GPS在數(shù)字地形圖測繪的應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計

1、 畢業(yè)設(shè)計說明書 專 業(yè)： 工程測量與監(jiān)理 班 級： 測量09501 姓 名： 2013 年 12 月 22 日畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目： gps在數(shù)字地形圖測繪的應(yīng)用 設(shè)計條件及要求：畢業(yè)實習是我們在校內(nèi)完成教學計劃所規(guī)定的全部課程和實習、實驗、課程設(shè)計以后的一次綜合性生產(chǎn)技能鍛煉實習。其目的是鞏固和運用所學的全部知識，特別是測繪專業(yè)的理論知識和課程實踐，通過參加實際工作，了解和掌握本專業(yè)的基本知識，鍛煉分析問題和解決問題的實際能力。 設(shè)計時間： 自 12 月 22 日至 12月 28 日 設(shè)計指導人： 杜 強 教研室主任： 李孝文 系 主 任： 蔚永寧 指導人評語： 指導人：_ 年 月 日

2、評閱人評語： 評閱人姓名：_ 技術(shù)職稱：_ 所屬單位：_ 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計答辯委員會畢業(yè)設(shè)計成績評定書專業(yè)班級： 測量09501班 姓名：吳翔 畢業(yè)設(shè)計題目：gps在數(shù)字地形圖測繪的應(yīng)用 經(jīng)畢業(yè)設(shè)計答辯，評定_同學的 畢業(yè)設(shè)計成績?yōu)開。 畢業(yè)設(shè)計答辯委員會 主任委員：_ 年 月 日目 錄第1章 緒 論11.1 引言11.2 地形圖測繪11.3 gps系統(tǒng)簡介21.3.1 gps簡介21.3.2 gps系統(tǒng)的組成31.3.3 gps基本原理3第2章 gps在地形圖測繪中的應(yīng)用42.1 參考基準和作業(yè)依據(jù)42.1.1 坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)42.1.2 作業(yè)依據(jù)42.1.3 控制測量42.2 儀器

3、及軟件72.2.1 測繪軟件的選擇72.2.2 cass軟件開發(fā)的背景72.3 地形圖測繪基本要求、內(nèi)容和取舍82.3.1 基本要求82.3.2 地形圖的內(nèi)容及取舍8第3章 gps數(shù)字測圖的實施103.1數(shù)字測圖的外業(yè)工作的實施103.1.1作業(yè)技術(shù)依據(jù)103.1.2 gps(rtk) 配合全站儀的施測過程介紹103.2數(shù)字測圖的內(nèi)業(yè)工作的實施163.2.1 數(shù)據(jù)傳輸、區(qū)分及數(shù)據(jù)格式163.2.2 數(shù)字測圖內(nèi)業(yè)工作的實施173.3對數(shù)字地圖進行質(zhì)量檢查和質(zhì)量評定183.3.1 數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的內(nèi)容與特點183.3.2數(shù)字化測圖質(zhì)量評價指標體系19結(jié)論20參考文獻21致謝2222第1章 緒

4、論1.1 引言數(shù)字化測圖是近幾年隨著計算機、地面測量儀器、數(shù)字化測圖軟件的應(yīng)用而迅速發(fā)展起來的全新內(nèi)容,廣泛用于測繪生產(chǎn)、水利水電工程、土地管理、城市規(guī)劃、環(huán)境保護和軍事工程等部門。數(shù)字化測圖作為一種全解析機助測圖技術(shù),與模擬測圖相比具有顯著優(yōu)勢和發(fā)展前景,是測繪發(fā)展的技術(shù)前言。目前許多測繪部門已經(jīng)形成了數(shù)字圖的規(guī)模生產(chǎn)。作為反映測繪技術(shù)現(xiàn)代化水平的標志之一,數(shù)字測圖技術(shù)將逐步取代人工模擬測圖,成為地形測圖的主流。數(shù)字測圖技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展,極大的促進了測繪行業(yè)的自動化和現(xiàn)代化進程，使測量的成果不僅有繪在紙上的地形圖,還有方便傳輸、處理、共享的基礎(chǔ)信息,即數(shù)字地圖，它將為信息時代地理信息的應(yīng)用發(fā)展

5、提供最可靠的保障。1.2 地形圖測繪地形圖的測繪主要作業(yè)過程均為三個步驟：數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理及地形圖的數(shù)據(jù)輸出（打印圖紙、提供軟目前在我國，獲取數(shù)字地圖的主要方法有三種：原圖數(shù)字化，航測數(shù)字成圖，地面數(shù)字測圖。但盤等）。這里我們主要講述一下地面數(shù)字化。在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū)或該地區(qū)測繪經(jīng)費比充足，可直接采用地面數(shù)字測圖的方法，該方法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖，是我國目前個測繪單位用得最多的數(shù)字測圖方法。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點是精度高，只要采取一定的措施，重要地物相對于鄰近的控制點的精度控制在5cm內(nèi)是可以做到的。但它所耗費的、物力與財力也是比較大的。隨著測繪科學技術(shù)的發(fā)展

