大比例尺地形測(cè)繪圖畢業(yè)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p><b>  二零一零年五月</b></p><p> 畢業(yè)生姓名:</p><p> 專(zhuān)業(yè):工程測(cè)量技術(shù)</p><p> 學(xué)號(hào):</p><p> 指導(dǎo)教師:</p><p> 所

2、屬系(部):資源系</p><p><b>  摘 要</b></p><p>  簡(jiǎn)要闡述了數(shù)字化測(cè)圖的概念及其原理,野外數(shù)據(jù)的采集及全站儀在其中的運(yùn)用與注意事項(xiàng)。 1:1000地形圖在內(nèi)業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)中的流程及各部分的工作內(nèi)容.介紹GPS RTK定位及測(cè)圖原理,以和順?shù)X礬石廠測(cè)圖為例,闡述了RTK應(yīng)用于數(shù)字化測(cè)圖作業(yè)流程及注意事項(xiàng),并且對(duì)RTK與全站儀數(shù)字化測(cè)

3、圖進(jìn)行了詳細(xì)比較。以傳統(tǒng)的白紙測(cè)圖原理為基礎(chǔ),采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和圖形及數(shù)字處理方法,實(shí)現(xiàn)地圖信息的獲取、變換、傳輸、識(shí)別、存貯、處理、顯示、編輯修改以及計(jì)算機(jī)成圖。內(nèi)容以大比例尺地面數(shù)字測(cè)圖和地圖數(shù)字化為主線,介紹了野外數(shù)據(jù)的采集及全站儀在其中的運(yùn)用,采用數(shù)字化方法進(jìn)行地形測(cè)量的工作步驟及應(yīng)用數(shù)字成圖軟件對(duì)內(nèi)業(yè)成圖處理的方法。</p><p>  關(guān)鍵詞:數(shù)字化測(cè)圖 數(shù)據(jù)采集 全站儀 GPS RTK<

4、/p><p>  . Abstract Briefly explained the concept of digital mapping and its principles, and field data collection in which the use of total station and cautions. 1:1000 digita

5、l topographic map, including business processes and the production of some of the work content. Introduction GPS RTK positioning and mapping principles, to cis Lvfan stone plant mapping, for example, described the RTK us

6、ed in digital mapping workflow and precautions, and on the RTK and Total Statio</p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  第一章 緒論1</b></p><p>  第一節(jié) 數(shù)字測(cè)圖概述1</p

7、><p>  一、數(shù)字化測(cè)圖的系統(tǒng)1</p><p>  二、數(shù)字測(cè)圖圖形信息的采集和輸入2</p><p>  三、圖形信息的符號(hào)注記3</p><p>  第二節(jié) 數(shù)字化測(cè)圖的原理4</p><p>  一、數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的概念4</p><p>  二、地形數(shù)據(jù)的采集5</p

8、><p><b>  三、成圖方法7</b></p><p>  第三節(jié) 數(shù)字化測(cè)圖的作業(yè)方法與作業(yè)流程7</p><p><b>  一、作業(yè)方法7</b></p><p>  二、地面測(cè)圖數(shù)字化的作業(yè)流程及注意事項(xiàng)9</p><p>  第二章 GPS RTK在數(shù)

9、字化測(cè)圖中的應(yīng)用12</p><p>  第一節(jié) GPS RTK測(cè)量技術(shù)12</p><p>  一、RTK的概述12</p><p>  二、GPS RTK技術(shù)測(cè)圖實(shí)例13</p><p>  第一節(jié) 野外作業(yè)13</p><p>  第三節(jié) RTK圖根控制測(cè)量16</p><p

10、>  第三章 全站儀在數(shù)字化測(cè)圖中的應(yīng)用19</p><p>  第一節(jié) 作業(yè)實(shí)施19</p><p>  一、測(cè)圖前準(zhǔn)備19</p><p><b>  二、中間檢查19</b></p><p>  三、成果檢查驗(yàn)收20</p><p>  第二節(jié) 地形圖外業(yè)測(cè)量20&l

11、t;/p><p>  一、建立平面控制坐標(biāo)系20</p><p>  二、野外測(cè)繪工作20</p><p>  第三節(jié) 地形圖內(nèi)業(yè)處理21</p><p><b>  一、數(shù)據(jù)傳輸21</b></p><p>  二、CASS7.0的介紹21</p><p>  三

12、、繪制地形圖23</p><p>  四、野外采點(diǎn)時(shí)需注意事項(xiàng)24</p><p>  第四章 數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)的展望25</p><p>  一、數(shù)字測(cè)圖的產(chǎn)生25</p><p>  二、測(cè)量方法與手段的發(fā)展25</p><p>  三、大比例尺數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的發(fā)展與簡(jiǎn)化26</p><

13、;p>  四、大比例尺數(shù)字測(cè)圖的未來(lái)26</p><p><b>  總 結(jié)28</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>  致  謝31</b></p><p><b>  第一章 緒論</b&g

14、t;</p><p>  目前在我國(guó),獲取數(shù)字地圖的主要方法有三種:原圖數(shù)字化,航測(cè)數(shù)字成圖,地面數(shù)字測(cè)圖。但不管那種方法,其主要作業(yè)過(guò)程均為三個(gè)步驟:數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理及地形圖的數(shù)據(jù)輸出(打印圖紙、提供軟盤(pán)等)。這里我們主要講述一下地面數(shù)字化。在沒(méi)有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū)或該地區(qū)測(cè)繪經(jīng)費(fèi)比充足,可直接采用地面數(shù)字測(cè)圖的方法,該方法也稱(chēng)為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖,是我國(guó)目前個(gè)測(cè)繪單位用得最多的數(shù)字測(cè)圖方法。采用

15、該方法所得到的數(shù)字地圖的特點(diǎn)是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相對(duì)于鄰近的控制點(diǎn)的精度控制在5cm內(nèi)是可以做到的。但它所耗費(fèi)的人力、物力與財(cái)力也是比較大的。 </p><p>  隨著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的測(cè)圖方法正逐步被不斷涌現(xiàn)的新儀器、新設(shè)備、新技術(shù)、新方法所取代。GPS - RTK(以下簡(jiǎn)稱(chēng)RTK) 與全站儀聯(lián)合進(jìn)行數(shù)字化測(cè)繪地形圖就是一種行之有效的新方法。RTK與全站儀聯(lián)合測(cè)繪地形圖,可以優(yōu)劣互補(bǔ)

16、。如果僅用全站儀進(jìn)行數(shù)字化測(cè)圖,就必須建立圖根控制網(wǎng),這樣須投入大量的時(shí)間、人力、財(cái)力;如僅用RTK測(cè)圖,可以省去建立圖根控制這個(gè)中間環(huán)節(jié),節(jié)省大量的時(shí)間、人力和財(cái)力,同時(shí)還可以全天侯地觀測(cè)。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(shù)下時(shí),就很難接收到衛(wèi)星和無(wú)線電信號(hào),也就無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。如果用RTK與全站儀聯(lián)合測(cè)圖,上述弊端就可以克服。即在進(jìn)行地形測(cè)量時(shí),空曠地區(qū)的地形、地物用RTK測(cè)之;

17、村莊、城市內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物用RTK實(shí)時(shí)給出圖根點(diǎn)的三維坐標(biāo),然后用全站儀測(cè)之。這樣可以大大加快測(cè)量速度,提高工作效率。 </p><p>  隨著GPS 定位精度的提高、硬件性能的改善, GPS 得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。同時(shí),全站儀也因其數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化程度高、大大釋放勞動(dòng)力等優(yōu)勢(shì),成為勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和管理不可或缺的測(cè)量工具。但隨著工程質(zhì)量要求的不斷提高,測(cè)量用戶已不再局限于只使用GPS 或全站儀中的一種,在實(shí)際

18、測(cè)量工作中,同樣一個(gè)工程中GPS 的測(cè)量成果常為全站儀所用,全站儀測(cè)量值又常作為檢校GPS 作業(yè)的依據(jù)。用GPS 完成控制比用常規(guī)儀器要快得多。它不要站間通視,也無(wú)需龐大的作業(yè)隊(duì)伍,精度高、作業(yè)快、費(fèi)用省、應(yīng)用靈活。一些先進(jìn)的接收機(jī)和天線技術(shù)把外業(yè)觀測(cè)時(shí)間壓縮到最短的同時(shí),仍能獲得最優(yōu)的數(shù)據(jù),在靈敏度、可靠性、抗干擾能力方面都有優(yōu)異的表現(xiàn)。靜態(tài)、快速靜態(tài)通過(guò)載波相位差分可以達(dá)到很高的精度(10-6D~10-8D) 。R T K 技術(shù)能實(shí)

19、時(shí)提供觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo),并達(dá)到厘米級(jí)的精度。它的普及極大地拓展了GPS 的使用空間,使GPS 從只能做控制測(cè)量的局面中擺脫出來(lái),而開(kāi)始廣泛運(yùn)用于工程測(cè)量?,F(xiàn)在商用R T K 接收機(jī)可實(shí)現(xiàn)20 Hz 高速獨(dú)立采樣與輸出,整周未知數(shù)初始化時(shí)間僅需8 S , 并提供獨(dú)立檢核,內(nèi)置鋰電池可支持1</p><p>  第一節(jié) 數(shù)字測(cè)圖概述</p><p>  隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,電子計(jì)算技術(shù)的迅猛

