数字测图综合实习对掌握数字测图的基本理论、基本知识、基本技能,建立控制测量和地形图测绘的完整概念是非常必要的。它是在学习《数字测图原理与方法》课程理论知识及课间实验的基础上,在确定的实习地点和某一段时间内集中进行的综合性测量实践教学活动。
通过实习达到以下要求:
(1) 熟练掌握常用测量仪器的使用。
(2) 掌握小地区大比例尺地形图的成图过程及测绘方法。 (3) 了解数字测图的基本程序及相关软件的使用。
(4) 培养学生的基本功,充分锻炼学生在测、记、算、绘等方面的能力。 (5) 帮助学生形成良好的团队协作意识和个人责任感。
(6) 充分认识测量工作科学性、严谨性,培养学生认真、细致、准确的业务作风, 引导专业素质的养成。
(7) 培养学生有创造性的发现问题、分析问题、解决问题的实际能力。
数字测图实习分为控制测量和数字测图两部分,安排有3~4周时间,可以分两次进行, 第一次1~2周,重点进行控制测量实习,这阶段实习要求每个学生独立完成2km左右的三等水准测量及12个点左右的三维导线(闭合或附合)控制测量任务。做控制前,需要学习水准仪i角的检验及其他常规检验,全站仪的加常数、竖直指标差检验和其他常规性检验。第二次3~4周,主要是大比例尺数字测图,在全面了解目前大比例尺数字测图技术的基础上,采用全站仪进行图根导线测量和图根光电测距三角高程导线测量,获取图根控制点的三维坐标。然后,才用全站仪草图法进行野外数字化测图,并完成数字测图内业,最终形成符合规范要求的1:500数字地图。其技术流程见图3-1所示。 一、数字测图实习的准备工作 1. 测区的准备
测区的准备一般在数字测图实习之前由教师先行实施。如果是结合生产任务的实习,应确认测区是否满足数字测图实习的要求,并与生产单位签订数字测图实习协议书。
测区确定后,根据需要还应事先建立测区首级控制网,进行测区测区首级控制测量,以获得图根测量所需的平面控制点坐标及高程(已知数据)。将首级控制点的位置展绘在大图纸上,按测量教学实习要求进行地形图的分幅。
测区首级控制测量工作完成后,给各小组分发控制点成果表及测区地形图,为实习小组提供图根控制测量选点、测量计算的依据。
技术设计 ↓
踏勘、选点、建标、埋石
↓ 仪器检校 ↓
控制测量(含图根点测量)
↓
碎部测量数据采集
↓
数据传输与处理
↓ 内业编绘成图
↓ 成果输出 ↓ 技术总结报告
↓ 检查验收
图3-1数字测图实习技术流程图
2. 实习动员
实习动员是数字测图实习的一个重要环节。因此,在进入实习场地前,应进行全面动员,对各项工作都必须做系统、充分的安排。实习动员由院、系领导主持,以大会的形式实施动员。第一,在思想认识上让学生明确实习的重要性和必要性。第二,提出实习的任务和计划并布置任务,宣传实习组织结构,分组名单,让学生明确这次实习的任务和安排。第三,对实习的纪律作出要求,明确请假制度,清楚作息时间,建立考核制度。在动员中,要说明仪器、工具的借领方法和损失赔偿规定。指出实习注意事项,特别要注意人身和仪器设备的安全,以保证实习的顺利进行。实习动员对整个实习的进行有很重要的作用,务必重视。 3. 实习仪器和工具的准备
在数字测图实习中,要做各种测量工作,不同的工作往往需要使用不同的仪器。测量小组可根据测量方法配备仪器和工具。
借领仪器后,首先应认真对照清单仔细清点仪器和工具的数量,核对编号,发现问题及时提出并解决。然后对仪器进行检查。
1. 一般性检查
(1)仪器检查 仪器表面应无碰伤伤、盖板及部件结合整齐,密封性好;仪器与三脚架连接稳固无松动。仪器转动灵活,制微动螺旋工作良好。水准器状态良好。望远镜物镜、目镜调焦螺旋使用正常。检查全站仪操作键盘的按键功能是否正常,反应是否灵敏,功能是否正常。
(2)三脚架检查 三脚架是否伸缩灵活自如;脚架紧固螺旋功能正常。 (3)水准尺检查 水准尺尺身平直;水准尺尺面分划清晰。
(4)反射棱镜检查 反射棱镜镜面完整无裂痕;反射棱镜与安装设备配套。 2. 仪器的检验与校正
(1)水准尺的检验与校正。 (2)全站仪的检验与校正。 4.技术资料的准备
除了课本教材外,在测量实习中,所采用的技术标准是以测量规范为依据的。故测量规范是测量实习中指导各项工作不可缺少的技术资料。测量实习中所用到的规范有: (1)《1:500 1:1000 1:2000外业数字测图技术规程》GB/T 14912-2005。 (2)《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》GB/T 20257.1-2006。 (3)《国家三、四等水准测量规范》GB12898-91。 (4)《城市测量规范》CJJ 8-99。 (5)《测绘技术设计规定》CH/T 1004-2005。 (6)《测绘技术总结编写规定》CH/T 1001-2005。
