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地形图测绘方法优选九篇

时间:2023-09-28 09:21:09

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇地形图测绘方法范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

地形图测绘方法

第1篇

关键词:、地形图测绘、全站仪、GPS—RTK、测量、特点、流程、方法

中图分类号:P284 文献标识码:A 文章编号:

测绘技术的与时俱进极大的促进了地形测量技术的变迁。尤其对于从事大比例地形图测绘工作的人员来讲,新型的数字化技术与测量方法更是大大减轻了施工人员的工作量,提高了工作效率,同时也使得测量的结果更加精确。那么文章就来探析现代地形图测绘中常运用的全站仪和GPS—RTK测绘的技术特点、优势、以及测量的作业流程和测绘方法。

1地形图测绘技术特点与优势

1.1全站仪技术特点与优势。全站仪是地形图测绘施工中最常用到的测量仪器。随着技术的更新,全站仪也逐步标准化、智能化、开放性和全自动化,作为一种崭新且进步的测量仪器呈现于人们面前,被广泛应用于工程测量的各个领域。其呈现的技术特点主要体现:①在进行地形图测绘时,能够同时进行地形测量和控制测量。②进行工程施工放样时,能够快速将设计图纸中相关点测设到地面上。③运用全站仪进行变形监测时,能够实施的进行动态监测,诸如对建筑物变形的实时监测。④进行控制测量时,全仪仪具有的功能,能够确保测量的高精度,且仪器操作简单使用方便大大提高测量速度。⑤在一个测站就可完成测量的所有内容(如距离测量、高差测量、角度测量等),并可以存储和传输测量数据。同时借助传输设备能够实现与计算机、绘图仪的连接,进而构成全自动化一体式的测绘系统,极大的提升了地形图测绘的工作效率和测绘质量。

1.2 GPS—RTK技术特点与优势。GPS-RTK是一种实时动态定位技术,以载波相位观测值为基础,实时提供测点的三维定位结果。由于技术具有高效、实时、自动、快速的特点而被广泛应用于市政、建筑、水利等工程测量中。若将将其运用到地形图测绘中去,则可大幅降低测图所需的控制点数目,使用一个人采集点位坐标数据,再将其导入到数字化软件中即可生成多种比例尺的地形图,有效提升测图效率。具有的技术特点体现在:①测量结果能够实时动态的显示出来,能够随时查看坐标的定位精度,解决了以往测绘技术不能快速成图及实时动态放样的问题。②作业时间短,观测条件适宜时,只需几秒的时间即可获得测点的三维坐标。③作业时间不受限制,只要测点能够同时接收到四颗卫星信号,就可进行测绘测量。④仪器操作简便方便,智能化高,降低测量人员的工作量。

2地形图施工测量作业流程

2.1全站仪测量施工流程。利用全站仪进行地形图测绘时,主要是采集数据、处理数据、编辑图形和出图的过程。具体作业流程接到测绘任务后,先进行现场勘探,收集资料;随后测量员操作全站仪,立尺员跑建筑物、道路、独立点等特征点,最后绘图人员绘制草图,定稿在出图。整个过程采用大家协作的方式进行碎部点数据采集,需要注意的是:采用全站仪进行测绘时要求:测量员必须正确合理操作仪器,时时注意仪器的对中、整平,仔细检查输入的测站点与后视点坐标及点号;立尺员应合理选择地物、地貌特征点,对于一些特征点必须跑足够密度的点;绘图员应认真观察现场地形,绘制清晰易懂、点号准确无误的图纸。

2.2 GPS—RTK测量施工流程。GPS动态RTK地形图测绘测量是用动态RTK技术来实现地形图测绘的。具体流程①收集相关资料,如根据实际情况收集测区已知的高等级控制点并进行准确性检查。②加密测区控制点,并将加密点和原有的控制点作为基准站的位置,测量其实际高程及坐标,随后将接收机设置在基准站上配置参数。③将GPS接收机安放在流动站上,并将其初始化。④确定坐标转换参数,地形图测绘工程中多数用的是地方独立坐标系,而GPS测量时采用的是WGS-84坐标系,因而在确定了坐标转换的参数后,才能利用RTK中的测量控制器,快速获得定位点的独立坐标。⑤结合工程实际在测区内进行实时测量,测量员把基准站架设在有已知坐标的点位上,手持GPS流动站接收机进行碎部点的数据采集。需要注意的是进行GPS动态RTK地形图测绘时,要求测量人员必须在有卫星信号和基准站信号的前提下,竖直流动杆,进行测量作业。

3 地形图测绘方法

3.1全站仪地形图测绘方法。依据上述测量流程进行测绘方法分析:①建立地形图测绘平面控制坐标系的方法。进行地形图测绘前要先建立平面控制坐标系。施工中一般选用大地坐标系作为平面控制坐标系,能够方便的利用已有的国家三角点。倘若测绘的范围内不存在确定的控制点,则可以建立自己的直角坐标系,并以地球磁北极为零作为直角坐标系的起始方位角。②采集数据方法。在测区内选择一个视线开阔,能够观察到测区内绝大部分测点的点作为全站仪的站点,将全站仪架设在此点上,让计算机等设备连接到全站仪上,并开启测图精灵进行数据的采集。 工程具体需要的测点数及位置要依据地形变化而区别对待,诸如进行建筑物测绘时,就至少需要进行三个点的数据采集,而进行独点地物测绘时只需进行一个点的数据采集。只有确定合理的采点位置和数目,才能够更好的控制其形状的变化,降低测量误差。③数据处理方法。通常是依据测点坐标,参照测图的要求进行地形图的绘制。目前全站仪所采用的系统能够自动输入记录所采集的数据,在野外作业的条件下即可完成地形草图绘制。随后参照实地测量时所绘制的草图进行地形图的绘制,将各个测点用标准符号相连,在完成地物绘制后,结合测区实际的地形情况进行等高线绘制,并在已经获得的资料前提下,进行实地考察且设置判读标志,例如地名、结构、房屋层 次等文字符号,对地形图地貌进行绘制,进而完成地形图的所有测绘工作。

3.2 GPS—RTK测绘方法。运用GPS—RTK地形图测绘作业时,前提是要卫星信号好,天空开阔无障碍物;施测点不宜在高压线、信号发射塔、移动通信基站等影响接收卫星信号的地方,以避免数据传输时受外界环境干扰,而使测绘信号丢失或影响数据稳定性,进而降低地形图测绘的质量和精度。所以在用RTK技术测绘时要采取一定的方法提高测绘质量,通常要在测绘前选择使用稳定性好、精度高的设备,以规避设备质量对测绘的影响。其次可使用已有测点比较和重新测量比对法。前者是利用布设控制网时的静态GPS的多余控制点,将其测量结果与RTK测得的结果进行对比,以实现对测量结果的检查,虽说这种方法易受到控制点数目的限制但总体方法较好。后者常用于没有控制点的地方,是在每次测量初始化后,对上次已经测过的高精度控制点进行重新测量,对比两次测量结果,若误差在许可范围内方可进行后续测量。

总之,在进行地形图测绘时,运用现代测绘技术,不但节省了时间、人力与物力等,提高了测图的效率,还大大提高了测绘的质量。在实际的地形图测绘中,不管是全站仪还是GPS—RTK技术,只有弄明白了不同技术的特点、优势与使用范围,并严格依照规范合理测量作业流程,掌握必要的测绘方法,才能科学准确的绘制出完善的地形图。同时笔者也相信随着科技的不断发展,地形图测绘技术将会更加先进,作为测绘工作者,只有不断学习,总结经验,才能不断与时俱进,挖掘到最先进的测绘方法,使得测量结果数据更加精密更加完善。

