注册测绘师案例分析课件.doc

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注册测绘师培训案例分析课件

前言

l180分钟。

8个题目左右。

l十个专业大类是依据测绘单位资质认定的专业划分确定。

2012可能会有法律法规的案例，要有所准备，今天不涉及。

l2012案例单科通过率浙江预计将达到35%以上。

l大测绘概念。

考核内容全面，难度不大。

一般人从事一项或几项测绘工作，除非你是大的测绘院总工，所以要多看，精心准备。

有些要求具有共性，如设计书、技术总结、检验报告的总体架构要求、控制点的选埋要求、控制网的精度、外业观测仪器检定要求、成果检查的要求，可以举一反三，融会贯通，提高复习效果。

l不需要死记硬背，考核综合能力，讲究语言组织。

需要了解各专业作业基本规定，流程框图，技术指标，质量控制方法，检查验收，成果汇交等要求。

l计算题会有，不难。

我们猜猜看：

最或是值计算，误差统计，边长投影及改化；三差改正，附和水准、附和导线（单节点）计算，土地面积汇总计算，房产面积的分摊计算，工日经费预算，观测量（必要观测、多余观测）计算，外业数据概算（观测误差评定），航摄参数计算、施工放样精度评定等。

l问答题为主（包含几个简答题）；编写设计书，设计书错误分析和改错；计算题；

l测绘地理信息标准化体系要了解，注意术语、计量单位、公式符号的准确应用。

l充分利用题目给定的素材。

如果不会答，换个角度抄一遍，也可以得到1/3分数。

l通过考试的秘籍，就是要多看书。

案例教材认真看3遍以上，看进去了，100%都能通过。

去年许多非测绘专业人员通过的原因就是如此，他们不懂测绘，怎么办，把书当成救命稻草，猛啃！

！

！

测绘专业技术人员反而通不过。

第一讲：

大地基准框架建立及控制测量

案例1：

我国常用平面坐标及高程系统（大地基准）有哪些？

各属于什么坐标？

其如何定义？

平面坐标：

参心系：

1954北京坐标系、1980西安坐标系、新1954北京坐标系、地方和工程平面坐标系

地心系：

WGS84、CGCS2000

2000国家大地坐标系（英文名称ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，简称CGCS2000）的定义和常数是：

2000国家大地坐标系是右手地固直角坐标系。

原点在地心；Z轴为国际地球自转局（IERS）定义的参考极方向，X轴为国际地球自转局定义的参考子午面与垂直于Z轴的赤道面的交线，Y轴与Z轴和X轴构成右手正交坐标系。

地心：

整个地球（包括陆地、海洋和大气）的质量中心。

尺度单位：

广义相对论意义下局部地球框架中的米。

Z轴定向：

定向的初始值是国际时间局（BIH）给出的1984.0的方向，其时间变化是在整个地球板块水平运动无净旋转条件下所确定的值。

2000国家大地坐标系的参考历元为：

2000.0。

大地测量基本常数采用无潮汐系统，具体数值如下：

长半轴　　　　　a＝6378137m

地心引力常数　　　GM＝3.986004418×1014m3s-2

　　地球动力形状因子J2＝0.001082629832258

　　地球旋转速度　　　　ω＝7.292l15×10-5rads-1

高程系统：

正常高系统。

1985国家高程基准

1985国家高程基准，是我国目前推荐使用高程系统，其高程起算点是位于青岛的“中华人民共和国水准原点”，高程值为72.2604m。

1956年黄海平均海水面及相应的水准原点高程值为72.289m，两系统相差－0.0286m。

除上述两种常用高程系统外，还有以吴淞零点、大沽口零点、废黄河零点、坎门零点为基准的高程系统。

重力基准：

国家2000重力基准

深度基准：

最低天文潮面，平均大潮低潮面、最低大潮低潮面、平均低潮面、理论深度基准面、

案例2：

城市（地方、工程）坐标系统的选择原则与方法？

测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km，因此在测量实践中，常根据城市与工程区域所处的地理位置和平均高程，按以下方法选择坐标系：

