福建永定莲花工业园区黄田测区1∶1000全数字测图
2015-12-28王有昌
王有昌
(龙岩市林业调查规划所 福建龙岩 364000)
福建永定莲花工业园区黄田测区1∶1000全数字测图
王有昌
(龙岩市林业调查规划所 福建龙岩 364000)
以大比例尺地面数字测图为主线,介绍了黄田测区1:1000全数字测图,从资料收集,控制网布设,到全野外数据的采集及全站仪在其中的运用,概述了地形图数字化测量的工作步骤及应用数字成图软件对内业成图处理的方法。
数字测图;控制测量;数据采集;图形编辑
1 绪论
传统的地形测量是利用经纬仪配合平板仪对地球表面局部区域内的各种地物、地貌特征点的空间位置进行测定,以一定的比例尺并按图示符号绘制在图纸上,即通常所称的白纸测图。其缺点是工序多、劳动强度大、图形信息少,变更、修侧也极不方便,无法适应当前经济建设的需要。
随着科学技术的进步和电子技术的迅猛发展及其向各个领域的渗透,电子经纬仪、光电测距仪、全站型电子速测仪、GPS-RTK技术等先进测量仪器和技术得到广泛应用,促进了地形测量向自动化和数字化方向发展,于是数字化测图技术应运而生。数字测图是通过全站仪直接采集碎部点三维坐标(x,y,h),利用相应成图软件获取地形信息的一种全解析机助测图方法。
在黄田测区1:1000全数字测图中,采用绘图软件是“城市数字测绘与管理系统(UDSMSV6.0)”,结合生产实践,总结数字成图的相关工序及操作流程。
2 测区概况
测区范围:东经116°52′,北纬24°57′。面积约4.8平方公里。行政隶属:福建省永定县高陂镇。
测区东起龙梅铁路,西至三角塘道路,南起上老屋,北至北山村边。西南侧带状连接线与福三线公路相接,交通比较便利。测区内有北山、塘背营、三角塘、上老屋下、湖洋背等村庄,外围是梯田和山地,山地植被比较茂盛,平均海拔300m,属山区丘陵地,通视条件一般。
3 作业依据、已有测绘资料及利用
3.1 《城市测量规范》(CJJ8-99)
3.2 《1∶5001∶10001∶2000地形图图式》(GB/T 7929-1995)
3.3 本测区测绘合同及技术设计书
3.4 福建永定莲花工业园区提供工业园区内的已知控制点L3、L5、L6、L7、L8、L9作为本测区控制起算和检核数据。
3.5 由福建省测绘局施测1∶10000地形图可用于工作计划及引用参考。
4 控制测量
测区内布设了由5个结点组成的一级导线网,共41个导线点,在一级导线控制点基础上又布设了35个导线点的3条二级附合导线。图根控制是在测区首级控制基础上,采用光电测距图根导线进行加密,共布设了3条附合导线的33个图根埋石点。
一级导线点编号为NⅠi(i=1,2,……n),二级导线点编号为NⅡi(i=1,2,……n),图根点编号为Di(i=1,2,……n)。高程控制测量采用红外测距高程导线的方式进行。首级控制网及图根控制的各项技术指标见表1。
平差计算前已对边长进行投影计算、气温气压改正等,并对原始观测成果进行200%的检查,确保外业成果的正确性。对城市一、二级导线平面及三角高程计算,均采用NASWE95平差软件系统(丹麦法)进行平差计算,经平差计算,各项精度指标均在规范要求限差之内,成果资料可供测图使用。
各起算控制点和新测设的埋石点坐标成果表采用Excel表格,表格数据文件字段顺序及名称为:点号、坐标数据(X,Y,H)、控制点类型、平面等级、高程等级、备注。坐标数据中X、Y坐标取位至0.001米;高程H中有四等水准联测的取位至0.001米,其余取位至0.01米。
表1 电磁波测距导线主要技术要求
整个测区绘制一张1:5000控制点展开图,文件名称为“黄田测区控制点展开图.dwg”,不同次平差的控制网,用不同颜色封闭线加以区分,见图1。
图1
5 数字地形图测绘
5.1 数据格式和数据组织模式
采用AutoCAD2002*.dwg数据格式。数据组织模式包括各要素对象的基础属性描述与表达方式、空间定位描述与表达方式、图式符号化描述与表达方式、相关关系描述与表达方式。(本测绘产品采用“南方CASS7.0成图系统”软件数据组织方式。)
5.2 数据采集作业要求
5.2.1 测站点以控制点为基础,施测一、二级地物点时无支站现象。在作业过程中,仪器认真对中、整平,每天上午和下午第一测站作业开始前,对仪器2c和i角检查一次,并重新设置于仪器中。每一测站工作,自始至终加强测站起算数据(核对测站坐标、高程、定向点坐标)的检查,并检核两点实测距离与计算距离是否一致。采集方式采用有码或无码相结合。
5.2.2 地形、地物要素点的测量,边长以全站仪单程测定,水平角、垂直角可只测半测回。
5.2.3 要素点棱镜位置安放,保证与图式符号的定位点或定位线严格一致。为了减少棱镜常数对细部点的误差影响,根据棱镜规格不同在全站仪加常数设置中加入棱镜改正常数。当棱镜无法摆到点位(凹角)的情况下,量测棱镜后侧至点位距离,此时,水平方向严格照准点位(凹角线),并把距离改正数记载在观测手簿中,另在草图上加上标记,以便图形编辑时予以纠正。为保证精度均采用特制小棱镜或无棱镜仪器进行。
5.2.4 测图最大视距不大于160m,无棱镜测距最大视距不超过70m。
