RTK与全站仪联合测绘地形图实习报告

绪 言RTK与全站仪联合测绘地形图,可以优劣互补。如果仅用全站仪进行数字化测图,就必须建立图根控制网,这样须投入大量的时间、人力、财力;如仅用RTK测图,可以省去建立图根控制这个中间环节,节省大量的时间、人力和财力,同时还可以全天侯地观测。由于卫星的截止高度角必须大于13- 15,它在遇到高大建筑物或在树下时,就很难接收到卫星和无线电信号,也就无法进行测量。如果用RTK与全站仪联合测图,上述弊端就可以克服。即在进行地形测量时,空旷地区的地形、地物用RTK测之;村庄、城市内的建筑物、构筑物用RTK实时给出图根点的三维坐标,然后用全站仪测之。这样可以大大加快测量速度,提高工作效率。由于受到条件的限制，我们这次是完全用全站仪进行数字测图。借此机会我试结合广东省增城市全国第二次土地资源调查1:500地籍图测量这一工程，进行粗略的分析。 第一章 测前准备工作1.1 图根控制测量野外数据采集包括两个阶段，即图根控制测量和地形特征点（碎部点）采集。1.2 测站点的测定数字测图时应尽量利用各级控制点作为测站点。但由于地表上的地物、地貌有时是极其复杂零碎的，要全部在各级控制点上采集到所有的碎部点往往比较困难，因此除了利用各级控制点外，还要增设测站点。尤其是在地形琐碎、合水线地形复杂地段，小沟、小山脊转，房屋密集的居民地，这些会对测站点的数量要会求多一点，切忌用增设测站点作大面积的测图。增设测站点是在控制点或图根点上，采用极坐标发测定测站点的坐标和高程。1.3 仪器器材、资料准备以及人员的安排仪器器材主要包括：一台GPS仪器、全站仪、对讲机、花杆、反光棱镜。资料的准备：在数据采集之前，最好提前将测区的全部已知点成果通过计算机输入全站仪的内存里面，以便调用。还者就是把成果打印一份放在全站仪的仪器箱子里面，以便查阅核对。外业作业人员的组织：我们这是用全站仪测图，一般一个组三个人，一个人观测，一个人跑杆，还有一个人就画草图。第二章 碎部测量2.1 全站仪的简单操作流程整平对中, 对中偏差不得超过1 mm 启动全站仪, 进入文件管理界面, 建立文件名, 并选择该文件在文件下存储; 把全站仪架设在控制点或图根点上，以通视的控制点或图根点作为后视点，后视点为检核点进行检核, 偏差在限差范围内方可进行碎步点的采集。如果在对完后视之后发现测得的坐标和已知的坐标差的很大，则要找出其中的原因，可能是调用的时候坐标调用错误、测站点和后视点输入的位置调换、棱镜没有扶好、仪器没有整平、等一些原因，不管什么原因一定要把原因找出来，最终符合限差要求才能开始可采集数据。我们上次在广州搞的全国二调工程师给我们的限差是平面在1cm左右，高程在3cm左右。2.2 注意事项观测人员在读取竖盘读数时，要注意检查竖盘指标水准管气泡是否居中；每观测2030个碎部点后，应重新瞄准起始方向检查其变化情况。立尺人员应将标尺竖直，并随时观察立尺点周围情况，弄清碎部点之问的关系，地形复杂时还需绘出草图，以协助绘图人员作好绘图工作。绘图人员要注意图面正确整洁，注记清晰，并做到随测点，随展绘，随检查。当每站工作结束后，应进行检查，在确认地物、地貌无测错或漏测时，方可迁站。2.3 数据采集作业过程 测量小组一般都是三个人组成，一个主要负责草图勾绘和控制点制作，其余两个负责具体测量。遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”、“步步有检核”的原则。每次作业顺序为：确定测站点。确定测站点时，要尽量保证大的可视区域，同时还要保证有可通视的已知点。所以，在实际作业时一般将测站点定在较高的坡或山顶，以避免经常迁站。 架设仪器。架设仪器时，要保证仪器架稳，一般是将三脚架的腿间距稍微放大些，保证平稳。角度过大将导致全站仪过低，给观测带来不便，同时也影响观测员的行动；角度过小时全站仪放置不稳，存在仪器损害的潜在危险。观测前要进行仪器的校验，对准已知点，以保证数据均为可信数据。 立棱镜，测量读数。立镜时要保证镜竿尽量竖直，每个碎布点保持间距35-45米左右。实际碎部点间距大多在35米左右，符合精度要求。全站仪能够自动保存数据，读数较快。一般有两到三人负责立棱镜，其中两人同时立镜。 记录。本次外业数据采集作业采用的是无码作业，这种方法的优点是采集数据速度快，缺点是只能是采集数据，无法对数据的性质进行分类记录，所以在观测同时要进行草图的勾绘，如：山脊线、山谷线、探槽等特殊数据就要在草图上记录下来，以便内业作业。一般由一人主测，另一人勾绘草图 测站点检验及检核。在测量一定点数（一般为300点）后或迁站时，要进行一次测站点检核。检核方法为：重测某一已知点（一般为后视控制点），检验两次误差是否符合技术要求。如果误差超出范围则所测数据有误。2.4 绘制草图的一些技巧及注意事项绘图员应有一定的方向感, 有一定的图形比例控制能力。