参考文献

[1] 赵风禹;试析测绘工程常见问题的解决措施[J];黑龙江科技信息;2012年12期

[2] 赖振发;全站仪测绘三维数字地形图技术分析[J];现代测绘;2010年03期

第2篇

【关键词】土地整治;地形图;测绘方法

随着经济水平的提高和社会的迅速发展,城市、交通、水利设施等的建设、退耕还林以及环境问题的日益严峻,不合理耕作、乱砍乱伐和片面追求经济效益导致耕地数量和质量的退化,同时,人口的增长,都激化了人地之间的矛盾。为解决上述问题和实现可持续发展战略,国家对土地进行大规模、计划性的整治。土地整治包括土地平整工程和农田水利工程等,旨在通过人力、物力和资金的投入扩大耕地面积、提升耕地质量、改善生态环境和提高农业生产条件。无论是在土地出让项目还是农田建设项目中,地形图的测绘是必不可少的,因此,土地整治项目中对地形图测绘方法的探讨具有深远的意义。

一、土地整治测绘内容

依照土地整治项目规划设计、工程量预算和施工放样等要求,土地整治测绘主要包含以下内容。

(1)道路、沟渠和水工建筑物的宽度、深度、顶端和底部的高度,标注相应的水流方向;

(2)建设中的基础设施;

(3)村庄轮廓线;

(4)水源地且标注每年的水压线和高程;

(5)地形地貌相同距离的等高线,测出60米左右的高程点和0.5米的坎,平原地区的高程精度一般比较高,道路、沟渠附近的高程点应符合剖面绘制标准;

(6)依照土地利用情况分类测量地类分界线,且地类封闭线一定是封闭的;

(7)项目范围外且在生产过程中涉及的道路和水源地等;

(8)项目区的权属界线;

(9)其它

二、土地整治项目中地形图测绘的关键点

(一)测图比例尺

测图比例尺是布置测绘内容和测绘精度的前提,合理的比例尺不但能使测绘成果更具有可行性,在一定程度上节约了测绘投资。土地整治项目中地形图的测绘为总体规划和施工图的设计提供参考数据,它是总体规划和施工图设计的基础。通常总体规划测绘过程中应该选择1:5000比例尺,施工图测绘设计过程中选择1:500或者1:000比例尺。因此,从用图的角度出发,可以测绘1:500或者1:1000的地形图作为施工设计的参考资料,再将此图缩小至1:5000的地形图后作为总体规划的参考资料。此种测绘方式成本比较高,一些地方把全区域测绘1:2000的地形图用来设计施工图,缩小至1:5000的地形图用来总体规划中,虽然此种测绘方式节约了一定的测绘成本,但是利用此图截取的规划道路和沟渠的剖面图会与实际不符,导致工程量的预算过程中会出现较大的误差,最终不能按照剖面图操作。为解决测绘成本和测绘误差的矛盾,可借助在土地利用现状图上补充绘制变动的道路、水利设施和地类的方法得到用于总体规划的1:5000的地形图,规划中的土地平整地带应选择测绘1:1000的地形图,规划中的池塘和农桥等点状工程应该选择测绘1:500或者1:200的地形图,规划中的线型工程可选择测绘1:500的地形图。

(二)控制系统

1.坐标系统

工程测量规范中明确规定平面控制网的坐标系统应该满足测区内投影长度变化在2.5cm/km内,然后依照测区特点选择相应的坐标系统。通常任意带中选用1985国家高程基准面的平面直角坐标系统,范围较小的测区中可采用独立坐标系统;已有平面控制网的测区可以继续使用原来的坐标系统;厂区中可选用建筑坐标系统。但是国土资源部门规定土地整治项目中应该选用1980年西安坐标系,这个坐标系不但不能满足投影长度变化在2.5cm/km,而且还会引起测量误差,后来通过大量研究证明这个误差对投资预算的影响是非常微小的。

2.高程系统

1985国家高程基准是比较常用的高程系统。在具备高程控制网的地区测量时,可利用原来的高程系统,对于范围较小的测区联测可以利用假定高程系统。为保证高程系统和项目可行性研究图件的一致性,遵循以上原则选择高程系统时,应该最先选择1985国家高程基准择,例如选用假定高程系统时,同时选取一个在现场和可行性研究图上突的点作为初始算点,再图解这个突出点的高程作为初始计算数据。

三、结语

土地整治项目地形图的测绘不但是土地整治项目中总体规划、施工图设计和测绘竣工图的基础,还直接影响整个工程项目的施工量和工程投资准确性,因此,在土地整治项目的具体测绘过程中应该明确测绘内容,选取适宜的比例尺和测绘控制系统,保证测绘精度,提高土地整治项目中地形图的测绘效率。

参考文献:

第3篇

山区大比例尺数字地形图运用以往传统的测绘方法很难快速达到目标,本文首先简要介绍无人机低空航摄系统,并通过实例验证无人机低空航摄系统测绘山区地形图的优势。

关键词:无人机;大比例尺;地形图

中图分类号:TB

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.16723198.2016.10.088

0 引言

延安位于黄河中游,属黄土高原丘陵沟壑区。延安地貌以黄土高原、丘陵为主,属于典型的山区,就意味着测绘像延安这样的山区大比例尺地形图想用常规的测绘方法完成数字地形图的测绘是非常困难的。本文将简要介绍利用无人机航空摄影技术如何快速高效的进行数字测图。

1 无人机低空航摄系统

无人机低空航摄系统是以无人机为飞行平台,利用高分辨率相机系统获取遥感影像,利用空中和地面控制系统实现影像的自动拍摄和获取,同时实现航迹规划和监控、信息数据压缩和自动传输、影像预处理等功能,是具有高智能化程度、稳定可靠的,具有较强作业能力的低空遥感系统。

本文所述无人机飞行平台为“大地鹰”智能化测绘无人机,采用弹射自动起飞、程控超视距智能飞行执行、自动开伞降落,且体积小(机身长0.95m,翼展15m)、重量轻(空机重1kg,机翼载荷71g/ dm2),具有很强的实用性。市场上针对无人机数据影像处理的相关软件比较多,本文影像后期处理软件采用武汉大学开发的DP-Grid低空航测数据处理系统软件,立体采集、编辑成图采用适普公司的全数字摄影测量VirtuoZo和清华山维的EPS软件完成。

2 航空摄影测量外业

2.1 作业流程图

2.2 像片控制地标点布设

测区航摄采用SWDC-4数字航摄仪,该相机集成了GPS精密单点定位技术,可在航空摄影时,获取每张航片摄影瞬间的像主点坐标。

2.2.1 像控点布设方案

成图区域内,均采用四角两线法布设像控点,即在区域网四角各布设一个平高控制点(如图2所示),同时在区域网两端垂直于航线方向敷设两条控制航线(构架航线)。其四角像控点布设在构架航线和基本航线六片重叠处,航向跨度控制在18条基线以内;旁向跨度在8-10航线为加密区域。为了检查内业空三加密精度,区域中间须布设3-5个空三加密检查点。为了提高内业空三加密精度,四角平高控制点及检查点采用了地标像控点。

2.2.2 像片控制地标点的布设要求

(1)地标像控点应布设在基本航线6片重叠区域,且应与构架航线保持3片重叠。像控点地标布设时,应保证影像目标清晰,便于空三加密时,能够准确量测像控点目标几何中心位置。

(2)自由图边的像控点应布设出测区范围线20~30米。

(3)像控点布设点时,应考虑到采用GPS仪器测量时应满足的条件要求:像控点点位便于安置仪器,视野开阔,视场内障碍物的高度角不宜大于15°;点位距周围大功率无线电发射塔(如电视塔、电台、微波站等)不小于200米,距离高压输电线和微波无线电信号通道不小于50米,点位周围无强烈反射卫星信号的物体。