20、及其向各專(zhuān)業(yè)的滲透,以及電子測(cè)量?jī)x器的廣泛應(yīng)用,促進(jìn)了地形測(cè)量的自動(dòng)化和數(shù)字化。測(cè)量成果不止是可以繪制在圖紙上的地形圖(即以圖紙為載體的地形信息),而主要是以計(jì)算機(jī)磁盤(pán)為載體的數(shù)字地形信息,其提交的成果是可供計(jì)算機(jī)處理、遠(yuǎn)距離傳輸、多方共享的數(shù)字地形圖。數(shù)字測(cè)圖是一種全解析的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)圖方法,與圖解法測(cè)圖相比,其具有明顯的優(yōu)越性和廣闊的發(fā)展前景。它將成為地理信息系統(tǒng)的重要組成部分。</p><p>  一、數(shù)字

21、化測(cè)圖的系統(tǒng)</p><p>  數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心,連接測(cè)量?jī)x器的輸入輸出設(shè)備,在硬件和軟件的支持下,對(duì)地形空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、編輯、成圖、輸出、繪圖、管理的測(cè)繪系統(tǒng)。數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的綜合框圖如圖1-1所示。</p><p>  用全站儀在測(cè)站進(jìn)行數(shù)字化測(cè)圖,稱(chēng)為地面數(shù)字測(cè)圖。</p><p>  由于用全站儀直接測(cè)定地物點(diǎn)和地形點(diǎn)的精度很高,所以,地

22、面數(shù)字測(cè)圖是幾種數(shù)字測(cè)圖方法中精度最高的一種,也是城市大比例尺地形圖最主要的測(cè)圖方法。</p><p>  若測(cè)區(qū)已有地形圖,則可利用數(shù)字化儀或掃描儀將其數(shù)字化,然后,再利用數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)將其修測(cè)或更新,得到所需的數(shù)字地形圖。</p><p>  對(duì)于大面積的測(cè)圖,通??刹捎煤綔y(cè)方法或數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量方法,通過(guò)解析立體測(cè)圖儀或數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)得到數(shù)字地形圖。</p><p&g

23、t;  地面數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng),其模式主要有兩種,即數(shù)字測(cè)記法模式和電子平板模式。</p><p>  數(shù)字測(cè)記法模式為野外測(cè)記,室內(nèi)成圖,即用全站儀測(cè)量,電子手簿記錄,同時(shí)配以人工畫(huà)草圖和編碼系統(tǒng),到室內(nèi)將野外測(cè)量數(shù)據(jù)從電子手簿直接傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,再配以成圖軟件,根據(jù)編碼系統(tǒng)以及參考草圖編輯成圖。使用的電子手簿可以是全站儀原配套的電子手簿,也可以是專(zhuān)門(mén)的記錄手簿,或者直接利用全站儀具有的存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡作為記錄手簿。測(cè)

24、記法成圖的軟件也有許多種。</p><p>  電子平板模式為野外測(cè)繪,實(shí)時(shí)顯示,現(xiàn)場(chǎng)編輯成圖。所謂電子平板測(cè)量,即將全站儀與裝有成圖軟件的便攜機(jī)聯(lián)機(jī),在測(cè)站上全站儀實(shí)測(cè)地形點(diǎn),計(jì)算機(jī)屏幕現(xiàn)場(chǎng)顯示點(diǎn)位和圖形,并可對(duì)其進(jìn)行編輯,滿足測(cè)圖要求后,將測(cè)量和編輯數(shù)據(jù)存盤(pán)。這樣,相當(dāng)于在現(xiàn)場(chǎng)就得到一張平板儀測(cè)繪的地形圖,因此,無(wú)需畫(huà)草圖,并可在現(xiàn)場(chǎng)將測(cè)得圖形和實(shí)地相對(duì)照,如果有錯(cuò)誤和遺漏,也能得到及時(shí)糾正。</p&g

25、t;<p>  二、數(shù)字測(cè)圖圖形信息的采集和輸入</p><p>  各種數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)必須首先獲取圖形信息,地形圖的圖形信息包括所有與成圖有關(guān)的資料,如測(cè)量控制點(diǎn)資料、解析點(diǎn)坐標(biāo)、各種地物的位置和符號(hào)、各種地貌的形狀、各種注記等。對(duì)于圖形信息,常用的采集和輸入方式有以下幾種:</p><p>  1.地面測(cè)量?jī)x器數(shù)據(jù)采集輸入</p><p>  應(yīng)用全

26、站儀或其他測(cè)量?jī)x器在野外對(duì)成圖信息直接進(jìn)行采集。采集的數(shù)據(jù)載體為全站儀的存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡,例如,全站儀SET2000即配備相應(yīng)的存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡;也可為電子手簿,如GRE3、GRE4等;或?yàn)楦鞣N袖珍計(jì)算機(jī)及便攜機(jī),如PCE-500等。采集的數(shù)據(jù)可通過(guò)接口電纜直接送入計(jì)算機(jī)中。</p><p>  2.人機(jī)對(duì)話鍵盤(pán)輸入</p><p>  對(duì)于測(cè)量成果資料、文字注記資料等,可以通過(guò)人機(jī)對(duì)話方式由

27、鍵盤(pán)輸入計(jì)算機(jī)之中。</p><p><b>  3.?dāng)?shù)字化儀輸入</b></p><p>  應(yīng)用數(shù)字化儀對(duì)收集的已有地形圖的圖形資料進(jìn)行數(shù)字化,也是圖形信息獲取的一個(gè)重要途徑。數(shù)字化儀主要以矢量數(shù)據(jù)形式輸入各類(lèi)實(shí)體的圖形數(shù)據(jù),即只要輸入實(shí)體的坐標(biāo)。除矢量數(shù)據(jù)外,數(shù)字化儀與適當(dāng)?shù)某绦蚺浜弦部稍跀?shù)字化儀選擇的位置上輸入文本和特殊符號(hào)。對(duì)原有地形圖,可用點(diǎn)方式數(shù)字化的形

28、式。點(diǎn)方式為選擇最有利于表示圖形特征的特征點(diǎn)逐點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化。</p><p><b>  4.掃描儀輸入</b></p><p>  對(duì)已經(jīng)清繪過(guò)的地形圖,可以利用掃描儀進(jìn)行圖形輸入,由專(zhuān)門(mén)程序把掃描獲得的柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù),以從中提取圖形的點(diǎn)、線、面信息,然后再進(jìn)行編輯處理。采用激光掃描儀掃描等高線地形圖是最有效的方法,因?yàn)榈雀呔€地形圖繪制精細(xì),并且有許多閉合圈

29、而沒(méi)有交叉線,故用激光掃描儀掃描時(shí),只要將激光束引導(dǎo)到等高線的起點(diǎn),激光束會(huì)自動(dòng)沿線移動(dòng),并記錄坐標(biāo),碰到環(huán)線的起始點(diǎn)或單線的終點(diǎn)就自動(dòng)停止,再進(jìn)行下一條等高線的數(shù)字化。其最大優(yōu)點(diǎn)是能很快地掃描完一條線,幾乎是一瞬間就完成掃描。同時(shí),掃描得到的數(shù)據(jù)直接變成符合比例尺要求的矢量數(shù)據(jù)。</p><p>  5.航測(cè)儀器聯(lián)機(jī)輸入</p><p>  利用大比例尺航攝相片,在航測(cè)儀器上建立地形立體

30、模型,通過(guò)接口把航測(cè)儀器上量測(cè)所得的數(shù)據(jù)直接輸入計(jì)算機(jī);也可以利用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)直接得到測(cè)區(qū)的數(shù)字影像,再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)圖像處理得到數(shù)字地形圖及數(shù)字地面模型(DTM)。</p><p><b>  6.由存儲(chǔ)介質(zhì)輸入</b></p><p>  對(duì)于已存入磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)中的圖形信息,可通過(guò)相應(yīng)的讀取設(shè)備進(jìn)行讀取,作為圖形信息的一個(gè)來(lái)源。</p><

31、p>  三、圖形信息的符號(hào)注記</p><p>  地形圖圖面上的符號(hào)和注記在手工制圖中是一項(xiàng)繁重的工作。用計(jì)算機(jī)成圖不需要逐個(gè)繪制每一個(gè)符號(hào),而只需先把各種符號(hào)按地形圖圖式的規(guī)定預(yù)先做好,并按地形編碼系統(tǒng)建立符號(hào)庫(kù),存放在計(jì)算機(jī)中。使用時(shí),只需按位置調(diào)用相應(yīng)的符號(hào),使其出現(xiàn)在圖上指定的位置。這樣進(jìn)行符號(hào)注記,快速簡(jiǎn)便。</p><p>  地形圖符號(hào)分為比例符號(hào)、非比例符號(hào)及半比例

32、符號(hào)三種。這些符號(hào)的處理方法如下:</p><p><b>  1.比例符號(hào)的繪制</b></p><p>  比例符號(hào)主要是一些較大地物的輪廓線,依比例縮小后,圖形保持與地面實(shí)物相似,如房屋、道路、橋梁、河流等。這些符號(hào)一般是由圖形元素的點(diǎn)、直線段、曲線段等組合而成,因而可以通過(guò)獲取這些圖形元素的特征點(diǎn)用繪圖軟件繪制。</p><p>  2