2
(7)《测绘产品检查验收规定》CH 1002-1995。 5. 技 术 设 计
在收集资料(包括任务要求、技术规定和已有测量资料等)、踏勘测区(包括天气情况、主要居民地、河流、植被、交通情况和地形条件等)的基础上进行技术设计,提交《数字地形测量技术设计书》,每人一份。 5.1 技术设计的基本原则
(1)技术设计方案应优先考虑整体而后局部,且顾及发展;要满足用户要求。 (2)广泛收集,认真分析和充分利用已有的测绘产品和资料。
(3)要从作业区实际情况出发,考虑作业单位的实力(人员技术素质和装备情况),挖掘潜力,选择最佳作业方案。 5.2 技术设计书的内容
(1) 任务概述 说明任务来源、测区范围、地理位置、成图比例尺、任务量和采用的技术规定,应附交通、地理位置示意图。
(2)测区概况 说明测区高程、相对高差、地形类别、困难类别和居民地、道路、水系、植被等要素的分布与主要特征;说明气候、风雨季节及生活条件等情况。
(3)已有资料的利用 对已有平面控制网资料、已有高程控制网资料、地形图资料与地名资料、其它相关资料的评价和利用的情况。
(4)图根控制测量设计方案 说明控制测量的方法(导线、GPS等)、各类控制点的布设方案、使用的仪器,以及有关技术(各种限差)要求。应附控制网的布设略图。 (5)地形图测绘方案 说明成图规格(比例尺和分幅方法),确定测图方法和使用的仪器,以及有关技术(限差规定、视距长度、综合取舍等)要求,在隐蔽地区、困难地区或特殊情况下拟采用的测图方法。
(6)成果资料保证及安全生产技术措施。说明保证成果质量及安全生产的相关措施。 5.3 控制测量
直接地形测图使用的控制点,称为图根控制点(简称图根点)。测定图根点位置的的工作,称为图根控制测量。图根控制测量一般在基础控制测量的基础上进行。基础控制网布设遵循从整体到局部、从高级到低级的布设原则。基础控制网一般在国家控制点的基础上建立。
基础平面控制网根据测区的大小、工程要求,布设不同等级的平面控制网,可布设为二、. 三、四等和一、二、三级导线的形式,以供地形测图等使用。控制网的设计、控制点的选埋、测量数据处理与计算均按照《城市测量规范》CJJ 8-99和《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ 73-97相关技术规范和规定执行。
基础高程控制网可布设为三、四等水准网,据此发展图根水准。基础高程控制网一般布设成环形网,加密时可布设成附和线路或结点网。测区高程应采用国家统一高程系统。在地形起伏较大、直接水准测量有困难的地区可采用三角高程测量测定控制点的高程,为地形测量提供高程控制。
图根平面控制可以根据测区高程控制点的分布情况,布设一、二级图根导线网、附和导线网、GPS网。此外,交会定点法(前方交会法、后方交会法)、GPS RTK 和自由设站法也是加密图根控制点的方法。
图根高程控制可用图根水准、图根光电测距三角高程测量方法和GPS水准测定。 二、基础平面控制
实习基础平面控制采用导线测量方法进行。各小组在指定测区进行踏勘,了解测区地形条件和地物分布情况,选择导线点。构成一条约2km(导线边为9~11条)的附和或闭合导线。导线选点时应在相邻两点都各站一人,相互通视后方可确定点位。选点时应注意以下几点:
3
①点位应选在土质坚实,便于保存标志和安置仪器处,不得将点选在道路中间或滑坡上; ②相邻导线边的长度应大致相等; ③视野开阔,便于进行碎部测量;
④控制点应有足够的密度,分布较均匀,便于控制整个测区; ⑤各小组间的控制点应合理分布,避免互相遮挡视线。
点位选定之后,应立即做好点的标记,若在土质地面上可打木桩,并在桩顶钉小钉或画“+”字作为点的标志;若在水泥等较硬的地面上可用油漆画“+”字标记。在点标记旁边的固定地物上用油漆标明导线点的位置,并按等级统一编号,画出导线略图。
1. 外业测量
(1) 外业测量技术要求:参考《城市测量规范》CJJ8-99的技术要求进行作业,主
要技术指标及限差如下:
表3-1 城市二级光电测距导线的主要技术要求
导线长度平均边长测距中误差测角中误导线全长相方位角闭合差 /km /km /mm 差 对闭合差 2.4 0.2 ≤±15 ≤±8〃 ≤1∕10000 ≤±16〃√n
表3-2 城市二级光电测距导线测距的技术要求
测距仪 观测次数
往
II级
1
返 1
总测回数 一测回中读
数/次 2
2
一测回读数较差/mm 10
往返较差/mm 10
表3-3 三角高程测量技术要求(S为导线的边长(km)
仪器类型
中丝法竖角测回数
指标差较差竖角测回差 ≤25〃
对向观测高差较差
/m
≤0.1S