(4)地标点布设应依据航摄设计书提供的WGS84大地坐标系成果布设,利用手持GPS导航仪在实地定位确定地标点位置。

3 航空摄影测量内业

(1)选择模型加密点:在区域范围进行航线自动匹配构建自由网(或人工逐片手动选择模型标准点),并通过自动匹配或人工选择模型连接点实现航线内的模型连接以及航线之间的模型连接。主要工作包括自动相对定向、影像自动匹配选择模型连接点(或人工手动方式选择模型标准点)、自动转点与自动量测等。

(2)自由网平差、转刺控制点:航线自动匹配构建自由网完成后,对匹配或人工选择的模型标准点进行检查,剔除各粗差点。人机交互选择自动匹配失败时,反复进行航线自动匹配构建自由网,剔除各粗差点,人工消除区域网平差时超限的连接点。

模型连接点应分布均匀,且应选在标准点点位位置。各模型间连接点数不得少与2个。特殊困难地区标准点位置影像目标不明显,选不出点时,可尽量在标准点位最近的位置人工选点。为了提高加密精度,另外每像对非标准位置处应增选1~2个连接点,来增强模型连接网形强度。

4 全数字立体测图

(1)相对定向:相对定向完成后,各模型相对定向点数不得少于50个且要均匀分布。上下视差不得大于0.015mm。特殊困难地区,可适当放宽点数要求。

(2)绝对定向精度:绝对定向完成后,各模型定向精度必须满足相关要求。绝对定向后,检查员应进行检查。对于定向时超限的像对,由加密技术负责人认真分析原因进行解决。对于个别模型定向精度超限且无法解决时,必须经技术负责同意后方可作业,并且要记载说明。

(3)数据采集原则。

①对于相邻要素严格按照范围采集,相邻的边要严格捕捉,不应存在裂缝重叠等错误拓扑关系。

②采集矢量要素前,采集设备必须正确设置各项测图参数。严格按照规定要素标准图层代码进行采集,文件配置必须有检查校核记录。

③要素根据立体模型判读,立体模型中地物轮廓全部或部分可以看清的,测标用“小十字”,做到不变形、不移位、不遗漏。若立体模型中观测对象被植被、房屋阴影所遮盖而无法准确判读,采集时用与观测对象图式符号相近的符号绘出范围线,并进行标记,由外业实地精确定位、定性。在采集中对于依比例尺表示的地物,测标应立体切准地物的轮廓线;不依比例尺表示的地物,测标应立体切准其定位点或定位线。

④使用流线进行数据采集时应注意及时调整流线参数,使线条流畅、光滑。

⑤按内业立体模型定位、外业定性的原则进行数据的采集,保证数据的完整性、正确性,确保采集数据不断缺、遗漏、移位。采集过程由检查员进行的检查,如若出现差、错、漏的现象,检查员对于未按模型采集或漏采的地物、地貌应当重测或补测。

⑥整幅图的数据采集完成后,图幅之间要相互接边,最后输出*.dxf数据格式供后工序使用。

(4)外业调绘及精度检查:为了检查成果的可靠性,在测区不同区域采集了100多个明显的地物点和地形点统计精度,其中地物点点位中误差0.483m(小于规范要求的0.6m),结果完全满足《1∶5001∶1000 1∶2000外业数字测图技术规程》(GB/T 14912-2005)中1∶2000地形图的测量精度要求。

5 结语

本文介绍了无人机低空航摄在山区大比例尺数字地形图测绘项目中的应用,并在延安市山区测图中进行实际运用,通过实例验证了无人机低空航摄系统在山区地形图测绘项目中的优势,首先,大比例尺数字地形图测绘应用无人机低空航摄生产,完全可以达到精度要求,尤其是1∶2000比例尺;其次,相比传统测量技术,无人机测量可以很大程度的减少外业工作量,降低生产成本,提高作业效率;最后采用无人机低空航摄系统不仅能获得数字地形图,还能获得三维立体图和正射影像图,为后期的规划设计等各环节提供了更为直观的基础资料。

参考文献

第4篇

【关键词】全站仪;南方CASS软件;数据采集;绘制地形图

随着测绘仪器的更新,计算机软件的不断发展,数字化测图已成为当前主要的测图方法,与传统的测量方法相比,具有高效、灵活、方便、简约等诸多优点,越来越受到广大测绘工作者的青睐。本文将结合实际工作,通过利用全站仪和南方CASS软件来就测绘地形图的过程及其注意事项进行探讨。

一、建立平面控制网

首先根据测区周围已有控制点和测区地形情况,平面控制网布设成闭合导线的形式。按测量规范要求对所测量地区进行选点、埋石、编号,并造标。点尽可能选在地势高且平坦的地方,导线边长尽量达到最大边长,以提高等级控制点的控制效率。

二、野外测绘工作

(1)按照控制点的布设形式,利用全站仪进行控制测量,按照图根控制测量的规范要求,对测量结果进行测量平差,求得控制点的坐标和高程。如果测区较大,一个测站不能观测到周围全部碎部,这时还应该建立多个图根控制点(采用支导点方法)。(2)碎部测量数据采集,主要采用极坐标法,在现场绘制草图,将各碎部点点号标注在草图的相应位置上,并注记地物地貌。室内用点号定位方法成图。地貌采点测量时,采用多棱镜进行,地形变化较大地区,一般在地形线上采集足够多的点,多观测特征点,要有足够的密度,这样生成的等高线才能真实反映实际地貌,地形变化不大地方,可以适当放宽点的采集密度。

三、数据传输

每天测量工作完成后,必须把全站仪内存中的数据文件传输到计算机中,才能进行地形图的绘制。传输方法有两种:一种是用全站仪自带的传输软件;一种是用CASS软件传输。传输前必须将全站仪和软件上通讯参数设为一致,并给文件起名为***.dat。

四、数据处理

(1)地物绘制。进入CASS主界面,点击绘图处理菜单中的“展野外测点点号”,点击对应的坐标数据文件“***.DAT”,按“打开”,便可在屏幕上展出野外测点的点号。使用工具栏中的各种工具进行编辑,根据所测地物点的点号及野外作业时绘制的草图,到右侧屏幕区选择相应的地形图图式符号来绘制地物。一般绘图顺序为:先绘各种控制点、道路、水渠、河流等线状地物,使整个图形有个大致轮廓;其次绘房屋、独立地物、植被、管线设施等。为避免操作错误或突然断电造成数据丢失,工作中要养成随时存盘的习惯。地物绘制完成后,选取“编辑”菜单下的“删除”目录下的“删除实体所在的图层”,点击注记点号,删除注记点,在地图上只保留有绘制的地物。(2)等高线的绘制。点击“绘图处理”菜单下的“展高程点”,弹出数据文件对话框,选取目标文件“***.dat”,打开,命令区提示:“注记高程点的距离(m):”直接回车,表示不对高程点注记进行取舍,测量的高程点全部展出来。用多段线选择需要绘制等高线的区域,点击 “等高线”菜单下的“建立DTM”,选择“***.dat”,确定,不规则三角网将出现在选定区域内,根据实际草图删除不需要的三角形并保存。左键点取“等高线”菜单下的“绘制等高线”,输入等高距后选择拟合方式后“确定”,系统马上绘制出等高线,在绘制过程中,等高距可根据工程的实际需要设置,再选择“等高线”—“删三角网”, 从而完成地貌的测绘。(3)文字注记。用鼠标点击右侧菜单的“文字注记”项,依提示输入文字高度、注记内容、注记位置,完成文字注记。最后对图纸进行全面整饰,绘图工作即可完成。下图就是利用上面所述方法绘制的地形图。

五、结语

采用全站仪与CASS软件联合进行数字化测图,它不仅省时、省力;而且可以提高采集数据的速度和质量,从而有效地提高了工作效率。

参 考 文 献

[1]冯炜.基于全站仪的地形图测绘方法研究[J].科技促进发展(应用版).2010(12)

第5篇

关键词:工程建设;地形图;测绘

Abstract: topographic map in different construction plan, design play different roles in; In the engineering construction planning, design the different stages of the role of different also. Topographic map surveying and mapping data such as if to meet the needs of engineering construction, still should achieve some degree of accuracy and appropriate scale. This paper briefly talk about engineering construction in the application and topographic map surveying and mapping.