33、.非比例符號(hào)的繪制</p><p>  非比例符號(hào)主要是指一些獨(dú)立的、面積較小但具有重要意義或不可忽視的地物,如測(cè)量控制點(diǎn)、水井、界址點(diǎn)等。非比例尺符號(hào)的特點(diǎn)是僅表示該地物中心點(diǎn)的位置,而不代表其大小。對(duì)這些符號(hào)的處理,可先按照?qǐng)D式標(biāo)準(zhǔn)將符號(hào)做好存放于符號(hào)庫(kù)中,在成圖時(shí),按其位置調(diào)用,繪制于圖上。</p><p>  3.半比例符號(hào)的繪制</p><p>  半比例

34、符號(hào)在圖上代表一些線狀地物,如圍墻、斜坡、境界等。這些符號(hào)的特點(diǎn)是在長(zhǎng)度上依比例。在處理這些符號(hào)時(shí),可對(duì)每一個(gè)線狀地物符號(hào)編制一個(gè)子程序,需要時(shí),調(diào)用這些子程序,只需輸入該線狀地物轉(zhuǎn)折處的特征點(diǎn),即可由程序繪出該線狀地物。</p><p><b>  4.符號(hào)的面填充</b></p><p>  地面的植被、土質(zhì)等按照?qǐng)D式規(guī)定繪制一定的代表性符號(hào)均勻分布在圖上該范圍內(nèi)

35、,這種繪圖作業(yè)可由繪圖軟件的“面填充”功能來(lái)完成。</p><p><b>  5.說(shuō)明注記</b></p><p>  圖上的說(shuō)明注記分為數(shù)字注記、字母注記和漢字注記三種。數(shù)字注記和字母注記一般為繪圖程序中所固有的,注記比較方便;對(duì)于漢字注記,可先建立矢量漢字庫(kù),根據(jù)漢字特征碼進(jìn)行注記,對(duì)于漢化的AUTOCAD軟件,則可直接進(jìn)行漢字注記。</p>&l

36、t;p>  第二節(jié) 數(shù)字化測(cè)圖的原理</p><p>  一、數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的概念</p><p>  數(shù)字測(cè)圖(digital surveying and mapping,簡(jiǎn)稱(chēng)DSM)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心,在外連輸入輸出設(shè)備硬、軟件的支持下,對(duì)地形空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測(cè)繪系統(tǒng)如下圖1-2:</p><p>  圖1-2 數(shù)字測(cè)圖

37、系統(tǒng)概念框圖</p><p>  廣義地理解數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)如圖1-3所示。采集地形數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),由機(jī)內(nèi)的成圖軟件進(jìn)行處理、成圖、顯示,經(jīng)過(guò)編輯修改,生成符合國(guó)標(biāo)的地形圖,并控制繪圖儀出圖。</p><p>  在實(shí)際工作中,大比例尺數(shù)字測(cè)圖(或數(shù)字地形測(cè)圖)一般是指地面數(shù)字測(cè)圖,也稱(chēng)全野外數(shù)字測(cè)圖。傳統(tǒng)的底下測(cè)量也是指地面測(cè)量(野外實(shí)地測(cè)量),而其它的方法都有它自身的名稱(chēng),如航測(cè)數(shù)字測(cè)圖、

38、數(shù)字化儀數(shù)字化圖或掃描數(shù)字化圖等。</p><p>  圖1-3 廣義數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)框圖</p><p><b>  二、地形數(shù)據(jù)的采集</b></p><p>  數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng),由于空間數(shù)據(jù)的來(lái)源不同,采集的儀器和方法不同,目前有如下三種方法:</p><p> ?。ㄒ唬┮巴鈹?shù)據(jù)采集: 用于沒(méi)有底圖的地區(qū),用全站儀實(shí)地

39、測(cè)量,精度最高,費(fèi)用也高。</p><p>  即:用全站儀(或半站儀)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,將野外采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)诫娮邮直?、磁卡或便攜機(jī)內(nèi)記錄,并在現(xiàn)場(chǎng)繪制地形(草)圖,到室內(nèi)將數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī),人機(jī)交互編輯后,計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成數(shù)字地圖,并控制繪圖儀自動(dòng)繪制地形圖。這種方法是從野外實(shí)地采集數(shù)據(jù)的,又稱(chēng)地面數(shù)字測(cè)圖。由于繪圖儀器測(cè)量精度高,而電子記錄又如實(shí)地記錄和處理,所以地面數(shù)字測(cè)圖是幾種數(shù)字測(cè)圖方法精度最高的一

40、種,也是城市地區(qū)的大比例尺(尤其是1:500的)測(cè)圖中最主要的測(cè)圖方法。</p><p> ?。ǘ┖狡瑪?shù)據(jù)采集:以航空相片作數(shù)據(jù)源,在解析測(cè)圖儀或立體量測(cè)儀采集地形特征點(diǎn)。</p><p>  這種方法是以航空攝影獲取的航空像片作數(shù)據(jù)源,即利用測(cè)區(qū)的航空攝影測(cè)量獲得的立體像對(duì),在解析測(cè)圖儀上或在經(jīng)過(guò)改裝的立體量測(cè)儀上采集地形特征點(diǎn),自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi),經(jīng)過(guò)軟件處理,自動(dòng)生成數(shù)字地形圖,并

41、控制繪圖儀繪制地形圖。</p><p>  一般城市大面積1:2000比例尺測(cè)圖多采用航測(cè)方法。由于傳統(tǒng)的測(cè)繪工作只注重出地形圖底圖,所以過(guò)去的航測(cè)也不出數(shù)字圖。在一些城市建立GIS的工作中,只能將原圖數(shù)字化來(lái)獲取數(shù)字圖。今后,再進(jìn)行航空攝影測(cè)量時(shí),一定要有數(shù)字化的成果,可直接進(jìn)入GIS,而且能保證精度,這是城市GIS數(shù)據(jù)獲取的主要方法。</p><p> ?。ㄈ┑讏D數(shù)據(jù)采集: 以舊的地

42、形圖為底圖,進(jìn)行數(shù)字化。</p><p>  即:在已進(jìn)行過(guò)測(cè)繪工作的測(cè)區(qū),有存檔的紙介質(zhì)地形圖,即原圖,也稱(chēng)底圖。為了圖的計(jì)算機(jī)存檔和修測(cè),為了建立該區(qū)的GIS或進(jìn)行工程CAD,就必須將原圖數(shù)字化,才能將圖輸入計(jì)算機(jī)。數(shù)字化的方法有兩種:</p><p><b>  1、數(shù)字化儀數(shù)字化</b></p><p>  通稱(chēng)的數(shù)字化儀實(shí)質(zhì)是圖形數(shù)字

43、化儀,是一種將圖示坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息的設(shè)備。數(shù)字化的過(guò)程,即用數(shù)字化儀對(duì)原圖的地形特征點(diǎn)逐點(diǎn)進(jìn)行采集(稱(chēng)手扶數(shù)字化),將數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī),處理成數(shù)字地圖的過(guò)程。數(shù)字化的圖還可通過(guò)繪圖儀繪制</p><p>  圖解地形圖(即白紙上的可視地形圖)。</p><p>  數(shù)字化圖的精度一般低于原圖的精度,尤其當(dāng)作業(yè)員疲勞時(shí),精度更易受影響。目前,在我國(guó)數(shù)字化儀數(shù)字化仍是建立GIS的主要數(shù)字

44、化方法。</p><p><b>  2、掃描儀數(shù)字化</b></p><p>  掃描儀實(shí)質(zhì)是圖象(含圖形)數(shù)字化儀,儀器沿x方向掃描,沿y方向走紙圖在掃描儀上走一遍,即完成圖的掃描數(shù)字化,將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),存儲(chǔ)、處理并可再回放成圖。掃描數(shù)字化儀有平臺(tái)式和滾動(dòng)式兩種。掃描數(shù)字化速度較快,而且,它比使用手扶數(shù)字化儀數(shù)字化的精度要高,故在地形圖數(shù)字化生產(chǎn)中常用之。<

45、;/p><p><b>  三、成圖方法</b></p><p>  數(shù)字化成圖方法有多種途徑,常用的作業(yè)方式有野外采集、手扶數(shù)字化法、掃描矢量化法、航測(cè)法、GPS法。</p><p> ?。ㄒ唬┮巴獠杉ǎ阂巴鈹?shù)據(jù)的采集,不僅要獲取地面點(diǎn)的三維解析坐標(biāo)(幾何數(shù)據(jù)),而且還要作地物圖形關(guān)系的記錄(屬性數(shù)據(jù)),如何協(xié)調(diào)好兩者的關(guān)系是本方法的關(guān)鍵。即通

46、過(guò)全站儀、測(cè)距儀、經(jīng)緯儀等大地測(cè)量?jī)x器實(shí)現(xiàn)碎部點(diǎn)野外數(shù)據(jù)采集。一般而言,野外數(shù)據(jù)采集主要兩種方式:草圖法(又稱(chēng)記測(cè)法)和電子平板法(測(cè)記法)。</p><p> ?。ǘ┦址鰯?shù)字化法:是利用數(shù)字化板,將老圖數(shù)字化,是一種經(jīng)濟(jì)、高效的作業(yè)方法。</p><p> ?。ㄈ呙枋噶炕ǎ簯?yīng)用掃描儀,加上SV300提供的掃描矢量化模板,數(shù)字化已有圖,與數(shù)字化老圖法是異曲同工之秒。</p&g

47、t;<p> ?。ㄋ模┖綔y(cè)法:航空攝影測(cè)量和遙感手段采集地形點(diǎn)的信息數(shù)據(jù)。</p><p> ?。ㄎ澹〨PS法:即通過(guò)GPS接受機(jī)采集野外碎部點(diǎn)的信息數(shù)據(jù)。</p><p>  目前大比例尺野外數(shù)字測(cè)圖主要使用全站儀采集數(shù)據(jù)。</p><p>  第三節(jié) 數(shù)字化測(cè)圖的作業(yè)方法與作業(yè)流程</p><p><b>  一