6、,傳統(tǒng)的測圖方法正逐步被不斷涌現(xiàn)的新儀器、新設(shè)備、新技術(shù)、新方法所取代。gps進行數(shù)字化測繪地形圖就是一種行之有效的新方法。隨著gps 定位精度的提高、硬件性能的改善, gps 得到越來越廣泛的應(yīng)用。它不要站間通視,也無需龐大的作業(yè)隊伍,精度高、作業(yè)快、費用省、應(yīng)用靈活。一些先進的接收機和天線技術(shù)把外業(yè)觀測時間壓縮到最短的同時,仍能獲得最優(yōu)的數(shù)據(jù),在靈敏度、可靠性、抗干擾能力方面都有優(yōu)異的表現(xiàn)。靜態(tài)、快速靜態(tài)通過載波相位差分可以達到很高的精度(10-6d10-8d) 。gps 技術(shù)能實時提供觀測點的三維坐標,并達到厘米級的精度。它的普及極大地拓展了gps 的使用空間,使gps 從只能做控制測量

7、的局面中擺脫出來,而開始廣泛運用于工程測量。現(xiàn)在商用gps 接收機可實現(xiàn)20 hz 高速獨立采樣與輸出,整周未知數(shù)初始化時間僅需8 s , 并提供獨立檢核,內(nèi)置鋰電池可支持1 個工作日連續(xù)作業(yè)。gps及電子計算機的普及，及它們在測量儀器中的比例逐漸增大，它們在數(shù)字地形圖、地籍圖的應(yīng)用也在日趨廣泛。地形圖的成圖方法正在逐步的由傳統(tǒng)的白紙法成圖像數(shù)字測圖方向發(fā)展。特別是我國的東部沿海發(fā)達地區(qū)，數(shù)字測圖幾乎占據(jù)了大部分的地形圖測繪。在地形測量中, 傳統(tǒng)的方法是經(jīng)緯儀配合小平板儀的方法, 在小平板儀上進行展點, 再通過手搖數(shù)字化儀得到數(shù)字化圖, 由于受到人為操作誤差的影響, 誤差可達到0.12 mm

8、以上, 對大比例尺的地形圖的精度影響比較大。隨著gps系統(tǒng)的不斷改進, 已經(jīng)達到了比較滿意的精度要求, 可以滿足常規(guī)測量的要求, 尤其對于開闊的地段(主要是田野、公路、河流、溝、渠、塘等) 直接采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的實時動態(tài)定位gps) 測量模式進行全數(shù)字野外數(shù)據(jù)采集。對于樹木較多或房屋密集的村莊等, 采用gps 測定圖根點, 通過全站儀的采集碎部點。1.3 gps系統(tǒng)簡介1.3.1 gps簡介gps實時動態(tài)測量系統(tǒng),它是集技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)、無線電技術(shù)和gps 測量定位技術(shù)為一體的組合系統(tǒng);它是gps 測量技術(shù)發(fā)展中的一個新突破。gps 定位精度高,可以全天侯作業(yè), 每個點的誤差均為不累積

9、的隨機偶然誤差。實時動態(tài)測量的基本思路是: 在基準站安設(shè)一臺gps 接收機,對所有可見gps 衛(wèi)星進行連續(xù)的觀測,并將觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備實時地發(fā)送給用戶觀測站(流動站); 在流動站上, gps 接收機在接收衛(wèi)星信號的同時,通過無線電接收設(shè)備,接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù),然后根據(jù)相對定位的原理實時地計算并顯示出流動站的三維坐標及精度。1.3.2 gps系統(tǒng)的組成gps 系統(tǒng)由基準站、若干個流動站及無線電通訊系統(tǒng)三部分組成?；鶞收景╣ps 接收機、gps 天線、無線電通訊發(fā)射系統(tǒng)、供gps 接收機和無線電臺使用的電源(汽車用12 伏蓄電瓶) 及基準站控制器等部分。流動站由以下幾個部分組成:

10、 gps 接收機、gps 天線、無線電通訊接聽系統(tǒng)、供gps 接收機和無線電使用的電源及流動站控制器等部分。1.3.3 gps基本原理gps 系統(tǒng)包括三大部分:地面監(jiān)控部分、空間衛(wèi)星部分、用戶接收部分,各部分均有各自獨立的功能和作用,同時又相互配合形成一個有機整體系統(tǒng)。對于靜態(tài)gps 測量系統(tǒng), gps 系統(tǒng)需要二臺或二臺以上接收機進行同步觀測,記錄的數(shù)據(jù)用軟件進行事后處理可得到兩測站間的精密wgs -84 坐標系統(tǒng)的基線向量,經(jīng)過平差、坐標轉(zhuǎn)換等工作,才能求得未知的三維坐標?，F(xiàn)場無法求得結(jié)果,不具備實時性。基準站把接收道的所有衛(wèi)星信息（包括偽距和載波相位觀測值）和基準站的一些信息(如基站坐標

