数字测图原理和方法.docx
《数字测图原理和方法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字测图原理和方法.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
数字测图原理和方法
《数字测图原理与方法》教学实习任务书
南京师范大学地理科学学院
2010年11月
一、前言
《数字测图原理与方法》教学实习是该课程教学的重要组成部分，是巩固和深化课堂所学知识的必要环节。
通过实习培养学生理论联系实际、分析问题与解决问题的能力以及实际动手能力，使学生具有严格认真的科学态度、实事求是的工作作风、吃苦耐劳的劳动态度以及团结协作的集体观念。
同时，也使学生在业务组织能力和实际工作能力方面得到锻炼，为今后从事测绘工作打下良好基础。
实习地点：
南京师范大学仙林校区老北区。
实习时间：
2010年11月16日－12月21日（共5周）。
实习成绩考核方面：
实习态度、协作精神、观测记录、实习报告。
二、实习目的
1、熟练掌握全站仪的使用，掌握水平角、垂直角、距离的观测，坐标量测，数据记录与整理计算；
2、掌握水准仪的使用和水准测量记录与计算；
3、掌握数字测图的基本要求和成图过程；
4、掌握用全站仪进行小地区大比例尺数字测图的数据采集和计算机地形绘图的方法；
5、掌握测绘实习报告的编写。
三、实习任务
在为期五周的时间里，各小组测绘两幅1:
500比例尺的数字地形图。
具体任务如下：
1、布设图根控制导线，进行图根平面控制测量和图根水准高程控制测量，完成导线和水准路线的近似平差计算，得到碎部测量所需的控制点的平面和高程坐标，要在实习报告中提供平面控制测量和高程控制测量的平差计算表格。
2、进行数字测图的碎部数据采集（地物和地貌），在KeyStone（开思）环境下，依据地形图图式的要求，小组内各自完成两幅1:
500比例尺的数字地形图的制作，并将两幅1:
500地形图进行拼接成更大图幅的1幅地形图。
3、编写数字地形测图的实习报告。
四、实习仪器
每个测量小组：
拓普康全站仪GTS-336（包括电池、充电器）1台，棱镜觇牌2套（箱），脚架3个，棱镜对中杆1根，2m钢卷尺1个，工具包1个，记录板1块，导线测量手簿1本；DS32自动安平水准仪1台，水准尺1对，水准测量手簿1本。
五、实习组织
实习组织工作由课程主讲教师全面负责，配备1名教师担任实习指导工作。
全班分为5个实习小组，每组4~5人，设组长1人。
实行组长负责制，组长负责全组的实习分工和仪器管理。
六、测区控制点与图幅范围
起算控制点数据
X84-120（m）
Y84-120（m）
B84
L84
H（m）
A-3954
3555228.680
397287.243
32.06574248
118.5442013
25.133
A-4115
3555226.776
397073.845
32.06572930
118.5433875
27.216
S=
213.406
AF=
269.2920
DH=
2.083
269°29′20"
说明
WGS84，1985国家高程基准。
计算时可采取平移坐标的方法，即平面坐标N减3500000，E减300000。
最后成果再加上该常数。
实习中每小组所测的两幅1：
500地形图的图幅范围分别为：
第一幅：
图1中图根控制线路所包围的范围、及控制线路向外围延伸20米左右的范围；并将图1中两个矩形所标示范围内的等高线测绘出来。
第二幅：
图1中虚线框内的地物和地貌。
七、技术要求
1、图根平面控制测量
图根平面控制测量是数字地形测图的基础，采用图根导线的方法测定。
图根导线应布设成附合导线或闭合导线，导线的形状应尽可能布设成等边直伸。
实习主要参考《城市测量规范》CJJ8-99的技术要求进行作业，要求如下：
1）选点
选择一固定点作为起始点，选出一条约1km（导线边不超过12条）的闭合导线。
图根控制点应选在土质坚实、便于长期保存的地方，要方便安置仪器、通视良好便于测角和测距、视野开阔便于施测碎部的地方。
导线点应选在道路路边，不得将点选在道路中间，以免发生安全事故。
点位确定后要作好标记并编号，可打桩并在桩顶钉一小钉或划“+”作为标志；或用油漆在地上画“⊕”作为标志。
画出导线略图（本次实习直接采用图1中的点N01~N10或者BQ01~BQ09或者CH01~CH14作为图根控制点，由于是5个小组同时实习，所以，两个小组用N01~N10点作为导线点，一个小组用BQ01~BQ09作为导线点,另外两个小组用CH01~CH14）。
