全野外1:500数字化测绘成图技术设计书(RTK版).docx
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全野外1:
500数字化测绘成图技术设计书(RTK版)
密级:
工程编号:
2015-
文档编号:
技字[201510号
全野外1:
500数字化成图
专业技术设计书
星球伟业浩宇测绘科技有限公司
全野外1:
500数字化成图
专业技术设计书
设计负责人:
主要设计人:
年月日
项目承担单位(盖章):
审核意见:
审核人:
年月日
批准单位(盖章):
审批意见:
审批人:
全野外1:
500数字化测绘成图技术设计书(RTK版)
目录
1任务概述 2
2测区自然地理概况 2
3已有资料 3
4作业依据 3
5基本规定 4
6技术方案 5
6.1软、硬件设备 5
6.2地形图作业流程 5
6.3基础控控制及图根控制测量 6
6.3.1一级GPS点点位布设 6
6.3.2一级GPS点标石埋设 7
6.3.3一级GPS点命名 7
6.3.4一级GPS点测量 7
6.3.5图根控制测量 10
6.4地形图测绘 12
6.4.1数字地形图的基本要求 12
6.4.2地形图的精度 12
6.4.3地形图数据釆集 13
6.4.4图幅编号 13
6.4.5地形要素表示方法 13
7软件应用 25
8图廓整饰 25
9元数据制作 26
10检查 26
11测绘成果质量及安全保证措施 27
12生产组织实施计划 28
13提交的成果资料 29
1任务概述
受F夏自治区F东能源化工基地管理委员会规划建设局的委托,北京威特空间科技有限公司于2015年4月至2015年10月承担宇东核心区C、D级大地控制网建设、三、四等水准测量、像片控制测量、野外调绘、空三加密、1:
2000比例尺地形图(DLG)制作、1:
500比例尺地形图(DLG)制作等测绘工作。
依据有关技术规程、规范和标准,在全面收集已有资料的基础上,编制了《宇东核心区国土资源信息化项Ll1:
500数字化地形图测绘及建库技术设计书》。
其它测绘内容详见各专业技术设计书。
2测区自然地理概况
F东核心区规划总面积766平方千米,其中1:
500成图范围面积约15平方千米(如下图绿色范围线内部)。
宇东核心区位于宇夏中东部、银川市东南部、灵武市宁东镇。
地理坐标:
东经106°31'00"-106°51'12"、北纬37°54'32〃-38°15'42"。
307国道、银青高速公路、磁马公路、大古铁路横穿而过,成为宇夏与东部地区沟通的重要经济通道,作为“一号工程”宇东能源化工基地的主战场,是亍夏改革开放,经济发展的窗口。
中东核心区内共有5个行政村,20个自然村,一个园区;5个行政村分别是清水营村、回民巷村、马跑泉村、东湾村、永利村,一个园区是临河园区。
宁东核心区处于荒山丘陵地带,地形平缓,地势开阔,有成片的发展用地,为工业建设提供了广阔的土地资源。
2
3已有资料
1)2013年更新后的土地利用现状数据库(MDB格式)。
从2013年更新后的土地利用现状数据库提取亍东核心区范圉。
2)北京威特空间科技有限公司于2014年11月实测的C、D基础控制点和三、四等水准点。
详见《宇东核心区国土资源信息化项Ll大地控制网建设专业技术设计书》。
4作业依据
1)《1:
5001:
10001:
2000外业数字地形图测图技术规(GB/T14912-2007);
2)《1:
5001:
10001:
2000内业数字地形图测图技术规(GB/T14913-2007);
3)《城市测量规范》(CJJ8-2011);
4)《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314-2009:
