大比例尺地形图的测绘论文

大比例尺地形图的测绘

       专　　业：测绘工程技术

班　　级：测绘1131班　

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学　　号：************

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二零一三年十月十七

第一章概述

1.1   大比例地形图的发展方向

随着科技不断发展,测绘技术不断更新,测绘大比例尺地形图的方法多年来由传统的平板白纸测图、经纬仪测图等发展到现在的全站仪配合绘草图、全站仪配合测图精灵或笔记本电脑进行野外数字化成图的方法,在技术和精度上都有很大的提高。同时,GPS实时动态定位(RTK)技术被广泛应用于测量上,测绘大比例尺地形图的精度和效率越来越高。近几年,测量数字化技术的飞速发展,测量领域的高精尖仪器越来越多,三维激光扫描仪就是其中的一种,它的发展更推动了地形测绘向高科技立体图形的发展。平板白纸测图是将测得的观测值用图解的方法转化为图形。这一转化过程几乎都是在野外实现的,即使是原图的室内整饰一般也要在测区驻地完成,劳动强度较大,而且转化过程使测得的数据达到的精度大幅降低。特别是在信息剧增,建设日新月异的今天,一纸之图已难载诸多图形信息,修改也极不方便,实在难以适应当前经济建设的需要，当前的测绘工作基本使用全站仪和RTK来完成。

1.2   数字测图的基本原理

数字化测图（Digital Surveying and Mapping，简称DSM）是以电子计算机为核心，以测绘仪器和打印机等输入、输出设备为硬件，在测绘软件的支持下，对地形空间数据进行采集、传输、编辑处理、入库管理和成图输出的一整套过程。

利用电子全站仪在野外进行数字化地形数据采集，并机助绘制大比例尺地形图的过着，简称为数字测图。

传统的测图的方法是：→外业测量地物地貌特征点→在图纸上展绘碎步点→按点之间关系连线，显示地物地貌→按碎步点高程，手工内插描绘等高线

数字测图则由计算机自动完成这样的测绘过程。不难看出，要完成自动测图，必须赋于点的三类信息：

（1）点的三维坐标；一般以（X，Y，H）表示；

（2）点的属性，告诉计算机这个点是什么点（地物点，还是地貌点，…）；

（3）点的连接关系，与哪个点相连，连实线或虚线，从而得到相应的地物。

在外业测量时，将上述信息记录存储在计算机中，经计算机软件处理（自动识别、检索、连接、调用图式符号等），最后得到地形图。一幅图的各种图形都是以数字形式来存储。根据用户的需要，可以输出不同比例尺和不同图幅大小的地形图、地籍图、资料分布图等。

第二章   外业工作情况

2.1   外业观测

外业观测是指利用GPS接收机采集来自GPS卫星的导航信号，其作业过程大致可分为天线安置，接收机操作和观测记录，外业观测应严格按照技术设计时所拟定的观测计划进行实施，只有这样，才能协调好外业观测的进程，提高工作效率，保证测量成果的精度。为了顺利地完成观测任务，在外业观测之前，还必须对所选定的接收设备进行严格的检验天线的妥善安置是实现精密定位的重要条件之一，其具体内容包括：对中、整平、定向并量取天线高[4]。实际上，目前GPS接收机的自动化程度相当高，一般仅需按动若干功能键，就能顺利地自动完成测量工作；并且每做一步工作，显示屏上均有提示，做到实时记录，减少外业操作量，观测记录的形式一般有两种：一种由接收机自动形成，并保存在机载存储器中，供随时调用和处理，这部分内容主要包括接收到的卫星信号、实时定位结果及接收机本身的有关信息。另一种是测量手簿，工作量大，需要有人随时记录，其中包括观测时的气象元素等其他有关信息。观测记录是GPS定位的原始数据，也是进行后续数据处理的惟一依据，必须妥善保管。

