畢業(yè)論文--數(shù)字測圖的實施

1、<p>　　專 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）</p><p>　　題目 數(shù)字測圖的實施 </p><p>　　院（系部） 地質(zhì)工程與資源勘查系 </p><p>　　專業(yè)名稱 工程測量 </p><p>　　2016 年 4 月 3 日</p>

2、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們對地籍管理工作提出更高的要求。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和測繪科學(xué)的不斷進步，使得人們對地籍管理所提出的更高要求逐漸得以實現(xiàn)，從而形成了當(dāng)代的地記測量相關(guān)的完整理論和實踐技術(shù)。本文從地籍測量的相關(guān)理論入手，依次介紹了地籍和地籍測量的發(fā)展歷史：單獨介紹了數(shù)字地籍和地籍測量的相關(guān)理論和技術(shù)，包括數(shù)字地籍測量

3、的軟硬件環(huán)境和野外數(shù)字地籍測量；第三章介紹了地籍測量的組織與實施，包括地籍控制測量、測定界址點、測繪地籍圖、宗地圖的制作、面積量算等；介紹了地籍測量的質(zhì)量控制及檢測評估；在論文的最后對地籍測量的發(fā)展做了總結(jié)和展望。</p><p>　　關(guān)鍵字：地籍測量 全站儀 CASS 地籍圖 宗地圖</p><p><b>　　目 錄</b></p><

4、;p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　緒 言3</b></p><p>　　第一章 概 述4</p><p>　　1.1. 數(shù)字測圖的概念4</p><p>　　1.2．全站儀數(shù)字測圖5</p><p>　　1.2.1野外數(shù)據(jù)采集

5、5</p><p>　　1.2.2內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理5</p><p>　　1.2.3 圖形輸出6</p><p>　　第二章 測量前準(zhǔn)備工作7</p><p>　　2.1 圖根控制測量7</p><p>　　2.2測站點的測定7</p><p>　　2.3儀器器材、資料準(zhǔn)備以及人員的安排

6、7</p><p>　　第三章 碎部測量8</p><p>　　3.1全站儀的簡單操作流程8</p><p><b>　　3.2注意事項8</b></p><p>　　3.3數(shù)據(jù)采集作業(yè)過程8</p><p>　　3.4繪制草圖的一些技巧及注意事項9</p><p&g

7、t;　　第四章 內(nèi)業(yè)處理10</p><p>　　4.1數(shù)據(jù)的傳輸10</p><p>　　4.2內(nèi)業(yè)電子草圖的勾繪10</p><p>　　4.3內(nèi)業(yè)成圖10</p><p>　　4.3.1成圖軟件介紹10</p><p>　　4.3.2內(nèi)業(yè)成圖方法11</p><p>　　4.

8、3.3內(nèi)業(yè)成圖具體過程11</p><p>　　第五章 地形圖的應(yīng)用13</p><p><b>　　致 謝14</b></p><p><b>　　參考文獻15</b></p><p><b>　　緒 言</b></p><p>　　RTK

9、與全站儀聯(lián)合測繪地形圖,可以優(yōu)劣互補。如果僅用全站儀進行數(shù)字化測圖,就必須建立圖根控制網(wǎng),這樣須投入大量的時間、人力、財力;如僅用RTK測圖,可以省去建立圖根控制這個中間環(huán)節(jié),節(jié)省大量的時間、人力和財力,同時還可以全天侯地觀測。由于衛(wèi)星的截止高度角必須大于13°- 15°,它在遇到高大建筑物或在樹下時,就很難接收到衛(wèi)星和無線電信號,也就無法進行測量。如果用RTK與全站儀聯(lián)合測圖,上述弊端就可以克服。即在進行地形測量時

10、,空曠地區(qū)的地形、地物用RTK測之;村莊、城市內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物用RTK實時給出圖根點的三維坐標(biāo),然后用全站儀測之。這樣可以大大加快測量速度,提高工作效率。由于受到條件的限制，我們這次是完全用全站儀進行數(shù)字測圖。借此機會我試結(jié)合周口市太康縣全國第二次土地資源調(diào)查1:500地籍圖測量這一工程，進行粗略的分析。</p><p><b>　　第一章 概 述</b></p><

11、p>　　本章對數(shù)字測圖的工作流程做了大致的介紹，尤其對全站儀野外數(shù)字測圖的步驟做了簡單的描述。</p><p>　　1.1. 數(shù)字測圖的概念</p><p>　　數(shù)字測圖包括全野外數(shù)字測圖、數(shù)字化測圖、攝影測量和遙感數(shù)字測圖。如圖1所示：</p><p><b>　　圖1 步驟</b></p><p>　　數(shù)字測

