《外业测量方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《外业测量方法（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一 测绘基本概念 测绘学研究的对象是地球整体及其表面和外层空间中的各种自然物体和人造物体的有关信息。它研究的内容是对这些与地理空间有关的信息进行采集、处理、管理、更新和利用。它既要研究测 定地面点的几何位置、地球形状、地球重力场，以及地球表面自然形态和人工设施的几何形态；又 要结合社会和自然信息的地理分布，研究绘制全球和局部地区各种比例尺的地形图和专题地图的理 论和技术。二、测绘学的主要任务 主要任务是测图和测设两大内容。1、将地面上存在的各种地形、地物利用测量的方法确定具体位置并用规定的符号与一定比例 绘制成图的各种，称为测图。2 、将各种工程设计的点位用测量方法测设到实地。称为测设（又称放
2、样）。三、测绘学的分科伴随着社会的进步，科学技术的发展，各方面对测量的要求不断变化和提高，测绘学的分科也 越来越细，诸如以下学料：大地测量学：研究和测定地球的形状、大小和地球重力场，以及测定特定地面上点的空间位 置。工程测量学：研究工程建设和资源开发中，在规划、设计、施工和运营管理各个阶段进行的 控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的学科。地图制图学：研究用地图图形信息反映自然界和人类社会各种现象的空间分布、相互联系及 其动态变化。海洋测绘：研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制理论、方法的学科。 测量学是一门理论性、实践性、应用性很强的学科，除了懂得理论知识外，
3、还要很强的实践能 力。才能对测量有个全面的、系统的认识。测量工作的主要任务是按照工程测量规范规定提供点位的空间信息，在工作中稍有不慎，发生错误，将造成很大损失，这是绝对不允许的。因此在测量中要注意一下几个方面：养成认真细 致的工作习惯，尽可能减少粗差；坚持按照规范作业的原则，以保持测量工作和成果的严肃性；树 立和加强检核工作的责任感，以保证数据的正确性；测量工作都是外业工作，工作环境较差。因而 要有团结集体精神和吃苦耐劳的工作作风，以保证测量工作的顺利进行和成果的高质量。四、地面点位的确定 由于测量工作都是在地球表面上进行的。所以在说明如何确定地面点位之前，先介绍有关地球 形状和大小的知识。由
4、于地球表面上陆地仅占29%，而海洋却占71%，我们可以将地球总的形状看作一个被海水包围 的球体。设想由静止的海水面延伸进大陆和岛屿后包围整个地球的连续表面，称为水准面。由于海 水时高时低，因此水准面有无数个，其中与静止的平均海水面重合的闭合曲面叫大地水准面（是测 量工作的基准面）。它包围的地球形体称为大地体。如图1所示芬母椭球大地水准面虽然比地球的自然表面要规则很多，但是还是没有数学公式表示出来。为了方便于测绘成果的计算，我们选择一个大小和形状与大地水准面极为接近又能用数学公式表示的几何形体，即椭球体。我国1980年国家大地坐标系采用的是1975年国际椭球参数：长半轴a=6378140m短 半
5、轴b=6356743m扁率f=（a-b）/a=1:298. 257。所以在一般测量工作中，可把地球看作一个圆球， 其半径为只=（a+a+b） /3 =6371km地面上任意一点的位置分为平面位置和空间位置，平面位置可用坐标（地理坐标、平面直角坐 标）表示，空间位置是在平面位置的基础上再加上高程。地理坐标 指用大地经度和大地纬度来表示地面点在球面上的位置，称为地理坐标。平面直角坐标 在小的区域进行测量时，用经纬度表示点的平面位置不是很方便。通过把局部椭球面看作一个 水平面。则点的平面位置就可以用该点在平面直角坐标系中的直角坐标（x,y）来表示。以南北方向为X轴，向北为正，而以东西方向为Y轴，向东
