1大庆市西城区11000地形图测绘设计书.docx
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1大庆市西城区11000地形图测绘设计书
大庆市西城区1:
1000地形图测绘
技术设计书
国家测绘局第二大地测量队
二○○二年八月
大庆市西城区1:
1000地形图测绘
技术设计书
批准单位:
设计单位:
国家测绘局第二大地测量队
审批意见:
副队长:
马林波
二○○二年八月
审批人:
主要设计人:
肖蒙
二○○二年月二○○二年八月
目录
1任务概述0
1.1任务来源0
1.2测区概况0
1.3工作内容1
1.4已有资料情况2
1.5采用的基准2
1.6作业技术依据3
1.7关键过程和特殊过程识别3
2设计方案4
2.1生产组织4
2.2精度要求4
2.3控制测量5
2.4地形测图8
2.5地形图数字化12
3质量检查18
4上交资料18
1任务概述
1.1任务来源
为满足城市规划的需要,国家测绘局第二大地测量队受大庆市规划局委托,承担大庆市西城区约24平方公里、96幅1:
1000地形图的测图工程。
1.2测区概况
测区位于大庆西部(西城区),测区北半部为大庆市让胡路区,大庆石油管理局在测区中间。
测区内地势平坦,平均高程在140米—150米之间。
测区内交通状况较好,西干路纵贯整个测区,西滨路横穿测区北部,市区街道与测区内的油田专用公路形成道路网。
测区内的公路多为沥青及水泥路面,交通方便。
测区内北半部为让胡路区,居民住宅稠密、整齐。
房屋毗连成片。
呈街区式排列。
测区南部除红旗村、盖家屯外有少量建筑物。
测区内分布较大的水泡子有王连科西泡、东葫芦泡。
王连科西泡经过规划,周围较规整,东葫芦泡沿泡周围地势较复杂。
电业局位于测区中,各种电力设施较多,通讯线、电力线纵横交错。
测区东南角有少量油井及油田设施。
测区地处东北亚,属大陆性气侯。
冬季最低气温为-36°C左右,夏季最高气温为+36°C左右。
每年7—8月为雨季,10月至竖年4月为冰冻期,最大冻土深度为2.2米左右,年平均降水量为400—500毫米。
地理位置:
东经124°51′——124°55′
北纬46°34′——46°39′
1.3工作内容
本次测图面积约为24平方公里,其主要工作内容为:
a.在整个测区内埋设四等水准墙角标志4块,四等GPS点标石6块,5″GPS点标石192块。
b.对埋设的标石进行50公里左右的四等水准观测。
对埋设的四等GPS点进行四等GPS观测;对埋设的5″GPS点进行5″等级的GPS观测。
作为测区内的首级控制测量。
c.平面、高程加密控制测量:
在测区内首级控制的基础上,进行图根控制的平面、高程加密控制测量。
d.地形碎部测量:
以全站仪数据采集为主,平板仪测图为辅,进行测区的地形碎部测量,经编辑后形成地形图。
e.内业数字化:
对平板仪测定的铅笔原图,采用数字化软件进行扫描、矢量化,对全站仪采集的数据经过处理、转换后,利用南方测绘CASS5.0测绘软件的作图功能进行屏幕跟踪及骨架建立。
形成数字化地形图,并转换为CASS、CAD输出格式数据。
f.5″以上平面控制点提供1954年北京坐标系及1980西安坐标系两套平面控制成果。
四等以上高程控制点提供1956年黄海高程系统及1985国家高程基准两套高程控制成果。
1.4已有资料情况
1.4.1测区周围有少量的国家已知等级三角点及由我队施测的四等导线点和二、三、四等水准点成果,可以作为控制测量的起算数据。
已知点成果表见附录。
1.4.2测区内有1996年由大庆油田建设设计研究院施测的1:
10000地形图,可作为生产指挥、设计用图。
1.5采用的基准
1.5.1坐标系统
测区内数字化测图采用1954年北京坐标系,按3°分带,中央子午线为126°带号为42。