环线闭合差/m ≤±0.05〃√[S2]
DJ6 往返各2测回
注:①导线转折角观测测回数:2秒级仪器1测回(半测回互差限差为12秒);6秒级仪器2测回(半测回互差限差为30秒,测回间互差限差为24秒)。
②导线边长的测量往返各一次,每次读2次读数;
③气象数据的测定:温度最小读数为0.5℃,气压最小读数为100Pa(或1mmHg),在一时段始末各测定一次,取平均值作为各边测量的气象数据。
④三角高程的竖角往返各测两测回,仪器高和目标高均丈量两次,读数至mm,两次丈量值较差不大于1cm时,取用中数。
⑤为了消除或减弱地球曲率和大气折光的影响,三角高程测量一般应进行对向观测。 ⑥II级测距仪指测距精度范围在5~10mm之间。
(2)外业观测手簿的记录 观测手簿记录表格见表3-4。
①各项数据的记录必须直接填写在规定的表格上,不得转抄,更不准伪造数据。 ②观测者读数后,记录者应立即回报读数,经确认后在记录,以防听错、记错。
4
③记录和计算错误时,不准用橡皮擦去,不准在原数字上涂改。计算错误时。应将错误的数字划去并把正确的数字写在原数字的上方。禁止连环更改数字。
④角度读数的分、秒读数不准涂改;距离测量中厘米、毫米读书不准涂改。 ⑤所有记录之修改及观测结果之淘汰,必须在备注栏内注明原因。 2导线内业计算
外业观测结束后,应对手簿进行全面检查,如无遗漏或记错,是否符合测量的限差和要求,发现问题应返工重新测量。然后利用导线计算表计算各点坐标。
使用计算器进行计算,特别是坐标增量计算可以采用计算器中的程序进行计算。计算时角度值取至秒,高差、高程、长度、坐标值取值毫米。
若测区附近没有已知点,也可采用假定坐标,即用罗盘仪测量导线起始边的磁方位角,并假定导线起始点的坐标值。
导线计算采用近似平差法。首先绘出导线控制网的略图,并将点名、点号、已知点坐标、边长和角度观测值标在图上。在导线计算表进行计算,具体计算步骤如下:
(1)填写已知数据及观测数据。
表3-4 导线测量记录手簿
仪器型号 测 站 仪器高 天 气 成 像
观 测 者 记录者 时 间 水平角观测
测回
觇点
觇点
测回 读数
指标差 垂直角测回平
°′″ 均值 盘左 盘右 ″
镜高
/m
备注
读数
半测回一测回测回平均
盘左 盘右 方向值 方向值 值
备注
垂直角
5
观测
边长
读数1
边长观 测
(2)计算角度闭合差及其限差。 ① 测左角闭合导线角度闭合差 ② 测右角闭合导线角度闭合差 ③ 闭合导线角度闭合差 ④ 角度闭合差的限差 (3)计算角度改正数
①测左角附和导线及闭合导线的角度改正数 ②测右角附和导线的角度改正数 (4)计算改正后的角度。
(5)推算方位角。 ①左角推算关系式 αi,i+1 = αi-1,i±180°+ βi
②右角推算关系式 αi,i+1 = αi-1,i±180°- βi
需要注意的是,推算方位角过程中,一定要保证方位角在0—360°内。
(6)计算坐标增量。
①纵坐标增量 Δx i,i+1 = D i,i+1 ·cosαi,i+1 ②横坐标增量 Δy i,i+1 = D i,i+1 ·sinαi,i+1 (7)计算坐标增量闭合差。
①闭合导线坐标增量闭合差。 ƒx =∑Δx ƒy =∑Δy ②附合导线坐标增量闭合差。
ƒx =x起 +∑Δx -x终 ƒy=y起 +∑Δy -y终 (8)计算全长闭合差及其相对误差。
①导线全长闭合差 ƒ = √ƒx2 + ƒy2 ② 导线全长相对闭合差
③导线全长相对闭合差的限差 K容 = 1/10000 (9)精度满足要求后,计算坐标增量改正数。 ①纵坐标增量改正数 ②横坐标增量改正数
斜距读数
读数2 读数3
读数4
平均值
温度
气压 备注
6
(10)计算改正后坐标增量。 ①改正后纵坐标增量 ②改正后横坐标增量
(11)计算导线点的坐标。 ①纵坐标 ②横坐标
(12)闭合导线计算实例 闭合导线计算实例见表3-5 三、基础高程控制
实习基础高程控制采用三等水准测量方法测量。各小组在指定测区进行踏勘,了测区地形条件和地物分布情况,选择水准点。构成一条约2 ~ 3km的附和或闭合水准路线。水准点应选在基础稳定的点位上,点位确定后要做好标记并编号。
1.外业观测。
参考《城市测量规范》CJJ8-99和《国家三四等水准测量规范》GB12898-91的技术要求进行作业,主要技术指标及限差如表3-6所示:
表3-6 三等水准测量测站观测限差(L为水准路线长度,单位:km) 视距长度 ≤60m
前后视距差
前后视距累积差
黑红面读数差 ≤2.0mm
黑红面高差之差 ≤3.0mm
检测间歇点高差较差 ≤5.0mm
往返侧高差不符值或环线闭合差 ≤±12√L mm
≤3.0m ≤6.0m
