工程测量 地形图矢量化 毕业设计（v1.0.3版 更新版式优化）

2013届毕业设计（论文）

论文题目：长丰县地形图的扫描与数字化成图 作者姓名：______________ 系 部：工程测量____________ 专业班级：测量__________ 指导老师：罗胜飞____________

2016年x月x日

摘要

数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。在航空摄影测量学方面,地形图的成图方法已从模拟摄影测量、解析摄影测量发展到目前的数字摄影测量。本次设计的主要内容是：首先、先对本地区进行平面控制测量，将采用D级和E级静态GPS测量方法，高程控制测量采用四等水准测量方法。其次、通过飞机用航摄仪对测区进行航空摄影,获得该地区的航空摄影像片，然后通过全数字摄影测量系统和加密软件在室内进行像片控制点的加密，如果出现漏测和未能识别的地物和地貌就必须进行必要的补测；最后按照《图式》、《规范》的规定对采集的矢量数据进行编辑成正式地形图成果。最后上交整个过程中每一步的原始资料和成果资料。

关键词：数字摄影测量 航空摄影测量

ABSTRACT

Digital photogrammetry is the basic principle of measurement based on digital imaging and photography, computer technology, digital image processing, image matching, pattern recognition and multi-disciplinary theories and methods to extract the photo on the geometrical and physical information as digital expression the photogrammetry learn subdiscipline. Aerial photography, surveying, mapping of the topographic map from analog photogrammetry, analytical photography measurements to the current digital photogrammetry. The design of the main elements are: first horizontal control measurements in this region, will use the D and E static GPS measurement methods, elevation control measure fourth-leveling. Followed by the aircraft The aerial survey area aerial photography, aerial photography photo for the region, and then by full digital photogrammetry the system and encryption software in the indoor photo control point encryption, if there is leakage measurement and failed to identify the surface features and landscapes must be necessary and supplementary; compiled into the official topographic maps of the outcome of vector data collected in accordance with the provisions of the \the raw data and results data.

Keywords：Digital photogrammetryAerial photographic survey

湖南有色金属职业技术学院

目录

1 概述 ................................................... 1

1.1 测区基本概况 ............................................... 1

1.2主要工作内容 ............................................... 3 1.3执行技术标准 ............................................... 3 1.4成图规格及主要技术规定 ..................................... 4

2 平面控制测量 ........................................... 6

2.1 GPS控制测量 ............................................... 6 2.2 控制点的观测与计算 ......................................... 7

3 高程控制测量 .......................................... 10

3.1 观测技术要求 .............................................. 10

3.2四等水准测量要点 .......................................... 10 3.3四等水准测量的方法 ........................................ 10 3.4 计算要求 .................................................. 11

4 航测数字化地形图测绘 .................................. 12

4.1 航空摄影 ................................................. 12 4.2 像片控制测量 ............................................. 13 4.3 空三加密 ................................................. 15 4.4 DOM的制作 ............................................... 17 4.5 航测内业数据采集 ......................................... 18 4.6 外业调绘 ................................................. 20 4.7 地形图编辑 ................................................ 22

5. 数字高程模型 ......................................... 24

5.1数字高程模型数据的获取 .................................... 24 5.2数字高程模型生成 .......................................... 24

6 质量保证措施 .......................................... 24 7上交成果资料 .......................................... 25 8 参考文献及资料 ........................................ 26 附录： .................................................. 26

1 概述

1.1 测区基本概况

长丰县位于安徽省中部，合肥市北部，东经116°52′-117°26′、北纬31°55′-32°37′。东与定远县、肥东县接壤，北与淮南市交界，西与寿县、肥西县毗连，南与合肥市庐阳区、新站综合开发实验区为邻。总面积1938平方千米。 全县辖9个镇、6个乡：水湖镇、庄墓镇、杨庙镇、吴山镇、岗集镇、双墩镇、下塘镇、朱巷镇、罗塘乡、义井乡、陶楼乡、造甲乡、杜集乡、左店乡，以及1个省级开发区（双凤开发区）和一个新区（合肥北城新区）。地处江淮丘陵北缘，地势东、南部稍高，西部较低，平均海拔50米。西部的瓦埠湖畔和东北部的高塘湖畔属淮河滩地平原。横贯县境中南部的江淮分水岭将全县分为长江、淮河两大水系，南水入江，北水归淮。属亚热带季风湿润气候，年平均气温15℃，年平均降雨960毫米，年平均日照2160小时，年平均无霜期224天。由于是丘陵地带，地势和天气比较适合航空摄影测量。