5)《国家三、四等水准测量规范》(GB/T12898-2009);
6)《卫星定位城市测量技术规范》(CJJ/T73-2010);
7) 《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》(CH/T2009-2010);
8) 《1:
5001:
10001:
2000地形图图式》(GB/T20257.1—2007),简称《图式》;
9) 《基础地理信息要素分类与代码》(GB/T13923—2006:
10) 《基础地理信息要素数据字典第1部分:
1:
5001:
10001:
2000基础
地理信息要素数据字典》(GB/T20258.1-2007;
11) 《基础地理信息标准数据基本规定》(GB21139-2007);
12) 《基础地理信息数字产品元数据》CH/T1007-2001;
13) 《测绘成果质量检查与验收》(GB/T24356-2009);
14) 《测绘技术设计规定》CH/T1004-2005;
15) 《测绘技术总结编写规定》CH/T1001-2005;
16) 本技术设计书。
5基本规定
1) 坐标系统:
“CGCS2000坐标系”,“1980西安坐标系”。
高斯-克吕格投影,3度分带,中央经线108度;
2) 高程系统:
1985国家高程基准;
3) 成图比例尺:
1:
500;
4) 基本等高距:
0.5米;
5) 测图范圉:
以中方提供的2013年度土地变更数据库内的范圉为准;
6) 成图规格:
(1)数据规格分别为:
1:
500比例尺数字线划图DLG成图分幅全部采用统一规格,50cm×50cm图幅。
采用标准图廓西南角坐标公里数编号法,X坐标在前,Y坐标在后,1:
500地形
图取至0.01km:
图名选取一般以图幅内主要居民地名称、单位名称或山名选取,选取困难时可以邻图幅名加注东、南、西、北等作为图名。
6技术方案
6.1软、硬件设备
本次测绘任务投入的仪器设备有:
6台南方双频GPS接收机:
6台全站仪;2台水准仪。
6台笔记本电脑,5台台式电脑,1台绘图仪,1台打印机,车辆1部。
釆用软件:
控制软件包括GPS(RTK)相应配套随机解算平差软件、南方平差易。
测图软件采用南方测绘公司的南方CASS9.0绘图软件。
6.2地形图作业流程
检査合格
是
6.3基础控控制及图根控制测量
以测区附近现有C、D级GPS点和三、四等水准点为基础,在测区周边补测加密部分一级GPS点,并对有条件的一级GPS点进行等外水准联测,作为测区像控点联测和调绘补测的控制基础。
一级GPS基础控制点,采用多边形构网静态模式观测并进行平差计算获得平面坐标,高程采用等外水准联测。
6.3.1一级GPS点点位布设
一级GPS点主要满足布设下一级图根控制加密时方便,选择的点位在充分满足GPS观测的条件下同时也应考虑加密的需要。
点位选择的基本要求如下:
(1)满足GPS观测条件;周围没有高大建筑物和遮蔽物。
(2)点位分布相对均匀,平均点距Iooo米左右,点位能长期保存
的地方。
(3) 至少一个以上通视方向;方便下一级控制点的加密。
(4) 方便设置仪器;相对安全不容易与人、畜相碰的地方。
6.3.2一级GPS点标石埋设
一级GPS点应采用预制好的标石进行埋设,当一级GPS点位于水泥路面、柏油路面或山顶岩石面时,可以用大铁钉射入路面。
1) —级点标石规格为12cm×20cm×60cm,标石质料为混凝土,标志中心为直径12mm,长度为20cm,顶面刻有“十”字形的钢筋,钢筋顶面应高出标石顶面5mm;
2) 对于交通条件差的预制和运输标石困难,可以采用现场浇灌方式,中心标志为(直径12mm,长25Cm)大铁钉,周围浇灌(12cm×12cm×30CnI)混凝土:
3) 埋设岩层标石,采用铸铁标志,周用用水泥浇灌稳固;
