数字测图指导书.docx

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数字测图指导书

数字测图原理与方法教学实习指导书

1实习目的与要求

数字测图原理与方法是测绘工程专业的主要基础课之一，又是一门实践性很强的课程，为进一步巩固和深化课堂教学内容，培养学生运用所学测量学基本理论和基本技能解决实际问题的能力，加强基本功训练和测量工程师素质的培养，培养学生吃苦耐劳、团结协作的集体精神，根据教学计划安排，于2005年5月30日～7月10日安排为期六周的集中教学实习，其目的与要求为：

（1）熟练掌握常用测量仪器（水准仪、经纬仪、全站仪）的使用方法。

（2）掌握图根导线测量、交会测量，三、四等水准测量的观测方法和计算方法。

（3）了解经纬仪测图的基本方法和测图过程。

（4）掌握数字测图的基本要求和成图过程，掌握大比例尺数字测图方法和数字成图软件的使用。

2实习任务与计划

1.图根控制测量（包括选点、埋石、观测和计算）；

2.1:

1000或1:

2000常规地形测图；

3.1:

1000或1:

2000野外数字地形测图。

4.地形图数字化

实习内容

时间安排

任务及要求

实习动员、借领仪器

仪器检验、仪器操作训练

5.30～6.5

经纬仪、水准仪的使用及检验，做好实习前的准备工作

全站仪操作训练、CASS软件使用，经纬仪法地形图测绘

6.6～17

熟练掌握全站仪的使用和CASS的使用，了解经纬仪地形图测绘的方法

图根控制方案制定、野外选点、埋石及控制网观测

6.18～6.25

按技术要求完成图根点的标定，并做好观测前的准备工作，完成水平角观测、垂直角观测和距离及水准测量和图根点的坐标及高程计算工作

大比例尺野外数字地形图测绘

6.26～7.3

按要求完成数字测图的全部工作

数字地形图的室内绘制，资料整理及上交、编写实习报告，实习总结

7.4～10

利用所学软件将外业采集的数据转化为数字，按要求整理资料，并编写实习报告，实习总结

3实习组织

实习组织工作由实习队队长全面负责，每班配备2名教师担任实习指导工作。

每班分为若干实习小组，每组5人左右，设组长1人，实行组长负责制，负责全组的实习分工和仪器管理。

4注意事项

（1）实习中，学生应严格遵守“测量仪器、工具的正确使用和维护要求”、“测量资料的记录要求”以及有关实验室规则。

（2）实习期间，小组组长应切实负责，合理安排小组工作，应使每一项工作都由小组成员轮流担任，使每人都有练习的机会，切不可单独追求实习进度。

（3）实习中，应加强团结。

小组内、各组之间、各班之间都应团结协作，以保证实习任务的顺利完成。

（4）实习期间，要特别注意测量仪器的安全，各组要指定专人妥善保管仪器、工具。

每天出工和收工，都要按仪器清单清点仪器和工具数量，检查仪器和工具是否完好无损。

发现问题要及时向指导教师报告。

（5）观测员将仪器安置在脚架上时，一定要拧紧连接螺旋和脚架制紧螺旋，并由记录员复查。

否则，由此产生的仪器事故，由两人分担责任。

在安置仪器时，特别是在对中、整平后以及迁站前，一定要检查仪器与脚架的中心螺旋是否拧紧。

观测员必须始终守护在仪器旁，注意过往行人、车辆，防止仪器翻倒。

若发生仪器事故，要及时向指导教师报告，不得隐瞒不报，严禁私自拆卸仪器。

（6）观测数据必须直接记录在规定的手簿中，不得用其它纸张记录再行转抄。

严禁擦拭、涂改数据，严禁伪造成果。

在完成一项测量工作后，要及时计算、整理有关资料并妥善保管好记录手簿和计算成果。

（7）严格遵守实习纪律。

在测站上不得嬉戏打闹，工作中不看与实习无关的书籍和报纸。

未经实习队允许，不得缺勤、不得私自外出和游泳，否则后果自负。

5实习成绩评定方法

（1）实习成绩分为优、良、中、及格、不及格五等。

（2）实习成绩评定主要依据：

1实习期间的表现，主要包括：

出勤率、实习态度、遵守纪律情况、爱护仪器工具情况。

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等。

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，各项限差、较差、闭合差是否在规定范围内。

地形图上各类地物、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。

