大比例尺全数字地形测图在城市测量中的应用
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数字化地形图测绘技术运用摘要:近年来,随着我国信息化的飞速发展,数字制图技术因其测绘精度高、制图速度快、更新容易、工作效率高而在地形图测绘中得到了广泛的应用。
在中国的城市规划和建设中,数字化地形图测绘技术已经成为创建大比例尺地形图的重要工具。
本文讨论了数字化地形图测绘技术的应用程序以及测绘时需要注意的问题。
数字化地形图测绘技术的发展和完善也需要新技术和新产品的发展和应用。
关键词:数字化;地形图;测绘技术前言数字化地形图测绘技术在近年阿里应用非常广泛,在城市测量中发挥了巨大的作用,比如管道测量、建筑物测绘等。
现阶段,在数字化城市测绘中,RTK技术的应用较为广泛,这是一种实时的动态测量技术。
主要是通过数据传输技术和载波相位测量相结合实现测量,本质上是一种实时差分的GPS测量技术,本位以PRK技术为基础,简单介绍数字化地形图测绘技术在城市测绘中的运用。
1.RTK技术的原理以及主要特点RTK技术包括将GPS接收机定位在海拔高度的已知点(即基准站)上,以连续观测所有可见卫星,并通过无线电使用观测到的数据和测量到的信息。
流动站实时使用其GPS接收器接收GPS卫星发送的信号,同时,它可以通过无线接收设备接收基准站发送的数据。
然后,利用相对定位原理,可以实时获得流动站的三维地理位置和精度。
RTK技术可以应用与城市管道维护以及建筑物测量中之中,为了方便城市管道和建筑物的管理和维护,信息化和数字化已成为主要的发展方向之一。
可靠性是影响数字化和信息化城市测量的重要指标,RTK是以GPS为基础的一种新的测量技术,近年来应用范围越来越广,其具有测量精度高、测量效率高以及实时性好等多种特点,而且成本低有效降低了人工作业量。
比如应用于管道测量中,可以有效定位管道的位置,并对其结构以及施工提供有效的参考。
可以获得大量关于管道起伏和辅助设备的定位的数据,这对于改善有关管道的基本信息非常重要。
相比于传统的GPS,RTK的发展使定位的精度更高,且实时性更强,而且测量范围大,便携性强操作方便,测量点之间无需通视,可以独立观测,不会出现误差积累和传播。
xxx1:500 1:1000数字地形测量项目技术设计书目录1概述 (1)1.1任务来源 (1)1.2项目主要任务及工作量 (1)1.3作业区范围及行政隶属 (1)1.4任务完成期限 (2)2 测区自然地理概况和已有资料情况 (2)2.1测区自然地理概况 (2)2.2测区已有资料及分析利用 (3)3 引用文件 (4)4 成果主要技术指标和规格 (5)4.1测绘基准 (5)4.2地形图技术指标 (5)4.3成图的基本要求 (6)5 作业流程与技术路线 (6)5.1作业流程 (6)5.2技术路线 (7)6 像片控制测量 (8)6.1像片控制点布设 (8)6.2像片控制点判刺 (9)6.3像片控制点联测和计算 (10)7 空三加密 (10)7.1内定向 (10)7.2相对定向 (10)7.3绝对定向 (10)7.4模型连接较差 (11)7.5计算和成果整理 (11)7.6加密接边 (11)8 地形图数据采集 (11)8.1数据采集范围 (11)8.2数据采集内容及要求 (11)9 航测法外业调绘 (12)9.1外业调绘的主要任务 (12)9.2外业调绘的要求 (13)9.3高程测量的方法 (14)9.4地物补测的方法 (15)10 地形图的表示内容 (15)10.1测量控制点 (15)10.2水系 (15)10.3居民地及设施 (16)10.4交通 (18)10.5管线 (19)10.6境界与政区 (19)10.7地貌 (20)10.8植被与土质 (20)10.9注记 (20)11 内业数字化编辑 (21)11.1一般要求 (21)11.2编辑原则 (21)11.3编辑具体要求 (22)11.4数据接边 (24)11.5图外整饰要求 (24)11.6元数据整理 (25)12 质量控制 (25)12.1质量管理流程 (25)12.2质量控制的基本要求 (26)12.3质量检查的方法 (26)12.4数据质量检查 (27)13 基础地理信息数据库管理系统 (32)xxx1:500 1:1000数字地形测量项目技术设计书1概述1.1任务来源为满足xxx城市建设和城乡总体规划的需要,全面加快“乐居吴江”建设的步伐,向社会各方面提供现势、详尽的基础地理信息数据,xxx规划局决定对xxx全市范围实施大比例尺全数字航空摄影测量项目。