(1)三等水准观测视线高度应满足三丝都能读数;同一测站观测时不得两次调焦。 (2)测站观测限差超限,在本测站发现时立即重测,迁站后发现时则应从水准点或间歇点(需检测间歇点的高差较差)开始重测。测段往返高差的较差超限,应进行重测,重测结果的取舍见《城市测量规范》CJJ8-99。测段或路段需重测时,应认真分析超限原因,选取可靠性较小的进行重测。
测量前首先对水准仪进行i角检查,i角不得大于20″,并写出检查报告,内容包括:采用的检查方法、观测数据、检查结果及结论。 2.高程计算
外业观测结束后,应对手簿进行全面检查。合格后,进行平差计算求的各点高程。计算时先画水准路线图,并将点号、起始点高程值、观测高差、测段测站数(或测段长度)标在图上。在水准测量计算表中进行高程计算,计算位数取至毫米。计算步骤为:(1)填写已知数据及观测数据。
(2)计算高差闭合差及其限差。 ①附和水准路线高差闭合差 ƒh = H起 +∑h - H终
②闭和水准路线高差闭合差 ƒh =∑h
③三等水准测量高差闭合差的限差 ƒh 容 = ±12√L 式中,L为水准测量路线总长,km; ƒh容为限差,mm。 (3)计算高差改正数。 (4)计算改正后后高差。 (5)计算水准点高程 。 (6)三等水准计算实例。
三等水准平差计算实例见表3-7。
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表3-5 闭合导线平差计算表
点号 观测角度
角度改正
改正后的方位角 角度
90 39 27
G601 96 48 56 G602 25 46 16
-1 -1
96 48 55
7 28 22
25 46 15
213 14 37 410.826
G603 180 14 44 -1 G502 57 10 08 ∑
-1
180 14 43
213 29 20 333.634
57 10 07
90 39 27
360
1702.676 0.005 坐标增量闭合差计算
∑Δx 理=0 ∑Δy理=0 fx = 0.005m fy = -0.012m
-0.012
0.000
0.000
草图
360 00 04 -4
-278.248 -184.091
-278.249
-184.089
-343.593 -225.215
-343.594
-225.212
3373640.037 547069.214
630.96
625.601
82.060
625.599
82.065
3373918.286 547253.303
327.256
-3.755
327.234
-3.756
327.236
3374261.880 547478.515
39 20 42
G502 231 18 45
边长观测
改正前坐标增量
改正后坐标增量 Δx( m )
Δy( m )
3373636.281 547396.450 X( m )
坐标
Y( m )
(°′″) (″)
G501
(°′″) S( m ) Δx( m ) Δy( m )
3373640.037 547069.214
角度闭合差及改正数计算 ∑理=180°(4-2)=360°
f=∑测-∑理=360°00′04″-360°=4″ F容=±5√n=±5√4=10″ 改正数=f/n=-4/4=-1″ 计算者:张国庆
导线全长相对闭合差计算 ƒd= √ƒx2 + ƒy2
k= ƒd/∑D=1/130975﹤1/10000
校核者:李建华
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表3-7 三等水准平差计算实例
单一附和水准路线平差计算表
点名 HG385 G801
2.1
G802
1.7
G803
2.0
HG375
7.4
4.28
-0.007
4.273
ƒh = HA+∑hi-HB=0.007m ƒ限=±12√L=±0.046m ƒh ﹤ƒ限
四、 图根控制测量
实习采用图根三维导线测量方法进行图根控制测量,即各小组再测区内进行踏勘、选点,在高级点间布设附和导线或闭合导线,通过测量导线的水平角、垂直角、水平距离,量取仪器高、棱镜高,有内业计算算的图根点的平面坐标和高程。记录参见表3-4。
图根控制点应选在土质坚实、便于保存的地方。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。要避免选在路中间。图根点选定后,应立即打桩,并在桩顶钉一小钉或画“+”作为标志;或用油漆在地上画“+”作为标志并编号。
当测区内没有高级平面控制点时,应与测区外已知点连测,或假定一点坐标及一边的坐标方位角作为其算数据,成立独立坐标系统。当测区内无已知水准点时,可与测区附近已知水准点进行高程连测。连测时用四等水准测量方法往返测,其往返测高差不符值不超过 ±12√Lmm(L为路线长度,以km计)。也可假定一点高程,成为独立高程系统。
