数字地形图测绘实习指导书

数字地形图测绘实习指导书一、实习目的数字地形图测绘实习是《数字地形测量学》的重要教学环节，通过实习使每个学生能够掌握图根控制测量外业工作和内业计算的作业方法，掌握（数字、传统）地形图测绘的方法和过程，为后续生产实习与工作打下良好的基础。二、实习要求每一实习小组测绘地形图的比例尺为1:500，图幅面积为50cm×50cm。同时上交各种资料及实习报告（总结）。三、实习计划与设备实习时间为4周，每组仪器为经纬仪、水准仪、全站仪及各种测图工具和用品，每组配备计算机一台。四、数字地形图测绘依据1.《GB50026-2007工程测量规范》2.《GBT20257.1-20071:5001:10001:2000地形图图式》3.技术设计书五、数字地形图测绘（一）控制测量首先收集测区小比例尺地形图及已知高等级控制点资料（要求控制点等级为三级以上导线点或GPS点）。如果测区内高等级控制点保存完好，密度满足要求且分布均匀，可在此基础上进行图根控制测量。如果测区内没有高等级的控制点或点的个数极少，则应进行测区首级控制测量。1.平面控制测量独立测区首级平面控制网可以布设由6～8个控制点构成的二、三级单一附合导线或GPS网。当布设附合导线作为测区首级平面控制网时，导线点应尽量分布在测区中心部位。1)控制测量的主要技术要求控制测量的主要技术要求如表5-1、表5-2、表5-3、表5-4所示。表5-1电磁波测距导线的主要技术要求等级附合导线长（km）平均边长（m）测距中误差（mm）测角中误差（＂）导线全长相对中误差二级2.4200±15±81/10000三级1.2100±15±121/6000表5-2导线测量水平角观测技术要求等级测角中误差（＂）测回数方位角闭合差（＂）DJ2DJ6二级±813±16n三级±1212±24n表5-3水平角方向观测法的各项限差仪器型号半测回归零差（＂）一测回内2C互差（＂）同一方向各测回互差（＂）DJ28244DJ618±24表5-4电磁波测距的各项限差等级仪器类型一测回读数较差（mm）各测回间较差（mm）往返或不同时间段较差（mm）Ⅰ级572（a+bD）Ⅱ级1015Ⅲ级20302）选点及建立标志如果有小比例尺地形图可以先在图上进行控制网设计，然后再到实地选定导线点；如果没有小比例尺地形图，则应对测区仔细踏勘，然后进行选定导线点。选点时注意事项为：（1）相邻导线点间应相互通视。如使用钢尺丈量导线边长，导线点应选在地势较平坦便于量距的地方。（2）导线点应选在土质坚实处，便于保存标志和安置测量仪器。（3）导线点周围要视野开阔，便于测图和传递。（4）导线的边长与总长应满足规定要求，相邻边长比一般不超过1/3。导线点选定后应建立永久性标志（中间有标志的罗纹钢），并进行编号、绘制点之记。3）水平角测量（1）经纬仪的安置采用光学对中器进行对中和整平：1）固定三脚架的一只脚于适当位置，两手分别握住另外两条腿。再移动这两条腿的同时，从光学对中器中观察，使对中器对准标志中心（可用脚螺旋使对中器对准标志中心），此时照准部不水平。2）使照准部的水准管与一架腿平行，松开架腿的蝶形螺丝，伸缩架腿使水准管气泡居中，照准部旋转40度，通过伸缩另外两个架腿中其中一个使气泡居中。3）从光学对中器中观察，用脚螺旋使对中器对准标志中心，按2）继续进行。反复进行使照准部大致水平后，用脚螺旋使使照准部的水准管气泡居中。若对中器标志中心偏离地面标志中心，则平移（不可旋转）基座使精确对中。若整平破坏，用脚螺旋使使照准部的水准管气泡居中，再平移（不可旋转）基座使精确对中。反复进行至对中同时照准部水准管气泡居中。（2）水平角观测选定一照准目标作为起始方向，盘左位置精确照准该目标，使水平度盘的读数为001左右，精确读取读数，记录员复诵并记入手簿中；顺时针转动照准部，精确照准第二目标，读取水平度盘读数，记录员复诵并记入手簿中；以上称上半测回。