個高等級的控制點可作為起算點，所以以此為基礎(chǔ)，布設(shè)全網(wǎng)。首級平面網(wǎng)采用靜態(tài)GPS，RTK進行加密，網(wǎng)形布設(shè)為中心輻射狀，考慮到建筑物密集程度，按照D級GPS精度要求進行首級控制。具體方案為：在測區(qū)已知點上設(shè)基準站，另兩臺交次在外圍設(shè)站，保證相鄰兩三角形有一條公共邊，以此也可保證網(wǎng)形所要達到的精度和可靠度。GPS控制網(wǎng)形如下:圖2-1寶豐縣城區(qū)GPS控制網(wǎng)布網(wǎng)原則與設(shè)計（1）在根據(jù)測區(qū)的具體情況，在布設(shè)GPS網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計，應(yīng)根據(jù)測區(qū)實際情況和具體的交通狀況進行設(shè)計，在利用GPS進行布網(wǎng)時，網(wǎng)形中的點不要求通視，但利用常規(guī)測量的方法的時候這點通視情況得考慮。（2）在布網(wǎng)設(shè)計中應(yīng)充分考慮測區(qū)原有測繪成果資料以及各種地形圖，充分考慮選取比較適合的方案進行。最好采用與原有城市坐標系統(tǒng)一樣的坐標系統(tǒng)，這樣可以方便數(shù)據(jù)的共享與檢核，對那些原有符合GPS點要求的控制點，應(yīng)盡可能的利用并確定定位及標石。（3）為了保證精度滿足工程的應(yīng)用和測圖的需要，在充分論證的情況下要求在布網(wǎng)的時候，最好應(yīng)布設(shè)成一個獨立的觀測環(huán)。也可采用附合線路，這樣邊測導(dǎo)線邊碎部點采集。根據(jù)有關(guān)規(guī)定各等級GPS網(wǎng)中的邊數(shù)應(yīng)符合表2-1的規(guī)定。表2-1閉合環(huán)或附合線路邊數(shù)的規(guī)定等級一級二級一等二等三等閉合環(huán)或附合線路的邊數(shù)（條）≤10≤10≤6≤8≤10（4）對于那些非同步GPS基線觀測結(jié)果來說，按照相應(yīng)的工程大小來選取。來完成相應(yīng)的布設(shè)。（5）按照有關(guān)規(guī)定：在大、中城市的GPS網(wǎng)形設(shè)計的時候，最好與國家控制網(wǎng)進行聯(lián)測，這樣有利于數(shù)據(jù)的共享和檢核，還應(yīng)該與附近的高等級控制點進行聯(lián)測，聯(lián)測的點數(shù)最少3個，精度要求不高的工程控制網(wǎng)可聯(lián)測2～3個點[3]。利用GPS測量的時候各等級的技術(shù)要求參照表2-3規(guī)定。表2-2GPS測量各等級的作業(yè)的基本技術(shù)要求項目等級觀測方法二等三等四等一級二級衛(wèi)星高度角（°）靜態(tài)快速靜態(tài)≥15≥15≥15≥15≥15有效觀測衛(wèi)星數(shù)靜態(tài)快速靜態(tài)≥4―≥4≥5≥4≥5≥4≥5≥4≥5平均重復(fù)設(shè)站數(shù)靜態(tài)快速靜態(tài)≥2―≥2≥2≥1.6≥1.6≥1.6≥1.6≥1.6≥1.6時段長度（min）靜態(tài)快速靜態(tài)≥90―≥60≥20≥45≥15≥45≥15≥45≥15數(shù)據(jù)采樣間隔（s）靜態(tài)快速靜態(tài)10～6010～6010～6010～6010～60注：本技術(shù)要求出自《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）[2]。GPS網(wǎng)的精度要求1在GPS網(wǎng)的網(wǎng)形中規(guī)定，下式表示相鄰點之間的基線長度精度。式中：——標準差（mm）；a——固定誤差（mm）；b——比例誤差系數(shù)；d——相鄰點間距離（mm）。2在工程測量中利用衛(wèi)星進行定位測量的時候。其中控制網(wǎng)觀測精度的評定，應(yīng)滿足下列要求：控制網(wǎng)中最弱點的中誤差，按下式計算；式中m最弱的的中誤差(mm)；N控制網(wǎng)中異步環(huán)的個數(shù)；n異步環(huán)的邊數(shù)；W異步環(huán)閉合差(mm)。(2)控制網(wǎng)的測量中，其中誤差應(yīng)滿足相應(yīng)等級控制網(wǎng)的基線精度要求，并符合下式的規(guī)定。m≤表2-3GPS測量中的D級主要技術(shù)要求級別固定誤差（mm）比例誤差系數(shù)D級10選點與埋石。選點準備根據(jù)外業(yè)踏勘選點的時候，應(yīng)根據(jù)本次項目需要。進而收集測區(qū)內(nèi)能用的數(shù)據(jù)以及能用的點。