图根导线测量及图根光电测距三角高程测量的技术要求见表3-8、表3-9。 表3-8 图根导线测量的技术要求 比例尺
附和导线长度/m
900
平均边长/m 80
导线相对闭合差 ≤1/4000
测回数 DJ6
方位角闭合差
注:①n为测站数。
②测距:
路线长( km ) 1.6
观测高差( m ) 2.311 3.803 -3.244 1.41
改正数( mm ) 改正后高差
( m ) -0.001 -0.002 -0.002 -0.002
2.31 3.801
高程( m ) 45.286 47.596 51.397
-3.246
48.151
1.408
49.559
1:500 1 ≤±40〃√[n] 导线边长的
测量往返各
测一次,每次读2次读数,读数较差≤1mm。
③测角:DJ2时,半测回互差限差为12秒;DJ6时,半测回互差限差为30秒。
表3-9 图根光电测距三角高程测量的技术 中丝法测回数 竖角较差、指标差较DJ6 差 对向观测 1
≤25〃
对向观测高差较差
/m ≤0.4×S
附和路线或环线高差闭合差/mm ≤±40√[D]
注:①S为改正后的斜距( km )。
②D为平均边长( km )。 ③仪器高和棱镜高应准确至毫米。
当特别困难地段需要布设成支导线时,支导线不多于四条边,长度不超过450m,最大边长不超过160。
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布设支导线时,水平角观测首站应联测两个已知方向,5〃全站仪观测1测回。其他站水平角应分别测左、右角各1个测回,其圆周角闭合差不应超过±40〃。支导线边长的距离测量往返各测一次,每次读2次读数,读数较差≤10mm。其余相关规定严格按照《城市测量规范》GJJ8-99执行。 五、碎部测量
碎部测量是数字测图教学实习的中心工作。通过碎部测量,把测定的碎部点人工展绘在图纸上,称为模拟法测图(白纸测图)。将碎部测量结果自动储存在计算机内,根据测站坐标及野外测量数据计算出碎部点坐标,利用计算机绘制地形图,即数字化测图。这两种方法都是数字测图教学实习中使用的主要的碎部测量方法。
实施数字测图之前必须先进行控制测量。控制测量主要使用GPS/导线测量。布设控制网应遵循的原则:分级布网,逐级控制;应有足够的精度;有足够的密度;有统一的规格。
对于图根控制点还可以采用“辐射法”和“一步测量法”。辐射法就是在某一通视良好的等级控制上,用极坐标测量方法,按全圆方向观测方式一次测定周围几个图根点。这种方法无需平差计算,可直接测出坐标。为了保证图根控制点的可靠性,一般要进行两次观测(另选定向点)。所谓一步测量法就是将图根导线与碎部测量同时作业。
控制测量取得合格成果后,即可进行碎部点的采集。但在粗侧前必须做好准备工作。应准备好仪器、器材、控制成果和技术资料。全站仪、对讲机应提前充电。准备工作底图,工作底图最好用旧地形图、平面图的晒蓝图或复印件制作,也可用航片放大影像图制作。为了便于多个作业组作业,在野外采集数据之前,通常要对测区进行“作业区”划分。一般以沟渠道路等明显线状地物将测区划分为若干个作业区。对于地籍测量来说,一般认街道为单位划分作业区。分区的原则是各区之间的数据(地物)尽可能的独立。为切实保证野外作业的顺利进行,出侧前必须对作业组成员进行合理分工,根据各成员的业务水平、特点,选好观测员、绘草图领尺(镜)员、跑尺(镜)员等。
测记法施测时,作业人员一般配置为:观测员1人(兼记录员),绘图员1人,跑镜员1-2人。 电子屏办法施测时,作业人员一般配置为:观测员1人,电子平板(便携机)操作人员1人(记录与成图),跑尺员1-2人
一)、全站仪测记法
进入测区后,根据事先的分工,各负其责。绘图人员首先对测站周围的地物、地物分布
情况熟悉一下,便于开始观测后及时在图上标明所测碎部点的位置及点号。仪器观测员指挥跑镜员到事先选好的已知点上准备立镜定向;自己快速架好仪器,量取仪器高;然后启动全站仪,选着测量状态,输入测站点号和定向点号定向起点方向值(一般把起初方向值置零)和仪器高;瞄准定向棱镜,定好方向后,锁定全站仪度盘,通知立镜者开始跑点。立镜员在碎部点立棱镜后,观测员及时瞄准棱镜,用对讲机联系,确定镜高(一般设在一个固定的高度,如1.8m),输入镜高(镜高不变直接按回车键),地物代码(无码作业时直接回车键),确认准确照准棱镜后,再按回车键,待发出鸣响声,即说明测点数据已进入全站仪观测完毕,观测员要告知立镜者,以便及时对全站仪上记录的点号和绘草图者标注的点号,保证两者一致.若两者不一致,应查找原因,必须及时改正.