4) 埋设时应将标石底部及周围松土夯实,以防标石下沉或松动影响观测精度。
6.3.3一级GPS点命名
测区内选埋的一级GPS点均应按顺序编号,点位以地名命名,不得有重号重名。
6.3.4一级GPS点测量
6.3.4.1观测方式
本项1_1一级GPS控制点釆用GPS-RTK方式测量。
RTK作业使用宇夏CORS系
统。
采用双频GPS接收机分别对控制点进行RTK测量。
6.3.4.2仪器要求
GPS-RTK观测采用双频GPS接收机,使用的接收机应在检定有效期内,出测前须对仪器进行相关检查。
RTK接收机标称精度(动态)应符合:
平面≤10mm+2×10^6×d,高程≤20mm+2×10^6×do
6.3.4.3一级GPS点观测技术要求
一级GPS点符合下面表的技术要求。
等级
相邻点间平均
边长/m
点位中误
差/m
边长相对中误
差
与基准点的
距离∕km
观测
次数
起算点等级
一级
500
≤±5
≤1:
20000
≤5
M4
四等及以上
测量控制手簿设置控制点的单次观测的平面收敛精度应Wl∙5cm,高程收敛精度应≤2cmo
控制点平面和高程成果在限差之内取各次观测成果的平均值。
6.3.4.4RTK测量的技术要求
RTK平面控制点测量基准站的技术要求应满足:
a) 釆用网络RTK时,基准站网点的设立要求按CH/T2008的要求;
b) 自设基准站如需长期和经常使用,宜埋设有强制对中的观测墩;
C)自设基准站应选择在高一级控制点上;
d) 用电台进行数据传输时,基准站宜选择在测区相对较高的位置;
e) 用移动通信进行数据传输时,基准站必须选择在测区有移动通信接收信号的位置;
f) 选择无线电台通讯方法时,应按约定的工作频率进行数据链设置,以避免串频;
g) 应正确设置随机软件中对应的仪器类型、电台类型、电台频率、天线类型、数据端口、蓝牙端口等;
h) 应正确设置基准站坐标、数据单位、尺度因子、投影参数和接收机天线高等参数。
RTK平面控制点测量流动站的技术要求应满足:
a) 网络RTK测量的流动站获得系统服务的授权;
b) 网络RTK测量流动站应在有效服务区域内进行,并实现与服务控制中心的数据通信;
C)用数据采集器设置流动站的坐标系统转换参数,设置与基准站的通信;
d) RTK的流动站不宜在隐蔽地带、成片水域和强电磁波干扰源附近观测;
e) 观测开始前应对仪器进行初始化,并得到固定解,当长时间不能获得固定解时,宜断开通信链路,再次进行初始化操作;
f) 每次观测之间流动站应重新初始化;
g) 作业过程中,如出现卫星信号失锁,应重新初始化,并经重合点测量检测合格后,方能继续作业;
h) 每次作业开始前或重新架设基准站后,均应进行至少一个同等级或高等级已知点的检核,平面坐标较差不应大于7cm:
i) RTK平面控制点测量平面坐标转换残差不应大于±2cm:
J)数据采集器设置控制点的单次观测的平面收敛精度不应大于2cm:
k) RTK平面控制点测量流动站观测时应采用三角架对中、整平,每次观测
历元数应不小于20个,采样间隔2s~5s,各次测量的平面坐标较差应不大于4cm;
l) 应取各次测量的平均坐标中数作为最终结果;
m) 进行后处理动态测量时,流动站应先在静止状态下观测10"15min获得固定解,然后在不丢失初始化状态的前提下进行动态测量。
9
6.3.5.5RTK测量质量检核
为检验RTK测量精度,分别采用GPS静态观测及全站仪观测方式对一级GPS点进行坐标、边长和高程检查,其检测点应均匀分布测区,且检测点不少于总点数的10%。
用全站仪检测时宜按一级点观测要求进行边长、角度观测,观测数据宜进行相关气象及常数改正。
检核工作结束后应对RTK平面测量精度进行评定。
6.3.4.6外业观测记录和成果输出
GPS-RTK外业观测记录釆用仪器自带的天线、内存卡和测量控制手簿,记录项IJ及成果输出包括下列内容:
(1)转换参考点的点名(号)、残差、转换参数;
(2)流动站点名(号);
(3)流动站的天线高、观测时间;
(4)流动站的平面、高程收敛精度;
(5)流动站的WGS-84坐标、平面和高程成果;
(6)测区转换参考点、观测点位图。
6.3.5图根控制测量
在一级GPS点的基础上,布设一、二级导线,或应用RTK测量方法布设图根点,以满足细部数据采集的需要。
图根点应较好地覆盖自然街坊地块。
布设图根导线要顾及已知点的分布状况和图形强度,在外兩转角处和图形发展的薄弱处要有已知点控制。
尽量避免布设
"Q"形导线,禁止布设闭合环。
图根控制点的密度根据地物和地形情况而定,应保证满足明显地物点在图根点上直接测定的需要,最少每幅图不得少于四个点(含基本控制点)。
图根控制点点位标志宜采用铁桩、木桩,等级点稀少时,应埋设适当数量的标石,图上铁桩和标石均应表示为埋石图根控制点。
图根控制点点号编号以Too1、TOo2、T003……,编号可空号,但不能出现重号。
坚固地面的钢钉(长度不小于7cm、粗度不少于于ICm)可作为埋石点,如在土质地应埋设水泥图根标石。
1) 图根控制导线测量
观测和技术要求见《城市测量规范》(CJJ8-2011)相关条款。
平差计算釆用经验证和使用过的优秀软件进行,平差成果应包括:
控制网图、概算情况、基本精度情况、观测值表、点位误差表、成果表等。
2) GPS-RTK图根控制测量技术要求
(1) 点位选在视野开阔处,视场内障碍物的高度角不宜超过15度。
(2) RTK基准点的精度等级不得低于四等,最大辐射半径为15kmo
(3) RTK接收机技术指标应为;双频接收机,标称精度W(10mm+5ppm・D),观测量为载波相位。
(4) 用于RTK基准点求解2000国家大地坐标系到1980坐标系、城市独立坐标系的转换参数,所选参考点覆盖待测点的整个测区,转换后各点的残差分量小于5cm。
(5) RTK观测采用单基站的方式,观测时流动点的架设应稳固,流动站与基准站之间不得存在大功率的信号干扰区。
(6) 对控制点需初始化观测3次,符合限差要求后换点观测,否则重测。
RTK观测的采样率为Is,每次测量的历元数小于10个。
每点观测时间不低于3分钟,观测的平面精度≤2cmo必须联测周边已有同等级以上的控制点。
检测高等级控制点时,其点位互差≤5cm,检测同等级控制点时,其点位互差≤7cmo
11
(7) RTK观测结束后应按照A4纸装规格输出GPS野外手簿报表,并装订成
册。
6.4地形图测绘
6.4.1数字地形图的基本要求
1.图根点精度要求
图根点相对于图根起算点的点位中误差不得大于图上O.ImmO
2.地物点的分类
根据不同的精度要求,地物点总体上按两类进行划分:
一类是主要地物点,指道路、街道、巷道两侧明显建筑物拐点。
二类是次要地物点,主要指设站施测困难的明显建筑物拐点及农村居民地明显建筑物拐点以及其它地物点。
6.4.2地形图的精度
1.地物点的平面位置中误差
地形图图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差不应超过±0.5≡:
地形图图上地物点和邻近地物点点间的距离中误差不应超过±0.4mm°施测困难的旧街坊内部地物点精度可比规定值放宽50%o
2.高程注记点的高程中误差
城市建筑区和地面硬化区,其高程注记点的高程中误差相对于邻近图根点的点位中误差不得大于±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,应符合下表规定:
项目
地形类别
平地
丘陵地、山地
高程中误差(等高距)
≤1∕3
≤1∕2
6.4.3地形图数据采集
无遮挡区域釆用GPS-RTK技术采集,仪器拓、标高量至O.OOImo并对相应地物点和高程点做简码记录,内业成图可利用简码展绘成图。
