1500地形图测绘技术设计方案.docx
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1500地形图测绘技术设计方案
项目名称
1:
500数字地形图测绘
项
目
技
术
设
计
方
案
公司名称
2017年6月
1观山湖区概况
1.1观山湖地理概况
观山湖区位于东经106°33′—106°41′，北纬26°33′—26°40′，地处贵阳市西北部，东临黔灵山脉，南接三桥马王庙片区，西靠清镇市，北与白云区相接。
面积307平方公里。
观山湖区地处黔中山原丘陵中部，长江与珠江分水岭地带。
总地势西南高、东北低。
岗阜起伏，剥蚀丘陵与盆地、谷地、洼地相间。
相对高差100—200米。
地貌属于以山地、丘陵为主的丘原盆地地区。
观山湖区属亚热带湿润温和型气候，平均海拔1200米，年平均温度15℃，年平均降雨量1200毫米，天气环境质量达到国家一类标准。
1.2朱昌镇镇概况
朱昌镇位于观山湖区西北部，坐落在风景秀丽的百花湖畔，距市级行政中心7公里，东、南面分别与金麦社区、金华镇连接，西面与百花湖乡接壤，北抵修文县和白云区。
全镇地域面积56.5平方公里，百花湖水域面积5.4平方公里，百花湖饮用水源一、二级保护区都在本镇范围，全镇耕地面积10360亩，现有11个村（82个村民组）、5个社区居委会，总户数7197户，总人口26147人。
朱昌镇森林覆盖率达43%
地理得天独厚，资源富饶，能源丰富，矿产资源以煤、铁、石灰石为主，镇内多山，几乎都是优质石灰石。
百花湖面积13平方公里，蓄水量1.3亿立方米，它不仅为朱昌提供了丰富的水利资源和电力资源，而且是旅游休闲、度假的理想场所。
朱昌冬无严寒，夏无酷署，年平均气温14度，年无霜期288天，年平均降水量1217毫米，镇内地势平缓，海拔在1140至1358米之间。
1.3测区简介
为项目规划建设之需，测区范围具体如下：
。
1.4测区范围和工作量
1.4.1测区范围与分布
根据的实际情况和规划建设工作的轻重缓急，本期控制测量在进行1:
500地形图测绘的区域进行布测。
具体测绘范围由确定。
1.4.2需要完成的工作量
1.4.2.1平面控制测量
根据需要，测图面积大于1km2（含）的。
每个乡镇驻地布测3～5座GPS四等网点。
因本测区测图面积小于1km2的，直接布设一、二级控制点。
根据测图以及后续建设定线，工程放样等需要，用GPS结合全站仪的测量模式，应在测图区域每km2布设16个左右的一、二级控制点。
据此在布测一、二级图根控制网。
1.4.2.2高程控制测量
在乡镇政府驻地，各自组成GPS四等网和一、二级控制网点为高程控制点的四等水准网。
1.4.2.3数字地形图测绘
在乡镇政府驻扎地，各自采用地面野外数字测绘模式，测绘1：
500数字地形图。
1.5项目分阶段实施计划
2017年6月11日～12日，进行组织、资料准备阶段；
2017年6月13日～14日，基础控制点选埋（刻），观测与计算；
2017年6月14日～17日，地形测量；
2017年6月21日，成果提交。
2实施技术方法
本项目基础控制测量有关要求执行CJJ/T8-2011标准，其中GPS测量、计算、资料整理与成果提交执行GB/T18314-2009标准。
1:
500地形图测绘，总体上按CJJ/T8-2011标准所要求的基本精度和表示方法进行，地形图图式执行GB/T20257.1-2007。
即，主要地物点相对于邻近控制点点位中误差图上≤±0.5mm。
2.1已有资料分析应用
（1）已有平面控制网资料
保存完好的平面控制点标石可以利用。
（2）已有高程控制网资料
保存完好的各等级水准点标石可以利用。
（3）地形图资料与地名资料
若有地名办编制的最新地名志，可作为地理名称调注的依据。
2.2图幅分幅与测量基准
2.2.1图幅分幅、图幅编号及图名
1:
500数字地图采用50cm×50cm正方形图幅分幅和标准的图幅编号方式。
图幅编号以每幅图画南角坐标为基础，x坐标在前，y坐标在后，中间以“——”隔开；图名以地名、山名、行政事业单位名、学校、桥名、企业名称等依次录用，空旷地带可不取图名，只注记图幅编号。
2.2.2测量基准
坐标系统：
根据实际情况，本期测量所采用的坐标系统采用地方独立坐标系统。