包括選點的點之記，測區(qū)平面控制網(wǎng)的布設(shè)方案，及水準網(wǎng)的布設(shè)論證，以及相應(yīng)的網(wǎng)形圖、最后提交的成果表、技術(shù)總結(jié)等資料，測區(qū)工程建設(shè)規(guī)劃等資料。了解和研究測區(qū)內(nèi)的相關(guān)情況，特別是交通、人流、供電、氣象等情況。然后根據(jù)項目任務(wù)書或合同書的要求在圖上進行設(shè)計，標繪出計劃設(shè)站的區(qū)域。選點選擇觀測站的基本要求：選擇那些視野開闊的地方。便于安置GPS接收機，可方便地進行觀測。在架設(shè)儀器選點的時候應(yīng)遠離大功率的用電器如變電站。與高壓輸電線等運輸線保持一定的距離，避免因此形成對測量結(jié)果的干擾。建筑物周圍應(yīng)盡量避免安置儀器，因為衛(wèi)星信號會通過墻壁反射而進入天線。產(chǎn)生多路徑效應(yīng)。測站選擇時應(yīng)選擇那些地質(zhì)條件良好、容易保存的地方、盡可能考慮交通條件。這樣可以方便操作。測站選擇時要充分利用原有控制點的標石和觀測墩。輔助點和方位點在某些特殊情況下，需要設(shè)置輔助點和方位點。具體要求如下：根據(jù)《規(guī)范》相應(yīng)規(guī)定，A、B級GPS點不位于堅實標志上，宜就近埋設(shè)輔助點，并測定他們的距離和高差，精度不低于5mm。根據(jù)工程設(shè)計的需要在GPS點附近布設(shè)有已知方位的控制點。方位點應(yīng)與GPS點保持通視，離GPS點的距離一般不小于300mm。方位點應(yīng)位于目標明顯、觀測方便的地方。選點作業(yè)下面是選點作業(yè)要求：選點的時候人員應(yīng)按照設(shè)計時候的選擇，進行初步的位置確定，最終在實地確定，并做相應(yīng)的標記。利用測區(qū)原有點的時候，應(yīng)檢查舊點的可靠性，符合要求的時候才能應(yīng)用于測圖中[4]。選點之后點名運用所在地進行命名。少數(shù)民族地區(qū)的點名使用準確的音譯漢語名，在音譯后可附原文。GPS點水準點重合時，應(yīng)在新點名后的括號內(nèi)注明水準點的等級和編號。在選定控制點之后還要繪制點之記。點之記得內(nèi)容要在現(xiàn)場仔細記錄，不得在后來進行修改或補記。如若選擇的點位周圍存在障礙物時。其高度角不應(yīng)高于10°的，應(yīng)按規(guī)范要求繪制點圖。提交資料按如下資料提交選點工作要求：點之記以及環(huán)視圖。GPS網(wǎng)網(wǎng)形確定后的選點圖。選點一系列工作總結(jié)。（3）埋石1.參照《規(guī)范》中各級GPS點埋設(shè)標石的規(guī)定。各級GPS控制點在滿足工程任務(wù)的同時還要充分考慮標石的穩(wěn)定，可根據(jù)具體情況選用。2.根據(jù)測區(qū)的具體情況以及設(shè)計書上面規(guī)定，根據(jù)不同的埋設(shè)條件，選擇與之相應(yīng)的埋設(shè)方式。埋石結(jié)束后應(yīng)立即對埋石點進行現(xiàn)場繪制點之記。表2-4各類型埋設(shè)標志等級埋設(shè)條件標志類型埋設(shè)方法備注一級水泥路面8-12cm鑄鐵標志沖擊鉆打孔，混凝土現(xiàn)場澆筑與路面齊瀝青路面20cm鑄鐵標志直接打入路面與路面齊碎石路面預(yù)制混凝土標石挖坑,做20cm碎石墊層放置標石，四周搗固壓實。略高于地面3-5cm3.埋石作業(yè)按如下要求進行埋石：《規(guī)范》中規(guī)定：混凝土澆灌常運用于各級GPS點的標石。有條件的地方也可以用花崗石。在確定點之后埋石時，各點的標志中線應(yīng)位于同一鉛垂線上。若帶有強制對中裝置的觀測墩時其對中誤差不得大于1mm。利用測區(qū)原有舊點時，應(yīng)確定該標石能否滿足需要，是否符合規(guī)定的要求。確定的普通控制點時其上應(yīng)埋設(shè)普通標石，并標記其規(guī)格和點之記。GPS點埋石所占用的土地，應(yīng)爭得相關(guān)部門的同意后才能進行觀測。并辦理相關(guān)手續(xù)。根據(jù)施工的需要，對那些需現(xiàn)場澆灌混凝土標石的，按照規(guī)定埋設(shè)。荒漠、平原等不易尋找GPS點的地方，還需在GPS點旁邊埋設(shè)指示碑，規(guī)格見GB/T12898[5]。圖2-2標石埋設(shè)圖2-3標石埋設(shè)4.埋石結(jié)束上交資料①填寫了導(dǎo)線點埋石的點之記；②對那些破壞土地的要出具相應(yīng)的批文；③埋石工作總結(jié)資料。編號和點之記根據(jù)以后的資料對那些原有GPS點，仍舊按照以前的編號進行標記，自然數(shù)順序?qū)用茳c進行編號，前面加上英文字母“F”加以區(qū)分。