12、圖的基本思想是將地面的地形和地理要素轉(zhuǎn)換為數(shù)字，然后由計算機對其進行處理，得到內(nèi)容豐富的電子地圖，需要時由圖形輸出設(shè)備輸出地形圖或各種專題圖圖形。因此，數(shù)字測圖時必須采集地形和地理要素等信息，這些信息包括點的坐標(biāo)信息和屬性信息。</p><p>　　1.2．全站儀數(shù)字測圖</p><p>　　我們通常說的數(shù)字測圖是指全野外數(shù)字測圖，即全站儀數(shù)字測圖，它是以計算機及其軟件為核心，在外接設(shè)備的

13、支持下，對地面三維空間數(shù)據(jù)進行采集、輸入、繪圖、輸出的測量方法。全站儀數(shù)字測圖系統(tǒng)主要由野外數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和圖形輸出三部分組成。</p><p>　　1.2.1野外數(shù)據(jù)采集</p><p>　　它是通過全站儀測定地形特征點的平面位置和高程，將這些點位信息記錄和存儲在全站儀中，再傳輸?shù)接嬎銠C中。這些點位信息包括點號、平面坐標(biāo)、高程、屬性和與其它點之間的連接關(guān)系等。其中，點與點的連接關(guān)

14、系標(biāo)明了哪幾個點按什么連接順序構(gòu)成個地物實體，我們測量中通常采用畫草圖的方式來確定。</p><p>　　利用全站儀進行野外數(shù)據(jù)采集中，先進行圖根控制測量，再進行碎部測量。全站儀野外數(shù)據(jù)采集的碎部測量方法基本以極坐標(biāo)法為主，但也可以采用其他方法，如前方交會和后方交會等。</p><p>　　1.2.2內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理</p><p>　　內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理是指通過計算機和軟件

15、對野外采集的數(shù)據(jù)進行分析和處理，這包括對采集點的編輯、地物要素的繪制、文字注記、圖形編輯和地圖整飾等，從而繪制成可以輸出的電子圖形文件。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理是測圖中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它直接影響到最后地形圖的質(zhì)量。</p><p>　　1.2.3 圖形輸出</p><p>　　繪圖輸出是指把計算機中的電子圖輸出在紙質(zhì)上，它是數(shù)字測圖的最后階段。我們可以根據(jù)不同的需求選擇自己所需的圖形，如圖形局部放大輸出等

16、。</p><p>　　第二章 測量前準(zhǔn)備工作</p><p>　　2.1 圖根控制測量</p><p>　　野外數(shù)據(jù)采集包括兩個階段，即圖根控制測量和地形特征點（碎部點）采集。</p><p><b>　　2.2測站點的測定</b></p><p>　　數(shù)字測圖時應(yīng)盡量利用各級控制點作為測站點。

17、但由于地表上的地物、地貌有時是極其復(fù)雜零碎的，要全部在各級控制點上采集到所有的碎部點往往比較困難，因此除了利用各級控制點外，還要增設(shè)測站點。</p><p>　　尤其是在地形瑣碎、合水線地形復(fù)雜地段，小溝、小山脊轉(zhuǎn)，房屋密集的居民地，這些會對測站點的數(shù)量要會求多一點，切忌用增設(shè)測站點作大面積的測圖。</p><p>　　增設(shè)測站點是在控制點或圖根點上，采用極坐標(biāo)發(fā)測定測站點的坐標(biāo)和高程。&

18、lt;/p><p>　　2.3儀器器材、資料準(zhǔn)備以及人員的安排</p><p>　　儀器器材主要包括：一臺GPS儀器、全站儀、對講機、花桿、反光棱鏡。</p><p>　　資料的準(zhǔn)備：在數(shù)據(jù)采集之前，最好提前將測區(qū)的全部已知點成果通過計算機輸入全站儀的內(nèi)存里面，以便調(diào)用。還者就是把成果打印一份放在全站儀的儀器箱子里面，以便查閱核對。</p><p&g

19、t;　　外業(yè)作業(yè)人員的組織：我們這是用全站儀測圖，一般一個組三個人，一個人觀測，一個人跑桿，還有一個人就畫草圖。</p><p><b>　　第三章 碎部測量</b></p><p>　　3.1全站儀的簡單操作流程</p><p>　　整平對中, 對中偏差不得超過1 mm </p><p>　　啟動全站儀, 進入文件管理