各村、镇之间尽可能通过GPS四等网的GPS同步测量方式组成一个整体控制网。
在集体实施时，尽可能根据当地已有控制点的实际残存情况，找到点位本身相对固定、可靠的高级控制点，给予联测和起算，但作为地方独立坐标，一般不给起算点进行精度评定。
如果起算点确实查找困难，则采用GPS单点定位方法，使用近似WGS84坐标系统投影到高斯平面坐标系。
或采用联测相对稳定地物等形式传算一个与连接坐标系模式建立临时坐标系统。
高程系统：
采用地方独立高程系统，进行高程控制测量和地形图高程测注。
假定点的高程应基本符合实际高程，且独立高程系统也应该可能同当地高程控制点数据联测。
2.3测量精度与方法
（1）测量精度
地物、地貌、要素测绘精度按GB/T17160-1997要求执行，即主要建筑物点位相对与邻近控制点点位中误差图上≤±0.5mm；施测相对困难的隐蔽地物点和次要地物点点位中误差图上≤±0.5mm。
（2）测量方法
1:
500地形图要素采集、编辑合成图，采用全野外地面数字测量法进行内外业一体化测绘与成图。
2.4采用的主要技术
2.4.1GPS测量技术
GPS测量技术主要用于GPS基础控制网施测。
2.4.2数字测绘技术
数字测绘采用CASS9.1等国内优秀、可靠的数字地形图测绘软件。
测图软件应具备外业测量数据自动采集记录、内业图形分成设色编辑、数据处理、数据检查、制图制表、数据交换等功能，应充分保证数据质量要求，并具备DWG图形格式输出功能。
3引用、依据技术标准
序号
标准名称
标准代号
标准等级
1
《工程测量规范》
GB50026-2007
国家标准
2
《城市测量规范》
CJJ/T8-2011
行业标准
3
《全球定位系统（GPS）测量规范》
GB/T18314-2009
国家标准
4
《国家三、四等水准测量规范》
GB/T12898-2009
国家标准
5
《测绘技术设计规定》
CH/T1004-2005
行业标准
6
《1:
500、1:
1000、1:
2000地形图图式》
GB/T20257.1-2007
国家标准
7
《1：
5001：
10001：
2000外业数字测图技术规程》
GB/T17160-1997
国家标准
8
《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》
GB/T18316-2001
国家标准
9
《测绘成果质量检查与验收》
GB/T24356―2009
国家标准
4生产硬件、软件配置
4.1生产硬件投入
本项目应投入的主要硬件设备和生产装备：
（1）测量型双频GPS接收机（可采用GPS-RTK进行一级控制网以下的控制测量）；
（2）S3数字水准仪；
（3）木质水准标尺；
（4）全站仪；
（5）带塑料杆的照准小棱镜；
（6）便携式计算机；
（7）台式计算机；
（8）B3幅面喷墨的打印机；
（9）等级控制点中心标志（采用现场混凝土浇注埋标的方式）。
4.2生产软件投入
（1）GPS基线检核、处理和数据预处理软件；
（2）GPS数据后处理软件；
（3）地面控制测量数据处理软件；
（4）数字测绘软件（工程之星）；
（5）图形处理与输出软件（AutoCAD、Cass9.1）；
（6）办公应用软件（MicrosoftOffice2007）；
（7）计算机操作系统（Windows7）。
5控制测量
5.1平面控制测量
5.1.1控制网布设方案
基础控制网布设遵循从整体到局部、从高等到低等的布网原则，按测图所需的村、组分别设。
首级控制网应布设GPS四等网或一级控制网。
首级控制网应在各个单位独立完成的前提下，择机进行联测。
5.1.2坐标系统选择
控制网坐标系统采用地方独立坐标系统。
5.1.3基础控制网成果提供
基础控制网成果应提供相应的控制网点选埋、测算、坐标与高程数据以及相应的精度评定成果。
5.1.4GPS四等网与GPS一级网设计
GPS四等控制网与一级控制网的设计、选埋、测算均照《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2009相关技术规范和规定执行。
GPS四等控制网与GPS一级控制网应有足够的精度控制范围和网行强度。
GPS网选埋、观测的具体技术指标见表5.1.