選點埋石后應(yīng)認真填寫點之記，將點位的信息詳細的登記記錄，并且用相機記錄實地的點位圖片以便后面尋找方便，并將點之記變填寫完整。表2-5點之記圖名：點名等級施測單位標石類型完好程度所在地通視情況點位略圖交通線路圖埋點者:圖根控制測量在進行充分的論證后，對確定的GPS控制網(wǎng)上，直接加密控制點，加密點利用RTK技術(shù)直接采集點位信息[6]。點位選擇應(yīng)參照上面選點的要求以及測區(qū)的具體情況，還有考慮有可能的因素對測量造成的影響。提交的資料控制測量完成后需要提交的資料有如下：控制網(wǎng)選點圖、外業(yè)數(shù)據(jù)觀測手簿、控制點選點圖、控制點的點之記、儀器檢查資料、GPS網(wǎng)平差計算資料及成果表。2.4高程控制測量目前，國家水準測量依據(jù)精度不同共分為一、二、三、四等。全國的測量數(shù)據(jù)都是以一、二等國家高程控制為基準的，三、四等水準測量結(jié)果可以直接為地形圖的測繪利用。各種工程建設(shè)提供所必需的高程控制。等外水準測量就其用途分為工程水準測量和圖根水準測量。工程水準測量服務(wù)于工程勘測設(shè)計與工程施工，圖根水準測量是為滿足地形測圖需要而進行的等外水準測量，當測區(qū)不大時，圖根水準測量亦可用于建立測區(qū)首級高程控制網(wǎng)。2.4.1寶豐縣城區(qū)水準測量方案的選擇從高到低、逐級控制為高程控制網(wǎng)的布設(shè)基準；根據(jù)規(guī)定水準點應(yīng)有一定密度；結(jié)果滿足一定的精度。本次寶豐縣城區(qū)1:1000數(shù)字測圖是為了以后寶豐縣的規(guī)劃發(fā)展，屬于工程建設(shè)，所以選用四等水準測量。根據(jù)野外踏勘對測區(qū)進行調(diào)查研究，縣城內(nèi)交通比較便利，屬于平坦區(qū)域。居民樓較多，為求布設(shè)經(jīng)濟合理，在利用已有的水準點的同時進行四等水準測量。這樣可以既方便又經(jīng)濟。2.4.2寶豐縣城區(qū)水準測量線路布設(shè)形式水準路線是由水準原點或已知高程點出發(fā)進行水準測量的路線。水準路線每隔一定的距離需要埋設(shè)一個固定點，稱為水準點。水準測量是為了由已知點的高程算求未知點的高程的方法。根據(jù)工程需要，水準路線可以布設(shè)成以下三種形式：附和水準路線、閉合水準路線、支水準路線，此外，水準路線還可以根據(jù)實際需要布設(shè)成較復(fù)雜的圖形，形成水準控制網(wǎng)[7]。四等水準控制網(wǎng)具體布設(shè)方式如圖2-4：2.4.3水準測量的主要技術(shù)要求各等級測量不同，其所要求的儀器類型、水準路線長、閉合差的限差等都有相應(yīng)的規(guī)定，其中四等水準測量的主要技術(shù)要求如表2-6所列。等級標尺類型儀器類型閉合或附和路線長/km水準支線長/km測段往返測高差不符值/km閉合或附和路線閉合差/km檢測已測測段高差之差/mm四等銦瓦DS115雙面單面DS3等外DS3或DS1084注：表中R表示測段長度，L表示閉合或附和路線長，K為已測測段的長度，均為km計水準網(wǎng)段中結(jié)點間或結(jié)點與高級點間的附和路線長度應(yīng)為表中規(guī)定的0.7倍。當測段長度小于1km時，K為1km計算。表中n為測站數(shù)。表2-7四等水準測量技術(shù)要求表等級附（閉）合水準路線長視距前后視距差前后視距累積差紅黑面讀數(shù)差紅黑面所測高差之差路線閉合差四等15km100m5m10m3.0mm5.0mm20QUOTE注：L為水準路線長，以公里為單位。2.4.4水準測量的儀器根據(jù)本次的工程要求和技術(shù)要求進行方案的論證后決定選擇DS3型水準儀。其精度不應(yīng)超過3mm，其代表的意思是每千米測量往返測高差中數(shù)的偶然中誤差不能超過3mm。i角誤差是當水準管軸和望眼鏡的視準軸在豎直面上的投影不平行所造成的，其中DS3型不應(yīng)超過20″。水準尺是水準測量中用于高差度量的標尺，水準尺有很多類型，從制作材料分有木質(zhì)水準尺、合金材料水準尺和玻璃鋼材質(zhì)的水準尺；從長度分有2m、3m、5m水準尺。本次水準測量選用木質(zhì)的黑白雙面尺[8]。2.4.5水準路線選線和水準標石埋設(shè)在確定水準路線方案之前，首先要收集水準測量資料，包括原有的水準點，作新的點之記等。而且還應(yīng)到實地調(diào)查，核對已有點是否能用，水準線路應(yīng)盡量沿著主要的道路進行布設(shè)。選線的同時還應(yīng)考慮水準點的埋設(shè)位置。在圖上設(shè)計的基礎(chǔ)上結(jié)合實際情況進行實地選線，且符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。