Keywords: engineering construction; Topographic map; Surveying and mapping

中图分类号:P284 文献标识码:A文章编号:

地形图是进行各项工程规划、设计的主要依据,地形图能够从总体上全面地反映地面上的地物、地貌情况。通过它可以了解某地区的地面起伏、坡度变化、建筑物的相互位置、交通状况、土地利用现状、河流分布等情况,各种工程建设在工程规划、设计阶段,都必须对拟建地区的情况作系统、全面的调查,其中的一项主要内容就是地形。运用所掌握的地形图基本知识和测绘技术,可从图上取得各项工程规划、设计所需要的各种要素。

一、工程建设中的地形图的应用

为了改造自然,必须首先了解自然。各项工程建设在规划设计之前,都要进行勘察测量工作,了解与设计有关的自然现象,而测量工作的成果,在一般情况下,都是以各种比例尺地形图形式提供使用的。

伴随着铁路工程而来的就是桥梁和隧道工程。大的桥梁与隧道一般是铁路线上造价很高的关键性工程,要结合考虑地形、地质及水文等条件来确定它们的位置,然后再决定与它连接路线的走向与位置。对于中、小型的桥隧工程,因为它们的造价不高,往往先决定路线的走向及位置,再考虑地形与地质条件以及桥头(或隧道口)土石方的多少,线路的坡度与曲线半径等等因素,然后确定桥梁与隧道的位置。

对于大型桥梁而言,先是在现有1:10000至l:50000比例尺地形图研究,再到实地进行踏勘,了解地形、地质及水文情况,提出桥址的几个可能的比较方案,进行讨论研究。此为踏勘阶段。经过研究和审批之后,确定少数几个方案,进一步进行比较选择,这称为初步设计阶段。这时除了要施测河流的水下地形、流速及流向以外,还需范围较大、比例尺为1:2000~l:10000的桥位方案平面图和范围较小(一般来说,在河流的宽度方面,应测至两岸最高洪水位高程2米以上,在上游大约测到河流平水位时期宽度的1.5~2倍,下游大约为l倍)、比例尺为l:500~1:5000的桥址地形图。前者朔以选择桥位和桥头引线,确定导流建筑物的位置以及施工场地的布置。图内应绘出各方案的线路的导线、中线、水文断面、水位点、最高洪水位的泛滥线,洪水时的流向、船伐走行线等等。后者用以设计主体工程及其附属工程,并估算工程数量与费用。图上应绘出详细地形和地物、线路的导线、中线,以及最高洪水位的泛滥线等。

对于交通建设中的山岭隧道,因为它是整个工程中的一部分,所以它的位置是在线路勘测中选定的。对于城市地下铁道网,在初步设计阶段,系应用比例尺为1:2000或1:5000的地形图,以选定线路的位置。为了设计车站、进口大厅、竖井以及用明挖法施工的地区,还需要该地区的1:500比例尺地形图。为了施工设计,要沿着设计的线路施测1:500带状地形图,带的宽度决定于隧道的深度与地质条件。

二、工程建设中地形图的测绘

随着国民经济的发展,各种工程建设对于大比例尺地形图的需求不断增加,这就需要测绘人员能够较快的完成规定数量和质量的大比例尺测图。对不同的工程设计所需的测绘工作,必须深入实际,采用科学的方法,按实际要求进行测绘。其成果、成图的内容与精度,既要满足各设计阶段的要求,又要尽可能的兼顾一般施工的需要及竣工图的测绘要求。显然,恰当的选择测图比例尺和等高距便成为十分重要的任务,在工作中应认真分析用图单位提出的技术要求,选定劳动生产率最高、经济效益最好的测图方法和生产过程。对于大范围的测图工作,其成图资料应作为国家基本图的一部分,图的规格质量,应根据国家统一的规范标准来确定。对于较小范围的测图工作,例如,工矿企业的设计而测绘的地形图,属于一次性专用地形图。在工矿企业建成后,设计地区的原地形图与现实情况相差很大,使原测绘的地形图失去保留的价值。这时应根据用图的细致程度、设计内容和地形复杂程度,确定测图的方法和要求。一般来说,l:5000的比例尺地形图可用于规化设计,如厂址选择、总体规化、方案比较等;1:2000的比例尺地形图可用于初步设计;1:1000的比例尺地形图可用于施工设计,对于新建厂或比较简单的扩建、改建厂,可与初步设计共用l:1000地形图,因此1:1000是应用较广的一种测图比例尺;1:500比例尺地形图用于地形复杂、建筑物密集、精度要求较高的工矿企业施工设计;有时为了设计人员的方便,也有按l:1000比例尺的技术要求测绘l:500比例尺地形图的情况。此外,对于城市测量来说,测图工作同量要满足多方面的需要,属于综合用图。大、中城市的建筑物测图比例尺常为1:500,中、小城镇为1:1000,而郊区可采用1:2000比例尺地形图作为基本图。

大比例尺地形图的测绘方法,目前在我国各工程测量单位由于技术力量、仪器装备、测图经验等方面的差异,所采用的方法并不一致,一般来说,过去的几十年白纸成图占据主导地位,其中有大平板仪测绘法、经纬仪小平板联合测绘法、经纬仪分度规联合测绘法等。用摄影测量的方法,尤其是空中摄影测量的方法制作大比例尺地形图,已受到普遍重视。除制作一般的线划地形图解,也可制作摄影地图。由于电子测量技术和计算机技术的迅速发展,大批成熟的制图软件出现,使得大比例尺数字化成图得到迅速普及。虽然这种方法还不是十分完善,但是由于人们进行计算机辅助工程设计,用微机处理各种地面信息以及建立各种信息系统的需要,必然要求测绘人员提供数字产品,而不是白纸图。数字经测绘产品终将逐步取代模拟化的白纸测图。最后强调一点,进行地形图测绘,无论对于何种工程建设,首先都要根据工程需要,在测区布设相应等级的控制网,然后进行加密控制,取得控制点坐标;在此基础上,利用测绘仪器,按极坐标法或其他方法采集地形数据,同时画出工作草图;通过在微机或白纸上层点,然后根据草图,按照相应等级的制图规范和图式符号进行编辑成图或描图;最后在进行图幅整饰,即可形成地形图。

参考文献

第6篇

【关键词】数字地形图;测绘;问题探析

随着社会和科学技术的不断发展,目前的大比例尺地形图多为数字地形图,人们对于数字地形图的要求越来越高,因此,由于先进科学技术的应用,数字地形图的测绘技术也日益发展成熟,但是,数字地形图的测绘技术仍存在一些不完善的地方,并且存在一些值得探讨和总结的常见问题,因此,本文对数字地形图测绘中的几个问题进行了探讨。

一、全站仪测碎部点的检查方法

(一)全站仪测碎部点时可能出现的错误

1、人为因素。由于人为因素的影响,使得照准的起始方向出现偏差,从而对碎部的坐标产生一定会影响,但是全站仪的录入人员将错误数据完全录入,一旦录入,便很难进行后期检查,因此,影响了碎部的后期成图[1]。

