平湖塘延伸拓竣工程高程控制与河道断面测量测绘与市政工程毕业设计论文.docx
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平湖塘延伸拓竣工程高程控制与河道断面测量测绘与市政工程毕业设计论文
毕业设计（论文）
题目：
平湖塘延伸拓竣工程高程控制与河道断面测量
院（部）：
测绘与市政工程学院
专业班级：
测量GIS13-1
姓名：
xx
学号：
xxxx
指导教师：
xx（校内）
xx（校外）
2016年5月
毕业设计（论文）开题报告
题 目：
杭州市八城区水系专题地图制作
系（部）：
市政工程系
专业班级：
测量GIS11-1
姓名：
xx
学号：
指导教师：
xx（校内）
xx（校外）
开题时间：
年月日
一、所选课题的目的及意义
杭州位于中国东南沿海北部，坐标为东经118°21′—120°30′，北纬29°11′—30°33′，东临杭州湾，南与绍兴相接，西南与衢州相接，北与湖州、嘉兴两市毗邻，西南与安徽省黄山市交界，西北与安徽省宣城交接。
杭州地处长江三角洲南沿和钱塘江流域，地形复杂多样。
杭州市西部属浙西丘陵区，主干山脉有天目山等。
东部属浙北平原，地势低平，河网密布。
具有典型的“江南水乡”特征。
杭州有着江、河、湖、山交融的自然环境。
全市丘陵山地占总面积的65.6%，平原占26.4%，江、河、湖、水库占8%，世界上最长的人工运河—京杭大运河和以大涌潮闻名的钱塘江穿城而过。
杭州西部、中部和南部属浙西中低山丘陵，东北部属浙北平原，江河纵横，湖泊密布，物产丰富。
杭州属亚热带季风性气候，雨量充沛。
全年平均气温17.5℃，平均相对湿度70.3%，年降水量1454毫米，年日照时数1765小时。
杭州市总面积16596平方公里，其中市辖区3068平方千米；2012年末，全市常住人口880.2万人，其中市辖区653.99万人；辖8个市辖区、2个县，代管3个县级市，共84个街道、86个镇、23个乡；946个社区、2069个行政村；其中市辖区共有68个街道、29个镇，859个社区、666个行政村。
杭州市八城区是指上城区、下城区、江干区、拱墅区、西湖区、滨江区、萧山区和余杭区。
随着经济社会的发展，杭州市区的河道水系、水利工程设施、交通，以及行政区划等地图要素均发生了较大的变化，导致当前使用的《杭州市区水系图》（1：
90000，2003年）反映的内容与实际情况出现较大偏差。
管理人员在实际使用过程中，特别是外出巡查和调研走访时，如果地图要素信息不准确，便会对工作带来很大的不便，同时也会影响决策者及时掌握相关的信息。
为解决上述问题，需要对杭州市区水系图进行重新绘制，通过重新排版布局、完善各类地图要素，以满足管理人员在工作中的需求。
本项目目标是通过搜集杭州市八城区最新的河道水系、水利工程设施、交通，以及行政区划信息，制作杭州市八城区水系专题地图。
本项目任务是通过水系图编制，重点反映市区内：
（1）河道要素：
省、市、区县和乡镇四级河道；
（2）水利工程要素：
小
（二）型以上水库、小
（一）型以上水闸、泵站及20年一遇以上省市级河道的堤防和海塘，重要引配水工程；
（3）交通要素：
包含铁路、高速公路、国道、省道、县道，以及城市主次干道，按公路等级标识；
（4）行政地名要素：
省、市、县（市、区）政府驻地，乡镇（街）名称，余杭、萧山还应包括主要行政村、主要地段的名称；
（5）行政境界要素：
主城六区按区的行政区划进行分界划分，西湖风景区和下沙开发区单独划出，余杭、萧山两区的分界线划到乡镇（街道）一级。
二、课题主要内容及拟解决的问题
主要内容是地图编制的实施以及解决策略情况如下：
1.地图符号、色彩和注记设计
（1）水系要素：