表5.1GPS控制网基本技术要求
GPS网等级
项目指标
四等
一级
GPS网设计
闭合环或符合路线的边数
8
10
相邻点最大距离km
5
2
相邻点最小距离km
1
0.1
相邻点平均距离km
2～4
0.2～0.5
GPS网点布设平均密度点/km2
─
16
标准差б参数
固定误差amm
≤10
≤15
比例误差bppm
≤10
≤10
GPS
观测
GPS测量模式
快速静态
快速静态
卫星高度角°
≥15
≥15
数据采样间隔s
=15
=15
有限监测卫星数
≥5
≥5
观测时段长度min
≥20
≥15
平均重复设站数
≥2
≥1.6
精度评定
坐标分量相对闭合差ppm
6.0
9.0
环线全长相对闭合差ppm
10.0
15.0
平差基线最弱扁平面粉量相对中误差
≤1/45000
≤1/20000
注：
若GPS四等网采用27个乡镇同步观测，由于GPS测量基线大大加长，加上GPS接收机性能差异，则GPS观测时段长度应为120min以上。
相邻点空间距离观测精度用公式5.1表示。
Ó=±
…………………………5.1
式中：
Ó——标准差,mm.
a——固定误差,mm.
b——比列误差,mm.
d——相邻点距离,Km.
a，b取值见表5.1.
GPS测量大地高的精度时，a、b按表5.1规定的2倍执行。
（2）GPS点编号和命名
新埋设GPS四等控制点点名采用点位所在地的地理名称如村名、山名、地名、单位名应向当地政府部门、群众调查后确定，点名一律采用规范化汉字表述。
当利用原有旧点时，点名不宜更改。
GPS四等点点号编排应适应计算机计算，采用3位字符编号，前2位用各自乡镇前两个汉字拼音的大写首字母表示，后1位采用阿拉伯数字从“1”～“9”的自然数顺序编号，例如，竹园镇的GPS四等点编号为：
ZY1、ZY2……。
一级控制点命名规则：
采用4位字符编号，与GPS四等点点号前2位相同，后22位用阿拉伯数字从“11”～“99”的自然数顺序编号。
例如，竹园镇的一级控制点编号为：
ZY11、ZY12、…….