1

图1 长丰县航摄范围示意图

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1.2主要工作内容

1、D、E级GPS控制测量； 2、四等水准测量；

3、 1∶1000航测数字化地形图测量； 4、 1∶1000航测数字高程模型测量；

1.3执行技术标准

表1 技术依据

序号 1 2 3 4 标准名称 《全球定位系统城市测量技术规程》 《航空摄影技术设计规范》 《城市测量规范》 《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》 标准代号 CJJ73-97 GB/T19294-2003 CJJ8-99 GB/T7929-1995 5 《1：500、1：1000、1：2000航测内业规范》 GB7930-87 6 7 《数字测绘产品检查验收规定和质量评定标准》 地球空间数据交换格式 1：500、1：1000、1：2000 地形图航空摄影测量数字化测图规范 国家测绘局《GPS辅助航空摄影技术规定(试行）》 国家三、四等水准测量规范 数字测绘产品质量要求第1部分: 数字线划地形图，数字高程模型质量要求 《1：500、1：1000、1：2000航测外业规范》 GB/T18316-2001 GB/T 17798—1999 8 GB 15967—1995 9 10 — GB 12898—91 11 GB/T17941.1—2000 12 GB7931-87 3

13 14 15 16 17 18 《测绘产品检查验收规定》 《测绘产品质量评定标准》 《1：500、1：1000、1：2000地形图数字化规范》 《数字地形图系列和基本要求》 《1：500、1：1000、1：2000地形图要素分类与代码》 乙方技术设计书（经甲方批准） CH1002-95 CH1003-95 GB/T17160—1997 GB/T18315—2001 GB/T1804—93 —

1.4成图规格及主要技术规定

1.4.1 平面坐标系统及高程基准 平面坐标系统

采用1980西安坐标系，中央子午线为117°，按3°分带，1:1000地形图可视需要而采用地方中央子午线。

高程基准

采用1985国家高程基准。平原、微丘区、重丘、山区基本等高距为1米。 1.4.2成图比例尺

本测区成图比例尺为1：1000。 1.4.3 主要精度指标 1.4.3.1平面控制

此次平面控制测量将采用GPS D、E及测量，D级为测区首级平面控制网，E级为次级平面控制网，D级GPS网平均长度以3—5KM为宜，E级GPS网每平米公里1—2个埋石点为宜。D级GPS点必通视，E级GPS要成对通视。具体精度要求如下表：

级别 相邻点基线分量中误差 水平分量/mm D 20 垂直分量/mm 40 相邻点间平均距离km 3-5 4

E 20 40 ＜3 1.4.3.2高程控制

高程控制将采用四等水准测量方法，由于本测区地形复杂，可能四等水准实测有难度。故：四等水准可布设成结点网、附和水准路线、特殊情况下可布设成水准支线或使用GPS网高程拟合方法。具体精度如下表：

四等水准水准附和路线或环线长度 ≤80km 各精度要结点点距离 ≤30km 求 支线长度 ≤20km 每公里中误差 ≤10mm

1.4.3.3地形测图 1.平面位置精度如下表：

地形图比例尺 平地、丘陵地 山地、高山地 1:1000 0.6m 0.8m 2．高程精度如下表：

1:1000地形图 平地 丘陵地 山地 高山地 注记点 0.3m 0.5m 0.7m 1.5m 等高线 0.5m 0.7m 1.0m 2.0m 注：特殊困难地区可放宽至1.5倍。

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2 平面控制测量

2.1 GPS控制测量

2.1.1选点

1、观测站(即接收天线安置点)应远离大功率的无线电发射台和高压输电线以避免其周围磁场对GPS卫星信号的干扰。接收机天线与其距离一般不得小于200m；

2、观测站附近不应有大面积的水域或对电磁波反射(或吸收)强烈的物体，以减弱多路径效应的影响；

3、观测站应设在易于安置接收设备的地方，且视野开阔。在视场内周围障碍物的高度角，一般应大于10°～15°，以减弱对流层折射的影响；

4、观测站应选在交通方便的地方，并且便于用其它测量手段联测和扩展； 5、对于基线较长的GPS网，还应考虑观测站附近具有良好的通讯设施(电话与电报、邮电)和电力供应，以供观测站之间的联络和设备用电；

6、点位选定后(包括方位点)，均应按规定绘制点位注记，其主要内容应包括点位及点位略图，点位的交通情况以及选点情况等。 2.1.2埋石

所有GPS控制点按“摄影测量规范”要求制作，标石埋设时应高出地面2-4cm，不得超过；点位标石应埋设在土质坚实的地方，漆注记点名；点位选在道路铺面上或山区固定、坚硬岩石上时，可以用直径不小于12mm、长度不小于15cm顶端带有“十”字中心标志的特制钢钉代替。所有GPS点都要求绘制点之记。点之记的栓距一般应有三个方向，距离在50米以内的应量取至0.01米；大于50米时，量至0.1米；无固定地物时，可只绘略图，不量栓距。点位说明栏内应注意说明该点座落在市（县）、乡、村的名称及大体位置。在实地标注栓距和点号时，应书写正规。

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2.2 控制点的观测与计算

2.2.1 一般规定

1、平面控制测量采用GPS测量方法进行。测区联测至少3个以上三等（或GPS网C级以上）的国家控制点作为起算点，联测高等级控制点的坐标系统为1980西安坐标系；已知控制点力求均匀分布，尽量保证在本项目起点处与终点处及线位中间处与国家高等级控制点联测。 2、采用GPS网平差软件进行平差。