2）图根平面控制导线的主要技术要求见表1：
表1图根平面控制导线的主要技术要求
导线长度/km
平均边长/km
测距中误差/mm
测角中误差
导线全长相对闭合差
方位角闭合差
角度测回数
一测回内2c互差
距离测量测回数
1.4
0.2
≤±15
≤±20″
≤1/4000
≤40
1
≤±13″
往返观测2
①2c＝盘左读数－（盘右读数±180°）；垂直指标差i＝（盘左计算的垂直角－盘右计算的垂直角）/2
半测回水平角＝目标2_盘左度数－目标1_盘左度数或者目标2_盘右度数－目标1_盘右度数。
②测距边测距的技术要求见表2：
表2光电测距的技术要求
测距仪
观测次数
总测回数
一测回中读数/次
一测回读数较差/mm
往返较差/mm
往
返
Ⅱ级
1
1
2
3
10
10
3）导线计算
外业观测结束后，应对手簿进行全面检查，保证观测成果满足要求。
然后利用导线近似平差计算的方法，在导线计算表中计算各点坐标，计算时角值取至秒，边长和坐标取至毫米。
2、图根高程控制测量
图根高程控制测量采用几何水准测量，图根水准点应从已知控制点开始布设，布设成附合水准路线或闭合水准路线。
本次实习中，图根平面控制测量中的导线点即同时作为图根水准点。
因此，在图根平面控制测量结束后，应采用水准测量的方法测量出所有导线点的高程。
图根水准测量的主要技术要求见表3：
表3图根水准测量的主要技术要求
路线长度/km
每千米高差中误差/mm
水准仪
水准尺
观测次数
闭合差或往返互差
支线
附合路线
平地/mm
山地/mm
1.4
≤±20
S3
双面″
往返
单程
≤±40
≤±12
表中：
L为水准路线的总长度（km），n为测站数
水准测量中，视线最大长度应小于100m，红黑面高差之差应小于±5mm，红黑面读数之差应小于±3。
外业观测结束后，应对记录手簿进行全面检查。
合格后，利用水准路线平差计算的方法，在高差配赋表中进行平差计算，求得各点高程，计算结果应取至毫米。
3、碎部测量
（1）准备工作
将控制点、图根点平面坐标和高程值抄录在成果表上备用。
每日施测前，应对数据采集软件进行试运行检查，对输入的控制点成果数据需显示检查。
（2）数据采集方法及要求
实习采用全站仪外业数据采集、KeyStone（开思）辅助地形绘图的数字测图方法。
内业成图时，在开思软件环境下，导入碎部点坐标文件，并参照外业草图，直接在开思软件环境下连线成图（地形图中各种地物的符号，要严格按照地形图图式的要求，在开思软件环境下自己绘制出来）。
对于能架设反光镜的碎部点，其坐标测量采用极坐标法，若不能架设反光镜，则可采用量距法或交会法等，碎部点高程采用三角高程测量。
设站时，仪器对中误差不应大于5mm，照准一图根点作为起始方向，观测另一图根点作为检核，算得检核点的平面位置误差不应大于图上0.2mm。
检查另一图根点高程，其较差不应大于0.1m。
每站测图过程中，应经常归零检查，归零差不应大于8秒。
仪器高和棱镜中心高应量记至毫米。
采集数据时，角度应读记至秒，距离应读记至毫米。
测距最大长度为300m。
高程注记点应分布均匀，间距为15m，平坦及地形简单地区可放宽至1.5倍。
高程注记点应注至厘米。
地形较复杂的地方，应在采集数据的现场，实时绘制草图。
每天工作结束后应及时对采集的数据进行检查。
若草图绘制有错误，应按照实地情况修改草图。
若数据记录有错误，可修改测点编号、地形码和信息码，但严禁修改观测数据，否则须返工重测。
对错漏数据要及时补测，超限的数据应重测。
数据文件应及时存盘并备份。
（3）测绘内容及取舍
测绘内容主要是将签名第六节里所要求的测图范围内的地物和地貌进行数字测图。
测绘的总体原则是：
凡是能依比例尺表示的地物，须将它们水平投影位置的几何形状相似地描绘在地形图上；对于花园、花坛、草坪等地物，需要将它们的边界位置测量出来并表示在图上，在边界内再绘上相应的地物符号；对于不能依比例尺表示的地物，在地形图上以相应的地物符号表示在地物的中心位置上；在测绘的地物上应加上相应的注记说明文字，如房屋的层数、道路的名称等。
地物主要包括建筑物、道路、路灯、行道树、草坪、花园、花坛等；地貌主要是将所要求测图范围内的地貌的等高线测绘出来，并将道路某些路段边缘的加固陡坎测量出来并用地形图图式规定的符号表示在地形图上；地貌测绘中的基本等高距为0.5米。