浅谈全数字地形测图技术的应用【摘要】本文以全数字地形测图技术为研究对象,全面介绍了其的数字化测图原理、测图基本程序、优势、特点以及具体的技术路线、作业模式等。
【关键词】数字化地形测图技术原理流程模式1.前言全数字地形测图是基于现代计算机前提下进行的一种高新制图、测图技术。
随着gis与gps等的高新技术的发展,在测量行业,全数字地形测图也得到快速的发展及应用,满足了我国各大城市的规划建设需要。
据相关统计显示,经我国大多数城市应用全数字化地形测图技术的结果表明,该技术测速快捷、精确度极高、操作简便,为城市的经济建设以及城市发展均提供了可靠性高的数据信息,实用性强。
2.全数字地形测图的原理地貌测量、地物测量以及控制测量是地形测量的两大主要内容。
传统上,人们采用的地形测量手段是平板仪测图、塔尺测图以及经纬仪测图,这些统称为白纸测图,它们主要是运用极坐标法与解析法,测量出的成果是模拟型的图解图,成图速度过慢、操作不方便且精确度差,如今已被逐渐淘汰。
在这种情况下,全数字地形测图应运而生,其作为现代化的测绘技术,采用的是先进测量设备,例如电子全站仪以及gps接收机,借助自动化成图软件,以多种灵活多变的定位方法,以数字信息来展开地图信息具体的测图工作,其的最终成果是模拟型的数字图。
总之,全数字地形测图是在传统白纸测图的原理上,采用高新的数据库技术、图形处理技术以及数字处理方法,进行实地信息的获取、转换、识别、转换以及识别、处理、分析、修改、储存、显示,最后计算机绘图的全过程。
综合来说就是数据采集、数据处理与成图输出。
2.1数据采集全数字地形测图技术的应用,在数据采集方面,主要是通过以下几种方法完成。
(1)gps-rtk法。
通过利用gps-rtk接收机,对野外的碎部点进行信息数据的采集。
(2)扫描矢量化法。
在已有图的基础上,利用扫面仪或者数字化仪进行采集信息数据。
(3)。
利用遥感手段在航空中对采集地点进行拍摄和测量,获取信息数据。
大比例尺地形图测绘基本要求3.1主要内容与适用范围3.1.1大比例尺地形图(指1:500、1:1000、1:2000地形图)是城市规划、管理、工程项目设计、建设和土地管理等工作的基本依据。
为指导城市大比例尺地形图测绘工作,特制定本要求。
3.1.2本要求主要对城市大比例尺地形图的精度、测绘的主要内容和表示方法做出规定,测绘过程的技术要求将在随后的章节详细说明。
3.1.3大比例尺地形图精度、测绘的主要内容和表示方法在《城市测量规范》(CJJ 8-99)(以下简称《规范》)和《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》(GB/T 7929-1995)(以下简称《图式》)中作了详细的规定和说明,《规范》和《图式》是我院测绘大比例尺地形图的基本依据。
随着城市的不断发展,出现了许多《规范》、《图式》中未作说明的地物,还有部分地物、地形要素的测绘未作详细说明。
为确保大比例尺地形图满足城市规划、管理和其他用户的要求,结合太原市的实际情况,制定本要求,作为对《规范》、《图式》中未详细说明有关事宜的补充。
3.1.4本规定未明确规定的,按如下标准执行1 《城市测量规范》(CJJ 8-99);2 《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》(GB/T 7929-1995)。
3.2大比例尺地形图的规格太原市大比例尺采用40cm×50cm矩形分幅,图幅按太原市地形图编号方法进行编号。