对于一些难以釆集到的主要地物点,可以采用前方交会、距离交会、勘丈法等方法确定,当釆用勘丈法时,应注意勘丈数据的儿何相关强度,并有多余观测,以加强校核。
测站到碎部点的边长要符合规范的要求。
对于RTK信号有遮挡区域,可以采用RTK测设图根点,利用全站仪全野外采集碎部点数据,可以简码记录,内业简码展绘成图。
对于复杂区域,也可以辅助绘草图,内业连线成图。
碎部点坐标釆集一般采用全站仪极坐标法采集。
设站时,仪器对中偏差不应大于5mm。
照准一控制点作为起始方向,观测另一控制点作为检核,检核点的平面位置误差不应大于图上0.2mm,检查另一站高程其较差不应大于1/5基本等高距。
6.4.4图幅编号
图幅分幅编号按图廓西南角坐标编码,X坐标在前,Y坐标在后,中间用短线连接。
6.4.5地形要素表示方法
1.测量控制点
各等级的测量控制点要求标示在地形图上。
依据测区各等级平面控制点按成果文件展点,无平面位置的各等级水准点按碎部点要求测绘平面坐标并且展在图上。
2.居民地和垣栅
房屋是主要地物要素,要求实测各个房屋的外圉轮廓以反映出其建筑特征,并注记层数。
1:
500比例尺测图,应逐个表示,不综合。
原则按结构不同,层次不同,主要房屋和附属建筑分割测量,并以房屋的勒脚以上墙外角连线为准(临时性的房屋不表示)。
建筑物应注记层次和结构,房屋结构分为:
絵、混、砖、土四种。
房屋层次注记为房屋的自然层数,一般按室内地坪±0.0以上计算。
高层建筑物顶层错综复杂,难以分割层次时可以不予分割,层数标注以主体建筑层数为准。
房屋和建筑物轮廓凹凸在图上小于0.5mm,可用直线连接。
3.结构注记
作为一个整体的建筑物,因层次不同,其结构性质以主体建筑物为准,如主体为“絵”,其他为“栓”,主体为“混”,其他为“混”。
层次分别按实际层数注记。
①大型厂房、带行车的大型车间;八层以上(含八层)的大厦、写字楼、办公楼等一般为框架结构,结构注记“碗”o以钢构为承重结构的建筑物注“栓”。
②砖混结构难以区分的情况下,按如下规定表示:
四至七层主要建筑材料为砖、混结构的房屋,如工厂办公楼、企事业单位、商丿占、学校、居民住宅区等房屋,结构注记“混”。
③以砖墙承重为主结构的房屋,结构注记“砖”。
④旧式楼房或以木柱为承重结构的平房,结构注记“土”。
⑤以木、竹、土坯或砖(无柱脚)堆切的房屋为简易房屋,用符号表示,不注建筑材料。
简易房屋的凸出、凹进部分在图上小于0.6mm时,可用直线直接连接表示外轮廓投影。
⑥所有一层的房屋只注结构不注层数。
⑦正在建筑中的房屋用I建 表示。
破坏房屋表示方法按“图式”4.3.4。
⑧棚房只表示固定的,临时性的建筑工棚房、临时性的售货房(棚)一律不表示。
4.附属建筑
⑴阳台:
1:
500地形图上各类阳台应表示,分割清楚。
居民各自装修的封闭阳台仍按阳台符号表示。
阳台下、走廊下为柱廊,柱廊两边或一边为房屋的,按图1、图2、图3表示:
图2
砖3
图3
柱廊的柱子长、宽小于图上1・Omm者用1・Omm小圆柱子符号表示,大于图上
1.Omnl者按实际形状依比例表示。
⑵悬空建筑:
两层以上悬空式建筑房屋(突出的房屋下无支撑物),按图式
4.3.6.b表示。
如果悬空建筑与下部台阶符号重叠时,以主体建筑为主,缩减或
省略下部符号。
⑶当房屋雨罩下有台阶、花坛、陡坎等地物时雨罩可不表示;房屋有固定雨罩且图上宽度大于2.Omm(含2.Omm)按图式4.3.96.b符号表示,小于2.Omm当屋檐看待舍去。
⑷房屋的凸出、凹进部分(墙垛、墙墩)图上大于0∙5rnm(含0.5mm),依比例尺逐个表示。
小于O.5mm时,两端有墙垛的合并房屋表示;两端无墙垛可舍去。
见
图4、图5。
图4 图5