测量控制点是测绘地形图的主要依据，在图上应精确表示。
房屋的轮廓应以墙基外角为准，并按建筑材料和性质分类，注记层数。
房屋应逐个表示，临时性房屋可舍去。
建筑物和围墙轮廓凸凹在图上小于0.4mm，简单房屋小于0.6mm时，可用直线连接。
校园内道路应将车行道、人行道按实际位置测绘。
其他道路按内部道路绘出。
沿道路两侧排列的以及其它成行的树木均用“行树”符号表示。
符号间距视具体情况可放大或缩小。
电线杆位置应实测，可不连线，但应绘出电线连线方向。
架空的、地面上的管道均应实测，并注记传输物质的名称。
地下管线检修井、消防栓应测绘表示。
沟渠在图上宽度小于1mm的用单线表示并注明流向。
斜坡在图上投影宽度小于2mm用陡坎符号表示。
当坡、坎比高小于2.5m或在图上长度小于5mm时，可不表示。
各项地理名称注记位置应适当，无遗漏。
居民地、道路、单位名称和房屋栋号应正确注记。
其它地物参照“规范”和“图式”合理取舍。
（4）数字地形图编辑和输出
对外业采集的数据进行计算机数据处理，在开思软件环境下，人机交互地进行地形图编辑，生成数字地形图图形文件。
在绘图仪上输出1∶500地形图。
（5）成图质量检查
对成图图面应按规范要求进行检查。
检查方法为室内检查、实地巡视检查及设站检查。
检查中发现的错误和遗漏应予以纠正和补测。
对于图根控制测量和碎部测量中各小组及其每位成员的测量要求如下：
在图根控制测量中，小组中每位成员都应至少独立测量一个测站的导线观测数据和水准观测数据，观测数据记录在测量手薄中，测站之间记录空一格，即每人观测记录之间空一格，并纪录整理（计算）一个测站的完整数据，观测者和记录者要在表格右侧空白或备注栏处注明。
一个小组每位成员的观测数据汇总成整条图根导线和图根水准路线的测量数据，每位成员都应独立进行导线和水准路线的近似平差计算，计算数据要表格化，宜采用Excel进行计算（对于表格的样式和计算要求，有样本参照），然后将计算数据以及成果数据粘贴至实习报告的Word文档中。
在碎部测量中，在要求的整个测区范围内，小组成员要再进行分工进行两幅1:
500地形图的分别测绘工作，而且在各自的测图范围内，每位成员还要进行分工测量，即每个成员都要独立进行一定数量的地物测绘（根据测区内地物的数量，由小组长和成员讨论每位成员独立测量的地物数量）；在规定的地貌测绘范围内，每位成员应至少独立完成一条基本等高线的测绘工作；在每位成员独立测量的内容完成后，由小组长协调组员完成本小组的最终整个测区的2幅地形图的图幅拼接和编辑工作，形成整个测区的完整地形图。
八、上交资料
1、实习结束时，小组应提交如下资料：
1）导线测量手簿、导线略图、水准测量手薄。
2）控制点成果表（平面坐标和高程）。
3）数字测图成果（原始数据文件、碎部点成果文件、两幅1:
500地形图图形文件、及整个测区拼接后的1:
500地形图图形文件）。
2、个人应提交下列资料：
1）各自独立计算的导线平差计算表、水准路线平差计算表，均需提交用Excel计算的电子表格（文件名：
学号_姓名.xls）。
2）各人独立测绘地物和地貌的数字地形图图形文件（文件名：
学号_姓名）。
3）实习报告。
报告内容完整，叙述清楚，有关计算正确，图表清晰美观。
提交打印文档，并需同时提交相应的电子文档，文件名：
学号_姓名.doc。
九、注意事项
1、认真实习，确保测量精度和数据准确。
2、注意安全，细致操作，爱护仪器设备，确保人身和仪器安全。
领用仪器设备要登记。
3、强调集体作业、合作协调。
完成观测的前一小组有义务帮助后一小组完成观测。
4、水准标尺全部拉出测量，水准和导线均可以转站。
水准测量与导线测量相遇，水准让导线。
5、实习期间，各组组长应切实负责，合理安排小组工作。
应使每一项工作都由小组成员轮流担任，使每人都有练习的机会，切不可单纯追求实习进度。
6、观测过程中，特别是碎部测量时，要与各楼栋的管理人员协调沟通，避免发生冲突。
要注意避开人多的时间段进行观测，并注意仪器安全。
7、实习期间，要特别注意仪器的安全。
各组要指定专人妥善保管。
每天出工和收工都要按仪器清单清点仪器和工具数量，检查仪器和工具是否完好无损。
发现问题要及时向指导教师报告。
8、观测员将仪器安置在脚架上时，一定要拧紧连接螺旋和脚架制紧螺旋，并由记录员复查。
否则，由此产生的仪器事故，由两人分担责任。
在安置仪器时，特别是在对中、整平后和搬站前，一定要检查仪器与脚架的中心连接螺旋是否拧紧。