6、为正。 高程分为绝对高程（海拔高程）、相对高程两种。绝对高程：地面任意一点到大地水准面的铅垂距离。简称高程。如图2中的H 相对高程:点到任意水准面的距离。用H地面上两点间高程差称为高差，用h表示，我国从1987年开始，采用青岛验潮站1952-1979年的周期平均海水面的平均值，作为新的平均海水面，并命名为“ 1985国家高程基准”。起算的高程为72.260m.五、测量工作概述测绘的内容很多，应用领域也很广泛。归纳起来有两大类，即地形图测绘和土木工程施工测量 （简称测设）。为了使测量工作有条不紊，保证测量成果的质量，实测时必须遵循一定的原则和规 程、规范。5.1、测量工作的原理测量工作应遵循两个
7、原则：一是“由整体到局部，由控制到碎部”，二是“步步检核”。第一 项原则是对总体工作而言。任何测绘工作都应先总体布置，然后再分阶段、分区、分期实施。在实 施过程中要先布设平面和高程控制网，确定控制点平面坐标和高程，建立全国、全测区的统一坐标 系。在此基础上再进行细部测绘和具体建（构）筑物的施工测量。只有这样，才能保证全国各单位 各部门的地形图具有统一的坐标系统和高程系统。减少控制测量误差的积累，保证成果质量。第二项原则是对具体工作而言。对测绘工作的每一个过程、每一项成果都必须检核。在保证前 期工作无误条件下，方可进行后续工作，否则会造成后续工作的困难，甚至全部返工。只有这样， 才能保证测绘成果
8、的可靠性。5.2、地形图的测绘为了保证全国各地区测绘的地形图能有统一的坐标系，并能减少控制测量误差积累，国家测绘 局在全国范围内建立了能覆盖全国的平面控制网和高程控制网。在测绘地形图时，首先应在测区范围内布设测图控制网及测图用的图根控制点。这些控制网应 与国家控制网联测，使测区控制网与国家控制网的坐标系统一致。图根控制点还应便于安置仪器进 行测图。如图3中，A、B、C、D为图根控制点，A、B点只能测山前的地形图，山后要用C、D点测量。 地物、地貌特征点也称为碎部点，地形图碎部测量中大多采用极坐标法，设地面上有三个点A、B、C其中A、B为已知点，现要测定C点的平面坐标和高程。将仪器架在B 点，测
9、定水平角P,量测BC的距离和高差，即可得到C点的平面位置和高程。所以测角、量边、测高 程是测量的基本工作。图 3 图根点的选取5.3、施工测量 施工测量包括对建（构）筑物施工放样、建（构）筑物变形监测、工程竣工测量等。施工测量的首要工作也是要做好控制点布测。只有这样才能保证将设计的建（构）筑物位置正确地测设到地 面上，作为施工的依据。六、数据采集6.1、作业组织（1）外业数字测图一般以所测区域（测区）为单位统一组织作业和组织数据。当测区较大或有条件 时，可在测区内按自然带状地物（如街道线、河沿线等）为边界线构成分区界限，分成若干相对独立 的分区。（2）各分区之间在数据采集和处理时不应存在矛盾，
10、避免造成数据重叠或漏测。（3）当有地物跨越不同分区时，该地物应完整的在某一分区内采集完成。6.2、准备工作（1）每日施测前，应对控制点数据进行检校，并应对全站仪与电子手簿或电子平板的连接、测图 软件或数据采集软件及其全部的通讯连接进行试运行检查，确保无误方可使用。（2）一般应在每日施测前、后记录有关的控制点坐标数据。（3）各小组安排专人对仪器进行收发、充电等。6.3、仪器设置及测站定向检查（1）仪器对中偏差不大于5mm,（2）以较远一测站点（或其他控制点）标定方向（起始方向），另一测站点（或其他控制点）作为检核， 算得检核点平面位置误差不大于0.2*M*10-（m） （M为测图比例尺分母）（3