2.2.2 GPS控制测量技术要求

1、接收机的检验：GPS测量使用双频接收机，施测前GPS接收机要进行一般检视和通电检验。GPS控制点的精度应不低于“GPS测量规范”中各级GPS点的精度，GPS测量中四等控制测量固定误差应小于5mm ,比例误差系数应小于3mm/Km,一级控制测量固定误差应小于10mm，比例误差系数应小于3mm/Km。基线测量中误差应小于下列公式计算的标准差。计算GPS测量大地高差的精度时，固定误差和比例误差系数可放宽至2倍。

?=±a2?(b*d)2

式中：?——标准差(mm)；

a——固定误差(mm)；

b——比例误差系数(mm／km)；

d——基线长度(km)。

2.2.3、观测技术要求

1、GPS观测的技术应符合下表的规定，观测记录表格见附录B。

等 级 项 目 卫星高度角(°) 时段长度 静态(min) 快速静态(min) 平均重复设站数(次/每点) 四 等 ≥15 ≥60 ≥20 ≥1.6 一 级 ≥15 ≥45 ≥15 ≥1.4 7

同时观测有效卫星数(个) 数据采样率(s) GDOP ≥4 ≤30 ≤6 ≥4 ≤30 ≤6 2.2.5 计算要求

1、当网中有两个或两个以上已知点时，应计算闭合差，考虑起算数据误差的

影响，当检查数据不合格时，应对成果全面分析，另选已知点或对其中部分成果进行重测或补测。四等、一级平面控制测量计算采用严密平差法。

2 平差后提供最弱点点位中误差、最若相邻点边长相对中误差、单位权中误差、

测角中误差，附(闭)合导线提供角度闭合差、坐标闭合差、全长相对闭合差等精度数据。

3在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差，检查网内GPS网的内符合精度。无

约束平差合格后，进行二维约束平差。GPS测量计算进行下列检查并提交相应资料：

1) 同一时段观测数值的数据剔除率不宜大于10%。 2) 重复基线测量的差值满足下面公式规定:

ds≤22?

式中：ds——重复基线测量差值(mm)；

?——标准差(mm)。

3) 各级GPS网同步环闭合差符合下面公式规定：

WX、WY、WZ≤

2nn?W≤?

55 式中：n——环或附合路线边数；

?——标准差(mm)。

4) 各级GPS网异步环闭合环或附合路线坐标闭合差符合下面公式规定：

VX、VY、VZ≤

4n?V≤2n? 3式中：n——环或附合路线边数；

?——标准差(mm)。

5) 无约束平差中，基线分量的改正数绝对值满足下面公式规定：

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V?X、V?Y、V?Z≤3?

式中： ?——标准差(mm)。

6) 约束平差中，基线分量的改正数与经过粗差剔除后的无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值满足下面公式规定：

dV?X、dV?Y、dV?Z≤

4? 3式中： ?——标准差(mm)。 2.2.6地形图数字化的方法 主要有一下两种： 1.数字化仪法：

即使用数字化仪采用手扶跟踪法对原有纸质图件进行数字化。

用数字化仪录图的原理是将图纸平铺到数字化板上，然后用定标器将图纸逐一描入计算机，得到一个以.dwg为后缀的图形文件，这种方式所得图形的精度较高，但工作量较大，尤其是自由曲线（如等高线）较多时工作量明显增大。

2.扫描矢量化法：

用扫描矢量化软件录图的原理是先将图纸通过扫描仪录入计算机，以.BMP、.GIF、.TIFF等为后缀的光栅图像文件存放在计算机里,再利用扫描矢量化软件提供的一些便捷的功能，对该光栅图像进行矢量数字化，最后可以转换成为一个以.dwg为后缀的图形文件。 其矢量方式又分为：

（1）人工矢量化：人工使用鼠标逐一对栅格图像中的元素进行矢量化。其特点是工作量大，效率较低，但对图像中的字符和独立符号的识别准确率高，对象连续性、一致性较好。

（2）自动矢量化：计算机自动识别栅格图像中的元素进行矢量化。其特点是速度快，效率高，但对图像中的字符和独立符号的识别准确率低，对象连续性、一致性不是太理想。 这种方式所得图形的精度因受扫描仪分辨率和屏幕分辨率的影响会比数字化仪录入图形的精度低，但其工作强度较小，方法要简便一些。

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3 高程控制测量

3.1 观测技术要求

水准测量观测的主要技术要求应符合下表要求：

测量等级 仪器类型 水准尺类型 视线长 前后视较(m) 差(m) 前后 累积差(m) 四等 DS3 双面 ≤100 ≤5 ≤10 视线离地面最低高度 (m) ≥0.2 基辅面读数差 (mm) ≤3.0 ≤5.0 基辅面高差较差(mm)