纵转望远镜，盘右位置精确照准第二目标，读取水平度盘读数，记录员复诵并记入手簿中；逆时针转动照准部，精确照准第一目标，读取水平度盘读数，记录员复诵并记入手簿中。以上操作称下半测回。上、下半测回统称一测回。当观测目标多于三个时应归零。（3）计算根据方向观测值在水平角观测手薄中计算2C值、方向观测平均值、方向值。根据要求进行2、3测回观测。4）距离测量用全站仪采用往返观测，观测各导线边的水平距离。观测精度应满足主要技术要求。5）导线点坐标计算对外业水平角和水平距离等观测资料进行检查、整理，然后利用测量计算程序或导线计算表计算各导线点的坐标。当布设GPS网时要求两个相邻点之间互相通视。采用静态观测法，同一时段观测到四颗以上卫星，时间15～30分钟。2.高程控制测量沿已选定的导线点（GPS点）布设四等闭合（附合）水准测量路线，进行四等水准测量。1)水准测量的主要技术要求水准测量主要技术要求如表5-5、表5-6所示。表5-5水准测量的主要技术要求等级附合水准路线长附合水准路线闭合差每公里高差中误差四等15km±20L±10图根10km±40L±20表5-6水准测量一个测站上的限差要求等级基辅分划（黑红）读数差基辅分划（黑红）所测高差之差视线最大长度前、后视距差前、后视距累计差四等3mm5mm80m5m10m图根4mm6mm100m2）水准测量观测在一已知水准点上竖立水准尺为后视尺，在水准测量路线前进方向适当位置安置水准仪，粗平水准仪，照准后视尺黑面读取后视距，用微倾螺旋使符合水准器的两端气泡影象重合后读取后视中丝读数，记录员复诵后记入手簿中。转动后视水准尺将红面对准水准仪，精平水准仪后读取水准尺红面中丝读数，记录员复诵后记入手簿中。转动水准仪的望远镜照准在前进方向适当位置（或水准点）的前视尺，按同样方法读取前视距及黑、红面中丝读数，记录员复诵后记入手簿中且计算高差。第一测站工作结束。注意黑面高差与红面高差应相差0.100m。将水准仪安置在前进方向适当位置，进行第二测站观测，原前视变尺为后视尺，原后视尺变为前视尺并竖立在适当位置，与第一测站观测程序一样进行观测、记录、计算。最后观测完全部的水准测量路线。3）水准测量数据处理对水准测量外业观测资料进行检查、整理，然后利用测量计算程序或高程误差配赋表计算各导线点的高程。（二）图根控制测量1.平面控制测量1)图根平面（导线）控制测量的主要技术要求图根平面（导线）控制测量的主要技术要求如表5-7所示。表5-7图根导线测量的技术要求比例尺附合导线长（m）平均边长（m）导线相对中误差测回数DJ6方位角闭合差1:50010001001/30001±60n注：（1）1:500、1:1000测图时，附合导线长可放长至规定的1.5倍，此时方位角闭合差不应超过±40n，绝对闭合差不应超过图上0.5mm。（2）导线的长度短于规定的1/3时，绝对闭合差不应超过图上0.3mm。（3）电磁波测距图根导线应满足上述规定要求。2）选点及建立标志如果有小比例尺地形图可以先在图上进行控制网设计，然后再到实地选定导线点；如果没有小比例尺地形图，则应对测区仔细踏勘，然后进行选定导线点。导线点选定后应建立临时性标志（钢钉）并进行编号。3）水平角测量与水平距离测量应用J6级经纬仪观测水平角1测回，用全站仪观测各导线边的水平距离1测回。4）导线点坐标计算对外业水平角和水平距离等观测资料进行检查、整理，然后利用测量计算程序或导线计算表计算各导线点的坐标。2.高程控制测量以首级高程控制测量获取的水准点为已知高等级高程点，沿已选定的图根导线点布设图根附合水准测量路线。1）水准测量施测在一已知水准点上竖立水准尺为后视尺，在水准测量路线前进方向适当位置安置水准仪，粗平水准仪，照准后视尺黑面读取后视距，符合水准器气泡居中后读取后视中丝读数，记录员复诵后记入手簿中。转动水准仪的望远镜照准在前进方向适当位置（或水准点）的前视尺，按同样方法读取前视距及黑中丝读数，记录员复诵后记入手簿中并计算高差。第一测站工作结束。