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等。

（3）在实习期间，学生如有下列情况，指导教师可视情节严重程度予以处理：

①实习中无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个档次。

②实习在中凡违反实习纪律；缺勤天数超过实习天数的三分之一；发生打架事故；私自离校回家；未交成果资料和实习报告；抄袭成果资料和实习报告等，实习成绩均为不及格。

（4）必要时，实习指导教师可采用口试、笔试或仪器操作考核等方式进行成绩评定。

6技术要求

实习技术要求依据为《城市测量规范》（CJJ8—99）、《1:

5001:

10001:

2000地形图图式》（GB/T7929-1995）。

6.1一般规定

1、坐标系统可采用国家坐标系、独立坐标系，由实习指导教师统一选定。

2、测图比例尺可选用1:

5001:

10001:

2000，由实习指导教师根据任务和地形情况统一确定。

3、地形图基本等高距根据地形类别和用途的需要，按表1之规定由实习指导教师统一确定。

4、地形图符号注记执行《1:

5001:

10001:

2000地形图图式》（GB/T7929-1995）的规定。

对图式中没有规定的符号，由实习指导教师统一规定，不得自行设计使用。

5、地形图分幅采用正方形,规格为50cm×50cm；图号以图廓西南角坐标公里数为单位编号，X在前，Y在后，中间用短线连接（如：

1:

1000，10.5-21.5）。

表1基本等高距单位：

m

基本等高距

平地

丘陵

山地

高山地

1:

500

0.5

1.0（0.5）

1.0

1.0

1:

1000

0.5（1.0）

1.0

1.0

2.0

1:

2000

1.0

1.0（2.0）

2.0（2.5）

2.0（2.5）

注：

括号内的等高距以用图需要选用。

6、图根控制点相对于起算点的平面点位中误差不超过图上0.1mm；高程中误差不得大于测图基本等高距的1/10。

7、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：

平地不得大于1/10基本等高距，丘陵地不得大于1/8基本等高距，山地、高山地不得大于1/6基本等高距。

8、图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差与邻近地物点间距中误差，应符合表2之规定。

表2图上地物点点位中误差与间距中误差（图上mm）

地区分类

点位中误差

邻近地物点间距中误差

城市建筑区和平地、丘陵地

≤0.5

≤±0.4

山地、高山地和设站施测困难的旧街坊内部

≤0.75

≤±0.6

注：

森林隐蔽等特殊困难地区，可按表2中规定值放宽50%。

9、地形图高程精度规定：

城市建筑区和基本等高距为0.5m的平坦地区，其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。

其它地区地形图高程精度应以等高线插求点的高程中误差来衡量。

等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差，应符合表3之规定。

表3等高线插求点的高程中误差

地形类别

平地

丘陵地

山地

高山地

高程中误差（等高距）

≤1/3

≤1/2

≤2/3

≤1

注：

森林隐蔽等特殊困难地区，可按表3中规定值放宽50%。

6.2图根控制测量

图根点是直接供测图使用的平面和高程依据，宜在各级国家等级控制点、城市等级控制点、控制点下加密。

图根点的密度应根据测图比例尺和地形条件而定，传统测图方法平坦开阔地区图根点的密度不宜小于表4之规定；数字化测图图根点的密度不宜小于表5之规定。

地形复杂、隐蔽以及城市建筑区，应以满足测图需要并结合具体情况加大密度。

图根控制点应选在土质坚实、便于长期保存、便于仪器安置、通视良好、视野开阔、便于测角和测距、便于施测碎部点的地方。

要避免将图根点选在道路中间。

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；或用油漆在地面上画“⊕”作为临时标志并编号。

当测区内高级控制点稀少时，应适当埋设标石，埋石点应选在第一次附合的图根点上，并应做到至少能与另一个埋石点互相通视。

表4平坦开阔地区图根点的密度（点/Km2）

测图比例尺

1:

500

1:

1000

1:

2000

图根点密度

150

50

15

表5数字化测图平坦开阔地区图根点的密度（点/Km2）

测图比例尺

1:

500

1:

1000

1:

2000

图根点密度

64

16

4

6.2.1图根平面控制测量

图根平面控制点的布设，可采用图根导线、图根三角锁（网）方法，不宜超过二次附合，图根导线在个别极困难的地区可附合三次。

局部地区可采用光电测距极坐标法和交会点等方法，亦可以采用GPS测量方法布设。

图根导线测量的技术要求应符合表6之规定。

因地形限制图根导线无法附合时，可布设支导线。

支导线不多于4条边，长度不超过450m，最大边长不超过160m。

边长可单程观测1测回。

水平角观测首站应连测两个已知方向，采用DJ6光学经纬仪观测1测回，其它站水平角应分别测左、右角各1测回，其固定角不符值与测站圆周角闭合差均不应超过±40″。

表6图根电磁波测距附合导线的技术要求

比例尺

平均

边长

（m）

导线

全长

（m）

导线全长相对闭合差

（m）

方位角

闭合差

（″）

水平角

测回数（DJ6）

测距

仪器类型

方法与

测回数

1:

500

80

900

≤1/4000

≤±

1

Ⅱ级

单程观测

1

1:

1000

150

1800

1:

2000

250

3000

图根三角锁（网）的平均边长不宜超过测图最大视距的1.7倍。

传距角不宜小于30°，特殊情况下个别传距角也不宜小于20°。

线形锁三角形的个数不应超过12个。

图根三角锁（网）的水平角，应使用DJ6级仪器并采用方向观测法观测1测回。

当观测方向多于3个时应归零。

图根三角锁（网）水平角观测各项限差应符合表7之规定。

表7图根三角锁（网）的技术要求

仪器类型

测回数

测角中误差

半测回归零差

三角形闭合差

方位角闭合差

DJ6

1

≤±20″

24″

≤±60″

≤±

采用交回测量时，其交会角度应在30°～150°之间。

前、侧方交会应有三个方向；后方交会（α+β+δ）不应在160°～200°之间。

交会边长不宜大于0.5M（m）（M为测图比例尺分母），点位应避免落在危险圆范围内。

当局部地区图根点密度不足时，可在等级控制点或一次附合图根点上，采用光电测距极坐标法布点加密，平面位置测量的技术要求应符合表8之规定。

采用光电测距极坐标所测的图根点，不应再行发展，且一幅图内用此法布设的点不得超过图根点总数的30%。

条件许可时，宜采用双极坐标测量，或适当检测各点的间距；当坐标、高程同时测定时，可变动棱镜高度两次测量，以作校核。

两组坐标较差、坐标反算间距较差均不应大于图上0.2mm。

表8光电测距极坐标法测量技术要求

项目

仪器类型

方法

测回数

最大边长

固定角不符值

1:

500

1:

1000

1:

2000

测距

Ⅱ级

单程观测

1

200

400

800

-

测角

DJ6

方向法，连测两个已知方向。

1

-

-

-

≤±40″

注：

1边长不宜超过定向边长的3倍；

2采用双极坐标测量时，每测站只联测一个已知方向，测角、测距均为1测回，两组坐标较差不超限时，取其中数。

图根三角锁（网）和图根导线均可采用近似平差。

计算时角值取至秒。

边长和坐标取至厘米。

单三角锁坐标闭合差，不应大于图上±

（mm）（nt为三角形个数）。

线形锁重合点或测角交会点的两组坐标较差，不应大于图上0.2mm。

实量边长与计算边长较差的相对误差，不应大于1/1500。

6.2.2图根点高程测量

图根点的高程，当基本等高距为0.5m时，应用图根水准、图根光电测距三角高程或GPS测量方法测定；当基本等高距大于0.5m时，可用图根经纬仪三角高程测定。

图根水准测量应起闭于高等级高程控制点上，可沿图根点布设为附合路线、闭合环或结点网，对起闭于一个水准点的闭合环，必须先行检测该点高程的正确性。

高级点间附合路线或闭合环线长度不得大于8Km，结点间路线长度不得大于6Km，支线长度不得大于4Km。

使用不低于DS10级的水准仪（i角应小于30″）,按中丝读数法单程观测（支线应往返测），估读至毫米。

水准测量技术要求应符合表9、表10之规定。

图根水准计算可简单配赋，高程应取至厘米。

表9水准测量的主要技术要求

等级

每公里高差全中误差（mm）

路线长度

（Km）

水准

仪的

型号

水

准

尺

观测次数

往返较差、附合或环线闭合差

与已知

点联测

符合或

环线

平地

（mm）

山地

（mm）

三等

6

≤50

DS1

铟瓦

往返

各一次

往一次

DS3

双面

往返

各一次

四等

10

≤16

DS3

双面

往返

各一次

往一次

五等

15

--

DS3

单面

往返

各一次

往一次

--

注：

L为附合路线或环线长度，n为测站数。

表10水准测量测站限差

等级

视线长度

m

前后视距差

m

前后视距累积差

m

黑红面读数差

mm

黑红面高差之差

mm

四

80

5

10

3

5

等外

100

20

100

4

6

图根三角高程导线应起闭于高等级控制点上，其边数不应超过12条，边数超过规定时，应布设成结点网。

图根三角高程导线垂直角应对向观测；光电测距极坐标法图根点垂直角可单向观测1测回，变换棱镜高度后再测一次；独立交会点亦可用不少于三个方向（对向为两个方向）单向观测的三角高程推求，其中测距要求同图根导线。