省、市、县与乡镇河道采用不同颜色、不同线型进行区分，其中省级河道采用面域进行填充，其他三级河道使用线型粗细和颜色进行区分；湖泊、其他水域按照现有标准执行；常水位区块采用不同色系进行面域填充。
（2）水利工程设施：
水库、泵站、闸站、堤防海塘、水文观测站采用不同符号进行区分，等级大小用符号大小表示。
（3）交通：
不同等级道路采用不同颜色进行区分，铁路使用专用符号；
（4）行政区境界与名称：
根据现有标准执行。
2.地图数据处理
地图数据主要在ArcGIS软件下进行处理，主要包括各种数据来源的格式统一、基准系统统一、属性赋值，再进行数据检查，最后导出成交换文件。
（1）数据分层：
根据制图需要，水系、水利工程设施、交通等分别使用图层存储。
（2）投影转换：
水利工程设施坐标数据为经纬度数据，需要投影到高斯克吕格平面直角坐标系；有部分地图为纸质地图，需要通过配准。
（3）数据检查：
数据拓扑检查包括层内检查和层间检查：
层内检查对伪节点、尖刺、自相交、自叠盖、要素相交和要素叠盖进行检查；层间检查是指水系数据和道路数据一起参与检查，主要检查两者是否存在不合理逻辑关系。
（4）数据转换：
由于地图制作是在CorelDraw软件下完成，因此需要将数据源转换成该软件能接受的格式。
以DXF文件格式作为中间数据格式时，ArcGIS软件导出时只保留图形数据，并确定地图比例尺。
3.地图数据制作
（1）数据处理与编辑：
由于ArcGIS中的点状符号是通过点的坐标和它相应属性数据共同表达，而CorelDraw中的点实质是一个缩小的面状符号，因此在数据导入到CorelDraw时需用事先设计好的符号代替。
ArcGIS中光滑曲线是通过折线逼近表示，有时候曲线使用上百数千个节点表示，在CorelDraw中需要进行简化光滑处理。
（2）地图符号化：
ArcGIS只处理纯数据，在CorelDraw地图制作中需要配以各种符号，例如河道采用不用颜色和线型，水利工程设施采用专用符号等。
（3）生僻汉字的处理与解决：
采用拆字、拼字方式进行代替，CorelDraw文件中文字可以转换成曲线进行任意编辑。
4.制图要素关系处理
（1）道路关系处理：
高等级道路压盖低等级道路；
（2）道路和水系关系：
道路在水系上面，道路进行透明化处理。
（3）水系与境界线关系：
境界线在水系上面。
（4）行政名称注记与水系（河道）名称注记关系：
以河道名称注记优先，舍去行政村注记，保留乡镇注记。
杭州市八城区水系图制作，搜集的各类要素统计情况见下表，其中名称标注一开始全部添加，后根据一些其他情况进行删减。
要素大类
要素小类
搜集数量
标注名称
备注
水系（河道）
省级
4
4
市级
6
6
县级
390
390
乡镇级
2296
1666
后有删除
湖泊
40
5
其他水域
706
0
常水位区块
7
12
重复标注
水利工程
水库
45
45
泵站
349
349
后有删除
闸站
196
196
后有删除
堤防和海塘
54
54
标注未用
水文观测站
64
0
交通
铁路
32
0
高速
44
28
国道
7
4
省道
7
7
省级以下
880
0
桥梁
11
11
行政地名
省市县
10
10
乡镇
68
68
行政村
644
644
最终未用
三、设计或研究条件（包括前期研究成果或设计条件、课题研究人员情况、现有工作条件等）
1.执行的主要技术规范和依据：
《国家基本比例尺地形图分幅和编号》GB/T13989-1992；
《地图学术语》GB/T16820-2009；
《专题地图信息分类与代码》GB/T18317-2009；
《省地、县地图图式》CH/T4004-1993；
《矢量地图符号制作规范》CH/T4017-2012；
《地图印刷规范》GB/T14511-2008。
2.成果主要技术指标和规格：
●采用的基准系统：
（1）平面坐标系统采用国家2000大地坐标系（CGCS2000），投影采用高斯-克吕格投影，按3度分带，投影高度选择在椭球面；