3.3大比例尺地形图的精度无论采用何种方法成图,城市大比例尺地形图的精度应执行以下要求。
3.3.1图根点、测站点精度图根点相对于图根起算点的点位中误差,不得大于图上0.1mm;高程中误差,不得大于测图基本等高距的1/10。
测站点相对于邻近图根点的点位中误差,不得大于图上0.3mm;高程中误差:平地不得大于1/10基本等高距,丘陵地不得大于1/8基本等高距,山地,高山地不得大于1/6基本等高距。
3.3.2地形图平面精度地形图平面精度应符合下表3.3.2的规定。
三维激光扫描技术大比例尺数字测图中的应用摘要:大比例尺地形图,它的位置精度高、地形表示详尽,是进行设计、规划、管理、建造过程中的基础信息。
目前,随着我国各大城市大比例尺地形图数据库的不断完善,重点解决大比例尺地形图工作效率低、成图周期长等问题迫在眉睫,使用航空摄影测量技术测绘小面积地形所花费的人力,物力成本较高,不能满足1∶500地形图的测量精度需求,而使用三维激光扫描技术能够实现影像资料的多角度采集,具有较高的分辨率。
关键词:三维激光扫描技术;大比例尺地形图;测绘方法三维激光扫描测量技术是继GPS技术以来测绘领域的又一次技术突破,它使测绘数据的获取与处理方法、测绘行业的服务水平等进入了新的发展阶段。
地面三维激光扫描技术是基于地面固定站的一种通过发射激光获取被测物体表面三维坐标、反射光强度等多种信息的非接触式主动测量技术。
其具有数据获取速度快,实时性强,数据密度大,数据精度高,安全性高等特点,这使得三维激光测量系统在很多工程应用中,具有常规测量技术所不具备的巨大优势。
基于三维激光扫描的地形测绘成图技术的应用,改变了传统测绘的作业流程,使相关外业测绘流程大大简化,外业工作时间大大缩短,外业人员的劳动强度大大降低,内业处理的自动化程度也显著提高。
目前,它主要应用于三维立体建模、变形监测、地形测绘、虚拟现实等方面。
1.三维激光技术原理三维激光扫描系统主要由三维激光扫描仪、计算机、电源供应系统、支架以及系统配套软件构成。
三维激光扫描仪作为三维激光扫描系统的主要组成部分,是由激光射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑、CCD机以及软件等组成,是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。
它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势。
三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。
利用激光测距的原理,通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。
桂林市地理空间基础框架2007桂林市下美城区(9标段)大比例尺数字图测绘技术设计书(控制测量部分)为满足“桂林市城市地理空间基础框架”建设对1:1000数字地形图数据库、地籍权属调查和1:500数字地籍图数据库更新维护的需要和为“桂林市城市地理空间基础框架”建设提供精确、翔实的地形图基础数据,现根据招标文件项目和任务目的,以及测区实际情况编写本设计书。
1 测区概况1.1测区位置及面积X:718.0km—724.0km; Y:58.0km—62.5km。
施测范围呈不规则形状,范围面积约12.0km2。
详见附图一。
1.2测区概况测区位于下美老城区。
东至东亭、后田、后垵、鳌园(下美解放纪念碑)一线;西至高速公路一线;南至下美龙船路、鳌园(下美解放纪念碑)一线;北至下美工业区建成区北端、浒井、磁窑、塘边一线。
测区为原下美老城区及北部工业区。
以下美大学为主的新老建筑群坐落其中,构成以学村为主要构筑物、以银江路、集源路、嘉庚路等道路及附属街坊的临海城区,包括北部的成片工业区。
该区地势平坦,建筑错落有致,交通便利,测区东南部为在建区域,建筑密度较小,便于开展成片测绘作业。
同集路、高速公路连接线贯穿测区南北,与城区及工业区道路组成网状,交通方便,但人口密集,车水马龙,将给工作带来不便。