1：

当边长投影改正量不大于2.5cm/km时，采用高斯正形投影3°带平面直角坐标系；

2：

当边长投影改正量大于2.5cm/km时，采用投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3°带平面直角坐标系或采用投影于1954年北京坐标系或1980西安坐标系椭球面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系；

3：

投影于抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系；

归算到测区平均高程面上的测距边长度，应按计算：

式中　D——归算到测区平均高程面上的测距边长度（m）；

D0′——测线的水平距离（m）；

Hp——测区的平均高程（m）；

Hm——测距边两端点的平均高程（m）；

RA——参考椭球体在测距边方向法截弧的曲率半径（m）。

2　归算到参考椭球面上的测距边长度，应按计算：

式中　D1——归算到参考椭球面上的测距边长度（m）；

hm——测区大地水准面高出参考椭球面的高差（m）。

3　测距边在高斯投影面上的长度，应按计算：

式中　D2——测距边在高斯投影面上的长度（m）；

ym——测距边两端点横坐标的平均值（m）；

Rm——测距边中点处在参考椭球面上的平均曲率半径（m）；

∆y——测距边两端点横坐标的增量（m）。

椭球面上的边长S投影至高斯平面，其长度将增长ΔS，近似关系为

，sym为控制点间的平均横坐标，

观测边长D归化至参考椭球面时，其长度将缩短ΔD，近似关系为

ΔD/D=H/R，H为控制点间平均高程，R为地球平均曲率半径。

ΔS/S-ΔD/D=Ym2/2R2-H/R=±1/40000

大致归纳为三种类型：

第一种为高斯投影于参考椭球面上任意带平面直角坐标系；

第二种为高斯投影于抵偿高程面的平面直角坐标系；

第三种为以中心点坐标平移或者坐标加常数和旋转的平面直角坐标系。

第四种为以标准化的中央子午线计算，平移旋转至地方（工程）中心的位置。

案例3：

各等级平面控制网的建立与布测方法？

GB22021-2008国家大地测量基本技术规定

CH/T2008－2005全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范

GB/T18314-2009全球定位系统（GPS）测量规范

CJJ/T73-2010《卫星定位城市测量技术规程》

CJJ/T8-2010《城市测量规范》

CJJ73-2010城市测量规范

GB50026-2007工程测量规范

等级各等级用途、逐级加密

密度经验公式：

每一个点控制面积：

S=0.85L2

精度

选点起算点选择和优化组合

关于控制点点位的选定：

1　卫星定位测量控制网的点位之间原则上不要求通视，但考虑到在使用其他测量仪器对控制网进行加密或扩展时的需要，故提出控制网布设时，每个点至少应与一个以上的相邻点通视；

2　卫星高度角的限制主要是为了减弱对流层对定位精度的影响，由于随着卫星高度的降低，对流层影响愈显著，测量误差随之增大。

因此，卫星高度角一般都规定大于15°；

GPS卫星信号本身是很微弱的，为了保证接收机能够正常工作及观测成果的可靠性，故应注意避开周围的电磁波干扰。

如距离发射塔200米、高压线50米等。

如果接收机同时接收来自卫星的直接信号和很强的反射信号，这样会造成解算结果不可靠，出现错误。

这种影响称为多路径效应（具体位置要求）。

为了减少的在观测过程中的多路径效应，故提出点位要远离强烈反射卫星接收信号的物体。

3　符合要求的旧有控制点就是指满足卫星定位测量的外部环境条件、满足网形和点位要求的旧有控制点。

导线网的布设要求：

1　首级网应布设成环形网和多边形格网，主要是基于首级控制应能有效地控制整个测区并且点位分布均匀的要求而提出的；

2　直伸布网，主要指导线网中结点与已知点之间、结点与结点之间的导线宜布设成直伸形式；直伸布网时，测边误差不会影响横向误差，测角误差不会影响纵向误差。

这样可使纵横向误差保持最小，导线的长度最短，测边和测角的工作量最小；

3　导线相临边长不宜相差过大（一般不宜超过1:

3的比例），主要是为了减少因望远镜调焦所引起的视准轴误差对水平角观测的影响。

埋设：

标石类型

观测计算

在一些规范和专业教科书中，各有观测时段数、施测时段数、重复设站数、平均重复设站数、重复测量的最少基线数、重复测量的基线占独立确定的基线总数的百分数等不同概念和技术指标的规定，且在观测量的计算中均涉及到GPS网点数、接收机台数、平均重复设站数、平均可靠性指标等四项因素；

同步观测概念；

异步观测环；

工程应用上也显得比较繁琐、条理不清。

GPS定位卫星同时使用了两种不同频率的载波，即频率为1575.42MHZ（波长约为19.0cm）的L1载波和频率为1227.60MHZ（波长约为24.4cm）的L2载波；

只能接收L1载波的接收机称为单频接收机，能同时接收L1载波和L2载波的接收机称为双频接收机。

利用双频技术可以建立较为严密的电离层修正模型，通过改正计算，可以消除或减弱电离层折射对观测量的影响，从而获得很高的精度，这便是后者的优点。

对于前者，虽然可以利用导航电文所提供的参数，对观测量进行电离层影响修正，但由于修正模型尚不完善，故精度较差。

对一般的工程控制网，单频接收机便能满足精度要求。

但对于有特殊精度要求的工程控制网特别是部分基线边很长时，建议采用双频卫星定位接收机

影响GPS测量精度的主要因素

Ø与卫星有关的误差

—卫星星历误差、卫星钟误差、相对论效应

Ø与传播路径有关的误差

—对流层折射的影响、电离层折射改正、多路径效应的影响

Ø与接收机有关的误差

—接收机钟差、天线相位中心误差

Ø与数据处理有关的误差

—观测时段与观测时间的影响、数据处理软件的影响

平差计算

坐标转换（原则、四参数、七参数）

质量检查（GPS网验算、导线网验算）

资料整理与汇交

案例4：

各等级高程控制网的建立与布测方法？

GB22021-2008国家大地测量基本技术规定

GB12897-2006国家一、二等水准测量规范

GB/T12898-2009国家三、四等水准测量规范

GB50026-2007工程测量规范

等级

密度点间距

精度

选点

埋设

观测计算

列出水准测量的数据处理的两个精度评定公式。

（4.1）

（4.2）

公式4.1用水准网中各测段往返测高差不符值，计算出每千米水准测量偶然中误差M∆。

公式4.2用水准网中的环闭（符）合差，计算出每千米水准测量全中误差Mw。

质量检查（水准网验算）

资料整理与汇交

三角高程

如果两点间的高差是用三角高程测量时，由于大气折光和地球曲率对高差测定影响较大，特别是起伏较大、边长较长时，故应进行该两项改正。

单向观测高差计算公式为：

式中　S——经温度气压改正后的测量斜距；

α——三角高程测量垂直角；

K——大气折光系数；

R——地球平均曲率半径。

测距边在平均高程面上的水平距离，采用公式计算。

测距边的归化

案例5：

各等级精华大地水准面的建立与布测方法？

GB22021-2008国家大地测量基本技术规定

GB/T23709-2009区域似大地水准面精化基本技术规定

目的

精度

分辨率

GPS测量

水准测量

重力异常

重力测量

DEM数据

数据处理

5.1似大地水准面精化计算

我国规定采用的高程系统是正常高系统，参考面是似大地水准面，这个面相对参考椭球面的起伏为高程异常，在求取平均空间重力异常时，必须先进行重力归算，即地面点重力异常归算至平滑的归算面上，以减少地形起伏对重力异常的影响。