（2）高程系统采用正常高系统，1985国家高程基准（二期复测）；
●地图规格：
比例尺采用1:
90000，纸张宽高为122cm×94cm。
3.已有资料利用情况：
●基础资料及用途：
（1）杭州市八城区水系数据（2011），作为行政区划、河道主要来源；
（2）杭州八区全景图（2012.06），作为行政名称、道路数据主要来源；
（3）水库、堤塘、泵站、水闸等水利普查数据（2012），水利工程设施主要数据来源；
（4）萧山区水利图（2007），萧山区河道名称注记主要来源；
（5）杭州城区详图（2012.08），城区街道数据主要来源；
（6）采用30米分辨率的DEM数据，用于八城区地貌表达；
（7）杭州国家基本水位站，水文观测站主要来源。
●补充资料及用途：
（1）2011年城市河道基本情况，用于六城区河道名称注记更新与补充；
（2）杭州市河道汇编，用于八城区河道名称注记更新与补充；
（3）杭州市次级河道，用于八城区河道名称注记更新与补充；
（4）杭州市县级以上河道汇总表，用于八城区河道名称注记更新与补充；
●参考资料及用途：
（1）杭州市重要城市河道水系简图，用于评价、参考河道要素及名称注记。
（2）余杭水利工程图，用于评价、参考河道要素及名称注记。
4.人员及设备投入：
依据项目需要本次投入人员共5人；硬件设备包括计算机8台、专业扫描仪1台、专业绘图仪1台，制图软件包括ArcGIS、AutoCAD、CorelDraw和Photoshop。
5.自身条件：
实践出真知，即使考试再好，也永远只是纸上谈兵，所以在实践中才能学到真正的知识，通过实习可以让我学到了很多不是课本上能够学到的知识，让我能对专业绘制地形图有更深一层次的了解和学习。
在校期间我已顺利完成所有学校课程，并且具备中级测量员的职业资格能力，同时，校内专业指导老师有丰富的教学经验，校外指导老师，工作多年也有丰富的专业经验，都将会促使我顺利完成课题项目。
四、毕业设计（论文）进度安排
序号
任务
时间
日期
1
收集资料，制订可行的实施计划，撰写开题报告
2周
3月15日至3月30日
2
开始绘制各区水系图
3周
4月1日至4月20日
3
对所有数据进行整合
2周
4月22日至5月7日
4
出版地图成果
2周
5月8日至5月15日
5
撰写论文，准备答辩
2周
5月16日至5月30日
五、参考文献
[1]薄志义.2007.地理信息系统应用[M].北京：
煤炭工业出版社。
[2]国家测绘局.2008.测绘与地理信息标准化指导与实践[M].北京：
测绘出版社。
[3]黄杏元，马劲松.2008.地理信息系统[M].北京：
高等教育出版社。
[4]刘耀林.2003.土地信息系统[M].北京：
中国农业出版社。
[5]宋小东，钮心毅.2007.地理信息系统实习教程（ArcGIS9.x）[M].北京：
科学出版社。
[6]汤国安.2007.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程[M].北京：
科学出版社。
[7]吴信才.2002.地理信息系统原理与方法[M].北京：
电子工业出版社。
[8]焦健，曾琪明.地图学[M].北京:
北京大学出版社,2005。
[9]廖克.现代地图学[M].北京：
北京大学出版社，2003。
[10]张荣群.现代地图学基础[M].北京：
中国农业大学出版社，2005。
五、指导教师意见
目的意义明确，课题紧扣实习岗位，内容充实，研究条件具备，进度安排合理。
同意开题。
指导教师（签字）：
xx
2014年3月30日
六、教研室意见
同意开题。
教研室主任（签字）：
赵红
2014年3月30日
摘要
本毕业论文主要基于制作杭州市八城区水系专题地图这件工程项目的基础之上。
