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1一、绪论随着科技的不断进步，测绘仪器设备迅速发展，新仪器不断出现。在全站仪方面的重要发展是长距离棱镜全站仪的出现，免棱镜全站仪的免棱镜视距由初期几十米发展到当前的一千米以上。地形测量指的是测绘地形图的作业。即对地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图的工作。地形测量包括控制测量和碎部测量。①控制测量是测定一定数量的平面和高程控制点，为地形测图的依据。平板仪测图的控制测量通常分首级控制测量和图根控制测量。首级控制以大地控制点为基础，用三角测量或导线测量方法在整个测区内测定一些精度较高、分布均匀的控制点。图根控制测量是在首级控制下，用小三角测量、交会定点方法等加密满足测图需要的控制点。图根控制点的高程通常用三角高程测量或水准测量方法测定。②碎部测量是测绘地物地形的作业。地物特征点、地形特征点统称为碎部点。碎部点的平面位置常用极坐标法测定，碎部点的高程通常用视距测量法测定。按所用仪器不同，有平板仪测图法、经纬仪和小平板仪联合测图法、经纬仪（配合轻便展点工具）测图法等。它们的作业过程基本相同。测图前将绘图纸或聚酯薄膜固定在测图板上，在图纸上绘出坐标格网，展绘出图廓点和所有控制点，经检核确认点位正确后进行测图。测图时，用测图板上已展绘的控制点或临时测定的点作为测站，在测站上安置整平平板仪并定向，然后用望远镜照准碎部点，通过测站点的直尺边即为指向碎部点的方向线，再用视距测量方法测定测站至碎部点的水平距离和高程，按测图比例尺沿直尺边沿自测站截取相应长，即碎部点在图上的平面位置，并在点旁注记高程。这样逐站边测边绘，即可测绘出地形图。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2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：1、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。2、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。3、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。4、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。地形测量按“先控制后碎部”的程序进行作业。一般先以较高精度的控制点作为测区首级控制，例如某等级的三角点（见三角测量）、导线点（见导线测量）、水准点(见国家水准网)等，然后逐步加密精度较低的控制点，最后布设专为碎部测量应用的图根控制点，简称图根点。图根控制测量直接为测图建立平面控制和高程控制所进行的测量。图根3控制点的布设，可采用图根三角、图根导线或交会定点法确定平面位置。图根三角中比较常用的是线形三角锁（图1）,它是起闭于两高级控制点之间的三角锁，只测角度，不测边长。交会定点法是根据已知的控制点和观测的角度（或边长）测定待定的图根控制点（见控制测量）。图根控制点的高程通常用三角高程测量或水准测量的方法测定。作业时，先根据测区情况和测图要求，选定图根控制点的位置并用标桩标定，然后进行观测。观测成果合格后，用近似的平差方法进行成果处理，并计算其平面坐标和高程。碎部测量测绘地物和地貌的作业。地形测量中,所用的图幅多按正方形或梯形划分。测图前，必须先在聚酯薄膜或白纸裱糊的测图板上绘制图幅的坐标格网，按坐标展绘控制点。然后根据控制点测定地物特征点和地貌特征点，即测定地物的轮廓点或中心位置、地貌的坡度变换点或方向变换点的平面位置和高程，将有关地物、地貌按比例尺用规定符号描绘在图上。地物特征点和地貌特征点统称为碎部点。根据控制点测定碎部点的平面位置，最常用的方法是极坐标法。碎部点的高程，通常用视距测量法（见距离测量）测定。在碎部测量过程中，控制点的密度一般不能完全满足施测碎部的需要，因此还要增设一定数量的测站点以施测碎部。二、实习目的和方式1.实习目的1）掌握水准仪、全站仪和GPS的使用；2)掌握导线测量的外业施测过程与方法、内业数据处理过程与方法；3)掌握水准测量的外业施测及内业数据处理的过程、方法；4)掌握三角高程测量的外业施测及内业数据处理的过程、方法；45)掌握全站仪数字化测图的外业测量方法及内业软件的使用；6)熟悉大比例尺测图的工作内容及作业过程；7)掌握地物、地貌的合理表示与取舍原则。2.实习的主要方式为完成上述实习任务，为了使学生毕业之后能迅速适应社会主义市场经济主战场的需求，毕业实习的方式包括：现场生产实习、承担生产任务实习、所进行的综合实习等形式。此外，在实习过程中要及时收集和整理现场资料。1）到签约单位或工作性质对口的用人单位实习鼓励学生到签约或工作性质对口的用人单位实习，这们既有利于尽快适应用人单位的工作业务，也有利于用人单位对学生的全面考察。2）参加现场生产实习在条件许可的情况下，可组织学生参加现场的生产实习，或实际参加一个工程项目的建设过程（或其中一子项，由现场实际条件确定）。了解与本专业有关的主要工程任务、完成工程的方法及过程，本专业的发展概况、科学管理的方法、目前现状以及作为一个工程项目其完整的工作流程。了解所在项目组的内容、人员配备及分工、组织和管理、采用的技术标准、设备的配备和选型、工作方法、工作手段等。充分掌握工程项目的工作流程与管理方法等。