绘图员在实地可先画出大致需要采集点的草图, 并控制好比例。绘制草图时遵循上北下南, 要善于使用多色笔标识, 准确描述地物间拓扑关系, 使用特定的符号, 以易于内业操作。比如一块草地, 可以在中间画出草地符号(或注记文字) 即可清楚表示出地形特点。采集数据时也要注意一些技巧, 对于不便观测的四点房, 采用两点加宽度的采点方法, 这样用计算机自动生成, 所得的房屋既符合精度, 又很美观。注意一些散点的采集, 如电线杆, 采集时一块图一块图的检查, 以免漏测。采用两人跑尺, 可以大大的提高外业的速度, 需注意每测好一点应及时用对讲机进行核实, 以保证点图对应不出错。第三章 内业处理3.1 数据的传输用数据通讯线连接电子手薄和计算机，把野外观测数据传输到计算机中，每次观测的数据要及时传输，避免数据丢失。等数据传好之后把dat格式的文件用txt文本打开，查看里面的点号是不是与白天所测得得点号一致，以免传输错误。3.2 内业电子草图的勾绘我们在广州那边的测图范围一般都是地势平坦地区，应用散点表示地形的变化，散点分布均匀合理。特殊地貌采用正确的地貌符号进行表示。数字测图中，碎部测量的主要方法为极坐标法，在实测得多数碎部点的坐标后，可以用软件中的方向交会、距离交会、十字尺测量法或两算定点等方法来取得其余各点的坐标，在辅以软件中的偏移、拷贝、延伸等功能，得到最后的图形。 本测区内面状地物主要包括：各种房屋。 本测区内线状地物主要包括：大车道、围墙。 本测区内独立地物主要包括：牲畜棚。 测区内除以上地物外无其他地物，地貌也较为简单，因此地形图没加图例说明。每天外业作业完成后，晚上回来后要进行电子草图的勾绘，以防止手绘草图丢失后给成图造成不便。电子草图的勾绘根据手绘草图将特殊地物地貌点相连，并进行一定的修补。 3.3 内业成图 3.3.1 成图软件介绍：内业成图利用南方CASS 7.1软件。 CASS 7.1在数字化成图方面的技术特色： 1.更加便捷的简码用户方案。 2.更加完善、使用的电子平板。 3.更加底层的骨架线技术。 4.更加直观、便捷的图上比例尺更改。 5.更加直观高效的地物遍及。 6.更加丰富的DTM建模与等高线绘图技术。 7.提供了更多的用户化途径。 8.全面采用ObjectARX开发技术。 9.加集中的参数设置模式。 3.3.2 内业成图方法： 内业将利用外业草图，采用南方CASS7.1软件进行成图。成图比例尺为1：500。地貌与实地相符，地物位置精确，符号利用要正确。地物要按地形图图式规定的符号表示。房屋轮廓需用直线连接起来，而道路、河流的弯曲部分则是逐点连成光滑的曲线。不能依比例描绘的地物，应按规定的非比例符号表示。3.3.3 内业成图具体过程：展点（高程点或点号）：在绘图处理的下拉菜单中选择“展点”项的“野外测点点号”在打开的对话框中选择自己所需要的文件，然后单击确定便可以在屏幕展出野外测点及点号。房屋轮廓需用直线连接起来，而道路、河流的弯曲部分则是逐点连成光滑的曲线。不能依比例描绘的地物，应按规定的非比例符号表示。DTM的建立：在等高线的目录下选择由数据文件建立DTM，输入绘图比例1：500，选择不考虑坎高，回车以后在选择直接显示建立三角网的结果； 三角形的修改：在等高线的目录下选择“删除三角形”，“增加三角形”，“过滤三角形”，“三角形内插点”，“重组三角形”的命令，按照提示进行操作可以对三角网进行修改。 勾绘等高线：在等高线的目录下选择“勾绘等高线”，输入等高距2米，选择“张力样条拟合”。 等高线的修饰（包括修饰与高程注记）：在等高线的目录下选择“删除三角网”，修改不正确的等高线，并沿直线注记等高线或单独注记。 加图廓的方法：首先利用工程应用查询图框的长，宽；在绘图处理的目录下选择“加任意图幅” ，在打开的对话框中输入测图员的姓名、长宽、接图表等与图相关的内容，拾取图的左下角坐标。完成内业地图勾绘。第四章 地形图的应用大比例尺地形图是建筑工程规划设计和施工中的重要地形资料。特别是在规划设计阶段，不仅要以地形图为底图，进行总平面的布设，而且还要根据需要，在地形图上进行一定的量算工作，以便因地制宜地进行合理的规划和设计。全站仪数字化测图，主要分为准备工作、数据获取、数据输入、数据处理、数据输出等五个阶段。在准备工作阶段，包括资料准备、控制测量、测图准备等，与传统地形测图一样，在此不再赘述，现以实际生产中普遍采用的全站仪加电子手薄测图模式为例，从数据采集到成图输出介绍全站仪数字化测图的基本过程。野外碎部点采集一般用“解算法”进行碎部点测量采集，用电子手薄记录三维坐标（x，y，H）及其绘图信息。既要记录测站参数、距离、水平角和竖直角的碎部点位置信息，还要记录编码、点号、连接点和连接线型四种信息，在采集碎部点时要及时绘制观测草图。