1.5.2高程系统
测区内数字化测图采用1956年黄海高程系,等高距为0.5米。
1.5.3地形图的分幅及编号
地形图图幅尺寸为50cm×50cm。
其分幅由南至北.从60.5公里—67.5公里,每隔0.5公里为一幅图;由西至东,从12.0公里—16.0公里,每隔0.5公里为一幅图。
地形图编号采用图廓西南角坐标公里数编号法,x坐标在前,y坐标在后。
本测区地形图分幅及编号见附表。
1.6作业技术依据
a.《全球定位系统(城市)测量技术规程》CJJ73-93(简称《GPS规范》);
b.《国家三、四等水准测量规范》GB12898-91(简称《水准规范》);
c.《城市测量规范》GJJ8-99;
d.《1:
500、1:
1000、1:
2000地形图图式》GBT7929-1995(简称《国家图式》);
e.大庆油田设计院1999年制定的《1:
500、1:
1000、1:
2000地形图补充图式》(简称《油田图式》);
f.《测绘产品检查验收规定》CH1002-95;
g.《测绘产品质量评定标准》CH1003-95;
h.《数字化规范》(1997年)GB7929。
i.经甲方批准后的本技术设计书;
1.7作业流程及关键过程和特殊过程的识别
特殊过程:
埋石;
关键过程:
野外数字化采集。
测前准备
作业流程图:
选点
埋石(特殊过程)
GPS测量
常规方法测量
平面控制测量
四等水准测量
根据实际生产情况,可采用两种方法测图
外业地形要素数字化采集(关键过程)
平板仪地形图测图
采集数据的编辑、处理
地形原图扫描
形成数字化地形图
图像纠正、坐标转换
编辑形成数字化地形图
一级检查
二级检查
墨线回放图
2设计方案
2.1生产组织
2.1.1本工程计划投入:
外业数字化及工程测量中队1个,约30人,负责首级控制、全站仪采集碎部数据、平板仪测图、数据编辑;内业数字化中队1个,约50人,负责内业图面数字化工作。
中队检查员2人,负责中队的检查工作。
大队检查员1人,全面负责测区的质量检查工作。
仪器采用GPS接收机、水准仪、全站仪、平板仪、微机、扫描仪等。
2.1.2作业时间
2002年9月5日前完成作业人员进场,后勤准备工作;
2002年10月1日前完成首级控制测量及计算;
2002年11月25日前完成全部地形碎部测量及内业数字化;
2002年11月30日上交全部成果。
2.2精度要求
2.2.1GPS网的主要技术要求
等级
平均距离(km)
最弱边相对中误差
四等
2
1/45000
一级
1
1/20000
四等1×10-6
一级1×10-6
二级1×10-6
坐标分量相对闭合差
6.0
9.0
9.0
环线全长相对闭合差
10.0
15.0
15.0
2.2.2图根点相对于图根起算点的点位中误差,不得大于图上0.1mm;高程中误差,不得大于测图基本等高距的1/10。
2.2.3测站点相对于邻近图根点的点位中误差,不得大于图上0.3mm;高程中误差不得大于1/10基本等高距。
2.2.4图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差不得大于图上0.5mm,与邻近地物点间距中误差不得大于图上±0.4mm。
2.2.5地形图高程精度
城建区及平坦地区高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不得大于±0.15m,其它地区等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差不得大于1/3等高距。
2.3控制测量
2.3.1选点及埋石
a全测区共埋设四等水准墙角标石4块;四等GPS标石6块;5″GPS点标石192块。
b.埋石点要选在通视良好、宜保存的地方。
