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1、大比例尺全站仪测图设计摘要：随着计算机技术和测量仪器的发展，数字化测图得到迅猛的发展，作为以现代测绘技术为基础的数字测图技术也呈现出日新月异的变化。目前，以现代测绘设备和计算机应用软件为主体的数字测图技术已广泛应用于各领域测绘生产，外业数字化测图以精度高，成图周期短，工作效率和经济效益高等特点，逐步取代了常规的图解法测图。传统的图解法测图主要有大平板仪测图法、小平板仪测图法及经纬仪与小平板仪联合测图法等，它主要采用解析法和极坐标法测图，但由于其成图周期长、精度低、劳动强度大等局限逐渐被淘汰。全野外数字化测图是以计算机为核心，在外接输入输出设备(软、硬件)的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、
2、成图、绘图和管理的测绘系统。随着测绘仪器的更新换代和测图软件的逐步完善，利用先进的测量仪器（如GPS、全站仪等）和自动化成图软件（如南方CASS制图软件）逐渐取代了原来的图解法测图作业模式，并以它的成图精度高、作业效率快以及劳动强度小等突出特点，使大比例尺地形图的生产技术发生了巨大的变化，测绘成果真正成为了数字化产品。目前大比例尺数字化测图主要使用全站仪或GPS采集数据，计算机辅助制图的方法完成，整个工作分为三个阶段：即数据采集（控制测量和碎部测量）；内业绘图处理（数据传输、图形绘制和编辑）；图纸输出，外业检查。关键词：数字化测图；数据采集；图形绘制；碎步测量1 大比例尺数字化测图概念:随着电
3、子计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用,数字化测图是以计算机为核心,在外连输入输出设备硬件、软件的条件下,通过计算机对地形空间数据进行处理得到数字地图,需要时也可用数控绘图仪绘制所需的地形图或各种专题地图。(1)数字化测图又称为计算机成图主要包括:地面数字测图、地图数字化成图、航测数字测图、计算机地图制图。大比例尺数字化测图是指将野外利用测量仪器所测得数据转换成数字成果存入记录器中,经过微机的接收,在相应的程序系统下进行人机交互处理、编辑、形成大比例尺地图图形数据。在实际工作中,大比例尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数字测图,也称野外数字化测图。大比例尺数字测图系统主要由数据输
4、入、数据处理和数据输出三部分组成流程如下:a)地形图采集。b)数据处理与采集。c)成果与图形输出。(2)大比例尺数字化测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式,通过数据接口传输给计算机进行处理,得到内容丰富的电子地图,需要时由电子计算机的图形输出设备(如显示器、绘图仪)绘出地形图或各种专题地图。数字化测图的运行示意图数据采集点位信息特征信息数据传输、绘草图数据处理、地物模型、地貌模型、屏幕编辑、绘图文件存盘地图。2 大比例尺数字化测图的特点:1、点位精度高传统的经纬仪配合平板、量角器的图解测图方法,其地物点的平面位置误差主要受展绘误差和测定误差;测定地物点的视距误差和方向误差;地
5、形图上地物点的刺点误差等影响.实际的图上误差可达0.47.经纬仪视距法测定地形点高程时,即使在较平坦地区(06)视距为150米,地形点高程测定误差也达0.06米而且随着倾斜角的增大高程测定误差会急剧增加.如在1:500的地籍测量中测绘房屋要用皮尺或钢尺量距用坐标法展点.普及了红外测距仪和电子速测仪,虽然测距和测角的精度大大提高,但是沿用白纸测图的方法绘制的地形图却体现不出仪器精度的提高.也就是说无论怎样提高测距和测角的精度,图解地形图的精度变化不大,浪费了应有的精度.这就是白纸测图致命的弱点.而数字化测图则不同,若距离在300m以内时测定地物点误差约为,测定地形点高差约为18.电子速测仪的测量