11、天線高等) 都通過無線電通訊系統(tǒng)傳遞到流動站，流動站在接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)的同時也接受基準站傳遞的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。流動站完成初始化后,把接收到的基準站信息傳送到控制器內(nèi)并將基準站的載波觀測信號進行差分處理,即可實時求得未知點的坐標。第2章 gps在地形圖測繪中的應(yīng)用2.1 參考基準和作業(yè)依據(jù)2.1.1 坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)（1）平面坐標：1980西安坐標系；（2）高程基準：1985年國家高程基準；（3）世界大地坐標系（wgs84）：itrf97參考框架，參考歷元：2000.00；（4）重力系統(tǒng)：2000國家重力基本網(wǎng)；（5）地球重力場模型：egm96、wdm94。2.1.2 作業(yè)依據(jù)（1）城市測量規(guī)范（cjj

12、 8-99），1999年建設(shè)部；（2）全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程（cjj 73-97），建設(shè)部；（3）1：500、1：1000、1：2000比例尺地形圖圖式(gb/t7929-1995)；（4）測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定ch1002-95；（5）測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標準ch1003-95；（6）技術(shù)設(shè)計書。2.1.3 控制測量1、四等gps控制網(wǎng)技術(shù)要求（1）四等gps網(wǎng)應(yīng)布成具有獨立檢核條件的圖形（如三邊形、四邊形、五邊形、導線網(wǎng)形等）。（2）四等gps網(wǎng)的主要技術(shù)要求執(zhí)行下表規(guī)定。表2.1 四等gps網(wǎng)的主要技術(shù)要求等級平均距離（km）固定誤差（a）比例誤差系數(shù)（110-6）最弱邊相對中誤差四等2

13、10101/45000注：當邊長小于200m時，邊長中誤差應(yīng)小于20。（3）四等gps定位測量的作業(yè)基本技術(shù)要求執(zhí)行下表規(guī)定。表2.2 四等gps定位測量基本技術(shù)要求規(guī)定項目等級觀測方法四等衛(wèi)星高度角（）靜態(tài)15有效觀測衛(wèi)星數(shù)靜態(tài)4平均重復設(shè)站數(shù)靜態(tài)16時段長度（min）靜態(tài)45數(shù)據(jù)采樣間隔（s）靜態(tài)1060（4）四等gps控制網(wǎng)的點位應(yīng)滿足gps觀測要求，同時顧及后續(xù)使用常規(guī)儀器進行加密測量的需要，所選的點必須保證有2個以上方向通視。（5）四等gps控制網(wǎng)觀測采用4臺徠卡雙頻動態(tài)gps接收機進行，基線解算和網(wǎng)平差使用隨gps接收機的軟件進行，計算結(jié)果取位至小數(shù)點后3位。（6）四等gps控制點

14、應(yīng)埋石，并做點之記。瀝青或水泥地面采用規(guī)格為12cm刻有十字的鋼樁標石。其余采用規(guī)格為204040cm，中間放置鋼筋標志的混凝土樁標石。（7）四等gps控制點應(yīng)參照城市測量規(guī)范規(guī)定，測量其高程。2、一、二級gps網(wǎng)技術(shù)要求（1）一、二級gps控制網(wǎng)的點位應(yīng)滿足gps觀測要求，同時顧及后續(xù)使用常規(guī)儀器進行加密測量的需要，所選的點必須保證有2個以上方向通視。（2）一、二級gps網(wǎng)的主要技術(shù)要求執(zhí)行下表規(guī)定。表2.3 一、二級gps網(wǎng)的主要技術(shù)要求等級平均距離（km）固定誤差（a）比例誤差系數(shù)（110-6）最弱邊相對中誤差一級110101/20000二級115201/10000注：當邊長小于200m

15、時，邊長中誤差應(yīng)小于20。（3）一、二級gps定位測量的基本技術(shù)要求執(zhí)行下表規(guī)定。表2.4 一、二級gps定位測量基本技術(shù)要求規(guī)定項目等級觀測方法一級二級衛(wèi)星高度角（）快速靜態(tài)1515有效觀測衛(wèi)星數(shù)快速靜態(tài)55平均重復設(shè)站數(shù)快速靜態(tài)1616時段長度（min）快速靜態(tài)1515數(shù)據(jù)采樣間隔（s）快速靜態(tài)10601060（4）一、二級gps控制網(wǎng)觀測采用3臺徠卡雙頻動態(tài)gps接收機進行，基線解算和網(wǎng)平差使用隨gps接收機的軟件進行，計算結(jié)果取位至小數(shù)點后3位。（5）一、二級gps控制點應(yīng)埋石，并做點之記。瀝青或水泥地面采用規(guī)格為12cm刻有十字的鋼樁標石。其余采用規(guī)格為204040cm，中間放置鋼筋

16、標志的混凝土樁標石。（6）采用高斯投影，選擇通過其余建制鎮(zhèn)中心的中央子午線，并將距離改算到其余建制鎮(zhèn)平均高程面上。（7）一、二級gps控制點應(yīng)參照城市測量規(guī)范規(guī)定，測量其高程。2.2 儀器及軟件2.2.1 測繪軟件的選擇對于一個測繪單位而言，數(shù)字測圖的一個重要的問題是選擇好適合于本單位使用的測繪軟件。因為往往的這個單位用起來很好的軟件，到了別的單位卻不一定適用，所以每個單位對于軟件的選擇問題應(yīng)具體問題具體分析，不能人云亦云。衡量一個成圖軟件的標準，首先要看該軟件是否適合本單位的實際情況；二要看其可操作性，是否界面友好，簡便易學等等；三要看其提供的功能是否適合于本單位。現(xiàn)在的測繪軟件用得最多的主