埋石結(jié)束后，應(yīng)詳細繪制水準點“點之記”，以便使用時易于尋找。圖2-5所示為“點之記”示例。點之記與水準測量成果一起妥善保存，一并上交。水準標石穩(wěn)定之后，即可進行水準測量的施測。2.4.6水準觀測根據(jù)這次工程需要，四等水準測量應(yīng)進行往返測。每測段的測站數(shù)必須是偶數(shù)[10]。測得的數(shù)據(jù)要進行計算，若結(jié)果符合規(guī)定要求，可進行遷站到下一站繼續(xù)觀測，否則應(yīng)重新觀測，直至所有數(shù)據(jù)符合要求。在進行外業(yè)觀測之前，對確定使用的已知點進行進一步的檢核；作業(yè)開始后，其儀器要定時進行檢查，檢查其規(guī)定的參數(shù)是否符合規(guī)定要求，如i角不得大于20″等。采用四等水準進行觀測時。觀測原始數(shù)據(jù)可利用與之配套的電子手簿進行記錄，在得到數(shù)據(jù)之后應(yīng)馬上輸出觀測數(shù)據(jù)，然后傳入計算機進行保存，在得到原始數(shù)據(jù)的時候不能進行修改，違反者，所得的成果數(shù)據(jù)不能進行利用應(yīng)銷毀重測，并追究責(zé)任人及其相關(guān)人士的責(zé)任。得到原始數(shù)據(jù)之后還應(yīng)進行相應(yīng)的平差計算，得到的高差應(yīng)進行尺長等改正。使得所得的數(shù)據(jù)滿足一定的精度。四等水準的高程計算，采用相應(yīng)的軟件進行平差計算。平差的結(jié)果應(yīng)提供高程閉合差，平差結(jié)果精度指標。按照以下的內(nèi)容提交水準測量工作資料：（1）四等水準路線選點選線圖；（2）野外數(shù)據(jù)觀測手簿；（3）內(nèi)業(yè)計算成果表；（4）儀器i角檢驗資料。3寶豐縣城區(qū)碎部點數(shù)據(jù)采集3.1數(shù)據(jù)編碼測定碎部點的空間位置是測圖最基本的工作，并將采集的碎部點傳入計算機進行繪圖。特征點按實際情況連接形成地物，從而描述地物的實際位置和情況。數(shù)字測圖中碎部點的描述必須具備三類信息：碎部點的空間位置，一般用高斯平面坐標和高程三個參數(shù)表示。碎部點屬性，即點的特征信息。碎部點之間點與點的連接關(guān)系。3.2地形圖要素分類和數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)傳入計算機之后，計算機能識別碎部點的信息。這樣在規(guī)定里面能找到與之相關(guān)的圖式符號，并進行正確的表示。因此在數(shù)字測圖系統(tǒng)中，相應(yīng)的軟件中都有一套完整的地物編碼，這樣在數(shù)據(jù)傳入計算機里面之后，計算機軟件能自動尋找相應(yīng)的符號來替代地物的名稱，通過這樣的思路來完成碎部點的數(shù)字化。數(shù)字測圖系統(tǒng)中地形要素有很多種，《1:5001:10001:2000地形圖圖式》（GB7929—1995）中已規(guī)定出用以表達的圖式符號。所公布出地形圖圖式符號約有410多個，獨立要素約有600余個。對數(shù)字測圖軟件來說，首先要熟悉整個軟件，對于那些能利用軟件進行碎部點的繪制的可以不用在外業(yè)進行觀測，這樣方便經(jīng)濟，因此對每一個地形要素都賦予一個編碼，使編碼和圖式符號一一對應(yīng)[9]。地形編碼應(yīng)遵循的原則如下：符合國際上通用的圖式分類。言簡意賅，便于記憶，符合繪圖員的習(xí)慣。便于成圖，每個地形要素均賦予一個編碼，編碼和圖式符號一一對應(yīng)。目前的測圖系統(tǒng)所采用的編碼方案有以下幾種。三位整數(shù)編碼按照國際《1:5001:10001:2000地形圖要素分類與代碼》（GB14804—93），地形要素分為九大類（表3-1、如表3-2中），編碼105,1為大類，即控制點類：05為圖式符號中順序為5的控制點即導(dǎo)線點：106為埋石圖根點。按照三位整數(shù)編碼每一大類中的符號編碼不能多于99個。地形圖圖式中水系的符號超過99，有130多個。符號最少的是控制點，只有9個，此外一些特殊的線、層等也需要設(shè)計編碼。因此，在實際測圖軟件的編碼系統(tǒng)中，為了用三位編碼概括以上需要，在上述分類的基礎(chǔ)上要坐適合的調(diào)整，各系統(tǒng)詳細的編碼需參閱各自測圖系統(tǒng)的編碼表。大類碼名稱6管線及附屬設(shè)施7境界8地貌和地質(zhì)9植被表3-1地形信息大類碼表大類碼名稱1測量控制點2居民地和垣柵3工礦建筑物及其設(shè)施4交通及附屬設(shè)施5水系及附屬設(shè)施表3-2測量控制點編碼名稱105導(dǎo)線點106埋石圖根點107小埋石圖根點108水準點編碼名稱100天文點101三角點102小三角點103土堆上三角點104土堆上小三角點四位整數(shù)編碼四位整數(shù)編碼制定的原則同前面所述，只是考慮到系統(tǒng)的發(fā)展，多留一些編碼的冗余，以便編碼的擴展。