3.2四等水准测量要点

1）水准尺四等水准测量时使用双面水准尺，每次观测时使用两把尺子，称为一对，每根水准尺一面为红色，一面为黑色。一对水准尺的黑面尺底刻画都是零，而红面尺一根尺底刻画为4.787m（即K1=4.787,可将此尺编号为1号尺），另一根尺底刻画为4.687m（即K2=4.687，可将此尺编号为2号）。无论往返测，可先将1号尺作为第一个后视的起点。使用时1，2号尺不能随便换位；使用前要仔细认真观察水准尺的刻画。

2）尺垫 1、尺垫要踩实，当没读完后视时，尺垫不能动。 2、已知点和待求点上不能放尺垫。

3）技术要求 1、视线长度：不超过100m。即水准尺到水准尺距离不能超过100m。 2、每测站前后视距差不能超过5米 3、每站累计视距差不能超过10米 4、视线高于地面0.2m 5、同一尺黑面、红面读数差不超过3毫米 6、每测站黑面、红面所测高差的较差不超过5毫米。

3.3四等水准测量的方法

四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。

1) 一站观测顺序 ① 在测站上安置水准仪，后视水准尺黑面用上、下视距丝读数，记入表7-12中(1)、(2)位置旋转微倾螺旋，使管水准气泡居中（我们使用的是自动安平的水准仪，只要按下安平按钮，若十字丝晃动，说明补偿器正常就可以了），用中丝读数，记入表7-12中(3)位置 ② 前视水准尺黑面，用上、下视距丝读数，记入表7-12中(4)、(5)位置; 用中丝读数，记入表7-12中(6)位置 ③ 前视水准尺红面，旋转微倾螺旋，使管水准气泡居中（我们使用的是自动安平的水准仪，只要按下安平按钮，若十字丝晃动，说明补偿器正常就可以了）用中丝读数，记入表7-12中(7)位置 ④ 后视水准尺红面，

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旋转微倾螺旋，使管水准气泡居中用中丝读数（我们使用的是自动安平的水准仪，只要按下安平按钮，若十字丝晃动，说明补偿器正常就可以了），记入表7-12中(8)位置。以上观测顺序简称为后、前、前、后。

2) 一站计算与检核(每站测完8个数据后,马上就算,某项不合格马上调整重测) ① 视距计算与检核后视距离(9)= ｜(1)-(2)｜X100 ;(绝对值乘100) 前视距离(10)= ｜(4)-(5)｜X100;(绝对值乘100) 计算前、后视距差(11)： (11)=(9)-(10)四等水准，(11)不超过5m。计算前、后视视距累积差(12)： (12)=上站(12)+本站(11)四等水准，(12)不超过10m。

② 水准尺读数检核同一水准尺黑面与红面读数差的检核： (13)=(6)+K-(7) (14)=(3)+K-(8) K为双面水准尺的红面分划与黑面分划的零点差本例，106尺的K=4787mm（相当于我们说的1尺的K1），107尺的K=4687mm（相当于我们说的2尺的K2）三等水准，(13)、(14)不超过2mm；四等水准，(13)、(14)不超过3mm。 ③ 高差计算与检核按前、后视水准尺红、黑面中丝读数分别计算一站高差：黑面高差(15)={(3)-(6)} 红面高差(16)={(8)-(7)} 红黑面高差之差(17)=(15)-{(16)±0.1}=(14)-(13) 对于三等水准，(17)不超过3mm，对于四等水准，(17)不超过5mm。红、黑面高差之差在容许范围以内时，取其平均值作为该站的观测高差： (18)= {(15)+(16)}/2

3.4 计算要求

四等水准测量数据处理结果精度指标如下表：

测段往返测高差不符值 测段左右路线高差不符值 附和线或环线闭合差 ≤±20√k ≤±14√k ≤±20√k 注：k表示路线或测段长度，单位为km。

采用南方平差易软件进行平差计算。平差结果应达到四等水准测量精度指标，即每千米测量的高程中误差小于等于10.0mm。

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4 航测数字化地形图测绘

本次航摄成图的作业流程如下图所示： 航空摄影 航空摄影像片控制测量 空三加密 内业地形图数据采集 DOM制作 外业调绘、房檐改正、高程测量等4.1 航空摄影 1:1000地形图数据编辑 建立数字高程模型 成果整理、检查、验收、交付 4.1.1 摄影航高和比例尺 本次航摄比例尺分别为：1：1000 4.1.2质量控制与保障 （1）航摄质量控制与保障

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1、像片重叠：航向重叠度一般不小于60%，个别最小不小于56%。旁向重叠度不小于30%，个别最小不小于13%。不能满足时应重摄。

2、像片倾斜角：不大于2度。不能满足时应重摄。

3、像片旋偏角：像片旋偏角不大于6°。不能满足时应重摄。 4、航线弯曲度：航线弯曲度不大于3%。不能满足时应重摄。

5、航高保持：当同一航线上相邻像片的航高差大于20m，最大航高与最小航高之差大于30m、或当同一分区内实际航高与设计航高之差大于设计航高的5%时，应根据具体情况进行重摄或补摄。