20、界面, 建立文件名, 并選擇該文件在文件下存儲; </p><p>　　把全站儀架設(shè)在控制點或圖根點上，以通視的控制點或圖根點作為后視點，后視點為檢核點進行檢核, 偏差在限差范圍內(nèi)方可進行碎步點的采集。如果在對完后視之后發(fā)現(xiàn)測得的坐標(biāo)和已知的坐標(biāo)差的很大，則要找出其中的原因，可能是調(diào)用的時候坐標(biāo)調(diào)用錯誤、測站點和后視點輸入的位置調(diào)換、棱鏡沒有扶好、儀器沒有整平、等一些原因，不管什么原因一定要把原因找出來，最終符合

21、限差要求才能開始可采集數(shù)據(jù)。我們上次在廣州搞的全國二調(diào)工程師給我們的限差是平面在1cm左右，高程在3cm左右。</p><p><b>　　3.2注意事項</b></p><p>　　觀測人員在讀取豎盤讀數(shù)時，要注意檢查豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡是否居中；每觀測20—30個碎部點后，應(yīng)重新瞄準(zhǔn)起始方向檢查其變化情況。</p><p>　　立尺人員應(yīng)將標(biāo)

22、尺豎直，并隨時觀察立尺點周圍情況，弄清碎部點之問的關(guān)系，地形復(fù)雜時還需繪出草圖，以協(xié)助繪圖人員作好繪圖工作。</p><p>　　繪圖人員要注意圖面正確整潔，注記清晰，并做到隨測點，隨展繪，隨檢查。當(dāng)每站工作結(jié)束后，應(yīng)進行檢查，在確認(rèn)地物、地貌無測錯或漏測時，方可遷站。</p><p>　　3.3數(shù)據(jù)采集作業(yè)過程 </p><p>　　測量小組一般都是三個人組成，一

23、個主要負(fù)責(zé)草圖勾繪和控制點制作，其余兩個負(fù)責(zé)具體測量。遵循“從整體到局部”、“先控制后碎部”、“由高級到低級”、“步步有檢核”的原則。</p><p>　　每次作業(yè)順序為：確定測站點。確定測站點時，要盡量保證大的可視區(qū)域，同時還要保證有可通視的已知點。所以，在實際作業(yè)時一般將測站點定在較高的坡或山頂，以避免經(jīng)常遷站。 </p><p>　　架設(shè)儀器。架設(shè)儀器時，要保證儀器架穩(wěn)，一般是將三腳

24、架的腿間距稍微放大些，保證平穩(wěn)。角度過大將導(dǎo)致全站儀過低，給觀測帶來不便，同時也影響觀測員的行動；角度過小時全站儀放置不穩(wěn)，存在儀器損害的潛在危險。觀測前要進行儀器的校驗，對準(zhǔn)已知點，以保證數(shù)據(jù)均為可信數(shù)據(jù)。 </p><p>　　立棱鏡，測量讀數(shù)。立鏡時要保證鏡竿盡量豎直，每個碎布點保持間距35-45米左右。實際碎部點間距大多在35米左右，符合精度要求。全站儀能夠自動保存數(shù)據(jù)，讀數(shù)較快。一般有兩到三人負(fù)責(zé)立棱鏡

25、，其中兩人同時立鏡。 </p><p>　　記錄。本次外業(yè)數(shù)據(jù)采集作業(yè)采用的是無碼作業(yè)，這種方法的優(yōu)點是采集數(shù)據(jù)速度快，缺點是只能是采集數(shù)據(jù)，無法對數(shù)據(jù)的性質(zhì)進行分類記錄，所以在觀測同時要進行草圖的勾繪，如：山脊線、山谷線等特殊數(shù)據(jù)就要在草圖上記錄下來，以便內(nèi)業(yè)作業(yè)。一般由一人主測，另一人勾繪草圖。</p><p>　　測站點檢驗及檢核。在測量一定點數(shù)（一般為300點）后或遷站時，要進行一

26、次測站點檢核。檢核方法為：重測某一已知點（一般為后視控制點），檢驗兩次誤差是否符合技術(shù)要求。如果誤差超出范圍則所測數(shù)據(jù)有誤。</p><p>　　3.4繪制草圖的一些技巧及注意事項</p><p>　　繪圖員應(yīng)有一定的方向感, 有一定的圖形比例控制能力。繪圖員在實地可先畫出大致需要采集點的草圖, 并控制好比例。繪制草圖時遵循上北下南, 要善于使用多色筆標(biāo)識, 準(zhǔn)確描述地物間拓?fù)潢P(guān)系, 使用