第一位為地形要素的大類別號，第二位是小類別號，第三、四位分別是一、二級代碼。此外，還考慮到與原圖式中編號的相似性，原圖式的編號就有三位，在一個編號下還要細分幾種類型，如圖示中煙囪的編號為327，此編號下還分三種：A、煙囪，B、煙道，C、架空煙道。若采用三位編碼，則按順序依次編下去，而四位編碼則可編碼為3271、3272、3273。由于部分測圖系統(tǒng)的編碼時在GB14804—93發(fā)布之前確定的，且三位比四位終究少一位，所以需要統(tǒng)一的時候會方便一點。其他編碼對于測量人員本身，使用編碼的主要是為了好記，用鼠標可以直接點取使用，其編碼將自動存儲在測量記錄中，用戶無需記憶編碼，能做到隨用隨查，這樣可以節(jié)省時間，提高效率。3.3數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容數(shù)字測圖的外業(yè)測量數(shù)據(jù)記錄是由電子手簿記錄器或電子平板通過所配置的軟件來實現(xiàn)的。大比例尺數(shù)字測圖野外采集的數(shù)據(jù)包括：一般數(shù)據(jù)，如測區(qū)代號、施測日期、小組編號等。儀器數(shù)據(jù)，如儀器類型、儀器誤差、測距儀加常數(shù)、乘常數(shù)等。測站數(shù)據(jù)，如測站點號、零方向點號、儀器高、零方向讀數(shù)等。方向觀測數(shù)據(jù)，如方向點號、目標的站標高、方向、天頂距和斜距的觀測值等。控制點數(shù)據(jù)，如點號、類別、平面坐標和高程等。3.4野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)方法傳統(tǒng)的測圖作業(yè)應(yīng)遵循先控制后碎部、先整體后局部的原則，數(shù)字測圖可按這種原則施測，也可以將圖根控制測量和碎部測量同步進行，采用所謂“一步測量法”或“同步測量法”作業(yè)，可以提高效率，節(jié)省時間和勞動力。根據(jù)測區(qū)的具體情況，寶豐縣城區(qū)內(nèi)地物復(fù)雜，房屋密集，通視一般，全站儀適合測高樓、房屋，受地形條件限制小，所以選用全站儀采集碎部點。3.4.1一步測量法的測量過程“一步測量法”是在圖根導(dǎo)線選點埋樁后，圖根導(dǎo)線和碎部測量同步進行；即在一測站上，先測記導(dǎo)線的數(shù)據(jù)（角度、邊長等），緊接著在該測站上進行碎部測量，現(xiàn)以附和導(dǎo)線為例加以說明。在實際測量中，采用全站儀采集數(shù)據(jù)，對于小面積或局部區(qū)域，有些數(shù)據(jù)采集可用“一步測量法”功能，不需要單獨進行圖根控制測量。這樣在一定程度上可提高外業(yè)的工作效率。1′2′3′5′6′71′2′3′5′6′7′8′ABCD123圖3-1一步測量法一步測量法作業(yè)步驟如下：（1）全站儀置于B點，先后視A點，再照準1點測水平角、垂直角和距離，可求得1點坐標。（2）不搬運儀器，再施測B站周圍的碎部點1′，2′，3′……。根據(jù)B點坐標可得到碎部點的坐標。（3）B站測量完畢，儀器搬到1點，后視B點，前視2點，測角，測距，得2點坐標（近似坐標），再施測1點周圍碎部點，根據(jù)1點坐標可得周圍碎部點坐標（近似坐標）。同理，可依次測得導(dǎo)線上的測站點坐標和該站周圍的碎部點坐標，要在測圖的同時繪制草圖、并標注點號。另外還要隨時與測站觀測者進行點號的核對。等到觀測到C點時，可利用B點到C點的數(shù)據(jù)進行計算，得到附合導(dǎo)線閉合差，若在限差范圍內(nèi)，則平差計算出各導(dǎo)線點的坐標值。然后再做相應(yīng)的繪圖處理。若計算得出的閉合差超限，則要及時找出錯誤，對導(dǎo)線進行重測，再重新計算碎部點坐標。然后繪制地形圖，打印成果表。3.4.2碎部點測量無論按傳統(tǒng)測圖原則測圖，還是按照“一步測量法”測圖都需要進行碎部點測量，在碎部點測量時，圖根控制點及其坐標都是已知的，下面介紹全站儀碎部點測量方法為例說明碎部點測量的過程。測站設(shè)置將全站儀安置于圖根控制點上，然后對中、整平，并瞄準定向點，然后設(shè)置圖根點、定向圖根點的點編號、坐標、高程、儀器高、定向方向的水平度盤讀數(shù)等信息輸入全站儀，設(shè)置全站儀的角度、距離測量模式和有關(guān)氣象參數(shù)、儀器及棱鏡常數(shù)等完成全站儀的測站設(shè)置。設(shè)站檢核測站設(shè)置完成后，應(yīng)進行設(shè)站正確性檢核。