17、要有三種：一是以清華山維公司與清華大學土木系聯(lián)合開發(fā)的測霸epsw（electronic planetable surveying and mapping system）系列；二是武漢瑞得測繪自動化公司的rdms系列；三是廣州南方測繪儀器公司與廣州開思公司的cass系列與scs系列。下面簡單早已下比較分析。對于已經(jīng)熟悉auto cad的用戶而言，cass系列與scs系列是一個不錯的選折，因為它們基于auto cad平臺開發(fā)的，auto cad的所有功能它都可以用，而auto cad則是世界上大家所共認的繪圖平臺，其編輯功能是有目共睹的5。cass與scs的功能差不多，各有所長與所短。cass的

18、服務(wù)可以說是一個電話隨叫隨到，而scs的服務(wù)在近段時間內(nèi)是無法與其相提并論的。它們均提供三種作業(yè)方式：電子平板方式、原圖數(shù)字化方式及內(nèi)外業(yè)一體化。再cad的基礎(chǔ)上，開發(fā)了許多功能，如量算定點、圖形復制、繪制多功能復合線等。除此之外，還提供了地藉表格會制與圖紙等功能。對于那些即想用電子平板方式作業(yè)，又能在市內(nèi)編輯成圖的單位而言，可以選它。當然這些軟件功能會隨著時間的推移而逐步完善。對這些軟件的認識也只是本人的一管之見。2.2.2 cass軟件開發(fā)的背景目前上的數(shù)字成圖軟件較多，cass軟件便是其中之一。該軟件是南方測繪儀器有限公司在autocad2002上開發(fā)的新一代數(shù)字化地形地籍成圖軟件， 它

19、徹底打通了數(shù)字化成圖系統(tǒng)與,gis的接口，是信息產(chǎn)業(yè)部門認可并普遍使用的通用軟件，可實現(xiàn)地形地物數(shù)據(jù)的自動輸入、處理、分析、顯示、輸出，其市場占有率較高。2.3 地形圖測繪基本要求、內(nèi)容和取舍2.3.1 基本要求1、比例尺測圖比例尺為1：500。2、作業(yè)方式采用南方cass公司研制的cass6.1系統(tǒng)，利用全站儀進行全野外數(shù)字化測量。3、地形圖的精度要求（1）測站點相對于鄰近圖根點的點位中誤差，不得大于圖上0.3mm。（2）地物點相對于鄰近圖根點的點位中誤差不大于圖上0.5mm，鄰近地物點間距中誤差不大于圖上0.4mm。2.3.2 地形圖的內(nèi)容及取舍（1）各等級控制點，按規(guī)范和圖式規(guī)定符號表示

20、。（2）房屋房屋外框線通常由底層的外墻體確定，有柱者以柱外角為準測繪，房屋一般不綜合，應(yīng)逐個表示。各類建筑物及主要附屬設(shè)施原則上按實地輪廓準確表示，當房屋輪廓凸凹小于0.1米，簡單房屋小于0.3米時也可直接連線，但必須確切反映房屋排列特征。街道兩側(cè)臨時性的房屋不表示，院內(nèi)簡陋的小于6平方米的小房可不表示。房屋要注記層次和結(jié)構(gòu)，整幢房屋不同層次的或不同結(jié)構(gòu)的用實線分隔表示。房屋結(jié)構(gòu)注記一般為“砼”、“混”、“磚”、“土”等。磚混結(jié)構(gòu)2層以上的房屋注記為“混”，如：“混2”。落地陽臺按房屋外圍測繪。大于6m2層的室外樓梯應(yīng)表示。（3）獨立地物以相應(yīng)符號表示，有專有名稱的要注明。（4）管線和柵欄桿架

21、為鐵塔的超過35kv以上的高壓線路應(yīng)連線表示。跟權(quán)屬有關(guān)的圍墻、柵欄、鐵絲網(wǎng)、活樹籬笆應(yīng)表示，圍墻高度1米以上的要求表示。（5）道路測區(qū)內(nèi)的公路、大車路、鄉(xiāng)村路、小路、內(nèi)部道路以相應(yīng)符號表示。有名稱的應(yīng)注記名稱。等級以上的公路應(yīng)注記公路等級代碼。大車路、鄉(xiāng)村路取其平均寬度測繪，小路只表示固定的，地塊中臨時小路不表示。道路通過居民地時中斷，應(yīng)按真實位置繪出。堤頂、雙線田埂上的大車路、鄉(xiāng)村路、小路不繪，道路符號在與堤、埂相接處斷開。經(jīng)過村莊的水泥路用街區(qū)線表示或以房邊代替。（6）水系河流及溝渠、池塘應(yīng)按實況用圖式相應(yīng)符號表示，水渠內(nèi)徑寬度大于1米的用雙線渠表示，小于1米的用單線渠表示，渠水流向應(yīng)表