6、数据作为电子信息可以自动传输、记录、存储、处理和成图.在全过程中原始数据的精度毫无损失,从而获得高精度(与仪器测量同精度)的测量成果.数字地形图最好地反映了外业测量的高精度,也是最好地体现了仪器发展更新、精度提高的高科技进步的价值。2、改进了作业方式传统的方式主要是通过手工操作,外业人工记录、人工绘制地形图;并且在图上人工量算坐标、距离和面积等.数字测图则使野外测量达到自动记录、自动解算处理、自动成图,并且提供了方便使用的数字地图软盘.数字测图自动化的程度高,出错(读错、记错、展错)的概率小,能自动提取坐标、距离、方位和面积等.绘图的地形图精确、规范、美观。3、便于图件的更新城镇的发展加速了城
7、镇建筑物和结构的变化,采用地面数字测图能克服大比例尺白纸测图连续更新的困实地房屋的改建扩建、变更地籍或房产时,只须输入有关的信息,经过数据处理就能方便地做到更新和修改,始终保持图面整体的可靠性和现势性。4、加了地图的表现力计算机与显示器、打印机联机,可以显示或打印各种资料信息;与绘图机联机时,可以绘制各种比例尺的地形也可以分层输出各类专题地图,满足不同的用户的需要。5、方便成果的深加工利用数字化测图的成果是分层存放,不受图面负载量的限制,从而便于成果的加工利用.比如EPSW软件定义11层(用户还可以根据需要定义新层),房屋、电力线、铁路、道路、水系地貌等存于不同的层中,通过打开或关闭不同的层得
8、到所需的各类专题图,如管线图、水系图、道路图、房屋图等。6、可作为GIS的重要信息源地理信息系统具有方便的信息查询功能、空间分析功能、以及辅助决策功能,在国民经济、办公自动化及人们日常生活中都有广泛的应用.数字化测图作为GIS的信息源,能及时地提供各类基础数据更新GIS的数据库。全站仪的检验和校正（一）、照准部水准轴应垂直于竖轴的检验和校正检验时先将仪器大致整平,转动照准部使其水准管与任意两个脚螺旋的连线平行,调整脚螺旋使气泡居中,然后将照准部旋转180度,若气泡仍然居中则说明条件满足,否则应进行校正。校正的目的是使水准管轴垂直于竖轴即用校正针拨动水准管一端的校正螺钉，使气泡向正中间位置退回一
9、半为使竖轴竖直，再用脚螺旋使气泡居中即可此项检验与校正必须反复进行，直到满足条件为止（二）、十字丝竖丝应垂直于横轴的检验和校正检验时用十字丝竖丝瞄准一清晰小点，使望远镜绕横轴上下转动，如果小点始终在竖丝上移动则条件满足否则需要进行校正校正时松开四个压环螺钉（装有十字丝环的目镜用压环和四个压环螺钉与望远镜筒相连接。转动目镜筒使小点始终在十字丝竖丝上移动，校好后将压环螺钉旋紧。（三）、视准轴应垂直于横轴的检验和校正选择一水平位置的目标，盘左盘右观测之，取它们的读数（顾及常数度）即得两倍的c（c=（左右）（四）、横轴应垂直于竖轴的检验和校正选择较高墙壁近处安置仪器。以盘左位置瞄准墙壁高处一点p(仰角
10、最好大于度)，放平望远镜在墙上定出一点m1。倒转望远镜，盘右再瞄准p点，又放平望远镜在墙上定出另一点m2。如果m1与m2重合，则条件满足，否则需要校正。校正时，瞄准m1、 m2 的中点m,固定照准部，向上转动望远镜，此时十字丝交点将不对准p点。抬高或降低横轴的一端，使十字丝的交点对准p点。此项检验也要反复进行，直到条件满足为止。以上四项检验校正，以一、三、四项最为重要，在观测期间最好经常进行。每项检验完毕后必须旋紧有关的校正螺钉。全站仪野外数据采集前准备工作：（1）、图根加密：由于采用光电测距，测站点到地物、地形点的距离即使在米以内也能保证测量精度，故对图根点的密度要求已不很严格，视测区的地形