测记法数据采集通常区分为有码作业和无码作业.有码作业需要现场输入野外操作码。无码作业现场不输入数据编码,而用草图记录绘图信息,绘草图人员在镜站把所测点的属性及连接关系在草图上反应出来,以供内业处理,图形编辑时用。
1.“拓普康”仪器外业采集数据作业程序
(1)建立控制点坐标文件 按“MENU”菜单键按F1键(数据采集)输入测量文件名(如KZD:建立控制点文件)ENT回车;ESC退出。
(2)在控制点坐标文件中输入控制点坐标 按“MENU”菜单键按F3键(存储管理)-P2(翻页)-按F1键(输入坐标)-输入文件名-调用-通过上下箭头选择控制点坐标文件名(KZD)-NET回车-输入点号及坐标(NEZ对应XYZ)-依次输完后ESC退出。
(3)建立碎部数据文件 按“MENU”菜单键-按F1(数据采集)输入测量文件名(如SBD)-ENT回车。
(4)设置测站 “数据采集”-F1(测站点输入)-F4(测站)-调用-选择控制点坐标文件名
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-ENT回车-选择测站点对应的控制点点号(调用该控制点坐标)-ENT回车-输入仪器高-记录。
(5)设置后视点进行定向和定向检查 “数据采集”-F2(后视点输入)-F4(后视)-选择后视点-输入镜高-照准后视点-F3(测量)-选择F1-F3(坐标,测角或测距:与坐标,反算方位角或距离比较,检查测站点和定向点及其坐标输入有无问题)没有问题进行下面工作。
(6)碎部点测量.记录数据,存于SBD文件中 “数据采集”F3(前视/侧视)输入点号(第一个碎部点点号输入后,后续的碎部点号在该点号的基础上依次自动累加).(标示码忽略).仪器高-F3(测量)(测量后续碎部点时,可以按“同前”进行测量。
2.全站仪与计算机间的数据通讯
完成外业数据采集后,使用通讯电缆将全站仪与计算机的COM口连接好,启动通讯软件,设置好与全站仪一致的通讯参数后,执行下拉菜单“通讯/下传数据”命令;在全站仪上的内存管理菜单中,选择“数据传输”选项,并根据提示顺序选择“发送数据”.“坐标数据”和选择文件,然后在全站仪上选择确认发送,再在通讯软件上的提示对话上单击“确定”即可将采集到的碎部点坐标数据发送到通讯软件的文本区。南方320系全站仪数据传输软件使用步骤:
(1)将数据线两端分别连接计算机和全站仪的数据接口;注意数据线插孔的使用。
(2)计算机上:启动数据传输软件,如图3-2 图3-3所示,设置好传输参数(与全站仪一致,参数可在仪器内查)。 (3)在全站仪上:“MENU”-数据传输,选择传输“坐标文件”-NET回车。
(4)在计算机上:如图3-4所示,点击“Donwload”后,出现对话框,回车确认即可;
(5)在计算机上:将传输完毕的数据进行格式转换;通过软件将测量数据转换为成图软件识别的格式。
3.将碎部点数据导入绘图软件中
(1)将碎部点文件***.XYZ改名为:***.dat。
(2)打开绘图软件,在菜单“等高线”中点击“导入高程点”即可导入碎部点数据。 (3)通过AutoCAD的图层管理,关闭高程数据,保留点号。
(4)开始进行地形图的绘制,安装绘图软件后,文件夹中有Word格式的使用说明。
执行下拉菜单“绘图处理/定显示区”确定绘图区域;执行下拉菜单“绘图处理/展野外测点点位”,即在绘图区得到展绘好的碎部点点位,结合野外绘制的草图绘制地物;再执行下拉菜单“绘图处理/展高程点”。经过对所测地形图进行屏幕显示,在人机交互方式下进行绘图处理、图形编辑、修改、整饰,最后形成数字地图的图形文件。通过绘图仪绘制地形图。
4.注意事项
(1)作业前应做好准备工作,全站仪的电池、备用电池均应充足电。
(2)用电缆连接全站仪和计算机时,应选择与全站仪型号相匹配的电缆,小心稳妥地连接,并保证计算机和全站仪中至少有一个设备处于关机状态。
(3)数据处理前,要熟悉所采用软件的工作环境及基本操作要求。
(4)为了方便测量,如果用多个棱镜同时测碎部时,其各棱镜高一定要一致,当某一测点须变棱镜高时,一定要重新输入该点的棱镜高。
(5)草图是内业编绘工作的依据之一,应尽量详细。观测人员要及时与草图记录人员沟通,校对仪器记录的点号是否与草图上记录的点号一致。
(6)检查。设站时检查,仪器对中误差不应大于3mm,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。测量过程中每测量30点左右及收站前,应检查后视方向,也可以在其他控制点上进行方位角或坐标、高程检查。
(7)每次外业观测的数据应当天输入计算机,以防数据丢失;外业绘制草图的人员与内业编绘人员最好是同一个人,且同一区域的外业和内业工作间隔时间不要太长。
(8)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、地形码和信息吗,但严禁修改观测数据,否则须返工量测。对错
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漏数据要及时补测,超限数据应重测。