在国民经济建设和国防建设中，各项工程建设在规划、设计和施工阶段，都需要应用工程建设区域的地形和环境条件等基础资料，以便使工程建筑物在规划、设计和施工中的平面、高程布设和量算等工作更加符合建设区域的实际情况。数字地面模型是地理信息系统（GIS）的基础资料，可用于土地利用现状分析、土地规划管理和灾情分析等。在军事上可用于导航和导弹制导等。在工业上，利用数字地形测量的原理建立工业品的数字表面模型，能详细地表示出表面结构复杂的工业品的形状。第五章 实习体会测量学首先是一项精确的工作，通过在学校期间在课堂上对测量学的学习，使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓，而实习的目的，就是要将这些理论与实际工程联系起来，这就是工科的特点。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学，从本质上讲，测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里，测量学的作用日益重要，测量成果做为地球信息系统的基础，提供了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统，均迫切要求建立具有统一标准，可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠，最准确的手段。测量学的分类有很多种，如普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学。作为测绘工程专业的学生，我们要学习测量的各个方面。测绘学基础就是这些专业知识的基础。 通过这次实习，锻炼了很多测绘的基本能力。首先，是熟悉了全站仪的用途，熟练了全站仪的各种使用方法，掌握了仪器的检验和校正方法。其次，在对数据的检查和矫正的过程中，明白了各种测量误差的来源，其主要有三个方面：仪器误差（仪器本身所决定，属客观误差来源）、观测误差（由于人员的技术水平而造成，属于主观误差来源）、外界影响误差（受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制，属于可变动误差来源）。了解了如何避免测量结果错误，最大限度的减少测量误差的方法，即要作到：（1）在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。（2）提高自身的测量水平，降低误差水平。（3）通过各种处理数据的数学方法如：距离测量中的温度改正、尺长改正，多次测量取平均值等来减少误差。第三，除了熟悉了仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施，还应掌握一套科学的测量方法，在测量中要遵循一定的测量原则，如：“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的工作原则，并做到“步步有检核”。这样做不但可以防止误差的积累，及时发现错误，更可以提高测量的效率。通过工程实践，真正学到了很多实实在在的东西，比如对测量仪器的操作、整平更加熟练，学会了数字化地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西，很大程度上提高了动手和动脑的能力，同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。 一次测量实习要完整的做完，单单靠一个人的力量和构思是远远不够的，只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。而这些，就是在测量之外所收获的了。小组成员的合作很重要，实习小组的气氛很大程度上影响实验的进度。对于测量来说，确实没有一个人的英雄，只有做好合作包括本小组内部和各小组之间，才能保质保量地完成任务。 还有对数字化成图软件的使用感受。我们所用的是南方测绘公司的CASS7.1软件。这是一款以AutoCAD 2000为基础开发的专业测绘成图软件,使用方法简单，成图速度快，功能方面也足以满足实际需要。但软件稳定性稍有不足，成图错误较多，可能在成图时为追求速度而简化了计算过程。通过内业实习的数据整理和作图，将课堂上所讲的知识和实际应用结合到了一起，又一次感受到了理论联系实际的重要性。 参考文献数字测图的原理与方法，武汉大学出版社，主编：潘正风，杨正尧，程效军数字测图的原理与方法，解放军出版社，主编：郝向阳，赵夫来数字测图，测绘出版社，杨晓明，王军德数字化测图（测量工程技术专业），中国建筑工业出版社，主编：范国雄摄影测量数字测图系统，吉林大学，主编：谭美景谈大比例数字测图系统的发展与应用，测绘通报，主编：黄炎梁1：500、1：1000地形图数字化规范（GB/T 17160-1997）,中国标准出版社 2013.11.1011