22、示準確。居民地外圍的水井應(yīng)準確表示。河流兩岸的抽水站房子注“抽”，抽水機用相應(yīng)符號表示。（7）地貌土質(zhì)各種天然形成和人工修筑的坡、坎其坡度在70以上時，按陡坎表示；70以下時可表示為斜坡。坡、坎只表示比高在1.0米以上的。加固的坡、坎以加固符號表示。（8）正確表示各種植被，并以地類界圈出其范圍，林地、果園除配置符號外，注記樹種。（9）正確調(diào)注廠礦企事業(yè)單位、居民地、河流、溝等地理名稱。第3章 gps數(shù)字測圖的實施3.1數(shù)字測圖的外業(yè)工作的實施3.1.1作業(yè)技術(shù)依據(jù)全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程(cjj 73 79) ; 城市測量規(guī)范(cij 8 99), 1 500 , 1 1000 , 1 2

23、000 地形圖圖式; gb/ t7929 1995。平面基準采用1954 年北京坐標系;高程基準采用1956 年黃海高程系。3.1.2 gps(rtk) 配合全站儀的施測過程介紹1、測區(qū)的基本情況本測區(qū)位于某市，較為便利，測區(qū)地勢較為平坦, 測區(qū)內(nèi)樹木較多給測量工作帶來一定的困難。測區(qū)布設(shè)4個已知的三等gps控制點，作為測區(qū)平面控制的起算點。2、收集測區(qū)的資料進入測區(qū)之前要收集測區(qū)控制點資料，包括控制點的坐標、等次、中央子線、坐標系統(tǒng)，是常用控制網(wǎng)還是gps控制網(wǎng)、控制點的點之記、控制點的地形和周圍環(huán)境是否可作為rtk基準參考站。3、rtk基準站的設(shè)定為了保證rtk測量的精度和速度，選擇一個環(huán)

24、境良好的基準站是至關(guān)重要的，也是順利實施rtk的關(guān)鍵，基準站的安置應(yīng)滿足下列條件：基準站應(yīng)有正確的已知坐標?；鶞收緫?yīng)選在點位穩(wěn)固、方便架設(shè)儀器的地方。基準站應(yīng)選在地勢較高（也不必太高，還要交通方便），較為開闊周圍無高度角超過10的障礙物，有利于衛(wèi)星信號的接收和數(shù)據(jù)鏈的發(fā)送的位置。為防止數(shù)據(jù)鏈丟失以及多路徑效應(yīng)的影響，基準站周圍應(yīng)無gps信號反射物（大面積水域，大型建筑物等）、高壓線、電視臺、無線電發(fā)射臺、微波站等干擾源?；鶞收驹O(shè)置的過程：（1）在基準站對中整平安置好拓普康gps接收機，連接發(fā)射電臺、電臺天線和電瓶，量取gps天線高；（2）gps開機，ranger手簿開機，運行手簿上的surve

25、y pro軟件，選擇屏幕上的“create a job”，設(shè)置好點名、長度單位和角度單位，然后選擇“finish”按扭，隨后設(shè)置“settings”和“survey”，選擇好手簿上的參數(shù)，最后進入“base setup”頁面，輸入儀器高和該點的坐標，按“ok”鍵后，關(guān)閉該窗口，基準站設(shè)置便操作完畢。（3）gps測量基準站的操作流程如圖3.1所示。在基準站安置儀器gps接收機設(shè)置基準站設(shè)置圖3.1 gps基準站的操作流程gps基準站接線圖如圖3.2所示。電源電 臺手簿電瓶gps天線gps接收機電臺天線antpwr 圖3.2基準站接線圖4、 gps流動站設(shè)置（1）把發(fā)射電臺、電臺天線、手簿和電池連

26、接好；（2）gps開機，ranger手簿開機，運行手簿上的“survey pro”軟件，點擊“create new job”鍵，輸入點名：rtkrover，往下選擇角度單位和長度單位；點擊“finish”按扭，進入另一個窗口，選擇該窗口中的“new”點擊“settings”，從而設(shè)置參數(shù)，設(shè)置完畢以后，返回到最初頁面，即rtk流動站設(shè)置完畢。（3）gps流動站的操作流程如圖3.3所示。連接流動站背包gps接收機設(shè)置讀入基準站坐標流動站設(shè)置點測量圖3.3 gps流動站操作流程圖5、圖根控制測量測區(qū)xxkm共布設(shè)圖根點x點。圖根點測設(shè)采用目前比較先進的 rtk實時定位系統(tǒng)進行布設(shè)，儀器使用南方靈銳

27、s82接收機進行作業(yè)。觀測過程中，在不同的觀測站上，首先對等級點進行檢測，檢查其坐標及高程精度滿足要求后才開始新的作業(yè)。在局部隱蔽或建筑密集區(qū)，則采用圖根輻射的方法進行圖根點加密。采用gps-rtk衛(wèi)星快速定位方法測設(shè)圖根點時，每點至少有1個以上的通視方向；聯(lián)測了3個以上等級控制點作為校正點，并至少對一個以上的控制點用rtk測量的三維坐標與已知值進行比較，平面較差在5cm以內(nèi)，高程較差在7cm以內(nèi)時，才進行rtk圖根測量。測量中流動站與基準站間的距離均未超過5 km，流動站的測量范圍均在校正點控制的范圍內(nèi)。 觀測前直接在儀器上設(shè)置各類參數(shù)，所采集的數(shù)據(jù)自動記錄，觀測數(shù)據(jù)等一系列的改正及坐標計算