重力异常的归算方法通常有：

布格归算、均衡归算和残差地形模型。

实践表明：

地形均衡异常比布格异常更平滑，一般在均衡抵偿好的地区没有布格异常的系统性效应，均衡归算比残差地形模型有更严密的理论基础。

数值地面模型包含了地球重力场的短波信息，重力归算需要高分辨率数值地面模型来计算相应的布格改正、地形改正和均衡改正。

在重力归算的数值计算中，一般利用一维FFT/FHT技术计算地形改正和均衡改正，积分半径均取166.7km。

5.1.1似大地水准面计算技术路线

1）地面重力观测值的归算

地面重力观测值的归算就是利用通过重力值的归算获得地面（或大地水准面）上的空间重力异常。

考虑到地面重力数据分布不均匀，重力资料稀疏，而且分辨率较低，利用高分辨率DTM数据，通过重力值的归算获得高平滑度的重力异常，进行推估内插，按一定分辨率恢复地面（或大地水准面）上的空间重力异常，在一定程度上是改善这些地区重力值分辨率的主要方法。

宜采用地形均衡重力归算。

2）推估内插形成格网地形均衡异常

为形成平均重力异常基础格网数据，用离散点的“观测”均衡重力异常值作为已知（采样）值，按拟合方法确定每个格网结点上的均衡异常。

3）利用DTM恢复格网平均空间重力异常

将每个格网均衡异常按地面重力归算的逆过程，即在格网均衡异常中分别减去布格改正、局部地形改正和均衡改正，分别恢复为大地水准面上和地面空间重力异常。

4）移去位模型重力异常生成残差空间异常和残差法耶异常

将地面空间异常减去模型重力异常得到格网残差空间异常，在残差空间异常中加上局部地形改正得到残差法耶异常。

5）计算格网残差重力大地水准面高与残差高程异常

应用Stokes公式由格网平均残差空间异常，利用FFT技术计算每个格网中点的残差重力大地水准面高；将Molodensky级数的零阶项与一阶项合并，取近似等于局部地形改正，与残差空间异常相加形成残差法耶异常，应用Stokes公式由格网平均残差法耶异常并考虑地形的间接影响计算残差高程异常。

6）由位模型值恢复重力大地水准面高和高程异常

利用位模型系数由FFT技术分别计算位模型的大地水准面高和高程异常，并将其分别加上残差重力大地水准面高和残差高程异常，得到重力大地水准面和重力似大地水准面。

7）重力似大地水准面与GPS水准似大地水准面的符合

将离散的GPS水准与对应的重力似大地水准面不符值序列通过利用某种数学或物理方法消除或减弱，如球冠谐分析方法等。

似大地水准面精化主要流程如下：

图6.1似大地水准面精化流程图

5.1.2似大地水准面精度评定

似大地水准面外部精度检验主要通过以下3种方式进行：

（1）、利用实测GPS水准点，将拟合后的似大地水准面计算值同GPS水准实测值进行比较，利用各GPS水准点高程异常实测值与拟合值之差，推求似大地水准面的精度。

（2）、在测区范围内任意选取观测点，利用GPSC级观测方法和二等水准方法实地观测，同似大地水准面计算结果进行比较，计算外检验不符值的最大值、平均差值、中误差等。

检测点位应遍布不同的区域、不同的地势范围，包括城区、精化范围内区及边缘区域；地势可选取盆地、平坦地区等。

（3）、选取本项目中13个GPS/水准点和26个检测点，共39个，利用网络RTK观测方法实地观测，同似大地水准面计算结果进行比较，计算外检验不符值的最大值、平均差值、中误差等。

评估“似大地水准面”结合RTK作业方式的统计精度。

案例6：

误差基本理论与数理统计分析

误差的分类

不论观测条件如何，观测结果一般都含有误差。

根据观测误差的性质的不同，观测误差可分为系统误差和偶然误差两类。

系统误差

在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，若出现的误差在数值、符号上保持不变或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。