测区内主要十字路口要埋设标石,埋石点间至少要保证两点间互相通视。
5″以上等级埋石控制点应满足平均每幅图不低于2个。
c.四等埋石点及5″GPS埋石点要绘制点之记。
点之记的填写按附图所示规格及示样填写,要求填写项目齐全、完整、准确,路线说明清楚,详细位置图须在现场测绘,必须标出三个以上明显地物的方位和距离,距离量至分米。
详细位置图比例尺可根据实地情况改变。
d.埋设的四等水准墙角标石,采用铸铁标志,标志规格及埋设方法见附图。
四等GPS点采用《城市测量规范》附录C.2中的C.2.1和C.2.3埋设。
e.四等GPS埋石点要做保护井、保护碑或保护桩,规格及样式见附图。
f.5″GPS埋石点采用《城市测量规范》附录C.2埋设。
公路上的埋石点,由于路面铺装材料坚硬,不易埋设标石,可镶嵌铁标志。
2.3.2平面控制测量
2.3.2.1测区内图根点的密度每平方公里不少于50个;采用全解析法测图时,图根点的密度每平方公里不少于16个。
2.3.2.2四等GPS点及5″GPS点采用GPS测量方法进行。
其他控制点可采用GPS测量或导线测量方法进行。
具体点位分布及平面、高程联测见联测略图。
2.3.2.3技术要求
a.GPS测量采用4台Ashtech型双频GPS接收机来完成,测量采用静态测量模式作业,其作业指标:
卫星高度角>15度
有效观测卫星数>4
时段长度>45min
数据采样间隔10-60S
图形强度因子PDOP<6
b.基线解算采用GPS随机软件GPPS5.2。
GPS平差采用POWERADJ3.0或TGPPSFORWIN32。
平差时,以联测已知点作为三维约束平差的起算数据。
c.采用全站仪进行施测,其技术指标为:
等级
附合导线长度(km)
平均边长
(m)
相对
闭合差
每边测距中误差(mm)
测回数
一级
3.6
300
1/14000
≤±15
2
各级图根
1.8
150
1/4000
1
d.在布点比较困难的地区,导线的平均长度及总长可放长至1.5倍。
e.图根平面控制点采用图根导线测量时,一般两次符合,困难地区可符合三次。
f.因地形限制图根导线无法符合时,可布设不多于四条边,支线长度不超过900米,最大边长不超过300米的支导线。
采用全站仪施测应分别测左、右角各一测回,其测站圆周角闭合差不应超过±40″。
2.3.3高程控制测量
2.3.3.1测区内埋设的四等点及5″GPS埋石点采用四等水准进行观测。
2.3.3.2四等水准测量,采用中丝读数法直接读距离。
观测顺序为后-后-前-前,水准路线尽量布设成附合路线,已知水准点较少的情况可采用闭合环。
水准路线为附合路线或闭合环时采用单程测量。
2.3.3.3图根水准测量在四等水准点上可发展一次,最多不超过两次。
2.3.3.4四等水准及图根水准观测的技术要求如下:
等级
长度(km)
视线长度(m)
前后
视距差(m)
前后视距累积差(m)
视线高度
闭合差
(mm)
四等
15
≤100
≤5.0
≤10.0
三丝能读数
20
图根
8
≤150
三丝能读数
40
四等水准观测限差
等级
基辅分划读数差(mm)
基辅分划所测高差之差(mm)
四等
3.0
5.0
2.3.4控制成果的整理
对5″以上等级埋石点的平面控制,提供1954年北京坐标系及1980西安坐标系两套成果。
对四等以上高程控制点,提供1956年黄海高程系及1985国家高程基准两套成果。
2.4地形测图
2.4.1测图可采用全站仪数字化成图法或平板仪测绘法进行。
2.4.2一般规定
2.4.2.1作业采用0.1mm经过热定型处理的聚脂薄膜作为测图材料,回放图采用图纸。
方格网、图廓点及控制点的展绘精度应符合下表规定:
项目
展绘限差(mm)
方格网线段与理论长度之差
0.2
图廓边、图廓对角线图上长度与理论长度之差