测区属海洋性气侯,常年可以作业。
2 作业依据1、《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314—2001);2、《国家三、四等水准测量规范》(GB12898—91);3、《城市测量规范》(CJJ8-99);4、《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》(GB/T7929-1995);5、《1:500、1:1000、1:2000地形图要素分类与代码》(GB14804-93);6、《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》(GB/T18316-2001);7、本《技术设计书》及相关《技术补充规定》。
3已有资料及利用3.1 平面控制资料委托方提供的《桂林市Ⅱ、Ⅲ等GPS控制测量成果》Ⅱ大楼、Ⅲ马南点、Ⅲ官山等,作为本期D级GPS及一级导线起算数据,该成果属“99桂林坐标系”,中央子午线122°40′,1.5°带高斯平面直角坐标,城市高程投影面为0米,参考椭球体为克拉索夫斯基参考椭球体,使用时平面坐标表示X(N)省略千公里和百公里数,Y(E)省略百公里数。
大比例尺全数字地形测图在城市测量中的应用
作者:韩艳荣
来源:《中国新技术新产品》2009年第09期
摘要:全数字地形测图是在现代机助制图技术支持下发展起来的高新测图技术。
随着GPS、GIS等相关技术的发展,全数字地形测图得到了迅速的发展和应用。
为满足城市规划和建设的需要,某市市规划局决定采用高新技术建立与国家平面及高程系统统一的高精度基础控制网及全数字化1:1000地形图图库,从1997年8月至1999年7月整个工程已全部完成,经某市市规划院的应用实践证明,全数字内外业一体化地形测图,速度快,精度高,为某市市的经济建设、城市发展提供了可靠的数据信息,取得了令人满意的效果。
关键词:大比例尺;全数字;地形测图;城市测量
1 全数字地形测图的基本原理
地形测量包括控制测量和地物、地貌测量两大内容。
传统的平板仪测图和经纬仪(或测距经纬仪)测图通称白纸测图,它主要采用解析法和极坐标法,其成果为模拟式的图解图。
由于其成图周期长、精度低、劳动强度大等局限逐渐被淘汰。
而全数字地形测图顺应现代测绘技术新潮流,利用先进的测量仪器(如GPS接收机、电子全站仪等)和自动化成图软件,采用各种灵活的定位方法进行的以数字信息表示地图信息的测图工作,它的成果为模型式的数字图。
具体讲就是,以传统的白纸测图原理为基础,采用数据库技术和图形及数字处理方法,实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存贮、处理、显示、编辑修改和计算机绘图。
与传统白纸测图相比,全数字地形测图不仅仅是方法的改进,而是技术本质的飞跃。
它主要有以下几个特点:
打破了内外业的界线,从首级控制到最终成图,实行一体化作业,并且大大减轻了室外作业的强度,缩短了成图周期。
打破了分级布网、逐级控制的原则。
一个测区可一次性整体布网、整体平差,控制网可以是任意混合,所需控制点数目比传统白纸测图大大减少,图根控制的加密可与碎部测量同时进行。
碎部点的记录要求具有特定的格式,这种格式能被数字测图软件所识别,能和数据库的建立统一起来;碎部点测量时可较多地应用自由设站的方法建立测站点,确定碎部点坐标的方法
除极坐标方法外,还可灵活采用方向交会法、距离交会法、直角偏距法、导线法、对称点法等诸多方法,根据测区情况,可采用无码作业和编码作业。
碎部量测时不受图幅边界的限制,外业可不分幅作业,由内业成图时自动进行分幅与接边处理。
考虑到GPS的点位要求,首级控制网的相对独立性、重要性以及今后的进一步应用,为保证精度,我们仍沿袭了分级布网的格局。
首级基础平面控制网采用GPS静态相对定位方法布网,设计60个待定点,相对均匀地分布在120KM2的控制范围内,下面布设Ⅰ、Ⅱ级电磁波测距导线。
