11000新乡县地形图的测绘设计论文

1:500全野外数字测图控制网的设计PAGEPAGE11:1000新乡县地形图的测绘摘要：本文对野外工程测绘进行了概述，主要说明了测绘的前期准备，实地勘探，数字化作图以及地形图的修补与测绘，并将数字测图系统联系到作图与测绘的过程中，使得测绘技术越来越趋于完善。关键词：：数字测图；地形图测量；地籍测绘；质量控制；质量管理精度。测绘科学技术的应用范围非常广阔，测绘科学技术在国民经济建设、国防建设以及科学研究等领域，都占有重要的地位，对国家可持续发展发挥着越来越重要的作用。测绘工作常被人们称为建设的尖兵，不论是国民经济建设还是国防建设，其勘测、设计、施工、竣工及运营等阶段都需要测绘工作，而且都要求测绘工作“先行”。首先，了解数字测图的现状：随着电子全站仪、RTK技术的发展逐步成熟，以及电子计算机的普及，地形图的成图方法正在逐步地由传统的白纸法成图向数字测图方向发展。特别是在我国的东部沿海发达地区，数字测图几乎已占据了大部分的地形图测绘市场。随着测绘科学技术的发展，全数字地形测图在现代机助制图技术支持下已经发展成为了高新的制图技术。而全站仪作为当前应用最为广泛的测绘仪器，是电子技术与光学技术结合发展的光电测量仪器，集测距仪、电子经纬仪的优点于一体。因此全站仪也是目前实用的大比例尺数字化测图工具【1】。1测绘前期的准备工作前期准备包括工作了解测区概况，准备相应的人员和物资，是保障工程顺利开展的首要条件。1.1明确目的和内容主要是查明地形，成因，性质，厚度和分布，从而划分地貌单元。查明岩层的构造类型及其性质，查明地下水的类型，不给来源，排泄条件，埋藏深度以及与地表水的关系，同时搜集气象水文，岩溶，泥石流等资料，最后调查人类工程活动对场地稳定的影响【2】。1.2分析资料并编写纲要区域地质资料，如区域地质图，地貌图，构造地质图，矿产分布图，地质剖面图和柱状图及其文字说明。应用于了解测区地质情况和问题，以便合理不直观差点和观察路线，正确选择实测地质剖面位置，拟定野外工作方法。测绘刚要是进行测绘的依据，其内容应尽量符合实际情况，测绘纲要主要包括工程的任务，着重研究地貌，地层岩性，地质构造，特别是新构造运动的活动迹象。还有气象，水文，地震以及地球物理勘探和矿藏的资料。2实地勘探之野外数据采集现场踏勘是在搜集资料的基础上进行的，其目的是1，测区自然地理条件特征。2，地质状况，包括底层，岩性，构造，地下水，不良地质气象等。3，工作量，工作方法及精度要求。工作量包括观察点，，勘探点，室内及野外测试工程工作。4，人员以及各种物资的组织及经济预算【3】。3数字化作图的步骤3.1工作草图阅读内业作业员首先对野外绘制的工作草图进行充分阅读，了解图内各元素的来龙去脉、相互关系；各类控制点分布情况；乡村路与大车路的区分；电杆的走向、联系；地类界封闭情况；对图内有疑问的地方应及时向外业作业人员提出，予以解决。3.2数字化作业地籍测量专业性强，地籍数据具有法律效力，对数据精度要求高，配套的成果资料现时性强，同步变更需及时。因此，根据地籍测量所特有的专业性，现代测绘技术对于地籍测量来讲，主要有野外数字测量、GPS测量、数字摄影测量与遥感、内业扫描数字化测量4种模式。受环境和技术的约束，这些模式各有优、缺点，但能相互补充，从而实现地籍信息的全覆盖采集【4】。采用分层、分色的要求表示地物、地貌。将同一类地物放在同一层次，分色统一，代码到位，尽量使用成图系统的菜单绘制图形，便于合并、缩放、接边、数据提起等再处理工作。数字化作业时捕捉解析编辑细部点，若数据与勘丈草图不符，应及时向检查员提出，问题解决后再行作业。数字化图按一定的顺序进行，对明显的具有分块作用的地物先输入，例如河流道路等。然后依元素的主次进行分块作业。一块图全部输入后即做自查校对，清理差、错、漏。各图块全部输入后再作通篇阅读。对规则的地物，如住宅楼等矩形房屋，必须保证图形符合其投影规律，必要时可用辅助线方法得到正确的图形。最后，结合地域的实际情况，最终对平面控制网的设计我们可以采取是利用全站仪作首级控制网，高程控制布置四等水准网。这样既节省了时间，也节省了人力。同样数字测图系统对比其他测图方法，全站仪数字测图具有速度快，效率高的特点。对于观测数据的处理，可以采用绘制测站草图，对碎部点进行编号，然后阅读草图，进行地形图的绘制。这样避免了编码记忆繁杂的缺点，从而减小了出错的几率，顺利地完成地形图的测绘任务。随着空间科学、信息科学的飞速发展，全球定位系统、遥感、地理信息系统技术已成为当前测绘工作的核心技术。