48、、作業(yè)方法</b></p><p>  數(shù)字化測(cè)圖的主要作業(yè)過(guò)程分為三個(gè)步驟:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及地形圖的數(shù)據(jù)輸出(打印圖紙、提供數(shù)據(jù)光盤(pán)等)。數(shù)字化作業(yè)流程圖如下圖1-4:</p><p>  圖1-4 數(shù)字化作業(yè)流程</p><p>  目前在我國(guó),獲得數(shù)字地圖的主要方法有三種:地圖數(shù)字化成圖、航測(cè)</p><p>  數(shù)

49、字測(cè)圖、地面數(shù)字測(cè)圖(也稱(chēng)野外數(shù)字化測(cè)圖)。</p><p>  (一)地圖數(shù)字化成圖</p><p>  地圖數(shù)字化成圖它能夠充分地利用現(xiàn)有的地形圖,投入軟硬件資源較少,僅需配備計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀、繪圖儀再配以一種數(shù)字化軟件就可以開(kāi)展工作,并且可以在很短的時(shí)間內(nèi)獲得數(shù)字的成果,也可讓具備有圖紙數(shù)字化能力的測(cè)繪單位代勞。它的工作方法主要有:手扶跟蹤數(shù)字化及掃描矢量化后數(shù)字化,利用該方法所獲得

50、的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響,加上數(shù)字化過(guò)程中所產(chǎn)生的各種誤差,它的精度就比原圖的精度差。它僅能作為一種應(yīng)急措施而非長(zhǎng)久之計(jì)。當(dāng)然可通過(guò)修測(cè)、補(bǔ)測(cè)等方法進(jìn)行一些彌補(bǔ),實(shí)測(cè)一部分地物點(diǎn)的精確坐標(biāo),再用這些點(diǎn)的坐標(biāo)代替原來(lái)的坐標(biāo),可在一定的程度上提高原有圖的精度。</p><p>  (二)航測(cè)數(shù)字成圖  當(dāng)一個(gè)地區(qū)(或測(cè)區(qū))很大時(shí),又急需使用地形圖,就可以利用航空攝影測(cè)量,通過(guò)外業(yè)對(duì)影像判讀,再經(jīng)過(guò)航測(cè)內(nèi)業(yè)

51、進(jìn)行立體測(cè)圖,直接獲得數(shù)字地形圖。例如廣西北海市城建規(guī)劃部門(mén)就用此方法做了一套北海市1:500數(shù)字化地形圖,它及時(shí)地滿足了城建規(guī)劃部門(mén)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求。再有地形比較復(fù)雜,利用原圖數(shù)字化的原圖年代已久,又難以對(duì)它實(shí)地進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量,也可以利用航空攝影測(cè)量方法成圖,如柳州市銀仔山就是利用此方法成圖的。</p><p>  隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字影像的直接獲取在我國(guó)的某些地區(qū)取得了試驗(yàn)性的成功。該技術(shù)是在空中利用數(shù)字?jǐn)z

52、影機(jī)所獲得的數(shù)字影像,內(nèi)業(yè)通過(guò)專(zhuān)門(mén)的航測(cè)軟件對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)匹配,建立地面的數(shù)字模型來(lái)獲得數(shù)字地圖。這也是我們今后數(shù)字測(cè)圖的一個(gè)重要發(fā)展方向。該方法可大大地減少外業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度,將大量的外業(yè)測(cè)量工作移到室內(nèi)完成,而且成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn)。確實(shí)值得推廣應(yīng)用。</p><p> ?。ㄈ┑孛鏀?shù)字化測(cè)圖  從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益來(lái)看,要想提高地圖的使用效率,獲得較高精度的地圖資料,尤其是數(shù)字

53、化地籍測(cè)量,要求重要地物相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的精度較高,還是采用地面數(shù)字測(cè)圖的方法,也就是平時(shí)所說(shuō)的內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字化測(cè)圖,這是我國(guó)目前各測(cè)繪單位用得最多的數(shù)字測(cè)圖方法。  傳統(tǒng)的平板測(cè)圖方法,其地物點(diǎn)的平面位置誤差主要受展繪誤差和測(cè)定誤差;測(cè)定地物點(diǎn)的視距誤差和方向誤差;地形圖上地物點(diǎn)的刺點(diǎn)誤差等影響。實(shí)際的圖上點(diǎn)位誤差可達(dá)到±0.47mm。數(shù)字化測(cè)圖則不同,若距離在300m以內(nèi)時(shí)測(cè)定地物點(diǎn)誤差約為±15mm,測(cè)定地

54、形點(diǎn)高程誤差約為±18mm。全站儀的測(cè)量數(shù)據(jù)作為電子信息可以自動(dòng)傳輸、記錄、存儲(chǔ)、處理和成圖。在這全過(guò)程中原始測(cè)量數(shù)據(jù)的精度毫無(wú)損失,人為的出錯(cuò)(讀錯(cuò)、記錯(cuò)、展錯(cuò))的概率小,能自動(dòng)提取坐標(biāo)、距離、方位和面積等。繪制的地形圖精確、規(guī)范、美觀。從而獲得高精度的測(cè)量成果。  地面數(shù)字化測(cè)圖的缺陷就是耗費(fèi)比較多的人力、物力與財(cái)力,作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)。</p><p>  二、地面測(cè)圖數(shù)字化的作業(yè)流程及注意事項(xiàng)<

55、;/p><p>  野外數(shù)字化測(cè)圖是我國(guó)目前各測(cè)繪單位用得最多的數(shù)字測(cè)圖方法,在具體作業(yè)過(guò)程中,作業(yè)模式較多。 (一)全站儀自動(dòng)跟蹤測(cè)量模式  測(cè)站架設(shè)自動(dòng)跟蹤式全站儀,如可以選擇日本拓普康(Topcon)等相應(yīng)型號(hào)的測(cè)量?jī)x器。利用全站儀自動(dòng)跟蹤照準(zhǔn)立在測(cè)點(diǎn)上的棱鏡,通過(guò)無(wú)線數(shù)字通信將測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸給棱鏡站的電子平板記錄成圖。 (二)GPS測(cè)量模式  在GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)(RTK)作業(yè)模式下

56、,能夠?qū)崟r(shí)提供測(cè)點(diǎn)在指定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)成果。測(cè)程可達(dá)到10km—30km。通常先設(shè)置好基準(zhǔn)站的GPS接收機(jī),保證數(shù)字通信的暢通。通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將基準(zhǔn)站的觀測(cè)值及站點(diǎn)坐標(biāo)信息一起發(fā)給流動(dòng)站的GPS接收機(jī)。此時(shí)流動(dòng)站的GPS不僅接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù),還要同時(shí)接收衛(wèi)星發(fā)射的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)組成相位差分觀測(cè)值,經(jīng)處理隨時(shí)得到厘米級(jí)的定位結(jié)果。然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理編輯成圖。 (三)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)記模式  人工實(shí)地繪制草圖,野外用記錄器將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄起

57、來(lái),再將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī),內(nèi)業(yè)按人工草圖編輯圖形文件,繪圖機(jī)繪制數(shù)字地形圖。通常使用的記錄器是PC-500S類(lèi)電子手簿,也可以用全站儀記錄?! ×硪环N就是</p><p>  注:野外數(shù)字化測(cè)圖的作業(yè)流程圖如下圖1-5:</p><p>  圖 1-5 野外數(shù)字化測(cè)圖的作業(yè)流程圖</p><p>  (四)在野外數(shù)據(jù)的采集時(shí),經(jīng)常會(huì)忽視一些小問(wèn)題,以下幾點(diǎn)值得

58、注意:</p><p>  1、要使用的所有儀器設(shè)備一定要經(jīng)過(guò)具有資格鑒定部門(mén)的鑒定。</p><p>  2、建(構(gòu))筑物比較方正的可只需測(cè)出三點(diǎn),第四點(diǎn)可由計(jì)算機(jī)來(lái)完成,南方</p><p>  的許多建(構(gòu))筑物 看起來(lái)較方正,其實(shí)是不規(guī)則的多邊形,則需要全部實(shí)測(cè)點(diǎn)位。</p><p>  3、測(cè)等高線時(shí),除了測(cè)量特性線點(diǎn)外,還應(yīng)盡量多

59、測(cè)一些加密的點(diǎn),滿足計(jì)算機(jī)建模,才能更加詳盡地反映出實(shí)地地貌。尤其在測(cè)量一些微型地貌,細(xì)小的變化計(jì)算機(jī)的模擬是難以比較真實(shí)的反映出這些實(shí)際地形的,最好手工來(lái)完成。 4、測(cè)圖單元盡量以自然分界來(lái)劃分,如以河流、道路等等劃分,以便于地形圖的施測(cè),利于圖幅的接邊。 5、能夠測(cè)量到的點(diǎn)盡量使用測(cè)量?jī)x器來(lái)實(shí)測(cè),實(shí)在無(wú)法測(cè)到的點(diǎn)位盡量通過(guò)實(shí)地用皮尺(鋼尺)量取。 6、實(shí)地?cái)?shù)據(jù)采集時(shí),配合要默契,不在測(cè)站可視范圍,則通過(guò)