图根三角高程测量的技术要求应符合表11之规定。

表11电磁波测距高程导线的主要技术指标

仪器类型

中丝法测回数

指标差较差

垂直角较差

（″）

对向观测高差、单程两次高差较差

（m）

各方向推算的高程较差

（m）

附合或环形闭合差

经纬仪

三角高程测量

光电测距三角高程测量

经纬仪

三角高程测量

光电测距三角高程测量

DJ6

1

对向1

单向2

≤25

≤0.4×S

≤0.2×HC

≤

≤

注：

1S为边长（Km），HC为基本等高距（m），nS为边数，D为距边边长（Km）；

2仪器高和目标高应准确量取至毫米，高差较差或高程较差在限差内时，取其中数。

当边长大于400m时，应考虑地球曲率和折光差的影响。

计算三角高程时，角度取至秒，高差应取至厘米。

6.3大比例尺地形图测绘

6.3.1测图前的准备

传统地形测图开始前，应做好下列准备工作：

1抄录控制点平面和高程成果。

2在原图纸上绘制方格网和图廓线、展绘所有控制点。

3检查和校正仪器。

4踏勘了解测区的地形情况、平面和高程控制点的位置和完好情况。

5拟订作业计划。

传统测图使用的仪器应符合下列要求：

（1）视距乘常数应在100±0.1以内；

（2）垂直度盘指标差不应大于±1ˊ；

（3）比例尺长度误差不应大于0.2mm。

（4）量角器直径不应小于20cm，偏心差不大于0.2mm。

在原图纸上展绘图廓点、线、坐标格网以及所有控制点。

各类点、线的展绘误差应符合表12之规定。

表12展点误差mm

项目

限差

方格网线粗度与刺孔直径

0.1

图廓对角线长度与理论长度之差

0.3

图廓边长、格网长度与理论长度之差

0.2

控制点量测长度与坐标反算长度之差

0.2

数字测图开始前，应应做好下列准备工作：

1检查和校正用于数字测图的仪器、设备等硬件和数字成图软件。

2抄录控制点平面和高程成果，并将其存入全站仪。

3踏勘了解测区的地形情况、平面和高程控制点的位置和完好情况。

4拟订作业计划。

6.3.2地形图测绘方法及要求

1、传统测图要求

大比例传统地形测图可选用大平板仪、经纬仪配合半圆仪法等方法进行。

传统测图时，施测碎部点可采用极坐标法、方向交会法、距离交会法、方向距离交会法、直角坐标法等进行。

仪器的安置及测站上的检查应符合下列规定：

（1）仪器对中误差不应大于图上0.05mm。

（2）以较远的一点标定方向，其它点进行检查。

采用经纬仪测绘时，其角度检测值与原角值之差不应大于2′。

每站测图过程中，应随时检查定向点方向，采用经纬仪测图时归零差不应大于4′。

（3）检查另一测站点高程，其较差不应大于1/5基本等高距。

传统测图时，地物点、地形点最大视距长度应符合表13之规定

表13碎部点的最大视距长度m

比例尺

最大视距长度

地物点

地形点

1:

500

-

70

1:

1000

80

120

1:

2000

150

200

注：

11:

500比例尺测图时，在建成区和平坦地区以及丘陵地，地物点的距离应采用皮尺量距或电磁波测距，皮尺丈量最大长度为50m；

2山地、高山地地物点最大视距可按地形点要求。

2、数字测图要求

数字测图时，碎部点坐标可采用极坐标法、量距法、交会法等，碎部点高程宜采用三角高程测量。

碎部测量与图根测量可同时进行或分开进行。

设站时，仪器对中误差不应大于5mm。

照准一图根点作为起始方向，观测另一图根点作为检核，算得检核点的坐标误差不应大于图上0.2mm。

检查另一测站高程，其较差不应大于1/5基本等高距；仪器高、镜高应量记至毫米。

采用绘草图的数字化成图系统，应在采集数据的现场，实时绘制测站草图。

采集数据时，角度应读记至秒，距离应读记至毫米。

测距最大长度应符合表14之规定。

采集的数据应进行检查，删除错误数据，及时补测错漏数据，超限的数据应重测。

数据文件应及时存盘，并做备份。

表14碎部点的最大测距长度m

比例尺

最大测视距长度

地物点

地形点

1:

500

160

300

1:

1000

320

500

1:

2000

600

800

3、地形测图基本要求

传统测图时，测绘地物、地貌应遵守“看不清不绘”的原则。

地形图上的线划、符号和注记应在现场完成。

测图过程中应认真进行自检自校。

每测站工作完毕后，应对照实地检查地物地貌是否表示完整，是否有遗漏，综合取舍是否恰当。

按基本等高距测绘的等高线为首曲线。

从零米算起，每隔四根首曲线加粗一根计曲线，并在计曲线上注明高程，字头朝向高处，但需避免在图内倒置。

山顶、鞍部、凹地等不明显处等高线应加绘示坡线。

当首曲线不能显示地貌特征时，可测绘间曲线。

城市建筑区和不便于绘等高线的地方，可不绘等高线。

高程注记点分布应符合下列规定：

（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宜符合表15之规定。

（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、水崖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、建筑屋墙基脚和相应的地面、管道检查井井口、桥面、广场、较大的庭院内或空地上以及地面倾斜变换处。

（4）基本等高距为0.5m时，高程注记点应注至厘米；基本等高距大于0.5m时可注至分米。

表15丘陵地区高程注记点间距（m）

比例尺

1:

500

1:

1000

1:

2000

高程注记点间距

15

30

50

地形原图铅笔整饰应符合下列规定：

（1）地物、地貌各要素，应主次分明、线条清晰、位置准确、交接清楚。

（2）高程注记的数字，字头朝北，书写应清楚整齐。

（3）各项地物、地貌均应按规定符号绘制。

（4）各项地理名称注记位置应适当，并检查有无遗漏或不明之处。

（5）等高线须合理、光滑、无遗漏，并与高程注记点相适应。

（6）图幅号、方格网坐标、测图者姓名及测图时间应书写正确齐全。

6.3.3地形图测绘内容及取舍

地形图应表示测量控制点、居民地和垣栅、工矿建（构）筑物及其他设施、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、植被等要素，并对各要素进行名称注记、说明注记及数字注记。

地物、地貌各要素的表示方法和取舍原则，除应按现行国家标准《1:

5001:

10001:

2000地形图图式》GB/T7929-1995执行外，还应符合下列之规定：

（1）各级测量控制点均应展绘在原图板上并加注记。

水准点按地物精度测定平面位置，图上应表示。

（2）测绘居民地和垣栅。

居民地按实地轮廓测绘，房屋以墙基为准正确测绘出轮廓

线，并注记建材质料和楼房层次，依据不同结构、不同建材质料，不同楼房层次等情况进行分割表示。

1:

500、1:

1000测图房屋一般不综合，临时性建筑物可舍去；1:

2000测图可适当综合取舍，居民区内的次要巷道图上宽度小于0.5mm的可不表示，天井、庭院在图上小于6mm2以下的可综合，房屋层次及建材根据需要注出。

建筑物、构筑物轮廓凸凹在图上小于0.5mm时可用直线连接。

道路通过散列式居民地不宜中断，按真实位置绘出。

城区道路以路沿线测出街道边沿线，无路沿线的按自然形成的边线表示。

街道中的安全岛、绿化带及街心花园应绘出。

依比例尺表示垣栅，准确测出基部轮廓并配置相应的符号，不以比例尺的垣栅测绘出定位点、线并配置相应的符号。

街道的中心处、交叉处、转折处及地面起伏变化处，重要房屋、建筑物基部转折处，庭院中，各单位的出入口等择要测注高程点，垣栅的端点及转折处也要择要测注高程点。

（3）工矿建（构）筑物及其他设施的测绘包括矿山开采、勘探、工业、农业、科学、文教、卫生、体育设施和公共设施等，地形图上应正确表示。

以比例尺表示的应准确测出轮廓，配置相应的符号并根据产品的名称或设施的性质加注文字说明；不以比例尺表示的设施应准确测定定位点、定位线的位置，并加注文字说明。

凡具有判定方位，确定位置，指示目标的设施应测注高程点，入井口、水塔、烟囱、打谷场、雷达站、水文站、岗亭、纪念碑、钟楼、寺庙、地下建筑物的出入口等等。

（4）独立地物是判定方位、指示目标、确定位置的重要依据，必须准确测定位置。

独立地物多的地区，优先表示突出的，其余可择要表示。

（5）交通及附属设施的测绘。

所有的铁路、有轨车道、公路、大车路、乡村路均应测绘。

车站及附属建筑物、隧道、桥涵、路堑、路地、里程碑等均需表示。

在道路稠密地区，次要的人行道可适当取舍。

铁路轨顶（曲线要取内轨顶）、公路中心及交叉处、桥面等应测取高程注记点，隧道、涵洞应测注底面高程。

公路及其他双线道路在大比例尺图上按实宽依比例尺表示，若宽度在图上小于0.6mm时,则用半比例尺符号表示。

公路、街道按路面材料划分为水泥、沥青、碎石、砾石、硬砖、沙石等，以文字注记在图上。

辅面材料改变处应用点线分离。

出入山区、林区、沼泽区等通行困难地区的小路，以及通往桥梁、渡口、山隘