随着经济社会的发展，杭州市区的河道水系、水利工程设施、交通，以及行政区划等地图要素均发生了较大的变化，导致当前使用的《杭州市区水系图》（1：
90000，2003年）反映的内容与实际情况出现较大偏差。
管理人员在实际使用过程中，特别是外出巡查和调研走访时，如果地图要素信息不准确，便会对工作带来很大的不便，同时也会影响决策者及时掌握相关的信息。
为解决上述问题，需要对杭州市区水系图进行重新绘制，通过重新排版布局、完善各类地图要素，以满足管理人员在工作中的需求。
关键词
专题地图；杭州市区水系图；地图制图；GIS；ArcGis；CorelDraw
Abstract
ThisthesisismainlybasedonthewaterproductionofeightHangzhouCitythematicmapofthisproject,withthedevelopmentofeconomyandsociety,Hangzhouurbanriverwatersystem,waterconservancyfacilities,traffic,aswellastheadministrativedivisionmapelementsarechanged,resultinginHangzhouurbandrainagemapcurrentuseof""（1:
900002003years）reflectthecontentandtheactualsituationdeviation.Managementpersonnelintheactualuseoftheprocess,especiallytheoutgoinginspectionandinvestigationvisit,iftheelementsofamapinformationisnotaccurate,itwillbringgreatinconveniencetothework,butalsoaffectdecision-makersgrasptherelevantinformation.Inordertosolvetheaboveproblems,theneedforHangzhouurbandrainagemapwasredrawn,byrelayout,perfectvariouskindsofmapelements,inordertomeettheneedsintheworkofthemanagementpersonnel.
Keyword
Thematicmap;Hangzhouurbandrainagemap;mapping;GIS;ArcGis;CorelDraw
引言
自古以来,人类的文明与水共存。
由于江、河、湖、溪、海具有取水之便、通航之利,滨水地带往往从人类最初的栖憩之地发展成为现代城市商贸文化的密集之域。
水是城市的命脉,河流蕴藏着城市的历史。
图1-1杭州一景
城市水系具有提供水源、防洪排涝、接纳污水、生态涵养、交通运输、休闲游憩等诸多功能。
水系是城市发展的基础性自然资源和战略性经济资源,是城市存在和发展的基础,是城市形成和发展过程中的关键资源和环境载体,关系到城市的生存,制约着城市的发展。
杭州，有江、有河、有湖、有湿地，又邻东海，是一座“五水共导”的江南水乡城市。
市区内河道纵横交织，湖塘星罗棋布，形成了特有的水系脉络肌理。
河湖水系养育了一方百姓，也使杭州成为钟灵毓秀之地。
杭州市的饮用水源来自钱塘江和太湖流域的东苕溪，那么注意水系的保护就显得十分重要，同时拥有天下第一大潮的钱塘江带来的洪涝灾害也在威胁着市民们的生活，防洪治水也是要注意的一项。
随着经济的不断发展，污水治理工作也是要面对的一个问题。
同时作为文化古都的江南之城，水文化的发展也必不可少。
要解决这些问题，一幅标准的水系图是必不可少的。