6、测区、分区图廓覆盖保证：航向覆盖超出摄区边界线不少于一条基线（2片）、旁向覆盖超出摄区边界线不少于像幅的50%。不能满足时应重摄。

（2）漏洞补摄：

1、航摄过程中出现的相对漏洞和绝对漏洞应及时补摄。

2、对不影响内业加密模型连接的相对漏洞，可直接在漏洞处补摄，补摄航线的长度应超出漏洞之外一条基线。

（3）航摄成果的检查与提供

1、航摄成果应按航摄质量的要求，对全部成果资料逐项进行认真检查，并详细填写有关记录。

2、确认航摄成果合格后方可提供使用。

4.2 像片控制测量

为保证本次成图的精度，在1：1000航测成图作业过程中，本工程项目像片控制测量平地、微丘地采用综合法全野外布点方案，隔片布点。重丘、山地采用平高区域网布点的布设方案。具体为：航向不超过6条基线，旁向不超过2条航线，按照平高区域网布点要求在标准点位布设像控点。当只有一条航线时，按单航带布点，采用分段6点法布设。

4.2.1像控点的基本要求 （1）点位要求

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1、像片控制点点位一般应尽量布设在航向及旁向六度重叠范围内。两条航线不能共用时，则应分别布点。

2、像片控制点的选取，其目标影像应清晰、易于判别，当目标与其它像片条件矛盾时，着重考虑目标条件。

（2）选点及刺点要求

像控点目标应选刺在影像明显的线状地物交角(交角应在30°～150°之间)，小于实地0.2m的点状地物中心等处。高程急剧变化的斜坡不宜作为选刺点目标。当控制点刺在植被、高出地面或陡坎等地物边缘时，应量注其点位至地面的比高，比高量至0.Olm，并说明点位刺在何处，高程测至何处，注记在像片背面。对野外像控点的选刺。像控点点位在选刺的同时，应以适当的临时标记于实地点位，以便进行外业检查。

1、整饰要求

像片平高控制点在像片正面用直径为7mm圆圈表示，其符号、点名、高程注记用红色。

像片背面实地绘制刺点略图，说明刺点位置，刺点者、检查者及日期，略图大小为2cm32cm，符号大小与像片正面相同。

2、编号要求

平高控制点一律采用航线号加点的顺序号前冠英文字母方法编号，平高点前冠P，如：P01001，即表示第一条航带的第一个像控点。

4.2.2像片控制点的GPS外业联测

（1）采用GPS-快速静态进行像片控制点的联测，提供三维坐标。

（2）平面控制点对最近基础控制点的平面位置中误差不超过地物点平面位置中误差的1/5；高程控制点对最近基础控制点的高程中误差不超过基本的1/10.

（3）观测要求： 卫星截止高度角≥15°； 流动站观测卫星数≥5； 卫星几何图形强度因子PDOP<6； 采样间隔为10秒；

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基准站电台与流动站电台频率保持一致； 流动站的对中杆必须扶正，圆气泡应居中。

（4）刺点的位置应避免在高层建筑物的楼角，因为高层建筑物与地面的高差大，对GPS高程精度的影响很大。平高点尽量刺在矮墙、低房、平地上，高程点、检查点刺在空旷的平地上，以便于观测和高程精度的提高。当点位选在高出或低于地面的地物上时，比高测量用钢尺，量至0.01米。所有的点位应避开高大的楼群，高压电线，发射塔，高大树木等对GPS信号接收有影响的地方，点的位置还应有利于交通及人员和仪器设备的作业。

4.3 空三加密

空中三角加密测量采用数字摄影测量工作站进行数据观测，利用平差软件进行平差解算。

通过空三加密过程，对于内业检核无误的外业像控成果，直接使用外业测量数据提供下工序使用，对于外业无法获得的像控成果，使用空三加密后的成果资料提供下工序使用，对于空三加密过程中发现的精度超限点位，在确认外业成果有误的的情况下，若像控点位于加密区内部，可以舍去。

精度指标：

a、影像上选点转位误差不超过0.06mm；

b、像点坐标的量测采用一人单测切读两次取中数。两次读数之差，坐标x，y不大于0.05mm；左右视差和上下视差不大于0.03mm；自由图边应对测，对测的x，y，左右视差，上下视差不得超过0.06mm。

c、相对定向： 模型连接较差

△S≤0.062m210

m?f?3△Z≤0.042bm210

?3 式中：△S：平面位置较差，单位：米;

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△Z：高程较差，单位：米； m：像片比例尺分母； f：摄影仪焦距，单位：毫米； b: 像片基线长度，单位：毫米。 残余上下视差△q