檢核可用下面兩種方法進行：在定向圖根點上立放反射棱鏡，用全站儀測量儀器站點和定向點間的距離，用過比較兩圖根控制點間的測量距離和已知的距離進行檢核，即進行設(shè)站正確性檢核。用測站點上的全站儀測量一圖根點或高等級控制點的坐標及高程，通過實測坐標及高程與控制點的已知數(shù)據(jù)進行檢核。碎部點測量全站儀設(shè)站、檢核工作完成后即可進行碎部點的數(shù)據(jù)采集了，方法是用全站儀瞄準立于待測碎部點上的地物或地貌特征點上的反射棱鏡，使用免棱鏡全站儀的時候則可直接照準特征點，測定其位置參數(shù)（x、y、H），并記錄全部測點信息位置參數(shù)的測量原理是極坐標，全站儀設(shè)置在一個坐標、高程均已知的控制點上，測站至定向方向（已知方向）的坐標方位角也是已知的，有關(guān)數(shù)據(jù)已通過設(shè)站存儲在全站儀內(nèi)，全站儀照準碎部點上所立的棱鏡后，可測定出已知方向與碎部點之間的水平角及測站點碎部點的距離，垂直角或天頂距，用極坐標法即可求定設(shè)站點與碎部點之間耳朵坐標差、高差，考慮測站坐標及高程，以及立尺點的棱鏡高后即可求出碎部點的位置參數(shù)，即進行碎部點的數(shù)據(jù)采集，以此類推，對測區(qū)進行全部的數(shù)據(jù)采集。3.4.3特殊情況下碎部點采集的處理方法在進行碎部點數(shù)據(jù)采集時，經(jīng)常會遇到一些特殊情況。對于測區(qū)內(nèi)建筑物比較多的地方，安置棱鏡不方便的情況下可以將棱鏡舉高來采集。但如果點少的情況下還行，對于高程有一定的影響，不能隨便的進行這樣的措施。因此可以多遷站來滿足不同地物的采集，這樣往往會增加效率。寶豐縣城區(qū)內(nèi)地物較為復(fù)雜，有房屋，草坪，電線桿，路燈，廣告牌等，當對多點房屋進行采點時，要根據(jù)CASS軟件里面的各個功能非常的熟悉，可以通過軟件的一些特殊功能進行碎部點的采集，這樣會節(jié)省時間，而且還提高效率。3.4.4繪制草圖在野外數(shù)據(jù)采集的同時，在現(xiàn)場實時繪制草圖，并對測點進行編號，及時與觀察人員對點號，以確定編號正確無誤。測點編號應(yīng)與儀器的記錄點號相一致，及時核對點號，做到萬無一失。草圖的繪制，只要能讓繪圖人員看懂即可。越簡單越好。注意草圖上文字的書寫規(guī)范，認真繪制草圖，以便以后工作的方便。每天測完后要及時將全站儀中的坐標數(shù)據(jù)存入計算機存盤，并在多處保存，以防數(shù)據(jù)丟失對工程的影響。4寶豐縣城區(qū)的內(nèi)業(yè)數(shù)字化成圖本次數(shù)字化測圖運用的是南方測繪儀器公司開發(fā)的CASS7.0測圖軟件成圖系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在AutoCAD2006軟件的基礎(chǔ)上開發(fā)的測繪成圖軟件[10]。目前大量的工程都運用這樣的軟件。自CASS不同版本的軟件推出以來，已成為用戶好評的成圖系統(tǒng)。被廣泛運用于大比例數(shù)字化測圖領(lǐng)域，稱為主要的成圖軟件。4.1數(shù)據(jù)傳輸CASS7.0提供了與電子手簿或帶內(nèi)存的全站儀之間的數(shù)據(jù)相互傳輸功能。CASS7.0能與各種不同型號的全站儀連接，進行數(shù)據(jù)的自動采集，坐標的自動計算和存儲，還能通過測圖精靈（南方測繪儀器公司的野外采集器）手工輸入原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔檬峭瓿扇緝x到計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸。而要完成全站儀與計算機之間的通訊，一般要對全站儀、計算機等進行必要的參數(shù)設(shè)置，然后才能進行數(shù)據(jù)的傳輸。在進行數(shù)據(jù)傳輸前，首先應(yīng)熟悉全站儀的通訊參數(shù)，以便在傳輸數(shù)據(jù)過程人機對話中選擇正確的參數(shù)。然后選擇正確的通訊電纜將全站儀與計算機連接，才可進行計算機與全站儀間的數(shù)據(jù)傳輸。每次外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成之后都應(yīng)該及時地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和保存，這樣既可以保證下次作用時儀器有足夠的存儲空間[9]。4.2主要碎部點繪制要求（1）控制點根據(jù)圖式中的相關(guān)規(guī)定對各等級的控制點進行繪制，繪制時符號的幾何中心即為控制點的位置。（2）居民地及圍墻在城市數(shù)字測圖中，大部分為居民地，因此居民地該工程主要地物要素，外業(yè)數(shù)據(jù)采集時要準確反映實地情況。建筑物的特征。在繪制的過程中要充分利用各個建筑物之間的關(guān)系。房屋繪制時一般需要閉合，且大多數(shù)的居民地都繪制成矩形?？筛鶕?jù)軟件上已有的建筑物圖形進行繪圖。圍墻需要根據(jù)具體的用途進行相應(yīng)的繪制。（3）交通及附屬設(shè)施在地物繪制過程中道路也是很重要且進行要用到的，根據(jù)道路的等級，繪制不同等級的道路進而符合道路的實際情況。對于雙線道路是在外業(yè)數(shù)據(jù)采集的時候可采集一條邊，再測道路的寬度，這樣方便操作。