2、点号偏差。全站仪记录的点号往往与绘图员绘制的点号有所偏差,因此,二者的点号往往不能做到一一对应,需要对错误进行检查并更正,这就会影响测绘进程,从而延误测绘进度。

(二)避免错误的有效措施

1、对全站仪做对中、整平处理,并输入所需坐标,使用棱镜与后视对好,最后使用全站仪测量后视点坐标。然后将后视点坐标的测量值与输入值相对比,检验点位的正确性。

2、确定照准起始方向与视线内的明显目标,并记录方位角数据,之后,每间隔一段时间后便可再次测量方位角读数,检验全站仪的方向是否发生偏移。

二、新增建筑物的补测方法

寻找合适的位置设站,要求站点位置可以清晰的观测到部分新增建筑与已知点的位置,将站点中仪器与棱镜的高度均测量出来,然后测量高程碎部点,并利用全站仪对垂距进行测量,以此推算出站点的高程[2]。在全站仪中输入站点的高程,以此得到后视点坐标,一直持续该工作,直至完成新增建筑物的补测。

三、数字地形图的修测方法

(一)收集相关资料,评定原图是否可用

1、审查测绘资料。收集测区的地形图以及其他相关资料,并对其进行审核,检验其是否达到国家相关标准以及是否存在重大缺陷。若原图中存在重大缺陷或者不符合相关标准,则可确定原图不可用,并应尽早重新进行测绘。原图的重大缺陷包括:地形图与实地在较大程度上不相符;控制点偏差较大,超出规范偏差范围;测绘图经数字化后严重变形。

2、检验控制质量。需要进行检验的控制质量,其等级通常较高。对控制质量进行检验时,应按照等级顺序进行,上级质量检验合格后方可对下级进行控制。进行下级控制时,尽可能使用检验合格的控制点,便于对控制点进行二次检验。若控制点偏差超出控制范围并无法与甲方协商取得理想结果,则不予应用,应重新设置图根和首级。

3、实地检验。利用全站仪设站,设站位置通常符合就近原则,并且能够保证全方位检测周边地物[3]。

4、汇总检测数据。汇总各个地区的检测数据,并且计算控制点与实地之间的误差值,根据误差和其他参考资料确定地形图是否可用。

(二)制定具体修测方案

1、零星修测。在原有地物和控制点的基础上进行修测,并对原有控制点进行一定程度的更改。若原有控制点遭到一定程度上的破坏,则可以在地形图上选择3-5个特征点,并通过后方交会的方法验证特征点,通过验证后方可进行修测。

2、成片修测。通过高级控制点对首级控制点进行连测,便于检验控制点并提高其精度。如果误差偏移量过大,严重超出范围标准,则需要偏移整片地形图,并继续对其进行修测工作,从而确保测绘精度达到规定标准。

3、部分修测。当只对部分区域进行修测,且修测区域多于整体区域的3/4时,应选择重新测量,并重新选择控制点。另外,该区域的控制网,包括水准控制网和GPS控制网均应重新设定,并根据相关要求规范地形图的测绘,从而满足城市建设需要。

(三)实施修测

1、全要素修测。全要素修测即对地物进行全方位修测,并且以不同时期的不同规范标准来规范修测地物,在对数字地形图进行测绘的过程中,一般来说均采用全要素修测方法。

2、重点要素修测。当面对某些任务量很大且任务面较广的测绘项目时,通常采用重点要素修测方法,由于规定时间过于紧迫,且缺乏修测力量,因此,往往只是针对某些有特定需求的要素进行测绘。在正式修测前,首先应向水利、城建等相关部门提出修测申请,以获得相关资料,并在地形图上标志出重点修测区域,为修测计划提出详细的切实可行的修测方案。

(四)修测数字地形图注意事项

1、质量评价。为了确保数字地形图有着较高的质量评价,需要严格控制数字地形图的图根,并且严格检验各项控制系统以及地形图的精确度。

2、在对地物进行修测与测绘前,应利用先进的地理信息系统取得相对准确的测绘数据,并对数据进行分类,数据的分类形式与测绘软件中的分类形式应保持一致。

3、保证修测区域与周边地物进行和谐的衔接,若周边地物出现偏移,则应主动对偏移地物一同修测。

4、尽量完整保存历史数据,严防历史数据丢失。在单位专门建立档案管理处,保存每次的测量数据,以见证城市的发展。

5、在测绘时,可加入甲方的特殊要求,便于处理地理信息。

结语:

综上所述,全站仪测碎部点可能出现一定的问题,但是本文针对这些问题,提出了相应的解决措施。在对数字地形图进行修测工作时,首要任务位收集相关资料,评定原图是否可用,然后针对不同的修测要求制定具体修测方案,之后即可对数字地形图进行实地修测,完成修测后还应对修测结果进行完善与检验。在完成修测方案时即应组织专家团队对修测策划进行审核,经过审核后方可进行施工。只有严格控制修测方案与修测流程,才能更好的完成数字地形图的修测工作,并有效提高数字地形图的修测质量。

参考文献:

[1]杨晓明,段莉.数字地形图测绘中的几个问题探析[J].测绘通报,2004,10(21):42-45.

第7篇

【关键词】数字化;地形图;测绘技术

中图分类号:P231.5 文献标志码:A 文章编号:1673-8500(2014)02-0106-02

数字化地形图具有采集速度快、测图精度高、使用与维护方便、直观、快捷以及利用率高等优点,在城市规划、测绘生产和土地管理等部门得到了比较广泛的应用,为经济建设、城市规划提供高质量、更为便捷的地形图,同时也满足用户对格式的要求,也获得了广大用户的一致好评。另外,应用了数字化技术的地形图可用性更强,同时也简化了图形编辑以及图形输出的过程,提高了测绘工作的效率。

一、数字化测绘技术的特点

随着经济社会的不断发展,城市、工矿区以及工程部门对地形图的要求越来越高,对于地形图测绘部门来说,这既是机遇也是挑战。近年来,随着我国信息化的迅速发展,数字化测图技术以其测量精度高、成图速度快、容易更新、工作效率高等一系列的优点在地形图测绘中得到了广泛的应用。数字化测图已经成为目前我国城市规划建设中提供大比例尺地形图的一种重要手段。地形图测绘主要是向城市规划、土地管理等部门提供不同比例尺的地形图,以满足经济建设和城镇规划的实际需要。而数字化地形图则是利用GPS-RTK定位技术、全球定位系统、全站仪、计算机图形技术等技术或设备直接获取实体空间位置及其形状所需的点的坐标及连接方式,同时记下实体的地理属性,经过处理和装换之后形成相应的数据集合,然后将这些数据集合以数字形式存储于硬盘或其他存储介质上,用户可以使用绘图仪输出纸质图以供自己使用。

1.测图的基本原则

根据地图图形组成的基本情况,我们可以划分为三个组成要素,包括点、线和面。而这三点也是地图最基本的图形要素,测量工作的首要任务就是测量点位的坐标。在测量点位的坐标的情况,紧密排序连接的点可以组成一条线,而线的排列可以铺成面,此时,我们就可以依靠特殊技术在面上做记号。针对一些独立的物,符号和定位点是最好的表现方式,线状地物也是由各种线或符号表示,等高线由高程值来描述。

2.传统测图方法存在的弊端

在以往传统的测量中,测量的主要设备有水准仪、经纬仪和平板仪等,可以测量出点的高程、平面坐标,以及测量出竖直角、水平角和距离,通过测量,总结数据,再有绘图人员人工计算出最后结果,得出最后的点位坐标,再将坐标表示到地图上,但是这种方法不但花费时间多,人工计算还会时常出现误差,工作人员的工作量无疑也加大了,而整个操作过程也显得十分复杂。

