技术设计书(修定稿) - 副本

广东水利电力职业技术学院年度数字化地形图技术设计书水利系级计测班 8 组吴垂源年月院 长： 年 月 日副 院 长： 年 月 日总 工 程 师： 年 月 日审 查： 年 月 日校 核： 年 月 日编 写： 年 月 日1、任务概述水利系测绘班在年月对广东水利电力职业技术学院从化校区进行了数字化地形图动态修测，使基础测绘成果更好地满足了学校建设规划、土地资源管理、基础数字化测图教学的需要2、测区概况测区概况:广东水利电力职业技术学院从化校区，本次测区范围位于从化市江浦镇境内，测区的北面多为山地，东面为国道线，南面与街口镇相接，西面临流溪河。测区范围内大部分地形地势平坦，北部多为山地，地势比高较大，山塘、水系较多。测区内有国道由南向北通过校区内平坦，无密集建筑与高低参差洼地与土坡，测量方便测区范围：由指导老师提供的从化校区规划图为参考，测区范围为从化校区西面范围包括测点为（） 测绘时间:本年度的修测工期从年第二学期周，整个工程分为两周期，第一期为野外测会阶段与内页计算，第二期为数据分析与电子绘图平面控制测量测量方法a、 不论采用何种方法，加密点必须有两个以上通视方向；b、 布设加密控制点时，应尽量选择附近已有控制点作为重合点，并作检查，如果两者坐标值之差超过分米时，应及时向中队报告；c、 采用光电测距导线时，线路长度、边长及边数应符合规范要求,线路超长时，应布设成结点网；d、 尽可能将点位布设在不易破坏、易于保存和土质坚固的地方；控制点编号一、二级控制点的点号由等级代号、区镇代号和序号三部分组成。其形式为AG034，为等级代号、AG 为区镇代号、034 为序号。公明片控制点的编号公式如下所示： 控制点等级（、）+区镇代号（AG ）+序号（001、002 ）等级控制点的序号从测区相应等级已有控制点的最大号起，向后连续编排，同一片测区不应出现重号。高程控制测量一、二级控制点的高程，平坦地区应按四等水准要求施测；丘陵地区、房顶上一、二级导线点采用光电测距三角高程导线测量。光电测距三角高程导线的边数应符合城市测量规范规定。本测区的高程拟布设成四等水准环线或附合水准路线；四等水准点利用一、二级导线点，不另埋石，编号利用原有平面控制点的编号，用三等以上水准点作为起算点。 四等水准观测的各项技术要求应严格按国家三、四等水准测量规范进行。作业前必须对参加作业的水准仪、水准标尺进行规范规定的检验项目和要求进行严格的检验。水准仪的 i 角检查应随时进行，并记录，其 i 角不得大于 20"。全站仪导线测量在地面上选择一条适宜的路线，在其中的一些点上设置测站，采取测边和测角方式来测定这些点的水平位置的方法。它是几何大地测量学中建立国家大地控制网的主要方法之一，也是为地形测图、城市测量和各种工程测量建立控制点的常用方法。 为导线测量选择的测量路线称为导线。它应当尽可能直伸，但由于地形限制，导线一般成一条折线。导线上设置测站的点称为导线点。测量每相邻两点间的距离，并在每一点上观测相邻两边之间的夹角，从一起始点坐标和方位角出发，利用测量的距离和角度，便可依次推算各导线点的水平位置。 为建立国家大地网以及某些城市测量和工程测量所实施的导线测量，称为精密导线测量。其等级和精度要求与三角测量相同。这些等级以下的导线测量，分为经纬仪导线测量、视距导线测量和视差导线测量，其精度、使用的仪器和测量方法各不相同。 传统的精密导线测量 用基线尺在地面上直接丈量每相邻两点间的距离。由于距离测量的精度高，导线中不存在尺度误差积累；而方位误差积累则比三角测量严重。因此，导线上每隔一定距离要测定天文经纬度和方位角。由于导线以单线扩展，无其他几何校核，故必须闭合成环,或布设在高级控制点之间。当测区较大时,则构成导线网。 在一般地区，由于地面不平，难于用基线尺直接丈量距离，故传统的精密导线测量不及三角测量优越。但在平坦的森林地区，为了实施三角测量，必须建造过高的测量觇标，又为了清除通视障碍，还要砍伐树木，这样将使作业进展迟缓，用费较大。若改用导线测量，沿道路、林区分界地带或河流推进，利用平坦地势丈量距离，则可降低觇标高度，减少辅助工作，达到较好的经济效果。英国曾在非洲赤道附近平坦的森林地区，广泛采用传统的精密导线测量以代替三角测量。除了这些特殊地区之外，传统的精密导线测量则很少应用。 电磁波导线测量 自电磁波测距仪于 20 世纪 50 年代出现后，导线测量受到了重视。用电磁波测距仪测定距离，所受地形限制较小，作业迅速，精度随着仪器的不断改进而越来越高。因此，电磁波导线测量得到日益广泛的应用，有逐渐取代三角测量之势。60年代初，中国利用电磁波测距仪在自然条件极其困难的青藏高原实施了精密导线测量，构成了包括 10 个闭合环的导线网。 目前有些电磁波测距仪已同测角仪器合为一体，并带有计算装置，成为多功能的测量仪器，称为全站式电子速测仪。利用这种仪器布设导线，经济效益极高。 经纬仪导线测量 用于建立四等以下的测量控制。传统的经纬仪导线测量是用因瓦尺或钢卷尺直接丈量距离，用经纬仪观测角度。这种导线是各种比例尺，特别是大比例尺测图所必须的。在勘测铁路、公路和运河时，必须沿其轴线布设主干经纬仪导线。