60、使用對(duì)講機(jī)來(lái)傳</p><p>  遞信息,跑棱鏡的人要將自己所要采集的地形地物數(shù)據(jù)點(diǎn)信息及時(shí)報(bào)告給測(cè)站人員,以確保數(shù)據(jù)記錄的真實(shí)性。 7、盡量在測(cè)站的可視氛圍進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,在通視不良的地方或者需要通過(guò)舉高支桿來(lái)觀測(cè)的時(shí)候,則引點(diǎn)到附近設(shè)站進(jìn)行采集數(shù)據(jù),避免由于支桿偏離地形地物點(diǎn)位而帶來(lái)的人為誤差。 8、外業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí),一定要注意實(shí)地的地物地貌的變化,盡可能地詳細(xì)記錄,不要把疑問(wèn)點(diǎn)帶回到內(nèi)

61、業(yè)處理。</p><p>  第二章 GPS RTK在數(shù)字化測(cè)圖中的應(yīng)用</p><p>  目前,數(shù)字化測(cè)圖主要通過(guò)全站儀配合便攜計(jì)算機(jī)或電子手簿,野外采集數(shù)據(jù),最后利用專(zhuān)業(yè)測(cè)圖軟件編輯成圖。這種方法要求在測(cè)站上測(cè)定各個(gè)地物地貌的碎部點(diǎn),即要求碎部點(diǎn)必須與測(cè)站點(diǎn)通視。隨著GPS技術(shù)的出現(xiàn)及其RTK定位技術(shù)的廣泛應(yīng)用,采用GPS RTK定位技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化測(cè)圖可以很好地彌補(bǔ)測(cè)站點(diǎn)控制范圍的

62、局限性。在和順縣鋁礬石廠數(shù)字化測(cè)圖中,將GPS RTK定位技術(shù)協(xié)同全站儀作業(yè),不僅可以不再布設(shè)控制網(wǎng),而且大大提高了測(cè)圖效率和精度,取得了良好效果。</p><p>  第一節(jié) GPS RTK測(cè)量技術(shù)</p><p><b>  一、RTK的概述</b></p><p><b>  1 RTK系統(tǒng)組成</b></p

63、><p>  RTK系統(tǒng)主要包括三部分:基準(zhǔn)站、流動(dòng)站和軟件系統(tǒng)。其中基準(zhǔn)站由GPS接收機(jī)、GPS天線、發(fā)送電臺(tái)及天線、電源等組成;流動(dòng)站由GPS接收機(jī)、GPS天線、接收電臺(tái)及天線、控制器、對(duì)中桿、電源等組成;軟件系統(tǒng)由支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分的軟件及工程測(cè)量應(yīng)用軟件組成。</p><p><b>  2 RTK定位原理</b></p><p>  RTK

64、定位技術(shù)即載波相位差分技術(shù),可分為兩類(lèi)。(1)修正法:即將基準(zhǔn)站的載波相位修正值直接發(fā)給流動(dòng)站,改正流動(dòng)站接收到的載波相位,然后求解流動(dòng)站的實(shí)時(shí)坐標(biāo);此法初始化速度慢,定位精度稍差,稱(chēng)為準(zhǔn)RTK技術(shù)。(2)差分法:即求解起始相位整周模糊度,稱(chēng)RTK初始化,然后再進(jìn)行實(shí)時(shí)差分。它要求基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)實(shí)時(shí)地把觀測(cè)數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù)傳輸給流動(dòng)站GPS接收機(jī),流動(dòng)站快速求解整周模糊度,在觀測(cè)至少5顆衛(wèi)星后,可實(shí)時(shí)給出厘米級(jí)的流動(dòng)站位置。</

65、p><p>  3 RTK技術(shù)應(yīng)用于地形圖測(cè)繪</p><p>  采用RTK技術(shù)進(jìn)行地形圖測(cè)繪,不要求點(diǎn)間通視,只需1人攜GPS流動(dòng)站接收機(jī)在待測(cè)的地物地貌碎部點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,同時(shí)輸入地物編碼,通過(guò)控制器手簿,可以實(shí)時(shí)測(cè)定碎部點(diǎn)的三維坐標(biāo),通過(guò)專(zhuān)用的測(cè)繪軟件接口下載數(shù)據(jù),并利用成圖軟件對(duì)地形圖進(jìn)行編輯。</p><p>  二、GPS RTK技術(shù)測(cè)圖實(shí)例</p&

66、gt;<p>  以和順?shù)X礬石廠初步設(shè)計(jì)階段地形測(cè)量為例,介紹RTK技術(shù)在數(shù)字化測(cè)圖中的應(yīng)用,以及利用RTK技術(shù)測(cè)圖時(shí)應(yīng)注意的一些事項(xiàng)。</p><p><b>  測(cè)區(qū)及任務(wù)概況</b></p><p>  以和順?shù)X礬石廠廠址位于山西省和順縣,廠址測(cè)區(qū)主要為山地,并且有多條通信線和電力線(比如10 kV、110 kV)穿越。測(cè)區(qū)海拔高程為1800m—2

67、000m。該項(xiàng)任務(wù)主要是將主場(chǎng)區(qū)按1 ∶1 000比例尺測(cè)設(shè)地形圖,1: 000比例尺測(cè)設(shè)地形圖。</p><p><b>  已有測(cè)繪資料</b></p><p>  一個(gè)國(guó)家四級(jí)測(cè)繪點(diǎn)。實(shí)地控制點(diǎn)均保存完好。</p><p>  在利用控制點(diǎn)前,必須對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。首先檢測(cè)平面控制點(diǎn),使用GPS聯(lián)測(cè)3個(gè)平面控制點(diǎn)進(jìn)行平面距離檢測(cè);使用Leic

68、a DNA03水準(zhǔn)儀,按四等水準(zhǔn)的技術(shù)要求檢3 采用系統(tǒng)及設(shè)備。</p><p>  平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用北京54 坐標(biāo)系, 高程采用1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)。平面投影采用高斯正形投影。CPS RTK測(cè)量在WGS 84坐標(biāo)系中進(jìn)行,而實(shí)際工程測(cè)量和定位是在北京54坐標(biāo)系中進(jìn)行的,它們之間存在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問(wèn)題。眾所周知, CPS靜態(tài)測(cè)量時(shí),坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是在事后處理時(shí)進(jìn)行的,而CPS RTK是用于實(shí)時(shí)測(cè)量,要求及時(shí)給出北京54坐標(biāo)

69、。因此,首先必須求出測(cè)區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)至少需要3個(gè)以上已知點(diǎn),且分別有WGS 84 地心坐標(biāo)、北京54 坐標(biāo),該點(diǎn)最好選在測(cè)區(qū)四周及中心,均勻分布,能有效地控制測(cè)區(qū)。為了檢驗(yàn)轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度和可靠性,最好能利用最小二乘法,選3個(gè)以上的點(diǎn)求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。GPS設(shè)備采用美國(guó)天寶公司生產(chǎn)最新產(chǎn)品R8GNSS 系統(tǒng), 其動(dòng)態(tài)測(cè)量精度: 平面為±(10 + 1 ×10- 6D) mm,高程為±(20 + 2 &

70、#215;10- 6D ) mm。它與以往GPS接收系統(tǒng)相比,具有如下特點(diǎn): (1)支持多信號(hào),不僅支持GPS L1,L2,L2C信號(hào),而且支持GLONASS L1 /L2信號(hào); (2)藍(lán)牙傳輸,實(shí)現(xiàn)了完全無(wú)電纜操作,同時(shí)GPS接收主機(jī)與天線集成于一體,使體積更小,重量</p><p><b>  第一節(jié) 野外作業(yè)</b></p><p>  利用GPS RTK協(xié)同

71、全站儀進(jìn)行數(shù)字化測(cè)圖的作業(yè)流程如圖1所示,包括控制測(cè)量、圖根點(diǎn)測(cè)量、碎部點(diǎn)測(cè)量和數(shù)字化測(cè)圖。其中,利用RTK技術(shù)既可測(cè)量圖根點(diǎn),又可測(cè)量碎部點(diǎn)。(1)控制測(cè)量 在進(jìn)行碎部測(cè)量之前,需進(jìn)行控制點(diǎn)的布設(shè)和測(cè)量。常規(guī)的地形圖測(cè)繪方法通常是首先在測(cè)區(qū)內(nèi)布設(shè)控制網(wǎng)點(diǎn),這種控制網(wǎng)點(diǎn),一般是在國(guó)家高等級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密成次級(jí)控制點(diǎn),然后依據(jù)加密的控制點(diǎn),布設(shè)圖根控制點(diǎn)。由于本次數(shù)字化測(cè)圖采用了GPS RTK定位技術(shù),不再需要布設(shè)常規(guī)測(cè)量

72、控制網(wǎng),只要通過(guò)GPS靜態(tài)聯(lián)測(cè)國(guó)家點(diǎn)來(lái)測(cè)設(shè)測(cè)區(qū)控制點(diǎn)即GPS RTK定位技術(shù)在數(shù)字化測(cè)圖中的應(yīng)用:控制點(diǎn)的主要任務(wù)是用作測(cè)區(qū)RTK測(cè)量時(shí)的基準(zhǔn)站,故布設(shè)控制點(diǎn)應(yīng)注意以下兩點(diǎn): ①控制點(diǎn)應(yīng)位于地勢(shì)較高、交通方便、四周通視條件好,有利于衛(wèi)星信號(hào)接收和數(shù)據(jù)鏈發(fā)射的地方;最好選在遠(yuǎn)離無(wú)線電發(fā)射塔等電磁波干擾比較少的地方,以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?應(yīng)遠(yuǎn)離大面積水域等有強(qiáng)反射物體而造成多路徑效應(yīng)影響的地方。 ②控制點(diǎn)點(diǎn)數(shù)應(yīng)布設(shè)合理。R