它是由仪器制造或矫正不完善，观测者生理习性及观测时的外界条件等引起的。

系统误差在观测成果中具有累积性。

这对成果质量影响显著，但它们的符号和大小又有一定的规律性。

因此，可在观测中采用相应措施予以消除。

其方法有：

（1）测定仪器误差，对观测结果加以改正。

（2）测前对仪器进行检校，以减少仪器校正不完善的影响。

（3）采用合理观测方法，是误差自行抵消或削弱。

偶然误差

在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，若出现的误差在数值、符号上有一定的随机性，从表面看并没有明显的规律性，这种误差称为偶然误差。

偶然误差是许许多多人们所不能控制的微小的偶然因素共同影响的结果。

在测量过程中，通常偶然误差和系统误差同时出现。

我们知道，系统误差虽然具有累积性，但它又具有一定的规律性，只要采取相应措施便可加以消除或削弱。

偶然误差则不然，它是在一定条件下产生的许多大小不等、符号不同的不可避免的小误差，对此则找不到一个予以完全消除的方法。

偶然误差具有如下四个基本特性：

（1）在一定的观测条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的限值；

（2）绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多；

（3）绝对值相等的正负误差出现的机会均等；

（4）偶然误差的算术平均值，随观测次数的无限增加而趋向于零。

衡量误差的指标

评定观测结果的精度高低，是用其误差大小来衡量的。

评定精度的标准，通常用平均误差、中误差、容许误差和相对中误差来表示。

平均误差

在测量工作中，对于评定一组同精度观测值的精度来说，为了计算上方便等原因，取一组真误差的绝对值的算术平均值，作为衡量这一组同精度观测值的指标，叫做平均误差，记为：

（2.3.1）

中误差

对一个未知量进行多次观测，设观测结果为，每个观测结果对应的真误差为。

则用各个真误差之平方和的平均数的平方根作为评定精度的标准，用m表示，即

（2.3.2）

式中，m称为中误差（又称均方误差）；表示各个真误差的平方的总和，即

（2.3.3）

由中误差的定义可知，中误差是指在同样观测条件下，一组观测值的中误差，它并不等于每个观测值的真误差，而是一组真误差的代表。

一组观测值的真误差越大，中误差也就越大，起精度就越低。

极限误差

极限误差是指在一定观测条件下，偶然误差的绝对值不应超过的限值。

如果在测量过程中，某一观测值的误差超过这个限值，则认为这个观测值不符合要求，应予以舍去。

根据误差理论及大量的实验统计证明：

大于二倍中误差的偶然误差出现的机会为5%；大于三倍中误差的偶然误差出现的机会仅为0.3%。

因此在实际工作中采用三倍中误差作为极限误差（或称容许误差、限差），当要求较严格时，也有采用二倍中误差作为容许误差的。

相对中误差

对于精度的评定，在很多情况下用中误差这个指标还不能完全描述对某量观测的精确程度。

为此，需要采取另一个评定精度的标准，即相对中误差。

相对中误差是指中误差与相应观测值之比，通常以分子为1的分数形式表示，即

相对中误差=

式中L为观测值。

应该注意的是，当误差大小与观测量本身大小无关时，如角度测量，则不能用相对误差评定精度，而需用中误差来评定。

数据统计分析

偶然误差检验：

直方图、卡方检验

系统误差检验：

U检验、符号法检验

第二讲地形测量

案例7：

大比例尺地形图的作业流程

接受任务

资料收集

技术设计

基本控制测量掌握：

一级导线计算；附和水准路线计算

图根控制测量

碎部测量地形要素的测绘

地形图编绘

检查与验收

技术总结

提交资料

提交的测绘项目资料必须齐全。

一般应包括：

（1）技术设计书、检查报告、技术总结；

（2）仪器检定资料，测绘成果说明文件；