3.数字化测绘技术的特点

目前,我们所使用的数字化测图技术是一项利用计算机绘图和分析的新型测量方式,它与传统的测量方式不同,数字化测量技术在未来有很好的发展前景,也是地形图测量未来发展的重要手段。数字化测绘技术可以保持测量的精确度和稳定性,保证了坐标值的精确,还能进一步的实现仪器和技术的更新发展,是科技进步的要求。数字化测绘技术的应用不但证明了科学技术的发展,也是现代社会实现科学管理的要求。

二、数字化地形图的测绘流程

由于数字化测绘相对于传统平板测图具有精度高、作业效率高、劳动强度小等显著经济技术优势,加之近年来数字化测绘设备价格的持续下降,规划、设计等用图,单位普遍采用计算机设计而要求提供数字化测绘成果等因素,测量单位普遍采用野外数字化测绘完成大比例尺地形测量工作。数字化地形图的测绘流程数字化地形图的测绘工作流程一般分为数据的采集及处理、数据整理以及精度分析等几个方面。

1.数据的采集

与平板测图一样,数字化测图也需要采集地形、地物的坐标及高程,然后再进行内业编辑。在测图过程中,全站仪发挥了重要作用。数据采集时往往采用便携机、电子手簿、掌上电脑或使用全站仪的内存记录数据,这些记录方式各有其不同的特点。便携机和电脑比较直观,与平板测图一样,在外业就能看到地形图以及所测地物的具体情况,可以及时发现遗漏的东西,这样就为修测地形图带来了便利,在很大程度上提高了修测地形图的效率。但是,在测图过程中由于掌上电脑屏幕的限制,在使用时往往要用到很多下拉菜单,大大降低了数据采集的速度。使用电子手簿进行记录时,一般采用特定的代码来表示不同的地物,将这些数据传送到计算机之后,经过编辑可以显示相应的地物。使用全站仪记录数据时,仅仅只能记录地形、地物的坐标数据和相应的顺序号,将这些点和顺序号传送到计算机之后与现场所画的草图进行对比,就可以勾画出地物、地形点。总体来说,使用数字化测绘技术采集数据比较方便,尤其是树木较多的地方和高山地区更是如此。全站仪看到反射镜就能进行数据采集,而那些不容易到达的地方或建筑物较为密集的地区可以采用无棱镜测距。这样既可以提高采集数据的准确性,也能确保采集人员的安全,同时还大大降低了劳动强度。

2.数据整理

一般来说,数据采集方式不一样,内业工作量也会有所差别。使用掌上电脑或便携机进行数据采集时,由于在外业采集过程中已完成了大量的编图工作,业内的工作量往往不多,这时候只需要整理一下未做的工作,处理一下图面即可。使用电子手簿采集数据时情况就有所不同,外业记录的往往只是地物的代码以及坐标数据,业内还需要完成大量的工作,同时还要及时编辑当天采集到的数据。不过,由于成图软件的功能比较强大,可以提高业内工作的效率。尤其是生成等高线时,成图软件的优势更加明显。这样可以节省大量的时间,也有利于提高成图的质量和速度。另外,使用全站仪记录坐标数据时,完成业内工作需要借鉴现场所画的草图。

3.精度分析

数字化测图技术采集数据时是全自动的,受人为因素的影响较少。传统的平板测图往往会受测定地物点的方向、视距误差、展绘误差、测定误差以及地形图上的刺点误差所影响,实际图上的点位误差可以达到±0.46mm。数字化测图在300m的距离内测定地物点时误差约为±16mm,地形点高程的误差约为±17mm。同时,还可以对全站仪的测量数据进行自动的记录、传输、存储、处理和成图。在这个过程中可以毫无损失的保持原始测量数据的精度,避免了因人为原因而导致的误差,同时还能自动提取距离、坐标、面积和方位,绘制的地形图也更为规范、精确和美观,从而确保了测量工作的高精度和高质量。

三、数字化地形测绘过程中的常见问题

1.等高线处理不当

由于数字化地形测绘软件中的等高线一般都是根据野外采集的地貌点的高程,采用等值内插法,按基本等高距插绘等值点连成曲线,再按不同的圆滑方法进行圆滑而生成的。在地形测量中,并不是野外采集的所有地貌点之间都能进行等高线内插的,也就是说靠全自动建立的数字地面模型(dtm)有可能失真,因而需要进行必要的人工干预,删除自动组网中那些不能内插等高线的三角边,而要做好这一点,就要靠绘图人员的技术和经验。比如:沟或坎上的点就不能与远离其坡下的点插绘等高线,否则可能会使生成的等高线悬空或穿入地下,使局部地形面目全非。再如等高线不能穿过道路和建(构)筑物,有的需在建立dtm模型时就充分考虑,有些应在绘制好等高线后进行局部修剪或删除。如果上述工作不到位,数字地形图是很难真实反映实际地形的。

2.野外数据采集不准确、不全面

地形变化处地形点不全面,坎(沟)上有点,下面无点或少点,这造成绘制的等高线可能失真,从而难以准确反映实际地形。有些线状地物如小沟(特别是暗沟)、电力线、电讯线(或电缆)、各种管线在图内应有始有终,而拾取地形点时往往易忽略,这主要与绘图人员的技术与责任有关。

相对于常规测图而言,在图纸审核中,数字化成图的过程发现的缺陷要多一些。除了上述问题外,主要是绘图人员的自检工作需加强。如注记或植被符号压线和覆盖地物的现象以及坎(沟)上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的现象。

四、提高地形绘图的质量的措施和方法

近年来,我国的经济发展速度很快,城市建设也得到了很大发展,这就导致新测的地形图往往在一年之后难以准确反映当时的现状,在城区的表现则更为明显。为了使地形图能够准确反映出地形、地物的现状,需要对其进行及时的修测,而数字化地形图可以大大提高修测的效率和准确性。在修测过程中可以对原图备份之后进行妥善的保存,然后删除掉图中的变化部分,接着调入外业采集到的数据,经过编辑之后就可以完成修测工作。

数字化地形图可以保证每个地物点坐标的准确性,同时还可以提取出相应的坐标数据,因此在建筑红线的放线工作中发挥着重要作用。如果红线图提供的是与已有建筑物的关系,则可以在业内计算出待建房屋各点的坐标,这样就可以缩短外业的工作时间,进一步提高工作效率。当需要调整建筑红线时,则可以在计算机上进行随意的调整。另外,规划部门可以很准确的取得待建房屋与周围其他建筑物的关系。

在管线竣工测量中,数字化地形图的方法也具有十分明显的优势。使用这种方法可以很方便的测出管线的高程和坐标。数字化地形图可以随意调出其中的任意一块,这样就能将管线周围部分拼出一幅带状地形图,再将实测的管线调入其中,就能很直观的将管线表示出来。在外业采集数据时,主要是为了测定各地物点的高程以及坐标,数字化地形图可以根据实际的用图需要编辑成不同比例尺的地形图,整个编辑过程特别方便,可操作性很强。同时,数字化地形图的质量也是有保证的。

数字化地形图测绘技术的应用在数字化地形图测绘过程中使用了一系列的数字化仪器,如全站仪、GPS-RTK定位技术、静态GPS全球定位系统、计算机图形编辑技术等等。通过这些数字化设备及技术获取地形实体的空间描述,绘制出符合空间位置及形状的坐标,并标记出地形图实体的地理属性。然后,经过计算机软件的处理及转换后生成数字化地形图的数据集合,并存储于计算机或其他存储介质中以便随时提供给用户。