（3）GPS网应有非同步观测边构成闭合环，每个闭合环边数的要求按表5.1执行，各级网组成闭合环应相对独立。
5.1.5GPS四等点与GPS一级点选埋
（1）各级GPS点定位密度应满足下一级发展，并最后满足测图的基本要求。
（2）GPS点位应选在交通便利的地方，便于作业观测及其它测量手段利用。
（3）点位周围应视野开阔，便于操作，视场内不应有高度角大于150的成片障碍物，位点应远离有整片幕墙玻璃的高大建筑物，远离大片平静湖面，以降低多路径效应对GPS卫星星号的影响。
（4）点位应远离高压线和大功率无线电发射源，离高压线的水平距离不小于50m，而与无线电发射源的水平距离不小于200m。
（5）GPS四等点和一、二级控制点均需按《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2009要求测绘点之记。
5.1.6GPS控制网测算
5.1.6.1GPS控制网外企观测
（1）外企GPS观测采用双频接收机，接收机应在使用前一年内景象检查，并提交坚定合格证明资料。
（2）GPS观测采用快速静态定位模式进行作业观测要求满足CJJ73-97有关规定。
观测时，应视卫星信号情况、位点环境和基线长度等因素的影响，必要时适当延长观测时间。
（3）观察过程中，人员应尽量不靠近天线；且不要在天线附近走动和使用对讲机，使用对讲机应离天线10m以上。
（4）雷雨天气应停测，并卸下天线；人员应从高墙撤到坚固的建筑物内或低洼空地上。
（5）正确量取并记录天线高，并要求测前、测后量取两次，取平均值为天线高，两次量取的差值不得超过3mm，否则应重新设站观测，天线高记录不得划改。
（6）在GPS观测时，每个测站均要求用观测手簿进行记录，记录内容为：
点名、点号、观测者、记录者、天气、日期、时段、天线高、接收机编号、天线编号等，并将特殊情况记录在备注栏内，不要记录气象元素。
5.1.6.2GPS基线向量解算及检核
（1）GPS观测原始数据的记录，存储及格式转换，必须保证数据的正确与可靠。
GPS观测数据应转换成RINEX标准格式数据，然后采用严密、可靠的GPS基线处理软件（如Trimble公司的TGO软件等）解算和检核GPS基线向量。
（2）有若干条非同步边组成的异步环，其坐标差分量闭合差按公式5.2进行计算并执行：
Wx≤2
σWy≤2
σWz≤2
σ
5.2式中：
n为闭合环边数；
σ为GPS基线空间距离标准差，其数值计算参见公式5.1及表5.1。
（3）同一条基线边任何两个时段的成果互差，即重复基线互差，应小于接收机标称精度的2倍。
其中接收机标称精度按公式:
计算。
5.1.6.3GPS网平差计算
GPS网平差计算应用严密，可靠的GPS测量基线平差计算软件（如同济大学测量系提供的TGPPSW软件包）进行，以非同步观测的GPS基线向量作为观测值，并兼顾地面起始坐标，采用三维严密平差方法进行平差计算。
等级控制网平差计算完成后，应进行控制网精度评定，统计计算，精度统计包括以下内容：
①控制网中级相邻点间最小，最大距离。
②最弱边相对中误差。
③最大非同步观测基线向量边独立闭合环或附和路线变数。
④独立基线构成的独立环坐标分量闭合差和全长闭合差及限差。
⑤无约束平差中基线向量改正数绝对值及限差。
⑥约束平差与无约束平差同名基线改正数较差及限差。
5.2高程控制测量
5.2.1高程控制网设计
基础控制网布设四等水准网，据此发展图根水准。
个等水准路线不专门埋设准点，均应就近设计联测平地GPS四等网点和一、二级控制网点。
5.2.2高程基准
高程系统采用独立高程系统
5.2.3四等水准观测
5.2.3.1四等水准测量的基本技术要求和观测技术要求
四等水准测量的基本技术要求和观测技术要求分别按《国家三、四等水准测量规范》GB/T12898-2009相关要求和技术指标执行。
表5.2四等水准测量基本技术要求（mm）
等数
每千m高差中数中误差
附合路线或环线闭合差
检测已检测段高差之差
偶然中误差M
全中误差M
平地、丘陵地
山地
圆等
0.5
10.0
注：