0.3
控制点间的图上长度与坐标长度之差
0.3
2.4.2.2测图前对所使用的测图仪器和工具进行检查,符合要求时方可使用。
2.4.2.3地物、地貌的各项要素的表示方法按《国家图式》和《城市测量规范》规定执行。
油田设施采用《油田图式》。
图面要求清晰美观,注记完整,主次分明,测绘项目齐全、真实、准确、运用符号正确一致,充分表达现状特征。
2.4.2.4平板仪测图应充分利用控制点和图根点,当图根点密度满足不了测图需要时,可采用图解交会法或支站法,支站点一般允许支一次,边长不超过100米,要进行往返测,一条边支站视距往返较差不应大于1/200。
支点的高程可用测图仪器的水平视线或三角高程方法测定,往返测高差的较差不得超过1/2等高距。
2.4.2.5地物点和地形点视距的最大限差
地物点为80米,地形点为12米,当采用全站仪进行全解析法测图时,其测距最大长度可按以上要求放宽一倍。
2.4.2.6地形图上高程注记点应分布均匀,高程注记点间距为实地45米,视距读至0.1米,高程注记点测至0.01米。
2.4.3地物测绘
2.4.3.1测区内的居民地要按实际轮廓测绘,散列式房屋逐个测绘,行列式房屋不能综合成一片,毗连房屋应区分。
楼房要注记层次,组合楼房应分别注记层次,建筑物的凸凹部分在实地大于0.4米的应表示。
2.4.3.2居民地内各户较规则的院落和仓房应测绘,对房前屋后不规则的围障和破旧简陋的小棚子不表示,但单位与单位之间的分界围障不分建筑材料一律测绘。
2.4.3.3门市房要表示,活动房、临时房不表示。
2.4.3.4楼房及普通砖房均以一般房屋符号表示,并按建筑材料和性质分类注记。
土房和半土半砖(石)的房屋用简单房屋符号表示。
2.4.3.5道路
a.测区内的主要公路路边线用0.3毫米线号表示,路肩用0.15毫米线号表示。
b.主要街道测至道边,用0.3毫米线号绘出,并注街道名称、种类和路宽。
街道绿化带、街心花园和安全岛均应实测。
c.街巷路测至自然边线,沙石路和一般街区路实测全宽。
均以双实线用0.15的线号表示。
道路通过居民地不宜中断按实地位置测出。
d.大车路取平均宽度测绘,按光线法则表示。
2.4.3.6电力线、通讯线一律测绘,同一电杆上有多种线路时表示其中主要的线路。
电力线及通讯线均应连线,进户线不表示。
2.4.3.7街道上的路灯位置实测,路灯设在电杆上也要表示,当路灯符号与电线符号重合时只表示路灯符号。
2.4.3.8水涯线用实线表示,有堤岸的需加绘岸边线,依比例测至水涯线,留0.3mm的间距,内加注名称和比高,并注记日期。
2.4.3.9时令性水泡,以岸边线作为水涯线用虚线表示,并加注“水”及有水日期。
2.4.3.10独立地物和其它地物重合时应绘出完整的独立地物符号,中断其他地物符号。
2.4.3.11大面积植被符号可按《国家图式》规定放宽一倍表示,也可用汉字注记。
2.4.3.12油田设施按《油田图式》表示。
各种井位及构筑物均应实测,油、水、气井应测绘井场范围,并测注井台高程。
各种管道均应测注高程并注记名称,比高大于0.5米时应用管堤符号表示,管道密集的管组应测绘管组宽度,可表示主要管道的位置和符号,并在适当位置注记所含各类管道的性质。
若地下管道走向不清,在图上短于1厘米时可不表示。
2.4.3.13地下检修井、污水篦子按《图式》中7.4、7.5条符号表示。
单位内部、居民楼前后以及次要街道上的检修井、污水篦子可择要表示。
成堆分布的检修井只表示中间的一个,大楼两侧的污水篦子只表示两头的。
庭院内的水龙头不表示。
2.4.3.14各种注记
a.数字注记正等13k(3.0mm)
b.其它说明注记均为细等13k(3.0mm)
c.单位及街道名称均为细等18k(4.0mm)
d.泡、河名称,左斜宋18k(4.0mm)