标准点＜0.02mm 检查点＜0.03mm

d、内定向精度：0.015mm；

e:绝对定向：基本定向点残差、多余控制点的不符值及公共点的较差不得大于下表的规定。

精度要求 数据类别 平面(mm) 地形类别 基本定向点 平坦地区 多余控制点 公共点较差 基本定向点 丘陵地 多余控制点 公共点较差 基本定向点 山地 多余控制点 公共点较差 基本定向点 高山地 多余控制点 公共点较差 --- --- --- --- --- --- 0.40 0.70 1.10 0.40 0.70 1.10 --- --- --- --- --- --- 0.26 0.40 0.70 0.40 0.60 1.00 高程（m） 计算过程中出现的超限和错误，应认真分析、然后正确计算出正确结果。

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表示。

（5）地貌及植被

对乱掘地可不调绘具体内容，以内业测绘为准。外业应调绘植被的种类及范围并配置符号，园地、经济类作物需调绘作物名称，按《图式》有关要求配以文字注记表示。同一地段生长有多种植物时，可按经济价值和数量适当取舍，符号配置不得超过三种(连同土质符号)。

（6）注记

注记是地形图的重要内容之一。要求对各种名称注明注记，准确注出。调绘时名称不能随意简化，要按习惯简化名称调注。注记的排列形式按图示要求标注。

（7）境界：县以上境界实地调查。 （8）其它

对航内的差、错、漏，外业调绘能处理的一定要处理清楚。对航摄漏、新增地物、地貌要实测补绘。对于施工区域地物以调绘当时建设现状为准。

5 、像片调绘注意的几个事项

（1）、调绘片的划分不分割重要工业设施和密集居民地,不顺延线状地物和压盖点

状地物。

（2）、相邻图幅之间认真接边,不一致的地方作业员协商解决,重大问题（如村名、

地下管线、境界等）必须到现场解决。

（3）、符号的使用符合《地形图图式》的规定，不使用不规范的符号和语言。

4.7 地形图编辑

1、按照《地形图图式》的规定和样图标准、国标分类与代码，对测图提供的图幅数据进行修编和调整，经线型解释、符号填充、文字注记、图外整饰、图幅接边完成地形图编辑，经自查自校，回放纸图和提供数据交检查员进行检查，经修改直至满足成图要求。

2、成图数据格式dwg，图幅文件命名与图号一致。

3、成图规格：以分幅提供的图廓点坐标为依据绘制图廓，图外整饰规格以图式样

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图为准。

4、各类要素线粗与图上基本线划宽“ 0.15mm ”一致的，按“0”线宽编辑，大于图上“ 0.15mm ”线划宽度的按图式规定线宽编辑。图上基本点大0.3 mm。图上不应相交的符号间距离不能小于 0.3 mm 。应相交的成图要素数据要实交表示。薄膜图按图式规格打印成图。

5、地物、地貌间相互关系参照《1：500 1：1000 1：2000 地形图图式符号配合示例》编辑，彩色成图，所有成图内容应满足色层正确，线型完整，相互关系合理，不同符号间不互相压盖，高程点图面放置有困难时可采用遮盖方式，不得以全选方式处理。

6、凡外业提供有测量坐标的各类外业测量点应按坐标生成图上点位，按图式规格表示。

7、除能明显判定的不规则房屋外，房屋均应作正交处理。二层以上房屋注记层次。 8、电力线连通表示，遇稠密居民地时可间断表示，但连线走向应表示清楚。 9、等高线编辑应满足图面光滑自然，等高线赋相应高程值。

10、双线表示的水渠、大车路、乡村路图上不等宽的地方可取平均宽度表示。凡外业测量有宽度的符号按外业提供的尺寸编辑。

11、坟地能独立表示的逐个表示，面积较大时按测量范围散列配置，按外业调绘标注坟头个数。

12、植被以符号填充表示，当图上面积大于5cm35cm时间距放宽一倍。 13、所有图幅应在测图已接边的基础上严格细接，接边时凡直线表示的地物接边后仍应保持直线特征，其它要素接边后应满足相互关系合理。

14、图内所有文字、符号、数字注记应与下图廓线垂直。图内左上角标注统一制作的坐标北符号。

15、检查验收：各级检查人员应对所有成图内容作100%的检查，直至修改合格，满足成图要求。室级应及时检查作业员第一幅图的图面和数据，以便发现和处理认识不一致的问题。

编辑好的地形图以DWG格式的图形文件存放在指定目录下，并作好备份。

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5.数字高程模型

建立数字高程模型首先按照一定的数据采集方法，在测区内采集一定数量的离散点的平面位置和高程，以这些控制点为网络框架，用某种数学模型拟合，内插大量的高程点，以便获得符合要求的DEM.具体步骤如下：