27、特定的符號, 以易于內(nèi)業(yè)操作。比如一塊草地, 可以在中間畫出草地符號(或注記文字) 即可清楚表示出地形特點。采集數(shù)據(jù)時也要注意一些技巧, 對于不便觀測的四點房, 采用兩點加寬度的采點方法, 這樣用計算機自動生成, 所得的房屋既符合精度, 又很美觀。注意一些散點的采集, 如電線桿, 采集時一塊圖一塊圖的檢查, 以免漏測。采用兩人跑尺, 可以大大的提高外業(yè)的速度, 需注意每測好一點應(yīng)及時用對講機進行核實, 以保證點圖對應(yīng)不出錯。</p

28、><p><b>　　第四章 內(nèi)業(yè)處理</b></p><p><b>　　4.1數(shù)據(jù)的傳輸</b></p><p>　　用數(shù)據(jù)通訊線連接電子手薄和計算機，把野外觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中，每次 觀測的數(shù)據(jù)要及時傳輸，避免數(shù)據(jù)丟失。</p><p>　　等數(shù)據(jù)傳好之后把dat格式的文件用txt文本打開，查

29、看里面的點號是不是與白天所測得得點號一致，以免傳輸錯誤。</p><p>　　4.2內(nèi)業(yè)電子草圖的勾繪</p><p>　　我們在周口太康那邊的測圖范圍一般都是地勢平坦地區(qū)，應(yīng)用散點表示地形的變化，散點分布均勻合理。特殊地貌采用正確的地貌符號進行表示。數(shù)字測圖中，碎部測量的主要方法為極坐標(biāo)法，在實測得多數(shù)碎部點的坐標(biāo)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

30、余各點的坐標(biāo)，在輔以軟件中的偏移、拷貝、延伸等功能，得到最后的圖形。 </p><p>　　本測區(qū)內(nèi)面狀地物主要包括：各種房屋。 </p><p>　　本測區(qū)內(nèi)線狀地物主要包括：大車道、圍墻。 </p><p>　　本測區(qū)內(nèi)獨立地物主要包括：牲畜棚。 </p><p>　　測區(qū)內(nèi)除以上地物外無其他地物，地貌也較為簡單，因此地形圖沒加圖例說明。

31、每天外業(yè)作業(yè)完成后，晚上回來后要進行電子草圖的勾繪，以防止手繪草圖丟失后給成圖造成不便。電子草圖的勾繪根據(jù)手繪草圖將特殊地物地貌點相連，并進行一定的修補。 </p><p><b>　　4.3內(nèi)業(yè)成圖 </b></p><p>　　4.3.1成圖軟件介紹 </p><p>　　內(nèi)業(yè)成圖利用南方CASS 7.1軟件。 CASS 7.1在數(shù)字化成圖

32、方面的技術(shù)特色： </p><p>　　1.更加便捷的簡碼用戶方案。 </p><p>　　2.更加完善、使用的電子平板。 </p><p>　　3.更加底層的骨架線技術(shù)。 </p><p>　　4.更加直觀、便捷的圖上比例尺更改。 </p><p>　　5.更加直觀高效的地物遍及。 </p><p

33、>　　6.更加豐富的DTM建模與等高線繪圖技術(shù)。 </p><p>　　7.提供了更多的用戶化途徑。 </p><p>　　8.全面采用ObjectARX開發(fā)技術(shù)。 </p><p>　　9.加集中的參數(shù)設(shè)置模式。 </p><p>　　4.3.2內(nèi)業(yè)成圖方法 </p><p>　　內(nèi)業(yè)將利用外業(yè)草圖，采用南方

34、CASS7.1軟件進行成圖。成圖比例尺為1：500。地貌與實地相符，地物位置精確，符號利用要正確。地物要按地形圖圖式規(guī)定的符號表示。房屋輪廓需用直線連接起來，而道路、河流的彎曲部分則是逐點連成光滑的曲線。不能依比例描繪的地物，應(yīng)按規(guī)定的非比例符號表示。</p><p>　　4.3.3內(nèi)業(yè)成圖具體過程 </p><p>　　展點（高程點或點號）：在繪圖處理的下拉菜單中選擇“展點”項的“野外測

35、點點號”在打開的對話框中選擇自己所需要的文件，然后單擊確定便可以在屏幕展出野外測點及點號。房屋輪廓需用直線連接起來，而道路、河流的彎曲部分則是逐點連成光滑的曲線。不能依比例描繪的地物，應(yīng)按規(guī)定的非比例符號表示。</p><p>　　DTM的建立：在等高線的目錄下選擇由數(shù)據(jù)文件建立DTM，輸入繪圖比例1：500，選擇不考慮坎高，回車以后在選擇直接顯示建立三角網(wǎng)的結(jié)果； </p><p>　　