28、均由儀器自動完成，作業(yè)結(jié)束后傳輸坐標到計算機內(nèi)。圖根輻射點的布設(shè)、觀測及計算：本測區(qū)采用全野外數(shù)字化測圖，圖根輻射點在施測過程中，根據(jù)實地測圖的需要進行布設(shè)，其觀測數(shù)據(jù)等一系列的參數(shù)設(shè)置、改正及坐標計算均由儀器自動完成，然后通訊到計算機內(nèi)。6、控制測量（1）gps點的選擇及gps控制網(wǎng)的布設(shè)考慮測區(qū)范圍較小,依據(jù)全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范及gps點位布設(shè)的要求，本次布網(wǎng)以e 級gps 控制網(wǎng)作為測區(qū)的首級控制。該網(wǎng)布設(shè)了4個e級gps控制點，分布在測區(qū)的邊界的主干道上。本gps 控制網(wǎng)以同步環(huán)為基本單元,采用邊連接方式。（2）gps的外業(yè)觀測采用三臺南方gps接收機按照規(guī)范和要求已靜態(tài)方式進行同步觀

29、測。觀測時按照觀測前做好的觀測計劃利用對講機相互聯(lián)絡(luò), 同時開機并認真及時地逐項填寫測量手簿中的各項內(nèi)容。（3）gps基線向量的解算gps 基線向量的解算采用南方公司提供的隨機軟件進行。對當天采集的數(shù)據(jù)在當天晚上及時地傳輸?shù)接嬎銠C中, 并檢查外業(yè)記錄和輸入點號、點名。檢查測前和測后天線高是否有變, 取其均值輸入天線高, 對同步環(huán)、異步環(huán)閉合差及復測基線進行檢查, 以便發(fā)現(xiàn)不合格成果。根據(jù)情況決定淘汰、重測或補測, 該網(wǎng)各條基線均符合精度要求。（4）gps 平差計算及檢核gps 控制網(wǎng)的平差計算也采用南方公司提供的隨機軟件進行。三維無約束平差采用wgs84 橢球, 參考坐標系采用wgs84 坐標

30、系。根據(jù)基線解算成果, 首先進行三維無約束平差, 然后以g16和g17兩個三等已知gps 點的平面坐標和高程作為該網(wǎng)的起始數(shù)據(jù)進行三維約束平差。（5）高程檢測在測圖前, 用gps對兩個已知的水準點進行檢測，g16點的已知高成為100.00m檢測值為100.01；g17點已知高程為99.99m檢測值為100.01m與已知值相比較，均在限差范圍內(nèi)，說明利用gps 進行圖根高程測量精度是可靠的。（6）圖根控制測量觀測待定點之前我們設(shè)置機內(nèi)精度，我們設(shè)置機內(nèi)精度指標預(yù)設(shè)位點位中誤差+2.0cm，高程中誤差+3.0cm 。觀測時注意點位幾何圖形強度因子，每個控制點觀測兩次，雙觀測值的點位坐標差值+5cm

31、 ，取中數(shù)作為最終結(jié)果。為了科研需要，所有控制點均施測水準高程（外圍三等內(nèi)部四等），所以我們在觀測時隨時檢查點的gps高程。在數(shù)字測圖時，對所有的控制電（包括e級點）進行了gps觀測。經(jīng)過比較后可以看出，平面精度完全可以滿足城市一等要求，待定點舉起算點（基準點）超過1公里時，gps觀測高程百分之九時可以滿足四等要求（作業(yè)半徑小于6公里），gps高程完全可以滿足圖根點和地形測圖的需要。7、碎部測量數(shù)字測圖中，碎部測量的主要方法為極坐標法，在實測得多數(shù)碎部點的坐標后，可以用軟件中的方向交會、距離交會、十字尺測量法或兩算定點等方法來取得其余各點的坐標，在輔以軟件中的偏移、拷貝、延伸等功能，得到最后的

32、圖形。在本次地形圖測繪中，沒有專門進行圖根控制測量這一環(huán)節(jié)，而是利用gps實時動態(tài)定位功能隨時為全站一測圖提供圖根點。按照城市測量規(guī)范中地形測量的要求進行地形圖的碎部測量。測量方法是全站型速測儀與動態(tài)全球定位系統(tǒng)gps 聯(lián)合進行地形要素的自動采集和存儲,并通過成圖軟件進行機助成圖。對于開闊的地段(主要是田野、公路、河流、溝、渠、塘等) 直接采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的實時動態(tài)定位(gps) 測量模式進行全數(shù)字野外數(shù)據(jù)采集。實地繪制地形草圖,對于樹木較多或房屋密集的村莊等采用gps 給定圖根點位,利用全站儀采集地形、地物等特征點,實地繪制草圖,回到室內(nèi)將野外采集的坐標數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸線傳輸?shù)接嬎銠C,