二) 全站仪电子平板法
进入测区后,根据事先的分工,各负其责。绘图人员首先对测站周围的地形、地物分布情况熟悉一下,便于开始观测后及时在图上标明所测碎部点的位置及点号。仪器观测员指挥跑镜员到事先选好的已知点上准备立镜定向;自己快速架好仪器,连接便携机,量取仪器高,选择测量状态,输入测站点号和方向点号、定向点起始方向值,一般把起始方向值置零;瞄准棱镜,定好方向通知持镜者开始跑点;用对讲机确定镜高及所立点的性质,准确瞄准,待测点进入手簿坐标被记录下来,并现场画图。一般来讲,施测的第一点选在某已知点或已测过的碎部点上,以便检查测量有无问题。若有问题,应从以下几方面查找原因:已知点、定向点的点号是否输错;坐标是否输错;所调用于检查的已知点的点号、坐标是否有误;检查仪器、设备是否有故障等。
在野外采集时,能测到的点要尽量测,实在测不到的点可利用皮尺或钢尺量距,利用便携机(或PDA掌上电脑)的间接量算功能,生成这些测不到的点的坐标。在一个测站上所有的碎部点测完后,还要找一个已知点重测,以检查施测过程中是否存在因误操作,仪器碰动或出故障等原因造成的错误。检查确定无误后,关机、搬站,到下一测站,重新按上述采集方法、步骤进行施测。
一般来说,对电子平板法所画的地形图,还需数字测图软件,在人机交互方式下进行地形图编辑,形成符合规范要求的数字地形图图形文件。通过绘图仪绘制地形图。
三) 地物、地貌的各项要素的表示方法和取舍原则
地形图应表示测量控制点、居民地和垣栅、工矿建筑物及其他设备、交通及附属设施、
管线及附属设施、水系及附属设施、境界、地貌和土质、植被等各项的物、地貌要素,以及地理名称注记等。并着重显示与测图有关的各项要素。地物、地貌的各项要素的表示方法和取舍原则,按现行国家标准地形图图式执行。下面列出了部分地物、地貌的各项要素的表示方法和取舍规则。
1. 测量控制点测绘
(1)测量控制点是测绘地形图和工程测量施工放样的主要依据,在图上应精确表示。 (2)各等级平面控制点、导线点、图根点、水准点,应以展点或测点位置为符号的 几何中心位置,按图示规定符号表示。 2. 居民地和垣栅的测绘
(1)居民地的各类建筑物、构筑物及主要附属设施应准确测绘实地外围轮廓和如实 反映建筑结构特征。
(2)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。
(3)居民地有各种各样的名称,如村名,小区名等,应调查核实后,予以注记。 (4)测绘垣栅应类别清楚,取舍得当。城墙按城基轮廓依比例尺表示,城楼、城门、 豁口均应实测;围墙、栅栏等可根据其永久性、规整性、重要性等综合考虑取舍。
3. 工矿建筑物及其他设施的测绘
(1)工矿建筑物及其它设施的测绘,图上应准确表明其位置、形状和性质特征。 (2)工矿建筑物及其它设施依比例尺表示,应实测其外部轮廓,并配置符号或按图
式规定用依比例尺符号表示;不依比例尺表示的,应准确测定其定位点或定位线,用不依比例尺符号表示。
4. 交通及附属设施的测绘
(1)城市道路为立体交叉或高架道路时,应测绘桥位、匝道与绿地等;多层交叉重
叠,下层被上层遮住的部分不绘,桥墩或立柱视用图需要表示,垂直的挡土墙可绘实线而不绘挡土墙符号。市区街道应将车行道、过街天桥、过街地道的出入口,分隔带、环岛、街心花园、人行道与绿化带会出。
(2)高速公路应绘出两侧围建的栅栏(或墙)和出入口,注明公路名称。中央分隔 带视用图需要表示。
(3)道路通过居民地不宜中断,应按真实位置绘出。
(4)铁路与公路或其他道路平面相交时,铁路符号不中断,而将另一道路符号中断。
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5. 管线测绘
(1)永久性的电力线、电信线均应准确表示,电杆、铁塔位置应实测。当多种线路在同一杆架上时,只表示主要的。
(2)城市建筑区内电力线、电信线可不连线,但应在杆架处绘出线路方向。各种线路应做到线类分明,走向连贯。
(3)污水蓖子、消防栓、阀门、水龙头、电线箱、电话亭、路灯、检修井均应实测中心位置,以符号表示,必要时标注用途。
6. 水系测绘
(1)江、河、湖、海、水库、池塘、泉、井等及其它水利设施,均应准确测绘表示,有名称的加注名称。
(2)水渠应测注渠顶边和渠底高程;时令河应测注河床高程;堤、坝应测注顶部及坡脚高程;池塘应测注塘顶边及塘底高程;泉、井应测注泉的出水口与井台高程,并根据需要注记井台至水面的深度。
(3)测绘水系时,沿水系界线在起点、转折点、交叉点、终点立尺测定。当河流的宽度小于图上0.5mm,沟渠实际宽度小于1m时,以单线表示并注明流向。
7. 境界测绘
(1)县(区、旗)和县以上境界应根据勘界协议、有关文件准确清楚地绘出,界桩、 界标应测坐标展会。
(2)乡、镇和乡级以上国营农、林、牧场以及自然保护区界线按需要测绘。 (3)两级以上境界重合时,只绘高一级境界符号。 8.地貌和土质的测绘
(1)自然形态的地貌宜用等高线表示,崩塌残烛地貌、坡、坎和其他特殊地貌应用 相应符号或用等高线配合符号表示。