2.2   测图的方法

外业的测量主要为距离、高程、高差、角度、碎部测量等。在高程、高差的测量中（其主要是水准测量），将仪器调平，以A点的高程为已知HA,作为后视读数a，B点为前视读数b，则高差为后视读数减去前视读数，即hAB=a-b.则B点的高程HB=HA+hAB.此即为水准测量的仪高法，为了使测量更准确，采用变动仪器高法，及双面尺法来检测结果的准确性，还有，为了使各个点相互数据连在一起，采用闭合水准路线。以闭合高差为零（或在零附近）则符合测量的要求，也用往返观测的方法改正，并减了测量的距离，使读数更加准确。而测水平角测量采用测回法，并且取两个测回为准，测出水平角。或者将仪器对中整平，建立测站，然后进行碎部点的采集，碎部点应选地貌地物的特征点，对于地物，碎部点应选在地物轮廓线的方向变化处，如墙角点，道路转折点，交叉点，河岸线转弯点以及地物的中心点等。连接这些特征点，便得到与地物相似的地物行状。对于地貌来说，碎部点应选在最能反映地貌特征的山脊线山谷线等地性线上，如山顶，鞍部，山脊，山谷，山坡，山脚等坡度变化和方向变化处，根据这些点的高程勾画等高线，则可使这些地貌表现出来。

2.3   仪器的使用

首先架设仪器，进行对中整平，新建工程建立测站，进入测站点信息输入屏幕，输入该测站点的详细信息: 点号、仪器高、点号编码，并确认。若该点信息已经存放在创建的作业中，则系统自动调用该点的坐标和高程,若文件中没有该点信息，则屏幕显示坐标和高程输入屏幕，此时输入以上测站点信息，便设置完成。然后进入后视点信息输入屏幕，输入后视点号,若内存中已有该点的信息,则屏幕显示后视方位角。若文件中无该点信息，屏幕提示你输入该点的坐标。然后按屏幕提示照准后视目标，将水平度盘归零,然后确认，便完成后视点信息设置。下面就进入碎部点数据采集屏幕，第一个点的测量需要置入碎部点点号和反射棱镜高，然后照准碎部点所立对中杆,按确认键开始测量。待坐标显示于屏幕上后, 按相应的确认键,测量碎部点的信息自动存储于上述创建的作业文件中。此时观测员用对讲机将该点的点号报告给立镜员，立镜员听到后就可以移动到下一个测点上。再次出现测量屏幕,其碎部点点号递增,默认上一个碎部点的反射棱镜高, 并准备下一次测量。如此反复将各个碎部点测量出来,用于地形图、地籍图或断面图的绘制。

2.4   注意事项

1、开工前应检查仪器箱背带及提手是否牢固。

2、开箱后提取仪器前，要看准仪器在箱内放置的方式和位置，装卸仪器时，必须握住提手，将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时，请握住仪器提手和底座，不可握住显示单元的下部。切不可拿仪器的镜筒，否则会影响内部固定部件，从而降低仪器的精度。应握住仪器的基座部分，或双手握住望远镜支架的下部。仪器用毕，先盖上物镜罩，并擦去表面的灰尘。装箱时各部位要放置妥帖，合上箱盖时应无障碍。

3、在太阳光照射下观测仪器，应给仪器打伞，并带上遮阳罩，以免影响观测精度。在杂乱环境下测量，仪器要有专人守护。当仪器架设在光滑的表面时，要用细绳（或细铅丝）将三脚架三个脚联起来，以防滑倒。

4、当架设仪器在三脚架上时，尽可能用木制三脚架，因为使用金属三脚架可能会产生振动，从而影响测量精度。

5、当测站之间距离较远，搬站时应将仪器卸下，装箱后背着走。行走前要检查仪器箱是否锁好，检查安全带是否系好。当测站之间距离较近，搬站时可将仪器连同三脚架一起靠在肩上，但仪器要尽量保持直立放置。

6、搬站之前，应检查仪器与脚架的连接是否牢固，搬运时，应把制动螺旋略微关住，使仪器在搬站过程中不致晃动。

7、仪器任何部分发生故障，不勉强使用，应立即检修，否则会加剧仪器的损坏程度。

8、元件应保持清洁，如沾染灰沙必须用毛刷或柔软的擦镜纸擦掉。禁止用手指抚摸仪器的任何光学元件表面。清洁仪器透镜表面时，请先用干净的毛刷扫去灰尘，再用干净的无线棉布沾酒精由透镜中心向外一圈圈的轻轻擦拭。除去仪器箱上的灰尘时切不可作用任何稀释剂或汽油，而应用干净的布块沾中性洗涤剂擦洗。