33、根據(jù)實地繪制成草圖,經(jīng)人機交互編輯后由計算機自動生成數(shù)字地圖。8、外業(yè)操作的一些注意事項（1）在地形測圖中, 對全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)基準站的要求：1）應(yīng)將基準站架設(shè)在測區(qū)的中央, 并遠離高壓線和無線電發(fā)射塔50 m 以上。根據(jù)已知點進行點位校正和檢核gps的可靠性。2)基準站上的儀器應(yīng)精確對中, 嚴格整平, 整平精度偏差不超過半格, 對中不超過1 mm 。3)接收機接收衛(wèi)星的高度角應(yīng)設(shè)置為15。4)基準站天線高度應(yīng)在3 個方向上量取3 次, 互差 3 mm , 取其平均值作為基準站的天線高度, 取至mm 。（2）在地形測圖中對流動站的技術(shù)要求：1) 衛(wèi)星高度角13。2) 觀測衛(wèi)星個數(shù)不 5 顆。3

34、) 流動站應(yīng)在基準站控制轉(zhuǎn)換范圍以內(nèi), 距離基準參考站 圖上012 mm (實地20 cm)7)運用gps 給定圖根點時, 應(yīng)盡量選擇通視良好, 且易于儀器搬運和操作的圖根點, 因此平房以及十字路口是比較理想的圖根點選擇的位置, 切記給定后視點作為檢測。3.2數(shù)字測圖的內(nèi)業(yè)工作的實施3.2.1 數(shù)據(jù)傳輸、區(qū)分及數(shù)據(jù)格式1、rs -232c接盡管現(xiàn)在一些先進的gps 接收機配置了如usb 接口、ir 紅外接口和數(shù)據(jù)存儲卡等方式進行數(shù)據(jù)存儲和通訊。但將測量數(shù)據(jù)存儲在gps 接收機自帶的存儲器中,通過rs -232c 接口與個人計算機進行數(shù)據(jù)傳輸仍是目前使用最多的一種方法。在使用rs -232c 標

35、準插頭實現(xiàn)連接之前, 用戶必須根據(jù)已有的dte 及dce 的具體說明,做好匹配的調(diào)整工作。對數(shù)據(jù)線上所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式、rs -232c 標準并沒有嚴格的規(guī)定。所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率是多少、有無奇偶校驗位、停止位為多少、字符代碼采用多少位等問題,應(yīng)由發(fā)送方與接受自行商定,達成一致的協(xié)議。大多數(shù)全站儀使用6 針接口與個人計算機進行通訊。下面我們一本次測圖所使用的萊卡gps為例，說明全站儀與pc機之間的連接。請注意儀器使用的接口類型與引腳定義方式要查一下,有些儀器廠商會使用非標準接口類型和定義方式, 一般會在儀器操作手冊附錄里說明。2、數(shù)據(jù)格式gps數(shù)據(jù)輸入pc 機后以ascii 碼文件形式保存?？梢愿鶕?jù)

36、數(shù)據(jù)位及提示符區(qū)分并顯示出來, 萊卡數(shù)據(jù)傳輸軟件有這一功能,一般在數(shù)據(jù)下載之后自動完成。使用萊卡數(shù)據(jù)傳輸軟件上傳的數(shù)據(jù)還不能直接應(yīng)用到cass5.1軟件上。需要將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成cass5.1軟件的接受的格式。cass5.1軟件接受的是*.dat各式的文件。數(shù)據(jù)的格式為：點號，編碼，y坐標，x坐標，高程。其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程，首先將萊卡數(shù)據(jù)傳輸軟件下載的數(shù)據(jù)保存為*.txt格式文件；然后用microsoft excel打開文件進行編輯，將x、y數(shù)據(jù)列對換位置，以及設(shè)置列寬和小數(shù)位保留位數(shù)，保存為*.txt格式文件；然后打開文件進行編輯，將數(shù)據(jù)列之用“，”間隔，保存為*.dat格式文件。3、南方軟件數(shù)據(jù)

37、下載根據(jù)南方軟件(cass)功能可以直接將萊卡gps采集的數(shù)據(jù)展點到南方軟件中。其主要過程為：將gps通過數(shù)據(jù)傳輸線與連接,打開gps開關(guān)進入屏幕菜單選擇“通訊”功能,改變通訊設(shè)置與計算機的測量軟件匹配,下載全站儀數(shù)據(jù)。下載的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成cass專用各式的坐標數(shù)據(jù)。3.2.2 數(shù)字測圖內(nèi)業(yè)工作的實施1、繪制坐標格網(wǎng)進行cass參數(shù)設(shè)置中的圖框設(shè)置，使用繪圖處理菜單中標準圖幅或任意圖幅命令來繪制圖廓。按要求輸入繪圖比例尺及相應(yīng)圖框參數(shù)即可得到圖框。2、選擇測點點號定位成圖法移動鼠標至右側(cè)屏幕菜單區(qū)之“測點點號”項，按左鍵，選中點號坐標數(shù)據(jù)文件名后，按“打開”,即可完成讀點工作。3、控制點展繪點