3）承担生产任务实习为了积极适应市场经济发展需求，为了毕业之后能够满足用人单位的需要，可对毕业实习进行了大胆革新，通过承担生产任务和横向技术服务完成毕业实习工作。直接从事生产任务实习，真刀真枪的干，充分掌握生产项目的全部流程与管理方法，以及本项目组的具体任务、人员配备及分工、组织和管理、采用的技术标准、仪器的配备和选型、工作方法、工作手段等。5三、仪器设备及成图软件仪器：科力达水准仪拓普康全站仪中海达GPS成图软件：南方CASS7.1四、测区状况及外业数据采集1.测区状况2.平面控制测量GPS平面控制测量1）加密GPS控制测量及测区控制测量布网原则加密GPS控制网沿测区外围按点对布设，构成大地四边形组成的网状图形，点对的距离为1-5km左右。组成点对的两点间应互相通视，其间距应大于400m，特殊情况下不短于300m。本控制网约须布置8个GPS控制点，最少须联测3个国家级四等或四等以上平面控制点，3个以上四等水准点或五等水准点，加密GPS控制网采用静态作业模式。测区的加密控制测量采用实时动态GPS（RTK）作业模式，布设为相互通视的点对。2）加密GPS控制测量技术要求本次加密GPS控制测量按国家E级网要求施测。静态测量仪器采用中海达系列GPS接收机；动态实时(RTK)测量中海达系列GPS接收机。GPS测量解算及平差软件采用徕卡随机软件SkiPro3.0.GPS进行后处理及基线解算等。静态GPS观测技术要求：6GPS测量基本技术要求规定项目卫星截止高度角°同时观测有效卫星数有效卫星总数观测时段时段长度(min)采样间隔S时段中任一卫星有效观测时间(min)E级15≥4≥9≥1.0≥4530≥15说明：在时段中观测时间大于15分钟的卫星为有效观测卫星。计算有效观测卫星总数时，应将各时段的有效观测卫星数扣除其间的重复卫星数。观测时长度，应为开始记录数据到结束记录的时间段。使用前GPS接收机应进行全面检验（内容包括一般检视，通电检验，试测检验），每年还要进行定期检验。GPS定位测量所用通风干湿表与空盒气压表应定期送计量部门检验，在有效期内使用。观测时应记录各项气象元素和天气状况，雷电、风暴天气时，不进行观测。3）观测准备GPS接收机在开始观测前应进行预热和静置，具体要求按接收机操作手册进行。GPS天线定向标志线应指向正北，顾及地磁偏角修正后，其定位误差应不大于±5°。4）GPS观测作业要求观测员必须严格遵守调度命令，按规定时间进行观测作业。经检查接收机电7源电缆和天线等各项联结无误后方可开机。开机后经检验有关指示灯和仪表显示正常后方可进行自测试并输入测站名、观测单元和时段等控制信息。接收机启动前与作业过程中，应随时逐项填写测量手薄中的记录项目。接收机开始记录数据后，观测员可使用专用功能键和选择菜单，查看测站信息、接收卫星数、卫星号、卫星健康状况、各通道信噪比、相位测量残差、实时定位的结果及变化、存储介质记录和电源情况等，如发现异常情况或未预料到的情况，应记录在测量手薄的备注栏内，并及时报告组长。每时段观测开始及结束前各记录一次观测卫星号、天气状况、实时定位经纬度和大地高、PDOP值等，当记录气象元素时，每时段气象观测应不少于3次（开始、中间、结束）。观测期间，不得在天线附近50m以内使用电台，10m以内不能使用对讲机或手机通话。一时段观测中不允许进行以下操作：接收机关闭又重新启动；进行自测试；改变卫星仰角限值；改变数据采样间隔；改变天线位置；按动关闭文件和删除文件等功能健。5）数据处理数据处理采用随接收机配备的商用软件，起算坐标系采用WGS－84坐标系。当采用不同类型接收机时，应将观测数据转换成同一格式，基线处理采用广播星历，双差固定解。GPS观测值均应加入对流层延迟修正，对流层延迟修正模型中的气象元素采用标准气象元素模型。6）重测和补测未按施测方案要求，外业缺测、漏测或数据处理后，观测数据不能满足规定时，有关成果及时补测。对需补测或重测的观测时段或基线，具体分析原因，尽8量安排一起进行同步观测。7）GPS网平差在基线向量检核符合要求后，以三维基准向量及其相应方差—协方差作为观测信息，以一个点的WGS—84系三维坐标作为起算依据，进行GPS网的无约束平差。基线分量和改正数绝对值应满足下式：V△x≤3σ，V△y≤3σ，V△z≤3σ否则认为该基线或其附近的基线存在粗差，应在平差中采用软件提供的自动方法或人工方法剔除，直至上式满足。然后在WGS-84坐标系下进行二维和三维约束平差。最后固定各已知点的北京坐标及高程进行三维平差。8）动态GPS观测技术要求：流动站距参考站的距离一般不超过3km。参考站采用静态GPS控制点或国家四等以上控制点，由一参考站迁到另一参考站后应对两控制点进行检核。检核限差：Δx≤5cm；Δy≤5cm；Δh≤10cm；不允许在控制点上发展参考站。GPS实时动态（GTK）测量应按规定对仪器进行检验，作业前做好星历预报，合理安排野外作业时间，作业时应按照随机操作手册进行。9）GPS测量预期精度静态GPS测量预期精度（相邻控制点间）：Mx≤5cm；My≤5cm；Mh≤10cm；动态GPS测量预期精度（相对高级控制点：参考站）：Mx≤5cm；My≤5cm；Mh≤10cm；3.水准测量与计算依据几何原理用水准仪和水准标尺测定地面两点间高差的方法。高程测量的9主要方法。用于建立国家水准网和地区高程控制网，监测地壳垂直运动，研究平均海水面变化，以及为地形测图和各种工程建设提供高程控制。水准测量是用沿水准路线逐点向前推进的方式实施。为了测量地面上A、P两点间高差（见图），先将水准标尺R1竖立在水准点A上，再将水准标尺R2竖立在一定距离的B点上，在A、B之间安置水准仪。依据水准仪的水平视线，在标尺上分别读数，两标尺读数差就是A、B两点间的高差hA