（4）水系及附屬設(shè)施在城市規(guī)劃當中，本次工程中涉及到的水系有河、池塘等，水系繪制的時候要對不同的水系進行劃分，對于水系流經(jīng)居民樓的時候要中斷，并在繪制的時候注明名稱。注記注記是地形圖的重要內(nèi)容之一，應(yīng)對各種名稱、說明注記和數(shù)字注記準確注出。名稱的注記必須使用國務(wù)院公布的簡化漢字。各種注記的字義、字體、字級、方向、自序、字位應(yīng)準確無誤，字隔應(yīng)均勻相等，宜根據(jù)所指地物的面積和長度妥善配置[11]。4.3數(shù)字地形圖的繪制4.3.1地形圖圖式為了便于測圖和用圖，在地形圖中常用不同尺寸、顏色的符號來表示地物和地貌，并用一定規(guī)格的字體進行注記說明。這些符號和注記總稱為地形圖圖式。圖式是由國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的，是測繪、出版地形圖的基本依據(jù)之一。是識別和使用地形圖的重要工具，是表示地物地貌的符號標準，圖式按一定的表示方則科學(xué)地反映實地形態(tài)，而且簡明形象、便于記憶、易于描述。測圖比例尺不同，圖式符號的大小也不同。地形圖的圖式符號主要分為地形圖符號、地貌符號和注記符號。地物符號根據(jù)地物大小及描繪方法的不同，地物符號和注記符號三種。比例符號有些地物的輪廓較大，如房屋、運動場、湖泊、森林等，其形狀和大小可以按測圖比例尺縮繪在圖紙上，再配以特定的符號予以說明，這種符號稱為比例符號。非比例符號對于有些特殊的地物，如水準點和一些控制點，如若按照大小繪制的時候，在小的比例尺上面根部顯示不出來。故不能按照它的真實形狀，進而采用規(guī)定的符號表示，這種符號稱為非比例符號。線性符號對于一些帶狀延伸的地物，如道路、通訊線及管道等，其長度可適當按測圖比例尺縮繪，而其真實寬度如若按照真實的話，在圖上會不顯示的。這種符號稱為地形符號。地貌符號在圖上表示地貌的方法很多而在地形圖中通常用等高線表示，用等高線表示地貌不僅能表示地面的起伏形態(tài)，而且還能科學(xué)得表示出地面的坡度和地面點的高程。一些不能用等高線表示的地方，如滑坡、陡崖、沖溝等，則用相應(yīng)的地貌表示。注記符號用文字。數(shù)字或特定的符號對地物加以說明稱為地物注記。如房屋的層數(shù)，工廠、鐵路、公路的名稱，河流、水渠的流向以及果樹、森林的類別等除地形圖圖式外，還有《地籍圖圖式》、《1:5001:10001:2000地形圖要素分類與代碼》等圖式類技術(shù)標準，測圖應(yīng)嚴格執(zhí)行[12]。4.3.2地形圖的拼接、整飾、檢查、清繪和驗收測圖工作完成之后的地形圖，還需拼接、整飾、檢查、清繪；用全站儀觀測的數(shù)字化圖，也需要進行整飾、檢查。完成上述工作后經(jīng)驗收，確認地形圖達到《規(guī)范》的要求，方可交付使用。地形圖的拼接由于絕大多數(shù)測區(qū)的面積非一幅地形圖所能涵蓋的，故需要分幅測繪，當所測地形圖達兩幅以上時，相鄰圖幅圖廓線內(nèi)側(cè)的地物地貌特征性、等高線互為延伸部分，必須自然光滑地連接。然而兩幅圖是獨立測繪的，完成之后要將相鄰的圖進行拼接。地形圖的拼接按照《規(guī)范》規(guī)定：地形圖接邊差不得超過平面、高差中誤差的倍，若相應(yīng)線的偏差未超出《規(guī)范》規(guī)定值，取其中點將兩圖幅中的同一線連接。連接的時候應(yīng)注意直線應(yīng)當直，曲線應(yīng)當圓滑，切忌生硬結(jié)合。地形圖的自檢地形圖測繪野外作業(yè)基本完成之后，作業(yè)小組應(yīng)認真細致的進行自檢。而這項任務(wù)是地形圖質(zhì)量的基本保證，也是避免重大返工，順利通過檢查驗收，確保按時提交成果的重要措施。通過作業(yè)小組的自檢應(yīng)當發(fā)現(xiàn)、糾正地形圖上存在的所有錯誤和不合理之處。在數(shù)字化圖的初步成圖結(jié)果輸出后進行，采用巡視和設(shè)站測點相結(jié)合的方式。對照地形的實況，發(fā)現(xiàn)測量和勾繪中的問題。