⑸室外楼梯按“图式”4.3.102.a符号表示;双层或旋转式,实测范圉线,如图6、图7。
⑹房顶、楼顶上的出口建筑及水箱、民用电视天线等均不表示。
较大电视传送塔按“图式”4.3.53符号表示;邮电和广播电视单位的楼上高大发射接收天线及塔,按''图式”4.3.54符号表示;较大的烟囱,按“图式”4.3.21.a符号表示。
⑺门墩的表示依照“图式”4.3.104符号表示。
⑻大型建筑物的门廊均应表示。
用虚线绘出,有柱支撑的应按柱的形状、大小正确绘出支撑柱位置。
⑼房屋顶隔层(阁楼)层高(最低处)大于或等于2.2米,则顶隔层计入层数,一般不计层数;底层层高不足2.2米的不计层数。
(10)厕所只表示公共厕所,遮羞墙不表示,露天或简易的厕所不表示。
农居区各家房前屋后的厕所按实际情况以简易房屋相应表示。
(H)进出建筑物修建正规的长度大于3米的台阶应表示,长3米以下的不表示。
台阶图上不足绘三级符号的一般不表示。
(12)建筑物测绘,需加注:
行政区域地名、街路巷名、小区名、标志物名、兴趣点名、门(楼)址等,具体注记规格见表二。
5.垣栅
①复合围墙或花墙,其下部实墙高度在1.2m以上的以围墙表示,小于1.2m上部有栏杆的则以栏杆符号表示。
②圉墙与房屋间距离小于O.3m时两边线可重合表示。
③高于lm(含Iin)的栏杆和栅栏要表示,十字路口、人行道旁限制横穿马路的铁栅栏也用栏杆栅栏符号表示,当栏杆、栅栏与人行道线重合时,只表示栏杆和栅栏,马路中间分快、慢车道的栏杆不表示。
④篱笆、铁丝网、活树篱笆只表示永久性的、固定的、正规的,简易临时的不表示。
⑤孤立围墙实地长度不足15m、高度不足InI的不表示;栏杆、栅栏、篱笆、铁丝网、活树篱笆实地长度不足30m的不表示。
⑥古时遗留下的长城,按城基轮廓实测,用“图式”符号4.3.85表示。
6.工矿设施及独立地物
独立地物是判定方位、确定位置、指示Ll标的重要标志,必须准确测绘和按“图式”规定的符号正确地加以表示。
(1) 厂区内架空桥可用“图式”符号4.3.5按悬空建筑表示,中间有支柱的要表示柱位。
(2) 露天地磅绘出地磅范围中间绘符号(“图式”4.3.31),有房或棚房的,绘出房子或棚房符号,中间加绘地磅符号。
(3) 小型变电所(站)按“图式”符号4.5.4表示,较大的变电站按实际范
圉测绘并加绘相应的符号及名称注记。
Γ7
(4) 加油站、加气站,按“图式”符号4.4.22表示。
有名称的要注记其名称。
(5) 有40Om跑道的正规体育场按“图式”4.3.47表示,小于40Om跑道的非标准运动场用轮廓线绘出范围,中间注“体育场”三字,其它体育用地设施以及幼儿园内的娱乐设施,用地界划出范围,中间加注“娱”、“体”、“球”等。
(6) 公园和企事业单位内的花廊用"图式”4.3.95柱廊符号表示。
按柱外圉测绘,转角处的柱位必须实测表示,其它支柱配置表示。
(7) 主要桥梁、广场、道路、街道上突出的新型的装饰性路灯应表示,一般的不表示;运动场、车站、码头、纪念馆的固定照射灯应表示。
(8) 固定的公共垃圾台实测范围,中间加注独立符号,用''图式”4.3.58符号表示。
没有明显界限的垃圾填埋场,施测出地界范围,中间加注“垃圾场”。
(9) 工厂内的露天设施测出地界圈出范圉,内配露天设备符号或注出性质名称,用“图式”4.3.25符号表示。
(10) 工矿企事业单位院内和厂区内设置的各种艺术雕塑按实际位置表示,能依比例表示的测出其范围,用''图式”4.3.71符号表示,中间绘符号。
(H)群坟用地类界划出其范围,中间散列配置符号,用''图式”4.3.59符号表示。
独立大坟用“图式”4.3.60符号表示。
墓地如有名称,则标注其名称。
(Iz)
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