73、TK電臺(tái)發(fā)射信號(hào)的覆蓋范圍一般為5~20 km,故通常在30 km2 以內(nèi)的測(cè)區(qū)內(nèi),布設(shè)2~3個(gè)控</p><p>  在以和順?shù)X礬石廠工程中,我們應(yīng)用了南方測(cè)繪軟件公司的CASS7.0軟件</p><p>  實(shí)地檢查及精度分析 </p><p>  待所有外業(yè)和內(nèi)業(yè)工作完成后,帶著便攜機(jī)到測(cè)區(qū)進(jìn)行實(shí)地檢查。首先檢查點(diǎn)位精度,用全站儀測(cè)量出相鄰已知點(diǎn)的距離,與已知

74、資料相比較,誤差小于圖上011 mm,說(shuō)明精度符合要求;其次進(jìn)行地物、地形的檢查,對(duì)于漏測(cè)的地物要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè),對(duì)于一些特殊地物的連接關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)有誤及時(shí)更改,地形點(diǎn)要與所繪等高線相一致。根據(jù)電力工程測(cè)量規(guī)范,要求圖根點(diǎn)對(duì)于最近控制點(diǎn)的平面位置中誤差不得大于圖上11 mm,對(duì)于1∶1 000比例尺而言,換算為實(shí)地點(diǎn)位誤差為10 cm,而RTK測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位誤差為115~2 cm,完全滿足精度要求。碎部點(diǎn)對(duì)于臨近圖根點(diǎn)的平面位置中誤

75、差不大于圖上16 mm,同樣滿足精度要求。</p><p>  第三節(jié) RTK圖根控制測(cè)量</p><p>  傳統(tǒng)的圖根控制測(cè)量采用導(dǎo)線(網(wǎng))方法來(lái)施測(cè),不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí),要求點(diǎn)間通視,而且精度分布不均勻,且在外業(yè)不知精度如何,采用常規(guī)的GPS靜態(tài)測(cè)量、快速靜態(tài)、偽動(dòng)態(tài)方法,在外業(yè)測(cè)設(shè)過(guò)程中不能實(shí)時(shí)知道定位精度,如果測(cè)設(shè)完成后,回到內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求,還必須返測(cè)?! ±肦TK進(jìn)

76、行控制測(cè)量不受天氣、地形、通視等條件的限制,控制測(cè)量操作簡(jiǎn)便、機(jī)動(dòng)性強(qiáng),工作效率比傳統(tǒng)方法提高數(shù)倍,大大節(jié)省人力,不僅能夠達(dá)到導(dǎo)線測(cè)量的精度要求,而且誤差分布均勻,不存在誤差積累問(wèn)題。采用RTK來(lái)進(jìn)行控制測(cè)量,能夠?qū)崟r(shí)知道定位精度,如果點(diǎn)位精度要求滿足了,用戶就可以停止觀測(cè)了,而且知道觀測(cè)質(zhì)量如何,這樣可以大大提高作業(yè)效率。  RTK圖根控制測(cè)量簡(jiǎn)單的作業(yè)流程圖:</p><p>  1 收集測(cè)區(qū)控制成果,含控

77、制點(diǎn)的坐標(biāo),等級(jí),中央子午線,坐標(biāo)系及控制點(diǎn)是屬常規(guī)控制網(wǎng)還是GPS控制網(wǎng)?!?2 求定測(cè)區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù),對(duì)于RTK測(cè)量,要求實(shí)時(shí)得出待測(cè)點(diǎn)在實(shí)用坐標(biāo)系(1980西安坐標(biāo)系、1954年北京坐標(biāo)系或地方獨(dú)立坐標(biāo)系等)中的坐標(biāo),因此,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問(wèn)題就顯得尤為重要。實(shí)際需要將GPS觀測(cè)的84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為國(guó)家平面坐標(biāo)(如北京54坐標(biāo))或者工程施工坐標(biāo)。對(duì)于WGS-84到國(guó)家平面坐標(biāo)(如北京54坐標(biāo))的轉(zhuǎn)換,我們可以采用高斯投影的方法,這時(shí)需要確定W

78、GS84與國(guó)家平面坐標(biāo)(如北京54坐標(biāo))兩個(gè)大地測(cè)量基準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)(三參數(shù)或七參數(shù)),需要定義三維空間直角坐標(biāo)軸的偏移量和(或)旋轉(zhuǎn)角度并確定尺度差。但通常情況下,對(duì)于一定區(qū)域內(nèi)的工程測(cè)量應(yīng)用,我們往往利用以往的控制點(diǎn)成果求取“區(qū)域性”的地方轉(zhuǎn)換參數(shù)?! ?2.1 采用已有的靜態(tài)數(shù)據(jù),直接將控制點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)和國(guó)家平面坐標(biāo)(如北京54坐標(biāo))或者工程施工坐標(biāo)輸入手簿,利用隨機(jī)軟件求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。  2.2 測(cè)區(qū)只有足夠控制

79、點(diǎn)的地方坐標(biāo),相對(duì)位置關(guān)系精確,但沒(méi)有WGS-84坐標(biāo)。在這種情況下,我們可以利用RTK測(cè)量方</p><p> ?。?)已知點(diǎn)檢核比較法——用RTK測(cè)出已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行比較檢核,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題即采取措施改正。</p><p> ?。?)重測(cè)比較法——每次初始化成功后,先重測(cè)1-2個(gè)已測(cè)過(guò)的RTK點(diǎn)或高精度控制點(diǎn),確認(rèn)無(wú)誤后才進(jìn)行RTK測(cè)量。最可靠的是已知點(diǎn)檢核比較法,但控制點(diǎn)的數(shù)量總是有限

80、的,所以沒(méi)有控制點(diǎn)的地方需要用重測(cè)比較法來(lái)檢驗(yàn)測(cè)量成果。  經(jīng)過(guò)以上已知點(diǎn)的檢核后,符合要求后開(kāi)始作業(yè)?! ? 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)傳輸就是在接收機(jī)與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。GPS RTK測(cè)量數(shù)據(jù)處理相對(duì)于GPS靜態(tài)測(cè)量簡(jiǎn)單得多,如用TGO軟件處理接收機(jī)導(dǎo)入的測(cè)量數(shù)據(jù)(*.dc),直接可以將坐標(biāo)值以文件的形式輸出和打印,得到控制點(diǎn)成果。</p><p>  第三章 全站儀在數(shù)字化測(cè)圖中的應(yīng)用</p>

81、;<p><b>  第一節(jié) 作業(yè)實(shí)施</b></p><p><b>  一、測(cè)圖前準(zhǔn)備</b></p><p>  測(cè)圖工作的各個(gè)環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)程的要求進(jìn)行,積極地準(zhǔn)備是今后的地形圖測(cè)量工作良好的開(kāi)端。</p><p><b>  資料收集</b></p>&

82、lt;p>  首先是控制點(diǎn)資料的收集,收集的主要內(nèi)容有:</p><p>  1.收集測(cè)區(qū)內(nèi)所有四等以上控制點(diǎn)為本次地形圖的首級(jí)起始點(diǎn);</p><p>  2.進(jìn)行精度指標(biāo)分析,要求符合四等網(wǎng)的各項(xiàng)指標(biāo),并要進(jìn)行實(shí)地的控制點(diǎn)調(diào)查與檢查。然后是地形圖資料的收集,主要包括:測(cè)區(qū)內(nèi)1:500、1:1000地形圖;控制點(diǎn)點(diǎn)之記等。 </p><p>  在地形圖測(cè)繪

83、工作開(kāi)始之初,為了使大家更好開(kāi)展工作,少走彎路,加快工作進(jìn)程,按照《1:500、1:1000地形圖圖式》的要求,我們分階段地進(jìn)行學(xué)習(xí),使每個(gè)測(cè)量人員明確任務(wù),掌握操作方法和測(cè)量精度指標(biāo)要求,達(dá)到統(tǒng)一的精度指標(biāo),統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)程。</p><p><b>  測(cè)區(qū)的測(cè)前準(zhǔn)備。</b></p><p>  1.檢查和校正用于數(shù)字測(cè)圖的儀器、設(shè)備等硬件和數(shù)字成圖軟件。<

84、/p><p>  2.踏勘了解測(cè)區(qū)的地形情況、平面和高程控制點(diǎn)的位置和完好情況。</p><p><b>  3.擬訂作業(yè)計(jì)劃。</b></p><p>  4.組織全體測(cè)量小組人員投入日本拓普康GPT-3005LN、GPT-3002LN型全站儀2臺(tái)(測(cè)角精度:5″、測(cè)距精度:2mm±2PPm),計(jì)算機(jī)2臺(tái),對(duì)講機(jī)8部,汽車(chē)1輛,單桿棱鏡

85、四個(gè),皮尺兩把,繪草圖本兩個(gè)。</p><p>  5.對(duì)該測(cè)區(qū)分成兩個(gè)小組進(jìn)行測(cè)量,兩名儀器觀測(cè)員,兩名繪草圖領(lǐng)尺員,四名立棱鏡員。兩名內(nèi)業(yè)繪圖員。</p><p><b>  二、中間檢查</b></p><p>  檢察員應(yīng)在外業(yè)小組作業(yè)時(shí)到工地進(jìn)行中間檢查,了解小組對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)的執(zhí)行情況。</p><p><