38、擊繪圖處理菜單中的“展野外測點點號”，點擊對應(yīng)的坐標數(shù)據(jù)文件名，按“打開”，便可在屏幕上展出野外測點的點號。4、地形地物繪制使用工具欄中的各種工具進行局部放大以便編輯，根據(jù)所測地物點的點號及野外作業(yè)時繪制的草圖，到右側(cè)屏幕區(qū)選擇相應(yīng)的地形圖圖式符號來繪制地物。一般繪圖順序為：先繪各種控制點、道路、水渠、河流等，使圖有個大致輪廓；其次繪房屋、獨立地物、植被、管線設(shè)施等。為避免非法操作或突然斷電造成數(shù)據(jù)丟失，工作中要保持經(jīng)常存盤的習慣。系統(tǒng)中所有地形圖圖式符號都是按圖層來劃分的。cass5.1中的地形地物所在圖層是自動生成的，因此不能隨意修改圖層名，否則將導致地物編碼信息錯誤或丟失；也不可隨意修改

39、地物的圖層屬性。所有表示測量控制點的符號都放在“控制點”層，所有表示獨立地物的符號都放在“獨立地物”。如果需要在點號定位的過程中臨時切換到坐標定位，可以按“p”鍵，這時進入坐標定位狀態(tài)。想回到點號定位狀態(tài)時再按“p”鍵即可。陡坎、水渠、圍墻上的小觸角生成在繪圖方向的左側(cè)。出現(xiàn)錯向時可用線型換向功能修改。5. 高程點展繪點擊“繪圖處理”菜單下的“展高程點”，彈出數(shù)據(jù)文件對話框，選取目標文件，按“打開”，命令區(qū)提示：“注記高程點的距離（m）：”直接回車，表示不對高程點注記進行取舍，全部展出來。具體情況根據(jù)繪圖比例尺及地形可選3040m。再將標高注記與地形地物相重疊的移動一下，使顯示更清楚。繪等高線

40、必須先將野外測的高程點建立數(shù)字地面模型(dtm)，然后在數(shù)字地面模型上由計算機自動勾繪出高精度等高線。5、文字注記注記文字，用鼠標點擊右側(cè)菜單的“文字注記”項，依提示輸入文字高度、注記內(nèi)容、注記位置，完成文字注記。關(guān)閉“zdh”圖層，對圖紙進行全面整飾，繪圖工作即可完成。6、繪圖輸出點擊“文件”菜單下的“繪圖輸出”項，對“打印設(shè)備”“打印設(shè)置”各項選擇設(shè)置后，可通過“完全預(yù)覽”和“部分預(yù)覽”查看出圖效果，滿意后按“確定”即可出圖。7、內(nèi)業(yè)操作應(yīng)注意的問題下載外業(yè)數(shù)據(jù)文件, 用excel 或word 處理成符合cass 的格式文件, 注意保存時應(yīng)為*.dat 格式。在cass5.1下展點。內(nèi)業(yè)處

41、理時, 是否擬合看情況而定, 兩點距離較大時擬合效果較好, 兩點距離較小時擬合會使繪出圖形不遵循原來的地物、地貌, 差異很大, 需靈活采用。當然內(nèi)業(yè)者應(yīng)熟練掌握autocad 的基本功, 對cass 中每種地物、地貌能迅速調(diào)用, 確保每天所測的外業(yè)當天內(nèi)業(yè)能處理完成, 發(fā)現(xiàn)問題及時與外業(yè)聯(lián)系解決。3.3對數(shù)字地圖進行質(zhì)量檢查和質(zhì)量評定3.3.1 數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的內(nèi)容與特點根據(jù)數(shù)字地圖的特點和用途；衡量其質(zhì)量的指標體系應(yīng)該在傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖的基礎(chǔ)上加入新的內(nèi)容，下面分析數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的內(nèi)容與特點。1、數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的內(nèi)容數(shù)字化測圖實現(xiàn)了地形圖的數(shù)字化、信息化，測量結(jié)果是以可識別的數(shù)字代碼

42、系統(tǒng)來反映地表各類屬性特征。因此，數(shù)字化測圖質(zhì)量評價除與模擬法測圖質(zhì)量評價具有相同的評價內(nèi)容外，還具有其特有的評價內(nèi)容。主要包括：(1)地物分層的合理性；(2)地物屬性代碼選擇的正確性；(3)閉合圖形的封閉性；(4)結(jié)點的匹配精度；(5)圖形拓撲關(guān)系的正確性；(6)地物各層是否有重復的要素；(7)地物各層是否有混層現(xiàn)象；(8)圖形編輯的完整性；(9)各層顏色選擇的正確性；(10)數(shù)據(jù)文件名稱，數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)組織的正確、完整性；2、數(shù)字化測圖質(zhì)量評價的特點數(shù)字化測圖是利用先進的儀器，通過測量獲取可供傳輸、處理、共享的數(shù)字地形信息，即獲取以計算機磁盤為載體的數(shù)字地形圖。數(shù)字化測圖實現(xiàn)了測量的高精度， 測量精度在成圖過程中無損失，利用計算機軟件成圖，可以做到符號、文字、注記等符合規(guī)范要求，等高線通過自動擬合處理光滑美觀，實現(xiàn)了圖面的規(guī)范化。3.3.2數(shù)字化測圖質(zhì)量評價指標體系從影響數(shù)字化測圖質(zhì)