(2) 各种天然形成和人工修筑的坡、坎,其坡度在70°以上时表示为陡坎,70°以
下时表示为斜坡。斜坡在图上投影宽度小于2mm,以陡坎符号表示。当坡坎比高小于1/2基本等高距或在图上长度小于5mm时,可不表示。
(3)等高线遇到房屋及其他建筑物时,双线道路、路堤、路堑、坑穴、陡坡、湖泊、 双线河以及注记等均应中断。 9.植被的测绘
(1) 对耕地、园地应实测范围,配置相应的符号表示。同一地段生长有多种植物时,可按经济价值和数量适当取舍,符号配制不得超过三种。
(2)旱地包括种植小麦、杂粮、棉花、烟草、大豆、花生和油菜等的田地,经济作物、油料作物应加注品种名称。
10.注记
(1)地形图上高程注记点应分布均匀,丘陵地区高程注记点间距为图上2-3cm。
(2)山顶、鞍部、山脊、山脚、谷底、谷口、沟底、沟口、凹地、台地、河川湖池岸旁、水涯线上以及其他地面倾斜变换处,均应测高程注记点。
(3)城市建筑区高程注记点应测设在街道中心线、街道交叉中心、建筑墙基角和相应的地面、管道检查井井口、桥面、广场、较大的庭院内或空地上以及其它地面倾斜变换处。
11.地形要素的配合
(1)当两个地物中心重合或靠近,难以同时准确表示时,可将较重要的地物准确表 示,次要地物移位0.3mm或缩小1/3表示。
(2)等高线遇到房屋及其他建筑物,双线道路、路堤、路堑、坑穴、陡坎、斜坡、湖泊、双线河以及注记等均应中断。
(3)当图式符号不能满足测区内测图要求时,可自行设计新的符号,但应在图廊外注明。
六 实习报告和考核
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一) 实习报告
实习结束后,每人应编写一份实习报告,要求内容全面、概念正确、语句通顺、文字简练、书写工整、图表清晰美观,并按统一格式编号并装订成册,与实习资料成果一起上交。要求用A4纸打印,略图中各点的位置要与实际情况相符(如角度、边长等)。实习报告主要包含以下内容。 1. 实习的目的、任务及时间安排
实习(或作业)名称、目的、时间、地点;实习(或作业)任务、范围及组织情况等。 2. 测区概况
测区的地理位置、交通条件、居民、气候、地形、地貌等概况,测区已有测绘成果及资料分析与利用情况、标石保存情况等。 3. 仪器校验资料
仪器校验的方法、记录、计算资料及对仪器质量的评价(全站仪,水准仪的检验)。 4. 图根控制测量 (1)平面控制测量。
① 平面控制网的布设方案及控制网略图(在图中标出各角的角度,各边的距离); ② 选点、造标、埋石方法及情况; ③ 施测技术依据及施测方法; ④ 观测成果质量分析; ⑤ 计算过程表。 (2)高程控制测量。
① 高程控制网的布设方案及控制网略图(在图中标出各相邻点的高差,距离); ② 选点、埋石方法及情况; ③ 施测技术依据及施测方法; ④ 观测成果质量分析; ⑤ 计算过程表。 5. 地形测图
(1)碎部测量方法;
(2)地物和地貌综合取舍情况,测图过程中出现的问题及解决方法; (3)内业编图软件使用技巧等。 6. 实习收获、体会及建议
说明本次实习的收获,实习中发生、发现的问题及处理情况。 7. 实习成果表
控制点成果表等。 二) 实习考核
数字测图实习作为一门独立课程占有2个学分,故在实习结束后,应从学生实习中的思想表现、出勤情况、对数字测图知识的掌握程度、实际作业技能的熟练程度、分析问题和解决问题的能力、任务完成的质量、所交成果资料及仪器工具爱护情况、实习报告的编写水平等方面进行考察,综合评定学生实习成绩。
(1)实习成绩按百分制记录。 (2)实习成绩评定的依据:
①实习期间的表现。主要包括:出勤率、实习态度、是否遵守学校及本次实习所规定的各项纪律、爱护仪器工具的情况。
②操作技能。主要包括:对理论知识的掌握程度,使用仪器的熟练程度,作业程序是否符合规范要求。
③手簿、计算成果和成图质量。主要包括:手簿和各种计算表格是否完好无损,书写是否工整清晰,手簿有无擦拭、涂改,数据计算是否正确,各项较差、闭合差是否在规定范围内。地形图上各类地形要素的精度及表示是否符合要求,文字说明注记是否规范等。
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④实习报告。主要包括:实习报告的编写格式和内容是否符合要求,编写水平,分析问题、解决问题的能力及有无独特见解。
⑤考核。根据所带班级实习的整体情况,进行口试、笔试或仪器操作考核。考核内容由指导教师自行确定。
指导教师应按照以上四项所规定的内容,评定每个学生的实习成绩。 (3)学生如有以下情况时,指导教师还可以视情况严重程度给予处理:
①实习中不论何种原因,发生摔损仪器事故,其主要责任人的实习成绩降1~2档次,同组人员连带一定责任者应适当降低成绩。
②实习中凡违反实习纪律,缺勤天数超过实习天数的三分之一;实习中发生打架事件;私自离校回家;未交成果资料和实习报告等,成绩均记为0分。
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