上表中L为水准附合路线长度或环线周长，Li为检测测段长度，单位为km
表5.3四等水准测量观测技术要求
等级
路线长度km
视距长度m
前后视距差m
实现高度m
前后视距累积差m
基础分化读数差mm
基础分化高差之差mm
检测向歇点高差之差mm
四等
15
100
≤5.0
三丝能读数
≤10.0
3.0
5.0
5.0
5.2.3.2四等水准测量外企观测
（1）四等水准观测采用S3以上的水准仪，优先使用精密数学水准仪。
观测前应按规范要求将水准仪，标尺送专门机构进行检定，并提交检定合格证明材料。
（2）作业开始后的一周内应每天检校一次i角。
（3）四等水准观测按照“后―前―前―后”的顺序进行单程施测。
（4）观测时立尺员必须做到尺垫稳固，并且采取防滑措施，采用支架固定标尺，标尺气泡必须居中，尤其在高差起伏较大的地方，测段观测结束后，应将数据及时传输到计算机进行检查和备份。
（5）水准观测记录宜采用电子记薄方式。
自动检核各项限差，自动完成测站高差计算，测段高差累积等工作。
5.2.4水准网平差计算
（1）外企观测结束后，需进行四等水准网概算，包括水准标尺名义米长改正与正常水准面不平行改正。
（2）编制外企高差表时应加入相应改正。
（3）观测高差在加上相应改正后，需计算对附合路线的闭合差W。
（4）上述各项合限后，按严密平差程序进行平差计算。
（5）四等水准内业数据处理，平差计算和精度评定采用严密平差软件进行平差。
5.3图根控制测量
5.3.1图根控制点埋设
（1）图根控制网按CJJ/T8-2011技术要求，布设一、二级图根导线网或附合导线形式，若布设多节点导线网应保证网形强度，联测足够数量且分布均匀的高等级控制点，以保证图根控制点点位精度均匀分布。
（2）图根控制点应保证满足测图所需密度，建筑密集区域需适当增加密度。
5.3.2图根控制点埋设
刻石图根控制点时，每幅图至少刻石制作1个固定点，并且每个固定点要和一个相近GPS一级点通视，以保证每幅图不少于2个刻石点，其他图根控制点采用临时标志，以铁钉、木桩为主，若测区内有比较稳定的老点应尽量加以利用。
5.3.3图根控制点编号
图根控制点编号采用5位字数表示，即“2位字符+3位阿拉伯数字”，前2位字符与GPS四等点点号的前2位相同，例如“光明乡”为“GM”、“桃园乡”为“TY”等，后3位使用阿拉伯数字流水编号，从100开始，至999。
若图根控制点太多，则首两位不变。
后3位增加到4位（总位数增至6位），流水编号允许缺号或跳号，但不得重复，以避免同其它等级控制点混淆。
5.3.4图根控制网观测
（1）图根控制网观测采用全站仪常规导线测量，GPS快速静态方法或GPS-RTK测量方法施测。
（2）图根控制网观测要求及限差按CJJ/T8-2011执行。
（3）图根导线边长使用全站仪单程观测一测回。
对边长观测值的加常数，乘常数，气象改正可直接预置入全站仪进行改正。
（4）观测数据记录宜采用电子记簿。
5.3.5图根控制高程测量
图根控制网高程起算点须采用经过检核的高等级控制点。
图根高程测量可采用图根水准或二角高程导线的方法组网测定，具体技术要求见CJJ/T8-2011。
5.3.6图根控制网平差计算
（1）平差计算前应对原始测量成果进行全面检查，确保成果的正确性。
（2）平差计算采用可靠的控制测量数据处理软件，并进行必要的精度评定。
6数字地形图测量
6.1测绘基本要求
测量作业要注意每个环节上的作业细节、控制测量要准确测算：
1）测站对中整平，后视点设置和检查点观测都应步步到位，仔细检查：
2）地形要素的分类编码和分层设色必须统一设置，正确使用：
3）仪器照准位置和棱镜安置位置均必须严格到位：
4）测图作业的目标照准棱镜应使用的小棱镜。
6.2数字地形图图面表示
数字地形图测量在完成控制测量后进行。
根据地形图的图面表示要求并结合图面负载，对数字地形测量作如下规定：
（1）已经鉴定为危房的建筑物不表示：
危房周围的附属建筑也不表示;比较简陋、破烂的棚房不表示，正方旁边较小的附属建筑不表示；临时性的建筑不表示。
（2）居民住宅、商品房等建筑物的夹层、架空层等不计层数。