但是随着时间的流逝，社会发展，当前使用的杭州市水系图已经和现实的地形状况有了很大的出入，所以需要完成一份最新的杭州市城区水系图以解决各种问题。
测区概括
杭州位于中国东南沿海北部，坐标为东经118°21′—120°30′，北纬29°11′—30°33′，东临杭州湾，南与绍兴相接，西南与衢州相接，北与湖州、嘉兴两市毗邻，西南与安徽省黄山市交界，西北与安徽省宣城交接。
杭州地处长江三角洲南沿和钱塘江流域，地形复杂多样。
杭州市西部属浙西丘陵区，主干山脉有天目山等。
东部属浙北平原，地势低平，河网密布。
具有典型的“江南水乡”特征。
杭州有着江、河、湖、山交融的自然环境。
全市丘陵山地占总面积的65.6%，平原占26.4%，江、河、湖、水库占8%，世界上最长的人工运河—京杭大运河和以大涌潮闻名的钱塘江穿城而过。
杭州西部、中部和南部属浙西中低山丘陵，东北部属浙北平原，江河纵横，湖泊密布，物产丰富。
杭州属亚热带季风性气候，雨量充沛。
全年平均气温17.5℃，平均相对湿度70.3%，年降水量1454毫米，年日照时数1765小时。
图1-2杭州市整体图
杭州市总面积16596平方公里，其中市辖区3068平方千米；2012年末，全市常住人口880.2万人，其中市辖区653.99万人；辖8个市辖区、2个县，代管3个县级市，共84个街道、86个镇、23个乡；946个社区、2069个行政村；其中市辖区共有68个街道、29个镇，859个社区、666个行政村。
杭州市八城区是指上城区、下城区、江干区、拱墅区、西湖区、滨江区、萧山区和余杭区[]。
工作任务
本项目目标是通过搜集杭州市八城区最新的河道水系、水利工程设施、交通，以及行政区划信息，制作杭州市八城区水系专题地图。
本项目任务是通过水系图编制，重点反映市区内：
河道要素：
省、市、区县和乡镇四级河道；
水利工程要素：
小
（二）型以上水库、小
（一）型以上水闸、泵站及20年一遇以上省市级河道的堤防和海塘，重要引配水工程；
交通要素：
包含铁路、高速公路、国道、省道、县道，以及城市主次干道，按公路等级标识；
行政地名要素：
省、市、县（市、区）政府驻地，乡镇（街）名称，余杭、萧山还应包括主要行政村、主要地段的名称；
行政境界要素：
主城六区按区的行政区划进行分界划分，西湖风景区和下沙开发区单独划出，余杭、萧山两区的分界线划到乡镇（街道）一级。
地图编制
地图编制包括地图设计和编辑准备、地图编稿和编绘（原图编绘）、地图清绘和整饰（出版准备）以及地图制印4个阶段，而地图的编辑和审校工作贯彻在整个过程的始终[]。
为了编制新的地图，必须拟定指导编制地图作业的文件──地图设计书，地图设计一般和编辑准备工作同时或交错进行。
具体内容如下：
1.研究和确定制图的目的和要求。
搜集整理和研究制图资料。
根据内容对其完备性、精确性和现势性作出质量评价,区分出基本资料、补充资料或参考资料,并分别确定其运用的方法和使用程度。
分析研究制图区域地理特点。
认识制图区域内各制图对象的地理分布规律和区域差异，为制图内容的科学分类、分级和内容的选取概括，以及规律的体现提供依据。
选择数学基础（地图数学基础）。
拟定地图内容的概括指标（地图概括）。
设计地图符号和图例。
图例既决定着地图的内容，又决定了它的表现形式。
所以，必须依据地图的类型和内容，设计符号和色标，确定线划粗细和注记字体等级。
在设计符号和色彩时，必须注意使所设计的符号和色彩与制图对象建立一定联系，使各符号和色彩含义明确。
各符号和色彩既要有系统性,又要有差异性,使读图者获得较好的感受效果。
制定地图编绘作业方案。
地图编绘是制作出版原图和印制地图的主要依据，是编制地图的中心环节。
2.要对编图资料进行处理使之成为便于使用的形式。
计算并展绘新设计地图投影的坐标和图廓点。
地图内容的转绘和编绘。