5.1数字高程模型数据的获取

1、由现有的地形图采集如格网读点法、数字化仪手扶 跟踪及扫描仪半自动采集然后通过内插生成DEM等方法；

2、由摄影测量方法采集根据航空或航天影像，通过摄影测量途径获取,如立体坐标仪观测及空三加密 法、解析测图、数字摄影测量等等；

3、野外实地测量例如用GPS、全站仪 、野外测量等； 4、由遥感系统直接测得。

5.2数字高程模型生成

通过对采集的数据进行预处理，然后用数学方法拟合，内插大量高程点，以得到需要的DEM。

数据预处理包括：1、格式转换；2、坐标系统变换；3、数据编辑；4、栅格数据转换为矢量数据；5、数据分块；6、子区边界的提取。

数字高程模型数据内插方法：1、移动曲面拟合法；2、线性内插；3、双线性多项式内插法；4、多面函数法DEM内插。

数字高程模型数据存储：1、DEM数据文件的存储；2、地形数据库；3、DEM数据的压缩

6 质量保证措施

1、明确规定项目部各级人员的岗位职责，配备充足的人力资源和设备资源；

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2、人员培训。在作业前对参加本工程的所有人员进行培训，学习本测区技术设计书，确保所有人员能掌握自己在本测区岗位上的技术要求；

3、内业和外业开始时，检查员要检查使用仪器、设备是否检定有效期内，如果超出有效期，不能投入使用。定期检查仪器，使投入本工程的仪器始终处于良好地运行状态。检查员在检查质量时必须检查仪器的稳定性记录；

4、开始的第一个控制点、第一条水准路线、第一个幅图等，第一的作业检查、总结必须要正确，举一反三。发现问题及时提出纠正措施，预防再发生，并推广先进的作业方法；

5、建立各道工序自检互查和各级检查制度，配备的检查人员在每道工序跟踪检查，逐级进行过程把关，提高产品质量。每道工序均须进行100%的自检互查，成果资料合格后，然后交项目检查员进行全面地检查。成果合格后交给用户使用。

7上交成果资料

1、 GPS测量观测手簿、四等水准观测数据。

2 、 像片控制片、像片调绘片（采用航测法的）、内业空三加密资料。 3 、 基础控制点平面、高程平差计算资料。 4 、 基础控制点成果表及点之记，图根点成果表。 5 、 基础控制点平面联测展开图。

6 、测区1∶1000地形图分幅图及图幅接合表。

7 、 技术文件汇编（设计书、技术总结、检查报告、仪器鉴定资料）。 8 、1∶1000地形图分幅图数据（DWG格式）及上述成果资料。

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8 参考文献及资料

1、 黄世德编著 航空摄影测量学。 北京：测绘出版社，1987 2、 袁修孝 GPS辅助空中三角测量及应用。 北京：测绘出版社，2001 3、张祖勋等编著 数字摄影测量学 武汉：武汉测绘科技大学出版社，1996 4、《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影规范》（GB6962-2005）; 5、《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量内业规范》（GB 7930-87）； 6、《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量外业规范》（GB 7931-87）； 7、《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量数字化测图规范》（GB 15967-1995）； 8、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2001）； 9、《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》（GB/T7929-1995）； 10、《城市测量规范》（CJJ-8-99）；

附录：

高程测量方法

高程是高于或低于一个参考基准的一个垂直距离。虽然垂直距离可以参考任何一个

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基准，但是在测量上，这个参考基准一般使用的是平均海平面（MSL）。MSL被赋予一个0.000英尺或0.000米的高程，地球上所有其它点可以用高于或低于0的高程来描述。高程精确测出的永久点（水准点）被用于大多数区域的测量工作.在中国，利用青岛验潮站从1950年到1956年7年的观测数据处理】和平差，建立了56黄海高程系统。1987年，在依照了验潮站1952到1979年的观测资料后，这个基准被进一步精确——反映长时期海潮变化的85国家高程基准建立起来。虽然，严格说来，国家高程基准在特殊的点上与MSL并不恰好吻合，术语MSL一般还是用来描述它。MSL高程的赋值为0.000英尺或米，高程的差异【高差】可以由下列方法测得：

1.水准测量，直接测得垂直距离，水准测量是高程测量方法中精度最高、使用最普遍的方法

2.三角高程测量，利用测量竖直角和水平或斜距来测高程

3.视距高程测量，利用视距测量，使用工程经纬仪和水准尺；平板仪和照准仪和水准尺；或者自处理视距仪和水准尺测得垂直距离

4.气压水准测量，通过使用气压计测量不同站点大气压力的差值来测高程

5.重力水准测量，通过使用重力计测量不同站点的重力值差值来测高程，用于大地测量学的目的

6.惯性定位系统，含有一个惯性平台，具有三个互相垂直轴，其中一个是“向上”的，所以这个系统产生的输出其中一个就是高程。各自地，据相关报告，在60和100km的距离上，其精度能达到15到50cm，这种装置成本极高，只限于非常大的项目，这些项目地质、气象、授时、以及施特殊限制在传统方法上

7. GPS高程测量，它的参考面是地球椭球面，但是如果在测区有充分的高程点，可以修正至高程基准上来，在这种情况下，其高差的标准差能够达到0.053到0.094米。 水准测量

精度最高、使用最普遍的高程测量方法就是直接测垂直距离的水准测量方法。微差水准测量是利用测量者的水准仪和有刻度的尺来测定远距离的相隔点的高差。

例如，确定欲测关于点A的点B的高程，（如图1），A点的高程已知（BM点），在A和B点之间的中点处安置水准尺，分别以a和b代表在这两处水准尺上的读数。那么，仪器整平后的视线高程就是：HA + a。B点的高程可以由方程来确定