另外,随之信息化、数字化技术的进一步发展,在数字化测图技术的过程中,如数据采集的过程,通过数字化成图对地形网实体的位置及形状进行精确描述、绘制出所需的点的坐标及其连接方式,而在外业采集过程中运用全站仪、GPS-RTK技术等采集大量精确的数据信息。再如,数字化图形的输出过程,可根据地形图数据库进行相应的编辑,处理好地形图的图形文件,并做好地物的分层处理、闭合图块处理经由绘图仪输出。在这些绘制过程中,由于采用了数字化的技术使其测量的精度大大高,成图的速度加快,并且容易在旧图上进行更新,提高了数字化地形图绘图的工作效率。

数字化地形图的应用情况无论是平板测图还是数字化测图,其主要目的都是为城市规划和建设服务。在测图技术方面,由于数字化测图的质量更高,使用也更为方便,因此成为城市规划部门以及其它用户的首选。数字化地图除了可以提供纸质的蓝图之外,还可以为用户提供更多格式的地形图。同时它还可以保存在各种存储介质之中,携带也较为方便。城市规划部门在进行规划和设计时,可以利用相应的计算机技术对数字化地形图中的不同地物使用不同的颜色,大大提高了编辑各种专题图的效率。目前,数字化地形图的使用范围很广,用户的反响也很不错。

五、数字化地形图测绘技术的应用

通过长期运用数字化地形图测绘技术进行地形测量,掌握不同的地形测量软件及基础应用软件,积累数字化地形图测绘的工作经验,更有利于地形测量工作走向市场化,在实际的测绘工作不断地提高测绘的水平。此外,应用数字化地形图测绘技术还可以提高工程人员的整体素质和应用能力,使测绘管理以及服务实现了全程的数字化,从而提高了我国地形图的测绘水平。

综上所述,由于数字化地形图测绘技术的应用,数字化地形图除了具有开发性和现势性的特点之外,还是建立GIS地理信息系统的基础资料,作业人员尤其是进行外业数据采集的工作人员的工作难度大大降低,降低了人为的误差,更加准确的测量出人员不能到达及不容易到底的地区的地形图。另外,由于数字化地形图测绘技术的应用,也提高了工程及工作人员的整体素质,培养了其应用高科技技术的能力,实现了数字化地形图测绘管理、服务的全程数字化,提高了我国地形图的测绘水平及生产效率。

参考文献:

[1]马克.测绘资质管理规定与测绘新技术新标准应用手册[M].银川:宁夏大地音像出版社,2001.

[2]何德凤.数字化地形测绘中几个常见问题的探讨[J].科学之友,2011,14:52-53.

[3]刘兴胜,樊小平.数字化地形测量中容易出现的问题及解决问题的建议[J].西部探矿工程,2006,10:122-123.

[4]刘光晶.试论数字化地形图测绘技术应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(31).

第8篇

关键词:三维数字;地形图;测绘技术

1. 引言

随着数字地形图的广泛应用,为了便于进行空间方面的量测和分析,人们对它表示地物和地貌高程的方法和精度提出了更高的要求,为此,在借鉴二维数字地形图和数字地面(或高程)模型优点的基础上,克服二维数字地形图在空间表示和应用方面的不足,提出了测绘三维数字地形图的想法。

为此,本论文主要对三维数字地形图的测绘技术展开分析探讨,以期从中找到可靠有效可行的数字地图测绘技术,并以此和广大同行分享。

2. 三维数字地形图的地形数据及表达方法分析

地形数据即为表现地势走向的地貌数据,包括平面位置和高程数据两种信息,这两种信息目前主要通过野外测量、航空航天遥感影像和现有地形图数字化三种方式获得。航空摄影测量一直是地形图测绘和更新的有效手段,其所获取的影像数据是高精度大范围的DEM生产最有价值的数据源。另外,近年来出现的干涉雷达、激光扫描仪等新型传感器数据被认为是快速获取高精度、高分辨率的DEM最有希望的数据来源。通过全站仪、全球定位系统(GPS)等手段可获取较小范围、大比例尺、高精度的地形建模数据,同时也是对航空摄影测量和地形图数字化的一种补充。实际工作中,具体采用何种数据源和相应得生产工艺,一方面取决于数据的可获取性,另一方面也取决于应用的目的和对数据的要求,包括DEM的分辨率、数据精度、数据量大小和技术条件等。

三维数字地形图是用规则格网和高程注记点来表达地形地貌的。为了不影响地图符号表达地物和地形,采用分布规则的格网式DEM较为妥当。格网的大小一方面取决于相应地形图的分辨率,一般说来,地形图的比例尺越大,对地物和地形表达的精度就越高即越精细,则格网就越小;另一方面取决于制图区域地形的复杂程度,一般说来地形越复杂或越破碎,为了表达地形时不失真,格网就应越小。在一幅地形图上,考虑到在实际中,有的地方地形比较复杂,而另一些地方则比较简单,可用四叉树结构来表达格网,即用大格网来表达简单的地形,而用小格网表达复杂的地形,即采用横向的多分辨率技术表达地形。构建三维数字地形图时,必须确保DEM与线划地形图是同一个空间参考框架下的;编制地形图时,可将DEM格网点放在一个单独的图层上,这样可根据需要打开或关闭它。高程注记点反映地面上坡度变化处的高程。

3. 三维数字地形图测绘技术应用探讨

3.1 三维地形数据的采集

三维地形数据采集包括两个阶段,一是:外业采集,主要是利用全站仪采集地形点的三维空间数据(包括平面坐标及高程)。由于受通视条件、劳动强度等因素的影响,只能采集地形特征点的三维空间数据,地形特征点一般是指山谷点、山脊点、洼地、山脚点、山顶等等。由于这些特征点的密度不够和分布不均匀。这样在对有些地区的地表高低起伏就很难精确的表示。二是:内业加密,就是将外业采集的数据,通过内插的方法对特征点的密度和分布进行有效处理,获得分布均匀,密度适当的地形点及高程,使其更能详细的反映地势的走向。

在利用全站仪野外获取三维地物数据测量时,地物底部特征点数据的获取是比较容易的,难点在于怎样获取地物顶部特征点数据。以建筑物为例进行说明,其顶部特征点的数据可以通过测量其相应的底部特征点的平面位置和高程,然后量测其高度的方法获取,也可以放置棱镜到顶部特征点上直接测量的方法获取,还可以用无棱镜测量进行建筑物顶部特征点的方法获取。其中,无棱镜测量对于没有反射的物体不能进行测量,因此在建筑物比较密集的城镇地区,用无棱镜测量会严重受到通视条件和反射条件的制约,使的测绘工作量大,效率低,有些建筑物的顶部特征点甚至是采集不到的,对深巷的建筑物底部特征点也很难采集到。当然,还可以在建筑物顶部进行数据采集,此方法也存在通视条件的限制,还有很高的危险性,因此对于大区域测绘是不现实的。

3.2 三维数字地形图的测绘

实际地面通常不是光滑和均匀变化的,因此在采集的时候会产生断裂线问。对于植被茂密、树林覆盖地区,数字摄影测量采集时无法切到地面,这样就不能准确的反映植被覆盖区的实际地面趋势,为了使其精度能够满足要求,可以在这些地区采集散点方式进行测量,以便能真正的切到地面的地方进行数据采集。在必要的时候还需要进行野外测量的方式进行补测才能达到精度的要求。具体面向三维地形数据的采集测绘,可以按照如下步骤进行:

(1) 定向建模

定向建模之精度是影响整个产品精度的关键。定向建模的工作流程:用黑白影像建立立体像对进行手工或自动内定向、相对定向核线重采样绝对定向裁切核线影像立体模型建成。

(2) 数字高程模型DEM

DEM、DOM可由单模型获取,也可由批处理直接生成。创建DEM及镶嵌工作流程:先进行影像相关创建像方DEM像方DEM编辑创建物方DEM物方DEM检查编辑建立新图幅物方DEM接边物方DEM镶嵌DEM成果。