可采用照相、光学仪器、缩放仪或网格等方法转绘，其中以照相法速度快、精度高、应用广泛。
编绘原图多采取和出版比例尺相同的等大编绘。
地图内容的概括。
任何地图都是制图区域的缩小表象，故必须进行取舍概括。
在制图资料的转绘与编绘过程中，编图者根据编图目的和地物在新编地图上的重要程度，突出主要的具有代表性的内容，以展示制图内容的基本特征和典型特点及区域地理规律。
地图设计和编辑准备
地图介绍
专题地图
专题地图是指突出而尽可能完善、详尽地表示制图区内的一种或几种自然或社会经济（人文）要素的地图。
专题地图的制图领域宽广，凡具有空间属性的信息数据都可用其来表示。
其内容、形式多种多样，能够广泛应用于国民经济建设、教学和科学研究、国防建设等行业部门。
专题地图和普通地图相比，具有独特的特征。
专题地图又称特种地图，着重表示一种或数种自然要素或社会经济现象的地图。
专题地图的内容由两部分构成：
①专题内容。
图上突出表示的自然或社会经济现象及其有关特征。
②地理基础。
用以标明专题要素空间位置与地理背景的普通地图内容，主要有经纬网、水系、境界、居民地等[]。
3.主题化
普通地图强调表达制图要素的一般特征，专题地图强调表达主题要素的重要特征，且尽可能完善、详尽。
特殊化
专题地图突出表达了普通地图中的一种或几种要素，有些专题地图的主题内容是普通地图中所没有的要素。
多元化
专题地图不仅能象普通地图那样，表示制图对象的空间分布规律及其相互关系，而且能反映制图对象的发展变化和动态规律。
如动态地图（人口变化），预测地图（天气预报）等。
多样化
一个国家的普通地图特别是地形图，往往都有规范的图式符号系统，但专题地图却由于制图内容的广泛，除个别专题地图外，大体上没有规定的符号系统，表示方法多种多样，地图符号可自己设计创新，因而其表达形式多种多样、丰富多彩。
前瞻化
普通地图侧重客观地反映地表现实，而专题地图取材学科广泛，许多编图资料都由相关的科研成果、论文报告、研究资料、遥感图像等构成，能反映学科前沿信息及成果。
制图的表示方法
点状要素的表示要用定点符号法
点状要素常用定点符号法表示，它是用各种不同形状、大小、颜色和结构的符号，表示专题要素的空间分布及其数量和质量特征。
通常符号的位置表示专题要素的空间分布，形状和颜色表示质量的差别，大小表示数量的差别，结构符号表示内部组成，定位扩展符号表示发展动态。
设色要求如下：
4.利用不同色相表示专题现象的类别，即质量差异，设色时多采用对比色。
利用不同色相反映数量的增减或数量级别的变化。
一般说暖色表示数量的增长，冷色表示数量的减少。
颜色饱和度的变化或色相由冷到暖的变化可显示数量级别的变化。
利用色彩的渐变表示专题现象的动态发展变化。
设色时多采用同种色类比或类似色类比。
点状色彩的设计应尽量与实物的固有色相似，以引起读者的联想。
因点状符号的面积较小，故需加强其饱和度，多用原色、间色，少用复色，使符号之间有明显的对比。
线状要素的表示要用线状符号法
线状或带状分布要素，通常用颜色和图形表示线状要素的质量特征，如用颜色区分不同的旅游路线、不同时期内的客流路线、不同的江河类型等；用符号粗细表示等级差异；符号的位置通常描绘于被表示事物的中心线上（如交通线），有的描绘于线状事物的某一侧，形成一定宽度的彩色带或晕线带（如海岸类型、境界线晕带等）；用符号的长短表示专题要素的数量，如用公路符号的长短表示公路的长度。
线状符号法常用来编制水系图、交通图、地质构造图、导游图以及路线图等。
设色要求如下：
5.各类界线色彩。
这是一种非实体现象的界线。
应根据地图的性质、用途确定图中界线的主次关系。
凡属主要界线者用色应鲜、浓、深，凡属次要界
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