11、）检查另一测站点（或其他控制点）的高程，其较差不应大于1/6等高距。（4）每站数据采集结束时应重新检测标定方向，检测结果如超出 2）, 3）两项所规定的限差，其检 测前所测的碎部点成果须重新计算，并应检测不少于两个碎部点。6.4、数据采集（1）点状要素（独立地物）能按比例表示时，应按实际形状采集，不能按比例表示时应精确测定其 定位点或定线点。有方向性的点状要素应先采集其定位点，再采集其方向点（线）。（2）具有多种属性的线状要素（线状地物、面状地物公共边、线状地物与面状地物边界线的重合部 分，只可采集一次，但应处理好多种属性之间的关系（3）线状地物采集时，应视其变化测定，适当增加地物点的密度，以
12、保证曲线的准确拟合。（4）碎部点采集与控制测量同时进行时，碎部点坐标应以经平差后的控制点坐标计算得到，当控 制测量成果检核超限时，测量控制点应重测，且重新计算碎部点坐标。6.5、要素内容的取舍地物地貌的各项要素的表示方法和取舍原则，除按 GB/T 7929-1995 有关规定执行外，还应遵守 下列有关规定。（1）各类建筑物、构筑物及主要附属设施数据均应采集。房屋以墙为主，临时性建筑物可舍去。 对 居民区可视测图比例尺大小或需要适当加以综合。建筑物、构筑物轮廓凸凹在图上小于 0.5 mm 时， 可予以综合。（2）地上管线的转角点均应实测，管线直线部分的支架线杆和附属设施密集时，可适当取舍（3）水
13、系及附属物，应按实际形状采集。水渠应测记渠底高程，并标记渠深;堤、坝应测记顶部及 坡脚高程;泉、井应测记泉的出水口及井台高程，并测记井台至水面深度。（4）地貌一般以等高线表示，特征明显的地貌不能用等高线表示时，应以符号表示。山顶、鞍部、 凹地、山脊、谷底及倾斜变换处，应测记高程点。（5）露岩、独立石、梯田坎应测记比高，斜坡、陡坎比高小于1/2 基本等高距或在图上长度小于5 mm 时可舍去。当坡、坎较密时，可适当取舍。（6）一年分几季种植不同作物的耕地，以夏季主要作物为准;地类界与线状地物重合时，按线状地 物采集。（7）居民地、机关、学校、山岭、河流等有名称的应标注名称。6.6、数据读取数据采集
14、时，水平角、垂直角读记至度盘最小分划，规标高量至厘米，测距读数读记至毫米， 归零检查和垂直角指标差不大于1。七、地形图碎步测量要点7.1、外业地形测量1:500的地形图方法如下：（1）对于小于0.5M的一般地物可以合理取舍，四点房屋一般是打三个角点或是两点房屋长边 和房宽，多点房屋打点就要看能不能画出来，打几个关键的房角再用刚尺量边长。（2）对于陡坎形状变化的地方要打点，对于很直的陡坎要每隔15-20米打一点，而且要在打点 的地方要量取坎高，太高的陡坎无法量取要在坎下打点高程。（3）对于斜坡和陡坎相似，但是要在斜坡顶上和坡底各打上下两排点。注意区分陡坎和斜坡， 陡坎是坎上和坎下的图面投影宽度小
15、于2MM （即实际1M），反之图面投影大于2MM的要画为斜坡。（4）在平原地区地形较简单，但主要沟坎不可漏测，因地势较平坦高程点可以稀一些，（5）在测山区地形时，但并不是点越多越好，在山脊处要在山脊线上打一点，要在山脊线的 两边各打一点，对于无法确定山脊线位置的要多打几个点。此外最重要的就是要记住要在坡度变化 的线上，每隔10-20米打一点地形。保证山谷线等地性线上有足够的点，这样画出的等高线才想且 不变形。同时还有注意以下几点：（1）在碎步测量支站时，有时站支的太远，定向要跑很远，为了避免这样，你可以一下支出 两站，让两站较进，一个做摆站点，一个做定向点。（2）有些全站仪，如苏一光，在换电池后须重新定向，但跑尺的正在另一个山上或很远，再 去定向很费时费事，你除了可以在搬站时换电池，还可以在电池快没电之前，先测一个点，然后换 下电池，再用测的这个点定向，问题就解决了。（3）提醒各位搞外业的朋友，在打点的时候要通报测站镜高是否改变，有多高。（4）测量员要对各种地形地物有一个总体概念，知道什么地物由几个点画出，一般点状地物 一个点， 线状地物两个点， 圆形建筑物三个点， 矩形建筑物四个点 这也是对测图软件的熟 悉程度。（5）碎步草图，在山区要和地形联系起来。房屋相对位置要画好，这样回去后便于处理内业 和查错。有写地物如电杆、井盖、可提出单独画，会使草图清晰不乱。目前野外测量成