观测员必须始终守护在仪器旁，注意过往行人、车辆，防止仪器摔倒。
若发生仪器事故，要及时向指导教师报告，不得私自拆卸仪器，以免造成更大的损失。
9、全站仪是目前结构复杂、价格昂贵的先进测量仪器之一，在使用时必须严格遵守操作规程，十分注意爱护仪器。
要防日晒、防雨淋、防碰撞震动，切不可将全站仪望远镜对准太阳，以免损坏光电元件。
镜站必须有人看管，以保证棱镜的安全和正确的安置。
在装卸电池时，必须先关断电源。
迁站时，即使距离很近，也必须取下全站仪装箱搬运，并注意防震。
10、观测数据必须直接记录在规定的手簿中，不得用其他纸张记录再行转抄。
严禁擦拭、涂改数据，严禁伪造成果。
在完成一项测量工作后，要及时计算、整理有关资料并妥善保管好记录手簿和计算成果。
11、严格遵守实习纪律。
在测站上，不得嬉戏打闹，不看与实习无关的书籍或报纸。
未经指导教师同意，不得缺勤，不得私自外出，否则后果自负。
十、实习报告
实习将要结束前，学生每人编写一份实习报告。
编写格式和内容如下：
1、封面：
实习名称、地点、起止日期、班级、组号、姓名、学号和指导教师姓名。
2、前言：
简述本次实习的目的、任务。
3、实习内容：
实习项目、测区概况、作业方法、技术要求、相关示意图（如：
导线略图、水准路线图）、实习成果及评价（Word文档中应包括各种平差计算的结果表格、整个测区的地形图的拷屏影像）。
4、实习总结：
主要介绍实习中遇到的技术问题及处理方法，对实习的意见和建议，本人在实习中主要做了哪些工作及在实习中的收获。
全文字数不得少于300字。
具体实习报告格式如下：
成绩：
南京师范大学地理科学学院
《数字测图原理与方法》实习报告
姓名：
学号：
年级：
组号：
实习地点：
实习日期：
一、前言
1、实习目的
2、实习任务
二、实习内容
1、实习项目
2、概况
3、方法
4、技术要求
5、相关示意图
6、实习成果及评价
三、实习总结
实习心得与建议（不少于300字）。
导线平差计算表的格式
点号
转角观测值
转角平差值
（°'"）
坐标方位角
（°'"）
边长D
（m）
坐标增量近似值
坐标增量平差值
坐标平差值
点号
Δx
（m）
改正数
（mm）
Δy
（m）
改正数
（mm）
Δx^
（m）
Δy^
（m）
x^
（m）
y^
（m）
β
（°‘“）
vβ
“
水塔
定向角β0
1750757
000000
水塔
Kzd-1
1000
1000
Kzd-1
1750757
25.517
Kzd-2
3054303
9
3054312
-25.425
-1
2.165
-1
-25.426
2.164
974.574
1002.164
Kzd-2
3005109
16.992
Kzd-4
2402708
10
2402718
8.714
-1
-14.588
0
8.713
-14.588
983.287
987.576
Kzd-4
11827
11.908
Kzd-3
2470615
9
2470624
11.905
0
0.272
0
11.905
0.272
995.192
987.848
Kzd-3
682451
13.068
Kzd-1
2864257
9
2864306
4.808
0
12.152
0
4.808
12.152
1000
（检核）
1000
（检核）
Kzd-1
1750757
（检核）
Σ
10795923
37
67.485
0.002
-2
0.001
-1
0
0
精度评定
β0是定向角，所观测的是多边形的外角，其总和为（n+2）×1800。
Kzd-1是已知点，其坐标（1000，1000，100）
闭合导线高程计算表（水准高程）
点号
边长D
（m）
高差近似值h（m）
高差平差值
高程平差值
点号
观测值（mm）
改正数（mm）
h^（m）
H^（m）（自定义）
H^（m）（NJ92）
Kzd-1
100
27.7019
Kzd-1
25.517
-44
0
-0.044
Kzd-2
99.956
27.6579
Kzd-2
16.992
113
0
0.113
Kzd-4
100.069
27.7709
Kzd-4
11.908
0
0
0.000
Kzd-3
100.069
27.7709
Kzd-3
13.068
-69
0
-0.069
Kzd-1
100
（检核）
27.7019
（检核）
Kzd-1
Σ
67.485
0
0
0
精度评定
升级会员 