86、b>  三、成果檢查驗(yàn)收</b></p><p>  檢查員應(yīng)經(jīng)常在作業(yè)過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題力爭(zhēng)在實(shí)地解決,在內(nèi)業(yè)檢查過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題必須督促作業(yè)人員進(jìn)行修改,并進(jìn)行跟蹤,直到符合要求為止。</p><p>  在隊(duì)級(jí)檢查過(guò)程中,認(rèn)真填寫(xiě)好“地形測(cè)量工作檢查驗(yàn)收記錄表”以及“產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)分表”,發(fā)現(xiàn)不符合要求的資料和產(chǎn)品堅(jiān)決退回作業(yè)小組進(jìn)行修改,直到滿足測(cè)繪產(chǎn)品的質(zhì)量要求為

87、止,否則不進(jìn)行隊(duì)級(jí)驗(yàn)收。</p><p>  第二節(jié) 地形圖外業(yè)測(cè)量</p><p>  一、建立平面控制坐標(biāo)系</p><p>  對(duì)每一個(gè)站在測(cè)前都應(yīng)先確立使用何種平面控制坐標(biāo)系,有條件的站(如測(cè)站附近有國(guó)家三角點(diǎn)或者能用GPS的站),應(yīng)建立大地坐標(biāo)系,無(wú)條件的站可建立測(cè)站獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系(起始方位角以磁北為0度)。以下介紹采用獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系的測(cè)站如何

88、測(cè)繪地形圖。</p><p>  1、對(duì)于地形變化不太復(fù)雜的站。首先需在測(cè)繪地形圖的范圍內(nèi)選擇一個(gè)儀器站點(diǎn)并打上木樁,樁頭釘上平頭鋼釘,對(duì)這一儀器站點(diǎn)的要求是:視線開(kāi)闊,能看到測(cè)圖范圍內(nèi)的大多數(shù)碎部測(cè)點(diǎn)。建立后視站點(diǎn),其方法是在儀器站點(diǎn)上架好全站儀,將羅盤(pán)儀或指北針?lè)旁谌緝x上,使全站儀視線與指北針的正北方向一致,將全站儀水平方向止動(dòng),在其視線前方一定距離的點(diǎn)位上打上木樁,樁頭釘上平頭鋼釘。用四等水準(zhǔn)測(cè)量上述兩點(diǎn)

89、的高程。 </p><p>  2、確定兩站點(diǎn)的坐標(biāo)。首先假定儀器站點(diǎn)的坐標(biāo),一般假定為:北向N(X)=10000.000,東向E(Y)=10000.000,其高程Z=測(cè)定值。測(cè)定后視站點(diǎn)坐標(biāo),其方法是先用全站儀測(cè)定兩點(diǎn)間的平距,后視站點(diǎn)的坐標(biāo)為:北向N(X)=10000.000+兩點(diǎn)間的平距,東向E(Y)=10000.000,其高程Z=測(cè)定值。 </p><p>  3、在全站儀的內(nèi)存中

90、建立存儲(chǔ)測(cè)量坐標(biāo)的文件夾。將兩站點(diǎn)的坐標(biāo)編點(diǎn)號(hào)并輸入至全站儀的該文件中(這里儀器站點(diǎn)編為1號(hào)后視站點(diǎn)編為2號(hào))。建立存儲(chǔ)文件夾與輸入坐標(biāo)的方法參照全站儀的使用手冊(cè)。 </p><p><b>  二、野外測(cè)繪工作</b></p><p>  一般采用草圖測(cè)記法,需先繪出測(cè)區(qū)草圖,將各碎部測(cè)量點(diǎn)上的點(diǎn)號(hào)記錄在草圖的相應(yīng)位置上,并注記地物地貌。 </p>&

91、lt;p>  1、建立測(cè)區(qū)圖根點(diǎn)。如果測(cè)區(qū)較大一個(gè)儀器站看不完全部碎部,這時(shí)還應(yīng)該建立多個(gè)圖根控制點(diǎn)(支導(dǎo)點(diǎn)),在選定的點(diǎn)位上打上木樁,樁頭釘上平頭鋼釘,并編號(hào)命名,如ZD1、ZD2…..等。 </p><p>  2、建站。因儀器型號(hào)不同其操作不大相同,下面以NTS352全站儀為例,首先將全站儀架在1號(hào)點(diǎn)上并對(duì)中整平,量出釘頭至全站儀橫軸中心的高度,測(cè)量溫度、氣壓、凌鏡高,一并輸入到全站儀中,全站儀建站過(guò)

92、程如下:按MENU鍵→F1→輸入→“文件名”→回車(chē)→F1→輸入→“1”回車(chē)(標(biāo)識(shí)符可空)→▼→輸入→“儀高”→回車(chē)→OK?是→記錄?是。F2→輸入“2”(此時(shí)應(yīng)將全站儀對(duì)準(zhǔn)后視點(diǎn)上的凌鏡)回車(chē)→后視→回車(chē)→OK?是→測(cè)量→坐標(biāo)→記錄?否,建站完成。 </p><p>  3、測(cè)量。首先應(yīng)測(cè)各支導(dǎo)點(diǎn)的坐標(biāo),其方法是將棱鏡架在支導(dǎo)點(diǎn)“1”上并對(duì)中整平,將全站儀描準(zhǔn)棱鏡,并作以下操作。輸入 “點(diǎn)號(hào)”3→回車(chē)→輸入 “

93、編碼”ZD1→回車(chē)→測(cè)量→坐標(biāo)。全站儀自動(dòng)記錄點(diǎn)號(hào)和坐標(biāo)。此時(shí)支導(dǎo)點(diǎn)1在全站儀中存儲(chǔ)的點(diǎn)號(hào)為3,其后每對(duì)準(zhǔn)一個(gè)測(cè)量點(diǎn)時(shí)只需按“同前”鍵即可。如果長(zhǎng)時(shí)間不操作全站儀退出測(cè)量菜單時(shí),只需按以下操作即可。按“MENU” →F1→回車(chē)→F3即可從新進(jìn)測(cè)量菜單</p><p>  第三節(jié) 地形圖內(nèi)業(yè)處理</p><p><b>  一、數(shù)據(jù)傳輸</b></p>

94、<p>  測(cè)量完一站后,必須把全站儀內(nèi)存中的數(shù)據(jù)文件傳到計(jì)算機(jī)中,才能進(jìn)行地形圖的繪制。傳輸方法有兩種:一種是用南方公司的專(zhuān)用傳輸軟件“NTS”;一種是用CASS7.0繪畫(huà)軟件傳輸。不管用何種方法都必須先在全站儀和軟件上設(shè)置通訊參數(shù),兩方的通訊參數(shù)必須一致。 </p><p>  二、CASS7.0的介紹</p><p>  CASS地形地籍成圖軟件是基于AutoCAD平臺(tái)技術(shù)

95、的GIS前端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于地形成圖、地籍成圖、工程測(cè)量應(yīng)用、空間數(shù)據(jù)建庫(kù)等領(lǐng)域,全面面向GIS,徹底打通數(shù)字化成圖系統(tǒng)與GIS接口,使用骨架線實(shí)時(shí)編輯、簡(jiǎn)碼用戶化、GIS無(wú)縫接口等先進(jìn)技術(shù)。自CASS軟件推出以來(lái),已經(jīng)成長(zhǎng)為用戶量最大、升級(jí)最快、服務(wù)</p><p>  最好的主流成圖系統(tǒng)。</p><p>  它的優(yōu)點(diǎn)有:更加便捷的簡(jiǎn)碼用戶方案、更加完善使用的電子平板、更加底層

96、的骨架線技術(shù)、更加直觀、便捷的圖上比例尺更改、)更加直觀高效的地物遍及、更加豐富的DTM建模與等高線繪圖技術(shù)、提供了更多的用戶化途徑、全面采用ObjectARX開(kāi)發(fā)技術(shù)、更加集中的參數(shù)設(shè)置模式。其主界面如下圖3-1所示。</p><p>  圖3-1南方CASS7.0主界面</p><p> ?、?將全站儀通過(guò)適當(dāng)?shù)耐ㄓ嶋娎|與微機(jī)聯(lián)接好。</p><p> ?、谝苿?dòng)

97、鼠標(biāo)至“數(shù)據(jù)通訊”項(xiàng)的“讀取全站儀數(shù)據(jù)”項(xiàng),該處以高亮度(深藍(lán))顯示,按左鍵,出現(xiàn)如圖3-2的對(duì)話框</p><p>  圖3-2 全站儀內(nèi)存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的對(duì)話框</p><p> ?、?根據(jù)不同儀器的型號(hào)設(shè)置好通訊參數(shù)(詳細(xì)方法見(jiàn)《參考手冊(cè)》第三章)再選取好要保存的數(shù)據(jù)文件名,點(diǎn)轉(zhuǎn)換。大體步驟與上同。</p><p>  如果想將以前傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)(比如用超級(jí)終端傳過(guò)來(lái)