计算机和网络通讯技术的普遍采用，测绘领域早已从陆地扩展到海洋、空间，由地球表面延伸到地球内部；测绘技术体系从模拟转向数字、从地面转向空间、从静态转向动态，并进一步向网络化和智能化方向发展；测绘成果已从三维发展到四维、从静态到动态。随着新的理论、方法、仪器和技术手段不断涌现及国际间测绘学术交流合作日益密切，我国的测绘事业必将取得更多更大的成就。每个测绘工作者有责任兢兢业业，不避艰辛，努力当好国民经济建设的尖兵，为我国的经济建设和社会发展多做贡献【5】。4数字测图过程质量控制4.1准备阶段的质量控制测图任务确定后，应搜集必要的测绘成果资料为本次测图任务服务。已有控制测量成果要有坐标和高程数据，还应收集说明这些成果的平面坐标系统和高程系统，选用的投影面、投影带及其带号、依据的规范、施测等级，最终的实测精度(测角中误差、单位权中误差、最弱边位置及其相对中误差【6】。平差后方向值中误差等)，测图比例尺及测量单位，施测年代等质量信息，其提供成果资料的单位(或个人)要加盖公章(或签字)以说明资料的真实性和正确性。数字测图的野外准备是对测区进行踏勘，在充分研究分析已搜集资料的基础上，现场调查了解已有控制点、图标点的实际质量(保存及完好情况、通视情况、分布状况等)。在野外踏勘过程中，还应考察了解测区的地物特点，地貌特征、测绘难易精度、交通运输情况、水系分布情况、植被情况、居民点分布情况及当地的风土人情等方面的信息，以便针对测区的具体情况，考虑适当的测绘手段和对策。此外，在数字测图生产过程中使用的计算机、信息存储介质，输入输出设备及其他需用的各种物质，应保证满足产品质量的要求，不合格的不投入使用，所使用的成图软件应具有软件开发证书，鉴定证书和应用报告等有关证明材料，绘制出的数字地形图，其分类、命名、内容、图形符号。各种线条等必须符合现行规范的规定要求【7】。4.2野外测图质量控制野外测量数据采集作业是数字测图的关键工序，对数字地形图的质量起着决定性的基础作用。在作业实施前，应对参加人员进行技术培训，并制定完整可行的工序管理流程表，严格遵循测绘工作的“三大基本原则“，严格执行技术设计书，加强工序管理的各项基础工作，生产作业中的工序产品必须达到规定的质量要求，经作业人员自查、互检，如实填写质量记录，达到合格标准，方可进入下一工序。下一工序有权退回不符合质量要求的上一工序产品，上一工序应及时进行修正、处理【8】。退回及修正的过程，都必须如实填写质量记录。对检查发现的不合格产品，应及时进行跟踪处理，作出质量记录，采取纠正措施，不合格品经返工修正后。应重新进行质量检查，不能进行返工修正的，应予报废并履行审批手续。图根平面控制测量的布设层次不宜超过两次附合，图根点(包括高级控制点)密度应符合技术设计书的要求，地形复杂、隐蔽区及城市建筑区，一定要需要适当加大密度；图根点高程宜采用图根水准、图根光电测距三角高程或GPS测量方法测定。图根控制测量(平面和高程)无论是野外观测还是室内计算均按照技术设计书及相关规范中的要求进行，成果的精度一定要符合相应的技术要求。细部点三维坐标(X、Y、H)，这样不仅工效高、精度高，更重要的是可以大大降低出错率。测绘设置时，其对中误差、仪器高以觇标高的量记等一定要符合技术设计书中的要求；后视定__向后，务必要实测另一控制点坐标，确有困难时至少再实测后视坐标，并与其已知坐标相比较，平面位置误差和高程误差均应小于相关限差后，方可进行细部坐标测量，一测站细部测完成后应重新检查后视点坐标【9】。采集数据时，细部点坐标(X、Y、H)的读记位数、测距的最大长度，高程注记点间距及测绘内容的取舍等均应按照技术设计书和有关规范的要求进行。野外草图的绘制要清晰明了，各种必要的信息表达明确、唯一，避免作业草图粗制滥造、以偏概全、过度省略、意思表达模棱两可等现象的发生，给后续工序造成不必要的麻烦。一般地区可以采用绘图法绘制草图，对于复杂地区可采用记录法代替草图，草图中还应记录测区号，测量日期、测站点号、后视点号、仪器高、后视觇标高、检查实测数据、观测者、记录者、本测站采集的细致点起终止号等辅助信息【10】。外业采集的数据应及时传输至计算机，做好原始数据的备份，并及时成图，要尽量做到当天所测当天成图，避免因时间间隔过长而造成内业混乱、遗忘现象的出现【11】。4.3内业成图质量控制数字测图内业成图包括数据处理、图形处理和成果输出等工序。数据处理是数字测图内业的主要工序之一，它是对传输至计算机中的原始数据文件进行转换、分类、计算、编辑，最终生成标准格式的绘图数据文件和绘图信息文件【12】。