（3）阳台表示：
未封闭的阳台表示为外虚，内实：
正规的全封闭阳台、悬空房屋和廊房表示为内实、外虚。
（4）郊区居民地住宅周围的水泥地不测绘，但居民地中人的晒谷场应表示，并按GP/T7929-1995要求加注“谷”。
（5）对于复合围墙或花墙，其下不实墙不低于1.2m的按围墙表示；低于1.2m，上部有栅栏的，则以栅栏符号表示。
（6）对变电所、变压器房等一些比较危险的场所和一些特殊的场所如看守所、军事用地，油库或其他比较敏感的部门可以只测绘外围，并加注专有名称表示。
（7）永久性的电力线不论高压和低压都应分别表示，临时，废弃的电杆不表示。
（8）固定的通讯线都应表示，每一个通讯线都应绘出，测图范围内的地下通讯光缆表示，电视线及宽带线的表示方法与通讯线相同。
（9）地下管道检修并不表示。
（10）工厂、机关或有较大院落的单位门墩应实测表示：
住宅小院的门墩，雨罩不表示。
6.3建筑物结构、性质、层次表示
建筑物结构性质、层次均须按GB/T7929-1995（地形图图式）有关要求进行注记，房屋性质主要分“砼、混、砖、石、木、土、”等6类，具体分类原则为：
（1）砼─指7层以上（含七层）框架结构的大楼、商厦或其他坚固构造物，学校内的多层教学楼一般为“砼”结构。
（2）混—指2—6层，以钢筋混凝土为梁柱的砖混结构房屋。
（3）砖—指2层或2层以下，没有钢筋混凝土梁柱的砖房屋，一般单层的砖砌房屋居多。
（4）石—指建筑物外墙大部分用条石或石块构建时注“石”。
（5）木—指建筑物以木柱为承重结构的房屋；当此建筑物的外墙用砖或混凝土构建时也应注“木”。
（6）土—指用粘土夯实后垒墙建造的老式土房，图上注“土”。
6.4交通表示
交通道路及其附属设施根据实际情况实测表示，并注记其性质和状况。
铺装路面（包括城市道路）除正确表示其道路等级、路面材料外，还应调查、测注道路铺装材料厚度（以m为单位），例如“砼0.32m”。
6.5水系表示
河流边线统一测绘至高水界。
6.6地貌表示
地貌测绘的有关精度要求按CJJ/T8-2011表示。
6.7等高距与高程注记点精度要求
测区内的建筑区、街区及外围地形较平坦区域下测绘不等高线，只测注高程注记点。
起伏地区按1m等高距测绘等高线。
在主要道路及人行道上按图上没10m左右测注一个高程点。
在房屋倒塌未经清理的区域不测注高程注记点，但在其周边的原土地面上应适当加密高程注记点。
在棚房、板房周围的合适位置当测注高程点。
其余位置的高程测注要求按CJJ/T8-2011中的有关要求执行。
平地部分高程注记点误差为±15cm。
山地部分高程注记点中误差为1/3等高距，通视困难地区和危险区域可放宽至1.5倍～2倍。
6.8地形图分层与分色要求
数字地形图分层与分色要求见表6.1。
具体要素分类按GB/T20257.1-2007执行。
数字地形图输出格式统一为DWG图形文件。
表6.1地形图分层与分色表
分层序号
层名
颜色（Red、Green、Blue）
备注
1
测量控制点
0、0、0
2
居民地和扣槽
255、17、255
3
工矿建筑物及其它设备
255、17、255
4
交通及附属设施
255、255、0
5
管线及附属设施
127、255、212
6
水系及附属设施
0、0、255
7
境界
255、0、0
8
地貌和土质
255、173、91
9
等高线和高程
0、147、0
10
植被
0、147、0
11
图廓元素
0、0、0
7．质量报称与安全措施
为确保成果质量符合设计既满足设计要求，在项目实施过程中，严格把好质量关，认真采取以下具体措施；
7.1生产设备保障
全力做好生产设备保障工作，带足生产所需的硬件，软件设备（参见第4节）。
全站仪、便携电脑等电子设备都应有备用设备，有关设备投入测绘使用前必须按规定进行鉴定或检验，鉴定资料作为资料随测绘成果一起上交。
作业单位（小组）和相关人员需要上安全帽，工作证件与标识、常用药品。
其他野外工作装备等。
7.2
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