一旦發(fā)現(xiàn)不正確、不合理的地反，即在附近的控制點安置儀器實測若干點，對表達不確切的地形作適當?shù)男拚?。只通過自檢排除了所以得錯誤之后，才能進行下一步的工作。地形圖的整飾和清繪地形圖的整飾與清繪過程是規(guī)范化表達地物地貌的過程用《圖式》規(guī)定的符號、線條、各種注記描繪已測繪地形的過程，也就是一個整潔和美化的過程它的主要內(nèi)容如下：去掉多余的線條與注記。例如，在測繪過程中用來定向及用于交會的方向線、測繪道路的中線、勾繪等高線之后的地形線、不再保留的碎部點高程注記等。全面規(guī)劃整幅圖圖面注記，使它們內(nèi)容完整、注記規(guī)范、位置合理、清晰、明顯、美觀。例如，補齊圖廓外的各種文字注記、接合表等，計曲線高程注記一律字頭朝高處，控制點、碎部點高程注記字頭一律朝北等。用規(guī)定粗細的線條描繪各種線，并使直線平直，曲線圓滑。各種線條粗細均勻，避讓合理。使用《規(guī)范》、《圖式》規(guī)定的符號，正確表示各個地物和特殊地貌，位置必須準確，相應(yīng)的線條和注記必須正確并力求美觀[13]。數(shù)字化測圖中則需選用符號國家數(shù)字化測圖標準的軟件成圖、整飾，并根據(jù)外業(yè)檢查結(jié)果進行修改。地形圖的檢查（1）室內(nèi)檢查室內(nèi)檢查主要是對所得的圖形進行初步的判讀，其中室內(nèi)檢查的具體內(nèi)容有：所得圖上具體地物的位置是否清晰易讀，與之相關(guān)的符號注記是否正確，等高線與地形點的高程是否相符。如發(fā)現(xiàn)錯誤或疑點，應(yīng)到野外進行實地檢查修改。（2）外業(yè)檢查對所得圖形進行室內(nèi)檢查之后，應(yīng)根據(jù)所得的情況，進行實地的路線巡查，進行實地對照查看。主要檢查測區(qū)的主要地物、地貌是否出現(xiàn)漏測的情況；等高線是否閉合，是否與實際的地形起伏想符合；符號、注記是否正確且準確標注等。根據(jù)室內(nèi)檢查和外業(yè)檢查發(fā)現(xiàn)的問題，到野外進行設(shè)站檢查，對發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)保持高度的重視，及時進行修改，除對發(fā)現(xiàn)的問題進行修正和補測外，還要對本測站所處地形以及該站所測碎部點的信息進行檢核，查看已有地形圖，與原有的地形圖進行檢核，看是否符合要求。儀器檢查量每幅圖一般為10％左右。5地形測量成果檢查驗收地形測量成果實行三級檢查，一級驗收。三級檢查由作業(yè)單位組織實施，即作業(yè)員對所完成的測量成果進行內(nèi)、外業(yè)100%認真自檢，然后作業(yè)組進行全檢，再由作業(yè)單位專職質(zhì)檢人員進行最終檢查（專檢）。三級檢查的內(nèi)容和辦法，應(yīng)嚴格按《實施細則》規(guī)定執(zhí)行，同時接收縣、市主管業(yè)務(wù)部門的監(jiān)督和指導(dǎo)。作業(yè)單位交出最終檢查報告，經(jīng)相關(guān)主管部門審核同意后提出驗收申請。驗收工作由相關(guān)部門組織實施。6資料的整理上交測繪工作結(jié)束之后，應(yīng)規(guī)范化標準整理各種資料，應(yīng)當整理歸檔的資料如下所列：①圖根網(wǎng)店布網(wǎng)圖分布圖、水準路線圖、埋石點“點之記”、觀測手簿、計算表、成果表、收集到的控制點成果表及其相關(guān)的各種資料。②清繪好的地形圖原圖、圖歷表、結(jié)合表、收集到的圖紙。③任務(wù)委托書、技術(shù)設(shè)計書、質(zhì)量檢查統(tǒng)計表、檢查驗收報告、技術(shù)總結(jié)。資料整理好之后，按規(guī)定或遵照協(xié)議，交上級部門歸檔或提交給甲方[14]。結(jié)語通過本次寶豐縣城區(qū)1:1000數(shù)字測圖方案研究，我不僅擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，也鍛煉了我綜合運用所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識、解決實際工程問題的能力。具體通過對控制測量方案、野外數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)化數(shù)字測圖三方面的研究，得出以下結(jié)論：（1）本次平面控制測量，嚴格按照平面控制網(wǎng)的布設(shè)原則并結(jié)合寶豐縣城區(qū)的實際情況，經(jīng)過反復(fù)的論證，確定了最終的方案。首級控制網(wǎng)采取的是靜態(tài)GPS，RTK加密控制點，根據(jù)測區(qū)的實際情況最后選定為四等水準測量為本項目的高程控制。精度也符合測