图形处理对最终成果质量具有至关重要的作用。它是利用数字化成图系统在计算机中依据绘图数据文件、绘图信息文件以及其他相关资源，最终生成地形图。绘制的地形图符号不仅要与现行地形图图式中规定的符合完全一致，而且位置精度也要符合技术设计书的相关要求。线状符合号要进行余部处理，绘制的等高线应能正确表达实际地貌的高低起伏形态，更重要的是其精度也应满足规范的要求。标志地物、地貌、数据属性的代码应具有科学性、可扩性、通用性、实用性、唯一性和统一性。成果输出就是根据编辑好的地形图图形文件在绘图仪上输出地形底图。图形绘制时应设置好绘图比例尺、绘图范围，各要素线粗，绘图原点、旋转角等。绘图时应掌握绘图仪的各项性能，控制绘图质量。四、数字测图成果的检查测绘产品的检查验收是生产过程必不可少的工序，是保证测绘产品质量的重要手段，是对测绘产品最终质量的评价。数字测图产品实行过程检查、最终检查和验收制度(“两检一验”)。测绘生产单位对产品质量实行过程检查和最终检查。过程检查由工程项目部的技术部门检查人员承担，是在作业组(人员)自查自检的基础上，对作业组生产的产品进行的全面检查；最终检查由生产单位的质量管理机构负责实施，是在过程检查的基础上，生产单位对该测图项目的产品质量所进行的再一次全面检查；验收就是通过判断抽检产品能否被接收进而确定整个工程质量是否合格而进行的检验。生产单位按合同或计划实施测绘产品交验，经最终检查合格后，以书面形式向委托生产单位或任务下达部门申请验收，并提交最终检查报告，任务的委托单位或其委托的具有检验资格的检验机构组织实施验收工作，并出具验收报告。各级检查、验收工作必须独立进行，不碍省略或代替。检查验收应依有关的测绘任务书、合同书或委托检查验收【13】。五野外数据采集的误差5.1大比例尺数字测图野外数据采集的误差5.1.1使用仪器设备和方法。GPSRTK测量和全站仪测量。在较空旷的区域可采用GPSRTK测量，在房屋建筑物等较密集区域采用全站仪测量。这里主要探讨全站仪（测角中误差±5″级）在使用过程中产生的误差及精度。水平角观测的误差主要有：望远镜照准误差、读数误差、仪器误差、目标偏心误差、测站偏心误差及外界条件的影响等。（1）望远镜照准误差ms。（2）读数误差mr。全站仪读数系统采用液晶显示，当照准目标后可自动重复显示。多次重复显示读数差一般不超过5″，故读数误差为：mr=±5″。（3）仪器误差主要是垂直轴误差，而全站仪因结构合理，仪器置平精度较高，由仪器结构而引起的误差据有关资料介绍，不超过±2″。故取：mi=±2″。（4）目标偏心误差mo在作业中采集测点数据时，镜站采用手持式对中杆（或铝合金跟踪杆），由其引起误差。（5）测站偏心误差mp即测站点仪器对中时所产生的误差。采用光学对中器一般其误差不超过±3mm，同样设边长为S，则由此引起的测角误差为：mp=±0.003ρ/S。（6）外界条件的影响mv。外界条件的影响主要是温度变化对视准轴的影响，据资料介绍，温度变化1℃，测角误差的变化范围在0.27″～0.85″之间，故取：mv=±0.5″。5.1.2垂直角观测误差使用全站仪作业时，垂直角观测误差的主要来源有：照准误差、读数误差、外界条件影响及仪器自动补偿误差等。其中前三项的误差来源及影响值与水平角观测的误差来源及大小相同，即：ms=±2″，mr=±5″，mv=±0.5″全站仪的垂直度盘读数指标由倾斜传感器通过液体补偿器提供正确位置，在全站仪基本置平的情况下，补偿器的精度在±1″范围内，故可取仪器自动补偿器误差为：mb=±1″【14】。5.1.3距离观测误差距离观测误差主要来源于仪器误差、对中杆偏心误差等。（1）仪器误差。（2）对中杆偏心误差。5.2实测检验精度大比例尺数字测图测点点位理论精度是比较高的。由于目前对大比例尺数字图的使用在城区等房屋密集区域侧重平面位置精度。这里重点检查测点的平面位置精度。实测采点检查采用测角精度2″全站仪均匀选择部分控制点设站，按测绘产品检查验收规定，以5%采集相邻控制点地物标志（碎步点）坐标，通过与数字图上相应点的坐标进行比较，求出差值，进而求出地物标志的点位中误差。参考文献【1】.潘正风;程效军数字测图原理与方法2009。【2】张爱娟.王爱国.ZhangAiJuan.WangAiGuo数字测图项目中监理模式的探讨[期刊论文]-城市勘测2009(3)。【3】.许长胜.李海旭.孙秀英结合航测数字化生产实际进行GIS数据库系统的建