2.4.4地貌测绘
2.4.4.1地貌特征要显示逼真,基本等高线走向合理。
2.4.4.2对微型地貌应认真测绘。
在小洼地及平坦地区坡度有急剧变化的地形应加绘半距等高线,以显示各种微型地貌形态。
2.4.4.3居民密集处可不勾绘等高线。
2.4.4.4公路路中,街道中心线、道路交叉口中心、桥面、涵洞、水涯线上、庭院、楼房基角、沙场、空地楼角、堤顶、坡脚、沟底、台地等及地面倾斜变换处均应测高程注记点。
2.4.4.5等高线上的高程注记只注计曲线,数字写在平直处,字头朝向高处,不可向下。
2.4.5图幅接边、图外整饰
2.4.5.1为保证图幅间接边应测出图外5mm。
2.4.5.2线状地物的拼接,不得改变其真实形状,应特别注意图幅角地物地貌的衔接。
2.4.5.3图幅接边的最大误差不应超过平面、高程中误差的2
。
小于限差时可平均配赋,但应保持地物、地貌相互位置和走向的正确性,若超过限差则应到实地检查纠正。
2.4.6图外整饰:
按《国家图式》要求执行。
2.5地形图测图
全解析法测图时,外业采用全站仪或配以电子手簿采集数据,应用软件进行处理分析,采用南方测绘CASS5.0测绘软件进行图形编辑、骨架定义及提供cass、cad格式输出结果。
2.5.2进行平板仪测图时,外业使用平板仪直接测绘铅笔原图,内业再对铅笔原图进行图面处理,采用南方测绘CASS5.0测绘软件进行图形编辑、骨架定义及提供cass、cad格式输出结果。
2.5.3仪器设备
Anatech扫描仪,扫描分辨率≥300DPI
Pentium166以上微机
HP2500CP绘图仪
2.5.4应用软件
扫描软件ScanSmith/Scan
图象纠正软件ARC/INFO7.0
屏幕跟踪失量化软件GeoScan、ESPOverlay
图形编辑及骨架定义软件CASS5.0。
(甲方负责安装)
输出格式:
cass、cad。
2.5.5扫描数字化
a.工作底图扫描后形成栅格图象,经过除噪和纠正处理后转换成CAL格式,在ESPOverlay中用粘贴命令将图象调入,用CASS5.0系统的屏上做图功能进行屏幕跟踪及骨架建立。
b.数据分层
本次数字化作业要求采用南方测绘CASS5.0测绘软件数字化系统,该系统在AutoCAD(R14版本)平台上开发,在生成AutoCAD格式数据的同时,生成骨架层数据,图层和代码均在屏幕数字化过程中由系统自动设定。
为了保持与其他测区的一致,在数字化过程中不对数据的图层及代码进行修改,而采用CASS5.0系统所规定的图层及代码。
2.5.6采点步距
矢距
根据《数字化规范》GB7929规定的图形符号定位点(线)进行数据采集,采集点的点位误差≤0.1mm,采集线状或面状要素时,应根据矢距大小调整采点步距,相邻采集点间线段与曲线之间的矢距应小于0.15mm。
采点步距
2.5.7CASS5.0系统的使用
2.5.7.1运用CASS5.0系统进行屏幕矢量化前应先设定做图参数,做图参数有[等高线:
][房角:
][光滑度:
][线型:
][电线:
][字大:
]六项,作用如下:
[等高线:
]确定等高线的光滑方法,S光滑和F光滑是ACAD对多义线的光滑法;G光滑是本系统设计的一种新方法,光滑程度受[光滑度:
]控制,光滑效果较好,本次作业中采用此种方法。
[光滑度:
]控制曲线的光滑程度,分为高低二种,一般选低即可。
[字大:
]控制砖、土等一般性质注记的字高,单位为图上毫米,在此输入3.0mm。
[线型:
]控制墙、路等地物的形态。
可选择直、曲和随机三种,具体的选择随符号种类而变。
单击[线型:
],系统依次提示“随机直曲”,若此时选直,以后的线状符号如道路、栅栏、堤坎等均按直线型绘出,选曲则进行加密光滑。
[房角:
]确定房屋数字化时是否自动直角,选择项为“直”和“任意”。