11、情况而定一般以在米以内能测到碎部点为原则通视条件好的地方，图根点可稀疏些；地物密集、通视困难的地方，图根点可密些（相对白纸测图时的密度）等级控制点尽量选在制高点控制测量主要使用导线测量，观测结果（方向值、竖角、距离、仪器高、目标高、点号等）自动或手工输入电子手簿，或电子计算机，并且结算出控制点坐标与高程对于图根控制点，还可采用辐射法和一步测量法。辐射法就是在某一通视良好的等级控制上，用坐标法测量方法，按全圆方向观测方式一次测定几个图根点这种方法无须平差计算，直接测出坐标为了保证图根点精度，一般要进行两次观测。一步测量法就是将图根导线与碎部测量同时作业即在一个测站上，先测导线的数据，接着就测碎部
12、点这是一种少安置一轮仪器、少跑一轮路，大大提高外业工作效率的测量方法。（2）、碎部测量野外数据采集包括两个阶段，即控制测量和地形特征点（碎部点）采集实施数字测图前必须先进行控制测量布设控制网应遵循的原则：分级布网，逐级控制；应有足够的精度；应有足够的密度；应有统一的规格控制测量取得合格成果后，即可进行下面的碎部点的采集但在出测前必须做好准备工作1、仪器器材与资料准备实施数字测图前，应准备好仪器、器材、控制成果和技术资料仪器、器材、主要包括：全站仪、对讲机、电子手簿或便携机、备用电池、通讯电缆（若使用全站仪的内存或内插式记录卡，不用电缆）、花杆、反光棱镜、皮尺或钢尺等全站仪、对讲机应提前充电、成
13、果、资料准备目前，大多数数字测图系统在进行数据采集时，要求绘制较详细的草图绘制草图一般在专门准备的工作底图上进行工作底图最好用旧地形图、平面图的晒蓝图或复印件制作，也可用航片放大影像图制作为了便于多个作业组作业，在野外采集数据之前，通常要对测区进行作业区划分一般以沟渠、道路等明显线状地物将测区划分为若干个作业区对于地籍测量来说，一般以街坊为单位划分作业区分区的原则是各区之间的数据（地物）尽可能地独立、作业组组织为切实保证野外作业的顺利进行，出测前必须对作业组成员进行合理分工，根据各成果的业务水平、特点，选好观测员，绘草图领尺（镜）员，跑尺（镜）员等合理的分工组织，可大大提高野外作业效率。测记法
14、施测时，作业人员一般配置为：观测员一人，记录员一人，草图员一人，跑尺员人电子平板法施测时，作业人员一般配置为：观测员一人，电子平板（边携机）操作人员一人（记录与成图），跑尺员人3. 全站仪野外数据采集步骤:置仪：在控制点上安置全站仪，检查中心连接螺旋是否旋紧，对中、整平、量取仪器高、开机。创建文件：在全站仪中创建一个文件JOB1，用来保存测量数据。输入测站点：输入一个文件名JOB1，按提示输入测站点点号及固定坐标、仪高，后视点点号及、坐标、镜高，仪器瞄准后视点，进行定向检测。测量碎部点坐标：仪器定向后，即可进入“测量”状态，输入所测碎部点点号、镜高后，精确瞄准竖立在碎部点上的反光镜，按“回车”
15、键，仪器即测量出棱镜点的坐标，并将测量结果保存到前面输入的坐标文件中，同时将碎部点点号自动加1返回测量状态。再输入镜高，瞄准第2个碎部点上的反光镜，按“回车”键，仪器又测量出第2个棱镜点的坐标，并将测量结果保存到前面的坐标文件中。按此方法，可以测量并保存其后所测碎部点的三维坐标。4. 内业数据传输:格式转换：将保存的数据文件转换为成图软件（如CASS）格式的坐标文件格式。执行下拉菜单“数据/读全站仪数据”命令，在“全站仪内存数据转换”对话框中的“全站仪内存文件”文本框中，输入需要转换的数据文件名和路径，在“CASS坐标文件”文本框中输入转换后保存的数据文件名和路径。这两个数据文件名和路径均可以单击“选择文件”，在弹出的标准文件对话框中输入。单击“转换”，即完成数据文件格式转换。展绘碎部点、成图：执行下拉菜单“绘图处理/定显示区”确定绘图区域；执行下拉菜单“绘图处理/展野外测点点位”，即在绘图区得到展绘好的碎部点点位，结合野外绘制的草图绘制地物；再执行下拉菜单“绘图处理/展高程点”。经过对所测地形图进行屏幕显示，在人机交互方式下进行绘图处理、图形编辑、修改、整饰，最后形成数字地图的图形文件。5. 内业成图方法:在外业无码作业数据采集的基础上，内业将利用外业草图，采用南方CASS 7.0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