高程控制网以三个已知国家水准点组成三等水准网,作为测区首级高程控制,Ⅰ、Ⅱ级导线用四等水准联测。
根据多年的应用开发经验,我们选择了广州开思公司的“S CS多用途数字地籍测绘与管理系统”作为电子平板。
该系统具有成图方法多、自动化程度高、编辑方法快捷、图形与数据(包括编码及属性信息)自由等价转换等特点,经实践证明,是一套十分优秀的自动测图系统。
依据测区特点,结合SCS软件的功能,经过具体的测图实践,我们选择了外业无码作业,在室内作引导文件,然后进入编辑的成图方法,提高了工作效率。
值得注意的是,外业采点不可能也没必要点点俱到,利用野外采点的框架,辅以细部的丈量信息,然后直接按草图编辑是以上方法的重要补充。
在数据的组织与管理上,向GIS靠拢,为以后建立UGIS(城市地理信息系统)打下了坚实基础。
按相关地类组织地物数据,分成10个大层,多边形保持一个整体,等高线赋高程值,地物数据具有基本的属性信息。
2 全数字城市地形测量的几点体会
2.1 将传统的逐级控制方法与现代测量技术手段相结合,既保证了成果的高精度,又保证了作业的高速度。
据统计,GPS首级控制点中误差(80坐标系)最大为1.48cm(点位中误差允许±5.0cm),Ⅰ、Ⅱ级导线最大测角中误差4.23秒(108个点),四等水准网最弱点中误差最大为1.673cm。
经实地检查,地形图中相邻地物点间距中误差为0.09m,主要街道两边各地物点相对于邻近图根点的点位中误差为0.18m。
如此高精度是传统测绘技术手段无法达到的。
2.2 即用即测,急用先测,边测边用,高科技成果即刻转化为生产力,为城市规划建设提供了科学可靠的保证。
先期完成的东区48KM2成果,已全部投入使用。
99年4月,规划局急需火车站附近的地形资料,我们立刻投入三个组的作业力量,短短三天时间,便拿出了可靠的成果,受到了市规划局的好评。
2.3 先进的测量技术在诸多方面打破了传统的观念与局限,使整个作业流程方便快捷,作业人员得心应手。
电子全站仪,操作简便,观测迅速,精度高,可自由设站,灵活采用多种方
法求得碎部点坐标;作业人员根据各自的作业经验,针对实地状况,采用不同的作草图方式,有详有略,相形得益;作业小组可相对成片作业,内部不存在接边问题;计算机制图编辑,方便快捷,随意操作,删除改动,不留“痕迹”等等。
2.4 高科技数字产品在今后的应用、管理、更新、维护、交换以及资源共享等方面,具有无限的“生命力”,精度永远保持不变,可谓“一劳永逸”,充分体现出一图多用的优势,避免了重复测绘,节约了资金。
由于这项工程采用与国家平面与高程系统统一的基础控制系统,1:1000的大比例尺具有足够的表现粒度,因而其成果为以后的进一步应用打下了坚实的基础。
而且,可随时更新,修改方便,随着网络技术的发展,可进行交换和共享,是一笔宝贵的技术、资源“财富”。
2.5 计算机辅助制图,精度高、速度快、线划饱满流畅,可单色、可彩色,具有艺术美。
3 1:1000全数字地形图进一步应用导向
100KM2千分之一数字地形图图库,是基本地表景观的缩微。
它提供了一个基础框架,只要针对特殊的用途进行一些改动和转换,或者辅补一些专题信息,那么它的应用前景就非常广阔,本文就以下几个方面,作一简单的探讨:
可以全自动地转换为各种比例尺的地形图,利用SCS的比例尺自动转换功能,可以进行任意比例尺的转换,可宏观也可微观,小到某个街区、某个单位甚至某个院落,大到整个测区。
比例尺的变换不影响数学精度。
略加编辑,可以转换为地籍用图,SCS具有自动展点、自动量算、自动裁图(宗地图)等诸多功能。
略加编辑,辅助一些专题信息,可以转换为房产地籍图,可以自动计算各类建筑面积及展绘地下、地面管线网图等。
通过缩编和渲染,可制成更小比例的全市(或某辖区)的平面挂图、工商企业挂图、中远期规划图、交通旅游图、文物古迹分布图等等,不仅仅为示意图,而且有可靠的精度保证。
是建立城市GIS及其它专题系统的基础数据。
这些成果图不仅仅是电子地图,而且还具有基本的属性信息,是进入GIS的基础数据,辅以专题性信息,可建立各种专题系统。