（3）数据文件，包括数据采集原始数据文件、图形信息数据文件、图廓内外整饰信息文件、测绘成果数据文件，元数据文件等；

（4）作为数据源使用的原图或复制的二底图；

（5）图形数据输出的检查图或模拟图；

（6）控制网图、控制网观测、计算资料、点之记、控制点成果文件；

（7）各类图形文件；

（8）技术设计书规定的其它文件资料。

案例8：

航测成图（3D产品）的作业流程

影像数据检查、验收

N

NY

Y

技术准备

踏勘、设计

像控布点、联测

制作调绘底图

像控成果检查

数字空三加密

外业核查补调

生成DLG成果

数据入库

质量检查

影像预处理

航空数码摄影

数据采集

数据补采

数据编辑与检查

生成过程DOM

数字微分纠正

DEM编辑

DEM生成

DOM编辑

生成DOM成果

外业采集平地高程点

生成DEM成果

成果资料提交验收

这张图有许多知识点；

航摄内容：

l空域申请；

l编写设计书；包括：

任务来源；摄区概况；主要依据；摄影比例尺选择；航摄分区划定；航摄基本参数计算；航摄时间选择；航摄仪选择与检定；胶片选择；航摄；影像处理；成果检验与验收。

航摄分区原则：

l分区界线与测图范围一致；

l地形高差与相对航高关系；

l分区跨度尽量大

航摄要求与航片验收；

飞行质量

（1）航向重叠度一般为60%～65%,最小不小于56%；相邻航线像片旁向重叠度一般为30%～35%,最小不小于13%。

（2）像片倾角一般不大于2°，个别最大不大于4°。

（3）像片旋偏角一般不大于8°，个别最大不超过10°。

（4）航线弯曲度不大于3%。

（5）航高保持，同一航线上相邻像片的高差不应大于20m，最大航高与最小航高之差不应大于30m。

实际航高与设计航高之差不应大于50m；当相对航高大于1000m时，其实际航高与设计航高之差不大于3%。

影像质量

（1）影像应清晰、层次丰富、反差适中、色调柔和；应辨认出地面分辨率相适应的细小地物影像，能够建立清晰的立体模型。

（2）影像上不应有云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷。

（3）确保因飞机地速的影响，在曝光瞬间造成的像点位移一般不大于1个像素，最大不大于1.5个像素。

（4）拼接影像应无明显模糊、重影和错位现象。

航摄参数计算

l基准面

l相对航高、绝对航高

l重叠度

l分区数

l航线条数

l像片数

航片调绘

像片调绘主要是确定地物、地貌的类别和性质。

因此调绘时，对地物、地貌类别和性质必须判读准确，若能参考收集到的有关图文资料，则将有利于像片判读深入进行。

虽然地物、地貌的位置和尺寸应有室内立体模型测定，但是对于电力线、通讯线、小点状地物，还需要通过调绘将其平面位置准确刺出。

对航摄后新增地物或被遮盖地物的补测，不宜按地物的影像相关位置在像片上调绘，补测应根据已有明显地物点量测相关尺寸，采用交会作图等方法。

小面积补测可绘草图，标明相关尺寸，较大的面积应采用测量仪器并依规定比例尺进行测绘。

调绘片上要圈出补测范围并加以编号以便查对，必要时应利用内业测绘的原图到外业直接进行补测。

被阴影遮盖的道路、河宽以及一些陡坎、堤坎，在立体模型上影像不清晰难以切准，需要现场也调绘注其宽度或高度，供内业测图时描绘、校核。

l航摄项目应提交哪些资料？

l航摄项目需要移交的资料主要包括以下方面：

l摄区范围图（摄区略图）；

l摄区航线、像片结合图；

l航摄底片、晒印的像片、航片索引图合像片；

l航摄仪检定记录合数据；

l航摄底片压平质量监测数据表；

l航摄底片密度抽样测定数据表；

l附属仪器记录数据和相关资料；

l成果质量检查报告、航摄鉴定表；

l有关的登记表和移交清单；

l合同规定的其他资料等；

l验收报告。

外业像片联测；全野外布点、区域网布点

空三：

空三加密所需的资料可归结为