选“直”后,以起始边为准,最后一点由系统自动求出,如四点房只要数字化前三点即可。
[电线:
]有“连”和“不连”二项,确定二个电线杆之间是否连线。
本次作业中电杆均连线。
2.5.7.2绘图廓
选菜单[数字化]后,再选[绘国标图廓],按提示输入图名,图廓即在屏幕上生成。
上图廓后应检查图廓与原图是否一致。
2.5.7.3点状符号的数字化办法
点状符号按注记的有无可分为有注记和无注记两类,对无注记的符号,将鼠标对准符号的定位点,按拾取钮即可。
有注记的符号如高程点应按提示输入相应注记,不可用Insert插块结合Text注记的方法处理。
点状符号按比例尺又可分为:
依比例尺、半依比例尺、不依比例尺三种。
依比例尺点状符号又分为有无轮廓二种,对于有轮廓的符号应按系统提示选择轮廓形状。
半依比例尺点状符号需给定向点,如电力线方向、流向标、标语牌等数字化插入点后,再在其方向上任意定数字化一点即可。
双杆电力线分别数字化两个杆位,再给出电力线方向。
依比例尺电塔要对三个角点进行数字化,给出连线方向。
不依比例尺点状符号只需指定插入点。
2.5.7.4线状符号的数字化办法
线状符号分为单线和双线两种,单线符号数字化各转折点,双线符号一律数字化前进方向的右侧(自动推算左侧的另一条线),对宽度依比例尺的双线符号,最后一点必须为左侧上的任意一点,以该点到刚刚数字化过的边线的距离为宽度。
如公路:
─────③●──(推划出的边线)
↑宽度
↓
①●━━━━━━━━━━●②(采点序号)
→(数字化时的方向)
对陡坎,围墙等固定宽度的,则不必给出宽度,只要求沿数字化时的前进方向的右边线对各转折点数字化即可。
对斜坡的数字化方法是:
沿前进方向右侧数字化坡肩线,结束时按回车,出现“坡脚线”提示后,反方向数字化坡脚线。
对于不同的线状符号,在数字化前应注意设定[做图参数]中的线型参数。
双线大车路必须沿虚线一侧数字化,此时要注意数字化的方向,以保证推画另一侧边线时方向正确。
特殊符号可按提示进行数字化。
一般电力线(包括低压线、通讯线)的数字化为沿一条电力线依次数字化各杆位,再对起、终点的电杆分别用电力线方向符号补加方向。
2.5.7.5面状符号数字化
对植被、地貌类选择菜单后,数字化面符边界线,不用闭合,系统会自动封闭边界并在区域内填绘符号。
四点房屋(直角)、楼梯等可数字化三点,自动按直角生成;任意房屋则必需每一点都数字化,单击鼠标右键后自行闭合。
含有圆弧外型的建筑,在圆弧起点处双击拾取钮后,线型变为弧线,在弧上再采两点,线型自动改回直线型,继续数字化房屋的其他部分。
有些建筑系统会自动注记性质,注记的定位点为房角的几何中心。
台阶按房屋的数字化方法,先沿台阶方向数字化两点(或多点),最后给出台阶的总宽度。
楼梯先沿其依附的房屋一边(长边)数字化,再沿台阶方向数字化第三点,给出楼梯宽度。
2.5.8图面注记的采集应正确无误,其字体、字号、定位点、方向及间隔应符合《数字化规范》GB7929的规定。
2.5.9内图廓线、坐标网格应采用理论值生成,等级平面控制点应采用实测坐标生成,不得采用数字化方式生成。
2.5.10图幅接边误差应小于0.5√2mm,在限差规定范围内可接边。
接边后误差为零,并要保持要素的连续性,如河流的走向,名称、等级是否一致、等高线是否连续等。
2.5.11对编辑、处理后的数字化图,采用CASS5.0软件进行cass输出格式转换。
3质量检查
3.1对成果的质量检查执行国家专业标准《测绘产品检查验收规定》及各项作业依据。
3.2作业中严格执行二级检查制度,测量队检查员在作业小组自查互查的基础上,对其图面及控制资料进行100%的内业检
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