创建像方DEM前,要先对每个像对中的特征点(峰顶、谷底、鞍部及地形突变点)和特征线(山脊线、山谷线、地区突变区线、面状地物的范围线等)进行量测。量测特征点和线的目的是获取像方DEM相关的初值,对像方DEM进行编辑。

(3) 数字正射影像DOM

每个像对的物方DEM编辑后即可创建正射影像,并进行DOM的镶嵌。正射影像分为黑白正射影像和彩色正射影像。先创建每个像对的左、右黑白正射影像,合并左右黑白正射影像后,选择镶嵌线对黑白正射影像进行镶嵌即生成黑白DOM产品。

(4) 数字线划测图

在定向建模完成之后,如不需要生成DEM、DOM产品,可直接进入向量测图模块进行测图。在向量测图模块中,图廓及内外整饰自动生成,已测向量能够实时显示(放大、缩小、编辑等)和映射至立体,具有联机编辑、实时符号化功能,利用测图模块提供的这些工具可以很方便地进行测图和编辑,实现测图、编辑一体化。

3.3 三维数字地形图测绘的误差分析

(1) 全数字摄影测量的精度和模拟摄影测量、解析摄影测量相比一定有所不同,如:光束法区域网加密与独立模型法区域网加密的精度差异,全数字摄影测量系统没有机械传动误差、图纸套合与清绘误差、展点误差、主距安置误差、读数误差等等,出现了影像匹配误差等。

(2) 图上的地物点的点位中误差主要来源于:像控点点位中误差、房檐改正误差、加密点点位中误差、影像扫描中误差、影像匹配中误差和定向中误差等。

(3) 航测成图高程中误差的主要来源于:控点高程中误差、加密点点位中误差、相对校正中误差、定向中误差和测绘动态中误差等。

4. 结语

本文从三维数字地形图的相关概念、数据采集的方法和三维数字地形图的绘制三个方面进行了研究,对于三维数字地形图测绘技术的实际应用具有一定的借鉴和指导意义,因而是值得推广的,另一方面,三维数字地形图数据的采集与测绘,还有很多的技术细节问题需要深入探讨,这有待于广大技术工作人员的共同努力,才能够最终实现三维数字地形图的测绘与普及应用。

参考文献:

[1] 郭岚.三维数字地形图及其应用的研究[J].测绘通报,2002, (5):10-11.

[2] 李清泉,杨必胜等.三维空间数据的实时获取、建模与可视化[M].武汉大学出版社,2003.

[3] 王继周,李成名等.城市三维数据获取技术发展探讨[J].测绘科学,2004,29(4):71-73.

第9篇

关键词:GPS RTK技术;数字地形图测绘;应用

Abstract: with the positioning system, GPS the rapid development of science and technology fast mature RTK measurement, RTK surveying and mapping gradually in measuring technology has been applied. Through the RTK technology in the field surveying and mapping can get cm position precision measurement method level. This paper analyzes the GPS RTK technology in digital topographic map surveying and mapping application, discusses the GPS RTK technology digital topographic map surveying and mapping of the method of processing data, analyze GPS RTK technology in digital topographic map surveying and mapping of the applications of the advantages, looking forward to this article for GPS RTK technology in the digital topographic map surveying and mapping application offer some reference and basis.

Keywords: GPS RTK technology; Digital topographic map surveying and mapping; application

中图分类号:P228.4文献标识码:A 文章编号:

一、地形图测绘及GPS—RTK技术概要

地形图测绘的广泛定义是测定地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置、高程,并且按照一定的比例进行缩小,用符号与标记绘成地形图的相关工作。地形图测绘的狭隘定义是根据已经测定的大地控制点,采用经纬仪视距、平板仪与摄影测量等方法,按照一定符号与图式把地物和地貌以等高线的形式测绘成地形图。

目前测绘地形图基本上是采用航空摄影的测量方法,利用航空像片在室内测图。但面积较小的地形图,或是满足工程建设需求的地形图,则需要使用测量仪在野外测图。

传统意义上的地形测量包含控制测量与碎部测量两种,控制测量指测定一定数量的平面与高程控制点,是地形测图的依据。平板仪测图控制的测量分为首级控制的测量与图根控制的测量。首级控制测量以大地控制点作为基础,用三角测量或者导线测量的方法在整个测定区域内测定一些精度高且分布均匀的控制点。图根控制的测量是在首级控制之下用小三角测量方法和交会定点方法等加密来满足测图需要的控制点。图根控制点的高程常用三角高程或水准两种测量方法测定。

碎部测量指测绘地物、地形的作业。地物特征点和地形特征点统称为碎部点。碎部点的高程常用视距测量法来测定。按所用的不同仪器,分为平板仪测图方法、经纬仪与小平板仪联合测图法、经纬仪测图法等。这些方法的作业过程大致相同。测图前把绘图纸固定在测图板上,在图纸上画出坐标格网,绘出图脚点与所有的控制点,经正确检核、确认点位后进行测图。

测量技术在不断发展,测绘手段也取得长足进步。测绘仪器从原始工具到经纬仪,水准仪,测距仪,全站仪等,到最新的超站仪和三维激光扫描仪。现在GPS技术在地形测量中开始广泛应用。

RTK测量系统主要由基准站,流动站与数据链共同组成,建立无线的数据通讯保证实时、动态的测量,原理是取精度高的首级控制点为基准点,安放接收机成为参考站,连续观测卫星。流动站上的接收机在接收卫星信号后通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据,流动站上的计算机依据相对定位原理实时计算、显示出流动站的三维坐标与测量精度。这样用户可以实时监测待测点的精度指标,确定观测的时间,减少冗余观测,提高其工作效率。

二、常规地形图测绘与GPS RTK技术

常规地形图测绘的方法是先布设控制网点,控制网通常是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。依据加密控制点和图根控制点,测定地物点、地形点后,按照一定的规律和符号在图上绘制位置。

应用RTK技术定位时要求,基准站接收机把观测数据时传输给流动站GPS接收机,流动站马上迅速地求解整周的模糊度,在观测到卫星后实时求解出厘米级的流动站动态位置。这与静态定位需要事后处理相比,定位效率大大提高。故RTK技术开始在测量中应用就立刻受到人们青睐。

三、GPS RTK技术在数字地形图测绘中的应用

GPS-RTK技术控制数字地形图测绘能马上就知道定位结果和定位精度,应用RTK技术实时定位可达厘米级精度,因此除高精度的控制测量仍采用CPS静态相对定位技术外,RTK技术在数字地形图测绘中的控制测量、线路中边线测、地籍和房地产测量中的控制测量和界址点点位的测量都有普遍的应用。

用RTK技术测图时,只需要一个人背着仪器在要测定的碎部点上停步一、二秒钟,输人特征编码,用电子手簿或便携微机进行记录,在点位、精度符合要求的情况下,将一个区域内的地形地物点位测定后,由专业测图软件输出所要求的地形图。

四、RTK技术在数字地形图测绘中的关键

在地形测量中用RTK定位时,基准站把观测值和测站已知的坐标通过数据链发送到移动站,移动站采集、观测数据,通过数据链收到基准站的数据,在移动站上形成差分观测值,实时计算出移动站厘米级精度坐标。RTK的关键技术主要有:

(一)RTK系统采取快速算法,快速、准确地求解出整周模糊度。常用方法有:模糊度函数法、FARA法与组合搜索技术。有时候因初始过程中产生的误差导致产生不可靠的整周模糊度求解的结果。这就需要控制RTK的成果质量。

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