将水准仪安置在前进方向适当位置，进行第二测站观测，原前视变尺为后视尺，原后视尺变为前视尺并竖立在适当位置，与第一测站观测程序一样进行观测、记录、计算。最后观测完全部的水准测量路线。2）水准测量数据处理对水准测量外业观测资料进行检查、整理，然后利用测量计算程序或高程误差配赋表计算各导线点的高程。（三）控制测量计算机数据处理利用控制测量计算程序，将已知数据、观测数据建立相应的数据文件后进行平差计算。（四）碎部点数据采集1.传统测图碎部点数据采集1）测图前的准备工作(1)学习规范、图式、指导书通过学习掌握要求、特点、要点，使能正确测绘地形图。(2)准备测图仪器、工具并检查对测图使用的仪器、工具进行检查，使之满足测图要求。(3)图纸、资料的准备图纸采用聚脂薄膜，准备坐标、高程计算成果。(4)填写控制点成果表将导线点的坐标、高程一式两份填写在控制点成果表中(5)展绘控制点根据小组图幅坐标，将图幅内及边缘的控制点展绘在图纸上。方格网、控制点展点误差限查要求如表5-8所示。表5-8方格网、控制点展点误差限差项目限差方格网水平、竖直方向线段实长与理论长差0.2mm方格网对角线线段实长与理论长差0.3mm控制点间图上长度与坐标反算长度差0.3mm控制点符号、点名、高程按图式规定2)碎部点数据采集采用经纬仪测绘法（用坐标展点器展绘地形点）（1）整置测站：在已知的控制点上对经纬仪进行对中、整平，然后选定一个通视的相邻控制点作为定向点，盘左位置精确照准定向点上竖立的标志，拨动水平度盘变换器使水平度盘读数为测站点至定向点的方位角值，量取仪器高。(2)测站检查：已知点检查：转动照准部，照准另一通视的相邻控制点上竖立的视距尺，读取视距)(klS、方位角值、中丝读数v，竖盘指标水准管气泡居中后读取天顶距读数L。检查时精度要求平面位置为小于图上0.3mm，高程为小于0.04S（m）（S为百米为单位两点间的实际距离）。重合点检查：如果测站点附近没有另一通视的相邻控制点，则应照准上一测站测定的碎部点（即重合点）上竖立的视距尺，读取视距)(klS、方位角值、中丝读数v，竖盘指标水准管气泡居中后读取天顶距读数L。检查时精度要求平面位置为小于图上0.4mm，高程小于31等高距。(3)观测：测站检查满足精度要求后即可测定碎部点的坐标。转动照准部，盘左位置照准竖立在地物或地貌特征点上的视距尺，读取视距)(klS、方位角值、中丝读数v，竖盘指标水准管气泡居中后读取天顶距读数L。将观测数据记录在碎部点观测手簿中。观测一定数量的碎部点后要进行定向检查。(4)计算用计算器根据测站点的坐标、高程及碎部点观测数据计算碎部点的坐标、高程。其公式为：坐标：sinsincossin22LklyyLklxxAPAP高程：viLLklHHAPcossin2.数字测图碎部点数据采集1）测图前的准备工作(1)学习规范、图式、指导书通过学习掌握要求、特点、要点，使能正确测绘地形图。(2)准备测图仪器、工具并检查对测图使用的仪器、工具进行检查，使之满足测图要求（注意指标差检查）。(3)控制点资料的准备准备测区内控制点坐标、高程成果，并将其输入全站仪并进行备份。2)碎部点数据采集(1)整置测站：在已知的控制点上对经纬仪进行对中、整平，量取仪器高，建立作业文件名。在盘左位置设置测站，输入测站数据，选择坐标定向，输入定向点数据，确认后开始测量（一定要对定向点测量）。此时全站仪显示定向点的三维坐标，若与已知数据吻合，整置测站正确。(2)测站检查：已知点检查：转动照准部，精确照准另一通视的相邻控制点上竖立的棱镜，测定其三维坐标。若与已知数据吻合后可测定碎部点。重合点检查：照准上一测站测定的碎部点（即重合点）上竖立的棱镜，测定其三维坐标。调用观测数据，吻合后可测定碎部点。(3)观测：经测站检查满足精度要求后即可测定碎部点的三维坐标。转动照准部，盘左位置精确照准竖立在地物或地貌特征点上的棱镜，测定特征点的三维坐标并记录在全站仪的存储介质中(注意不同测站观测的碎部点点号不能重）。观测一定数量的碎部