36、三角形的修改：在等高線的目錄下選擇“刪除三角形”，“增加三角形”，“過濾三角形”，“三角形內(nèi)插點”，“重組三角形”的命令，按照提示進行操作可以對三角網(wǎng)進行修改。 </p><p>　　勾繪等高線：在等高線的目錄下選擇“勾繪等高線”，輸入等高距2米，選擇“張力樣條擬合”。 </p><p>　　等高線的修飾（包括修飾與高程注記）：在等高線的目錄下選擇“刪除三角網(wǎng)”，修改不正確的等高線，并沿直

37、線注記等高線或單獨注記。 </p><p>　　加圖廓的方法：首先利用工程應(yīng)用查詢圖框的長，寬；在繪圖處理的目錄下選擇“加任意圖幅” ，在打開的對話框中輸入測圖員的姓名、長寬、接圖表等與圖相關(guān)的內(nèi)容，拾取圖的左下角坐標(biāo)。完成內(nèi)業(yè)地圖勾繪。</p><p>　　第五章 地形圖的應(yīng)用</p><p>　　大比例尺地形圖是建筑工程規(guī)劃設(shè)計和施工中的重要地形資料。特別是在規(guī)

38、劃設(shè)計階段，不僅要以地形圖為底圖，進行總平面的布設(shè)，而且還要根據(jù)需要，在地形圖上進行一定的量算工作，以便因地制宜地進行合理的規(guī)劃和設(shè)計。</p><p>　　全站儀數(shù)字化測圖，主要分為準(zhǔn)備工作、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出等五個階段。在準(zhǔn)備工作階段，包括資料準(zhǔn)備、控制測量、測圖準(zhǔn)備等，與傳統(tǒng)地形測圖一樣，在此不再贅述，現(xiàn)以實際生產(chǎn)中普遍采用的全站儀加電子手薄測圖模式為例，從數(shù)據(jù)采集到成圖輸出介紹全站儀數(shù)

39、字化測圖的基本過程。</p><p>　　野外碎部點采集一般用“解算法”進行碎部點測量采集，用電子手薄記錄三維坐標(biāo)（x，y，z）及其繪圖信息。既要記錄測站參數(shù)、距離、水平角和豎直角的碎部點位置信息，還要記錄編碼、點號、連接點和連接線型四種信息，在采集碎部點時要及時繪制觀測草圖。</p><p>　　在國民經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)中，各項工程建設(shè)在規(guī)劃、設(shè)計和施工階段，都需要應(yīng)用工程建設(shè)區(qū)域的地形

40、和環(huán)境條件等基礎(chǔ)資料，以便使工程建筑物在規(guī)劃、設(shè)計和施工中的平面、高程布設(shè)和量算等工作更加符合建設(shè)區(qū)域的實際情況。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　歷時一個月，我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。而我的兩年大學(xué)生涯也即將畫上句號。但是很榮，在大學(xué)兩年里，我能接受到各位老師的教育和指導(dǎo)。正是由于各位老師的敬業(yè)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，鞭策著我們前進

41、。在大學(xué)三年里，我們過得很充實，工程測量的專業(yè)知識學(xué)得很到位，對此，我要向給予我指導(dǎo)和幫助的所有老師表示感謝。</p><p>　　在這次的畢業(yè)設(shè)計過程中，胡老師給我提出了很多寶貴的建議。再者，還有學(xué)校給我提供了很好的實習(xí)機會，讓我有機會把理論知識和實踐結(jié)合起來，從而使我的畢業(yè)設(shè)計能夠最終完成。在此我謹(jǐn)向教育我的學(xué)校和老師致以誠摯的謝意和超高的敬意。</p><p>　　最后，祝愿我的母校

42、越辦越好，為國家培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.《數(shù)字測圖的原理與方法》[M]，武漢大學(xué)出版社，主編：潘正風(fēng)，楊正堯，程效軍</p><p>　　2.《數(shù)字測圖的原理與方法》[M]，解放軍出版社，主編：郝向陽，趙夫來</p><p>　　3.《數(shù)字測圖》[M]，

43、測繪出版社，楊曉明，王軍德</p><p>　　4.《數(shù)字化測圖（測量工程技術(shù)專業(yè)）》[M]，中國建筑工業(yè)出版社，主編：范國雄</p><p>　　5.《攝影測量數(shù)字測圖系統(tǒng)》[M]，吉林大學(xué)，主編：譚美景</p><p>　　6.《談大比例數(shù)字測圖系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用》[M]，測繪通報，主編：黃炎梁</p><p>　　7. 1：500、1：1