城市测量中，由于建筑群形成荫蔽地区，必须沿街道布设短边经纬仪导线。随着电磁波测距技术的发展，目前大都用电磁波测距仪布设经纬仪导线，传统的经纬仪导线的应用越来越少。 视差导线测量和视距导线测量 完全采用光学方法，用视差法和视距法测量导线边长，不必用因瓦尺或钢卷尺丈量，因而比传统的经纬仪导线测量方便，且具有较高的灵活性，但精度较低。 导线测量和三角测量相比较，其优点是布设灵活，要求通视的方向少，边长直接测定，粗度均匀。缺点是控制面积小，缺乏有效可靠的检核方法。三角高程测量在施工测量中，常常涉及到高程测量，传统的测量方法是水准测量与三角高程测量。两种测量方法各具特色，但都存在不足。水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度高，但其受地形起伏的限制，外业工作量大，施测速度慢；三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏的限制，且施测速度较快，在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中应用广泛。但传统的三角高程测量也有其不足之处，即在每一站都需要量取仪器高和读取棱镜高，不但麻烦，而且增加了误差来源，降低了高差测定的精度。笔者在日常工作实践当中经过不断推导论证，总结出一种比传统的三角高程测量更为简易的方法。这种方法既结合了水准测量的任意置站的优点，又不必量取仪器高和读取棱镜高，大大减少了三角高程测量的误差来源，使三角高程测量精度进一步提高，施测起来更加快速简便。下面通过对传统的三角高程测量和简易的三角高程测量进行的对比分析，说明三角高程测量简易方法的优越性。 三角高程测量的传统方法A 与为地面上高度不同的两点，已知 A 点高程A，只要知道 A 点对点的高差A，即可由A，得到点的高程。首先，我们假设，两点相距不太远，可以将水准面看成水平面，也不考虑大气折光的影响和地球曲率的影响。为了确定，两点的高差，可在点架设全站仪，在点竖立棱镜，直接量取仪器高，读取棱镜高，观测垂直角 ，水平距离，则，故， 式中，为点的高程；为点的高程；为仪器高；为棱镜高；为全站仪望远镜和棱镜之间的高差（），这就是三角高程测量的基本公式。但它是以水平面为基准面和视线成直线为前提的。因此，只有当，两点间的距离较短时，才比较准确。当，两点间距离较远时，就须考虑地球曲率影响和大气折光的影响了。这里只就三角高程测量的简易方法进行阐述论证。我们从传统的三角高程测量方法中可以看出，它具备以下两个特点：一是全站仪须架设在已知高程点上；二是要测出待测点的高程，必须量取仪器高和读取棱镜高。 三角高程测量的简易方法如果我们能将全站仪像水准仪一样任意置点，而不是将它安置在已知高程点上，同时在不量取仪器高和读取棱镜高的情况下，利用三角高程原理测出待测点的高程，那么施测的速度将更快。下面来介绍一下它的操作过程并分析论证它的正确性。如图所示：为，两点的水平距离； 为在点观测点时的垂直角；为测站点的仪器高；为棱镜高；为点高程；为点高程；为全站仪望远镜和棱镜之间的高差（）。由图可知： （）上式除了（）的值可以用仪器直接测出，是未知的，仪器一旦置好，值也将随之不变，值可由反射棱镜杆读取，但我们不必读取，假定值也固定不变，从（）式可得： （）由（）式可知，基于上面的假设，在任一测站上也是固定不变的，而且可以计算出它的值。下面介绍一下操作过程：首先，将仪器置任一点，但要求能和已知高程点通视。其次，用仪器照准已知高程点，测出的值，并算出的值（此时与仪器高程测定有关的常数如测站点高程、仪器高、棱镜高均为任一值，施测前不必设定）。第三，将仪器测站点高程重新设定为，仪器高和棱镜高设为。第四，照准待测点测出其高程。下面分析一下这种方法的正确性。结合（）式与（）式，可得： （）式中：为待测点的高程；为测站中设定的测站点高程；为测站点到待测点的水平距离；为测站点到待测点的观测垂直角。从（）式可知，不同待测点的高程随测站点到其的水平距离和观测垂直角的变化而变化。将（）代入（）可得： （）按三角高程测量原理可知： （）将（）代入（）可得： （）这里与为，所以 （）由（）式与（）式可知，两种方法测出的待测点高程在理论上是一致的，这就说明我们用这种方法进行三角高程测量是正确的。这里须说明一下，当与，与两点之间距离较远时，必须考虑地球弯曲和大气折光的影响，同时仪器的垂直角不能太大（一般不超过±°），否则也会影响三角高程测量的精度。还有一点需要特别指出的是，在实际测量中，棱镜高还可以根据实际情况改变，只要记录下相对于初值增大或减小的数值，就可在测量的基础上计算出待测点的实际高程。 结语通过对三角高程测量传统方法和简易方法的对比分析，我们可以看出，三角高程测量的简易方法不仅施测速度快，而且精度高，是值得推广的一种好方法。数字化地形测量野外巡视调查是地形图修测工作中的一个重要环节，是对地物、地貌变化反映得充分与否、现势性体现得充分不充分的关键，作业组应重视巡视对照，对每个地方均要走到看到并测绘完全。按周期巡视和跟踪调查地物、地貌的变化；在每周期分两个阶段完成测区内所有地物、地貌的修测工作。