98、的數(shù)據(jù)文件)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,可先選好儀器類(lèi)型,再將儀器型號(hào)后面的“聯(lián)機(jī)”選項(xiàng)取消。這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn),通訊參數(shù)全部變灰。接下來(lái),在“通訊臨時(shí)文件”選項(xiàng)下面的空白區(qū)域填上已有的臨時(shí)數(shù)據(jù)文件,再在“CASS坐標(biāo)文件”選項(xiàng)下面的空白區(qū)域填上轉(zhuǎn)換后的CASS坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件的路徑和文件名,點(diǎn)“轉(zhuǎn)換”即可。</p><p>  注意:若出現(xiàn)“數(shù)據(jù)文件格式不對(duì)”提示時(shí),有可能是以下的情形:① 數(shù)據(jù)通訊的通路問(wèn)題,電纜型號(hào)不對(duì)或計(jì)算機(jī)通訊

99、端口不通;② 全站儀和軟件兩邊通</p><p><b>  訊參數(shù)設(shè)置不一致.</b></p><p><b>  三、繪制地形圖</b></p><p>  運(yùn)行CASS繪圖軟件,定顯示區(qū)域,在右邊菜單選擇定位方式為CASS點(diǎn)號(hào)定位,在對(duì)話框中選文件路徑并打開(kāi)文件定位完成,如下圖。然后進(jìn)行展點(diǎn),打開(kāi)“繪圖處理”菜單里的

100、“展野外測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)”,在對(duì)話框中選文件路徑并打開(kāi)文件展點(diǎn)完成,如下圖。 </p><p>  此時(shí)即可開(kāi)始繪制地形圖,地物地貌繪制完成后再繪等高線,繪等高線需要專(zhuān)用的數(shù)據(jù)文件來(lái)建立DTM,數(shù)據(jù)文件可用測(cè)量的數(shù)據(jù)文件改造,其方法是;復(fù)制一份測(cè)量的數(shù)據(jù)文件,將文件中不參加等高線繪制測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)去掉,重新命名,詳細(xì)的繪制方法參見(jiàn)軟件使用手冊(cè)。 </p><p>  圖3-3 山西省和順縣鋁礬石廠地

101、形圖</p><p>  四、野外采點(diǎn)時(shí)需注意事項(xiàng)</p><p>  軟件對(duì)表示地物地貌所需的測(cè)點(diǎn)數(shù)不是都一樣的,有的是獨(dú)點(diǎn)地物、有的是帶狀地物、有的是多點(diǎn)地物,所以采點(diǎn)時(shí)一定要分別對(duì)待,如測(cè)獨(dú)點(diǎn)地物時(shí)只采一個(gè)數(shù)據(jù),測(cè)帶狀地物時(shí)采點(diǎn)一定要控制其形狀變化,例如測(cè)堤岸時(shí)不但要測(cè)堤岸頂還要測(cè)堤岸角。</p><p>  第四章 數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)的展望</p>

102、<p><b>  一、數(shù)字測(cè)圖的產(chǎn)生</b></p><p>  隨著電子技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)生了測(cè)距儀、全站儀、陀螺儀等光電結(jié)合型的測(cè)繪儀器,傳統(tǒng)的測(cè)繪方法因此而發(fā)生了巨大的變化。全站儀作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的測(cè)繪儀器,是電子技術(shù)與光學(xué)技術(shù)結(jié)合發(fā)展的光電測(cè)量?jī)x器,集測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀的優(yōu)點(diǎn)于一體。在智能型全站儀中采用了光、電、磁、機(jī)的最新科學(xué)成果,具

103、有了測(cè)距、測(cè)角功能。國(guó)際上先進(jìn)的全站儀均以存儲(chǔ)卡、內(nèi)部存儲(chǔ)器或電子手薄的方式記錄數(shù)據(jù),具有雙路傳輸?shù)耐ㄓ嵐δ?,可以與外部計(jì)算機(jī)或電子手簿進(jìn)行數(shù)據(jù)的相互傳遞,也可以依靠外部計(jì)算機(jī)或電子手簿的指令進(jìn)行測(cè)量工作。以全站儀為代表的智能化、數(shù)字化儀器是測(cè)量?jī)x器今后的發(fā)展方向之一。有了全站儀等先進(jìn)測(cè)量?jī)x器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力支持,就可以建立三維數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸、處理的測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),將傳統(tǒng)的手薄記錄、手工錄入、繁瑣計(jì)算等大量的重復(fù)性</p&

104、gt;<p>  的工作角有計(jì)算機(jī)處理,在減輕工作人員工作強(qiáng)度的同時(shí)效益提高了,速度加快了,精度也得到了保證和提高。</p><p>  科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,信息化測(cè)量?jī)x器——全站型電子速測(cè)儀的廣泛應(yīng)用,以及微型計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展與滲透,促進(jìn)了地形測(cè)繪的自動(dòng)化,并成為大比例尺地形測(cè)量全面革新的最積極、最有活力的因素和最可靠的技術(shù)保障,地形測(cè)量從白紙測(cè)圖變革為數(shù)字測(cè)圖,測(cè)量的成果不僅是繪制在紙

105、上的地形圖,更重要的是提交可供傳輸、處理、共享的數(shù)字地形信息,即以計(jì)算機(jī)磁盤(pán)為載體的數(shù)字地形圖,這將成為信息時(shí)代不可缺少的地理信息的重要組成部分。</p><p>  二、測(cè)量方法與手段的發(fā)展</p><p>  在測(cè)量?jī)x器發(fā)展的同時(shí),測(cè)量方法與手段也在不斷發(fā)展。以衛(wèi)星遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)為代表的空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)在測(cè)繪科學(xué)中的應(yīng)用日趨成熟,遙感包括衛(wèi)星遙感和航空遙感,基于遙

106、感資料建立數(shù)字地面模型(DTM)進(jìn)而應(yīng)用于測(cè)繪工作已獲得了較多的應(yīng)用。GPS(global positioning system)是美國(guó)國(guó)防部于1973年組織研制的軍用導(dǎo)航定位系統(tǒng),80年代商品化并推廣到民用,引起各界廣泛的注意。GPS定位方法精度高,方便靈活。GPS定位技術(shù)在測(cè)繪中的應(yīng)用和普及,是測(cè)繪科技的一個(gè)重大的突破性進(jìn)展。GPS已經(jīng)成為大地測(cè)量的主要技術(shù)手段,不僅具有全</p><p>  天候、高精度和

107、高度靈活性的優(yōu)點(diǎn),而且與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比,無(wú)嚴(yán)格的控制測(cè)量等級(jí)之分,不必考慮測(cè)點(diǎn)間通視,不需造標(biāo),不存在誤差積累,可同時(shí)進(jìn)行三維定位等優(yōu)點(diǎn),在外業(yè)測(cè)量模式、誤差來(lái)源和數(shù)據(jù)處理方面是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量觀念的革命性轉(zhuǎn)變</p><p>  三、大比例尺數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的發(fā)展與簡(jiǎn)化</p><p>  這些測(cè)量?jī)x器與測(cè)量技術(shù)的發(fā)展結(jié)果,顯而易見(jiàn)的是外業(yè)的工作方式:攜帶的基本物品是一臺(tái)全站儀、一個(gè)三腳架、兩

108、根標(biāo)桿、兩個(gè)棱鏡和一卷鋼尺(還可以加一個(gè)電子手簿或裝有測(cè)量軟件的便攜式計(jì)算機(jī)),測(cè)量的計(jì)算工作全部交給全站儀或計(jì)算機(jī),如果電子手簿提供功能或使用便攜式計(jì)算機(jī),就可以同時(shí)編輯圖形、加注屬性,將測(cè)量的大部分工作在外業(yè)中完成,現(xiàn)在大量使用的一些電子平板測(cè)量系統(tǒng)就是這樣的。雖然提高了效率、減輕了強(qiáng)度,可是外業(yè)人員還會(huì)抱怨要帶的儀器過(guò)多,對(duì)于測(cè)圖系統(tǒng)集成的呼聲日益高漲。所謂測(cè)圖系統(tǒng),包括測(cè)量?jī)x器和大比例尺測(cè)圖軟件以及軟件的運(yùn)行平臺(tái);所謂簡(jiǎn)化,是在

109、不降低測(cè)量技術(shù)水平和工作效能的條件下使用最少</p><p>  的設(shè)備,提高測(cè)圖軟件的實(shí)用性和易用性。所以測(cè)圖系統(tǒng)要簡(jiǎn)化,不但測(cè)圖軟件和軟</p><p>  件運(yùn)行平臺(tái)的集成度要提高,而且測(cè)量?jī)x器也要利用先進(jìn)的電子技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能借鑒電子平板測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)生了全站儀自動(dòng)跟蹤測(cè)量模式。測(cè)站為自動(dòng)跟蹤式全站儀,可以無(wú)人操作;棱鏡站有跑鏡員和電子平板操作員(甚至平板操作員兼任司鏡員

110、)。全站儀自動(dòng)跟蹤照準(zhǔn)立在測(cè)點(diǎn)上的棱鏡,測(cè)量的數(shù)據(jù)由測(cè)站自動(dòng)傳輸給棱鏡站的電子平板記錄、成圖。瑞典捷創(chuàng)力(Geotronic)、日本拓普康(Topcon)等推出的自動(dòng)跟蹤全站儀的單人測(cè)量系統(tǒng),再加上電子平板即可實(shí)現(xiàn)此模式。1997年徠卡(Leica)推出的TCA全站儀+RCS1000控制器(遙控器),實(shí)現(xiàn)了遙控測(cè)量(remote control surveying,RCS),使自動(dòng)跟蹤測(cè)量模式更趨于現(xiàn)實(shí)。測(cè)站無(wú)人操作,而在鏡站遙控開(kāi)機(jī)測(cè)

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