5.3 地形图要素的采集与表示
一、二级地物点依实详尽测绘,其它地物要素按国家标准规范对1:1000数字地形图的有关要求测绘。另特殊要求如下:
5.3.1 房屋角点是指房屋勒角以上墙体(或墩、柱)的角点,房屋、围墙等转角有突出墩(柱)的,墩(柱)的角点和房屋墙体应依实测绘(见图1);成排突出墙体的墩(柱),两端墩(柱)和墙体依实测绘,中间墩(柱)可略(见图2);有柱走廊两端的柱依实测绘,中间各柱宽度大于0.5米的依实测绘,小于0.5米的测注外侧中点,并以“侧面中点定位的不依比例柱”符号表示。
5.3.2 底层架空(或局部架空)房屋以上层外围轮廓投影为准实线表示,并加注记“底层架空”或“局部架空”。四角支柱依比例测绘,实线表示。
5.3.3 所有围墙宽度均依比例测绘,栏杆式围墙无论底座高低均以围墙表示,根据底座宽度确定围墙宽度,有柱(砖、石砌成的)无底座的,根据柱的宽度确定围墙宽度。
5.3.4 正在拆迁的房屋和已发布拆迁公告的房屋不表示,图上注记“拆迁中”。无独立支撑柱或墙体依其他房屋搭盖的棚房一般不表示;临时性房屋、活动房屋不表示。
5.3.5 平房、简易房、棚房依围墙搭建的,以围墙为主测绘表示。
5.3.6 门廊以柱或围护结构外围为准,独立门廊以顶盖投影为准,柱石的位置应实测。檐廊、挑廊、门廊等加注记简称檐、挑、斗等字样。
5.3.7 房屋结构、层数的调注。
同一栋房屋结构或层数不同的部位应划分并分别调注。裙楼及裙楼中的塔楼都需完整表示。房屋的屋顶只有楼梯间时,楼梯间可不分层表示。屋顶上简易搭盖不表示,与房屋主体结构材料相同的屋顶加层应表示并计层,否则不表示。
5.3.8 亭范围线实测,中加注亭子符号。
5.3.9 “吊楼”的表示为内虚外实。
5.3.10 依比例表示的门墩,其外形应如实表示,当转角缺角尺寸小于20cm时可不表示出来。
5.3.11 长宽均小于2.3米,或半径小于1.3米的花埔、花台均不表示。
5.3.12 房前屋后的埕地应注意测绘表示,埕地外围以地基为界的应准确测定,按点线标示其范围(编码使用地类界),其间加注“埕”字。
5.3.13 当栏杆与坎重合时,应表示为栏杆坎。
5.3.14 消防栓的高程应测地面。
5.3.15 当陡坎水平投影宽度大于坎符号短线3倍时,以斜坡表示。
5.3.16 路面材料应如实区分注记。人行道及内部道路的路面材料要加注。
5.3.17 自然村中孤立的电线杆不表示,木头杆柱不表示,拉线杆不表示。
5.3.18 寺庙、教堂等宗教场所边线应使用房屋线表示,中间加绘符号。
5.4 内业成图
野外采集的碎部点的三维坐标数据经城市数字测绘与管理系统(UDSMSV6.0)通讯传到电脑,根据每个点的编码,系统自动识别,连线……形成初步的底图,然后再根据外业草图,人工录入相关地物属性、编辑等工序成图。
5.5 图层设定
为了方便数据管理,图幅进行分层,共设18个层,层名用中文名分层,层名如下:
控制点、高程点、等高线、计曲线、管线设施、桓垣栅栏、水系设施、交通设施、火车站及附属设施、居民地、地貌土质、公共、工矿设施、植被、注记、图廓层、其它、0层等18个图层。
5.6 图面控制点选取规定
为保证图幅的清晰整洁,部分城区、居民地的图根控制点可以取舍,但每幅图不应少于3个埋石控制点和不影响图面整饰的相应数量的图根控制点,并且留下的点位要分布均匀。
5.7 图幅分幅方法:
地形图采用正方形分幅,规格为50×50cm,图幅号采用1:1000地形图50×50cm的基本图幅的行列编号法,横行从上到下,纵列从左到右顺序作为基本编号,地形图的图号按Ei(i=1、2、...40)见图2。
图2
5.8 图廓注记规定
图廓由软件 自动生成。图名为“福建永定莲花工业园区黄田测区地形图”;图号为图廓左下角坐标,如2936.00-472.50;接图表注记完整,单位注记统一为“福建永定莲花工业园区”;左下角注记:福建永定莲花工业园区独立坐标系统/福建永定莲花工业园区独立高程系统,等高距1米/2012年2月 数字化测图/2007版图式;南面中间注记:比例尺:1: 1000;右下角注记:测量员:×××,检查员:×××,制图员:×××。
6 结束语
测图结合地域的实际情况,平面控制网的设计最终采用了全站仪作首级控制网,高程控制采用光电测距三角高程测量,这样既节省了时间,也节省了人力。
碎部点采集使用全站仪,对比其他测图方法,全站仪数字测图具有速度快,效率高的特点。
对于观测数据的处理,采用绘制测站草图,对碎部点进行编号,然后阅读草图,进行地形图的绘制。这样避免了编码记忆繁杂的缺点,从而减小了出错的概率,加快了成图速度。
[1]赵文亮《地形测量》黄河水利出版社 2005年8月.
[2]杨国清《控制测量学》黄河水利出版社,2005年.
[3]徐宇飞《数字测图技术》黄河水利出版社 2005年8月.
[4]《大比例尺地形图机助图规范》(GB/14912-94)北京:测绘出版社,1994.
[5]《1:500、1:1000、1:2000外业数字测图技术规程》(GB/ T14912-2005).
[6]潘正风、杨正尧 《数字测图原理与方法》武汉测绘科技大学出版社,2003年.