9、湿环境中工作，作业结束，要用软布擦干仪器表面的水分及灰尘后装箱。回到办公室后立即开箱取出仪器放于干燥处，彻底凉干后再装箱内。

10、冬天室内、室外温差较大时，仪器搬出室外或搬入室内，应隔一段时间后才能开箱。

第三章　内业数据处理

3.1   南方CASS7.0测图软件

南方CASS测图软件是在AUTOCAD平台下开发的，现在所使用的CASS7.0，广泛用于地籍测量，界址点的自动顺序生成，各种报表合理美观。

基本功能：a绘制数字化地形图、地籍图、规划图；b绘制等高线；c图形和文本同时保存；d数据顺利进入GIS；e进行数字化的图纸管理；f绘制纵横断面图，计算土方量；g提取坐标，计算距离、统计面积；h接收扫描栅格图像。

特点：a可同时编辑多幅图形、图形间可复制实体；b图形带属性、比例尺在图上可任意缩放；c图形信息可以文本形式存放，可进GIS；d图层、编码、野外操作码、图式符号可由用户定义；e图形包含骨架，可轻松编辑修改地物；f切割图幅十分方便，只要输入图幅左下角坐标。

3.2   CASS大比例尺数字作业成图步骤

草图法的工作步骤：定显示区，选择测点点位成图法，展野外测点点号，绘制图根点，绘制交通设施，绘制居民点，绘制地物，绘制水系设施，绘制管线设施，绘制植被园林，绘制地貌土质，（上面的碎部点的绘制并不是一定非要按照书写顺序，根据需要可以自行决定）。

绘制等高线，展高程点（“注记高程点的距离（米）”）如果 直接按回车，表示不对高程点的注记进行取舍，全部都要展出来；如果采集的高程点过于密集，可以使用该项，即可输入点间距（注记高程点的距离），进行取舍，建立DTM，绘制等高线，删三角网，等高线的修剪，加文字注记，加图框，绘图输出。

第四章   心得体会

过去的这段时间中，在郑照玉老师的带领下我们开始了论文的编写。工程测量这门课，是需要理论与实际结合的。实习是大学生活的第二课堂，是检验真理的试金石。我感觉获得的知识很多。懂得了很多知识，许多在课堂上十分迷茫的知识点，在通过这次论文的编写后豁然开朗，能够熟练的操作实验仪器，少了几分迷茫，多了几分明朗，少了隔阂，多了交流，增进了友谊，学到了知识，充实了自己。实践出真知，这才是一切的真理。我更直观接触到了测绘工程技术这个学科，也为我们今后走上工作岗位后，更好更快地使用仪器测量奠定了坚实的基础。也让我们明白了测绘工程技术专业的实际操作性强的特点，触发我们今后要更加努力学习专业知识，并要加强理论与实践相结合的方式方法，从本质上提高自己的专业水平。

参考文献

[1]李宝莹，刘星，周波灯编著，大比例数字化测图技术，成都：西南交通大学出版社，2009。

[2] 蒋辉，数字化测图技术及应用，长沙：国防科技出版社，2006。

[3]谢刚生， 数字化成图原理与实践，西安地图出版社，2000。

[4]吴胜强，大比例尺数字化地形图测绘方法的探讨，山西建筑第36卷第18期第353页，2010.6。

[5]陈振虎，大比例尺地形图在工程测量中的应用实例，大科技第6期，2012。

[6]金晓忠，平坦地区大比例尺地形图修测的数字综合法及应用，测绘技术装备第4期，2008年。

[7]米鸿燕，蒋兴华著GPS-RTK技术在测绘大比例尺地形图的应用探讨，昆明冶金高等专科学校学报第3期，2005年。

[8]周坤，GPS（RTK）在大比例尺地形图中的应用研究，山西建筑第17期，2012。

[9]张世强，姚德龙著测量坐标系对大比例尺地形图的影响及对策，山西建筑第23期，2012年。

致谢

这篇论文的完成是在我们的导师郑照玉老师的细心指导下进行的。在每次设计遇到问题时老师不辞辛苦的讲解才使得我的设计顺利的进行。从设计的选题到资料的搜集直至最后设计的修改的整个过程中，花费了郭老师很多的宝贵时间和精力，在此向导师表示衷心地感谢！导师严谨的治学态度，开拓进取的精神和高度的责任心都将使学生受益终生！

 还要感谢帮助过我构思的几位同学，是你们在我平时设计中和我一起探讨问题，并指出我设计上的误区，使我能及时的发现问题把设计顺利的进行下去，没有你们的帮助我不可能这样顺利地结稿，在此，我要感谢郑照玉老师和对我在论文编写中作出极大帮助的同学，并感谢学校给了我这次检查、提高自己的机会。

表4

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