HB=HA + a － b

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除确定B点的高程之外，其它点的高程，低于视线的和水准仪可以看见的点，都可以以相似的方法得到。但是上面的一些术语需要提一下，a 被称为后尺读数，是一个放在已知高程点上的尺的读数，用来求得仪器视线的高程。b 被称为前尺读数，是一个放在转点、水准点、或者是临时水准点之上的尺的读数，用来确定该点的高程。HA + a 指的是仪器高度（HI），是过水准仪的视线的高程。由于大气折光的缘故，实际上视线是有些弯曲的，曲率和折光的影响可以被当作可忽略的值，不必加入球气改正，如果在实际工作中后视距和前视距是相等的。 三角高程测量

三角高程测量适用于困难地形，例如在山区，不能使用常规的微差水准测量。现代的三角高程测量方法是测量到未知点的斜距和垂直角，斜距由电磁波测距仪测得，垂直角（或天顶距）由经纬仪测得，或者利用整合了这两种仪器为一体的全站仪来测。全站仪包含了内置的微处理器，用来根据测得的斜距和垂直角计算和显示水平距离，这种后来的设备导致了三角高程测量被广泛用于多种高度测量工作，包括测绘等高线，三角高程测量的基本原理可以看图2。

当我们用α和S分别表示垂直角和水平距离时，A点和B点之间的高差为：

hAB=S3tanα+i – v

i 是A点上仪器中心的高度，v是B点上目标中心的垂直高度，垂直角为仰角时为正，俯角时为负天顶距总是正的，但是自然的当超过了90°时，它们将产生一个相反的结果。普通精度要求下，三角高程测量方法测高差水平距离不能超过300m，如果要求高的精度，则要相应缩短距离。因为超过300m时，地球曲率和折光影响必需考虑为了消除地球曲率和折光改正的不确定因素，垂直角观测时应采用在观测方向两端尽量同时相向观测的方法。这种观测称为垂直角对向观测。线两端正确的高程之差是计算得到的两高程值的平均值，不管计算有无考虑球气差.这里需要注意的是，测量者在水准测量工作中使用的是参考地球“平均”表面的正高，这个平均表面描述为MSL。然而，GPS方法给出的是地球椭球面到地面站的大地高。

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Methods of Elevation Determination

An elevation is a vertical distance above or below a reference datum.Although vertical distance can be referenced to any datum, in surveying, the reference datum that is universally employed is that of mean sea level (MSL). MSL is assigned a vertical value (elevation) of 0.000 ft or 0.000 m. All other points on the earth can be described by the elevations above or below zero.

Permanent points whose elevations have been precisely determined (benchmarks) are available in most areas for survey use. In China, 7 years of observations at tidal stations in Qingdao from 1950 to 1956 were reduced and adjusted to provide the Huanghai vertical datum

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of 1956. In the 1987, this datum was further refined to reflect long periodical ocean tide change to provide a new national vertical datum of 1985, according to the observations at tidal stations from 1952 to 1979. Although, strictly speaking, the national vertical datum may not precisely agree with the MSL at specific points on the earth’s surface, the term MSL is generally used to describe the datum.MSL is assigned a vertical value (elevation) of 0.000 ft or 0.000 m.Difference in elevation may be measured by the following methods:

1. Direct or spirit leveling, by measuring vertical distances directly. Direct leveling is most precise method of determining elevations and the one commonly used.

2. Indirect or trigonometric leveling, by measuring vertical angles and horizontal or slope distances.

3. Stadia leveling, in which vertical distances are determined by tacheometry using engineer’s transit and level rod; plane-table and alidade and level rod; or self-reducing tacheometer and level rod.

4. Barometric leveling, by measuring the differences in atmospheric pressure at various stations by means of a barometer.

5. Gravimetric leveling, by measuring the differences in gravity at various stations by means of a gravimeter for geodetic purposes.

6. Inertial positioning system, in which an inertial platform has tree mutually perpendicular axes, one of which is “up”, so that the system yields elevation as one of the outputs.Vertical accuracies from 15 to 50 cm in distances of 60 and 100 km, respectively, have been reported.The equipment cost is extremely high and applications are restricted to very large projects where terrain, weather, time, and access impose special constraints on traditional methods.

7. GPS survey elevations are referenced to the ellipsoid but can be corrected to the datum if a sufficient number of points with datum elevations are located in the region surveyed. Standard deviations in elevation differences of 0.053 to 0.094 m are possible under these conditions. Spirit leveling

The most precise method of determining elevations and most commonly use method is direct leveling or spirit leveling which means measuring the vertical distance directly. Differential

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leveling is used to determine differences in elevation between points that are remote from each other by using a surveyor’s level together with a graduated measuring rod. For example, to determine the elevations of desired point B with respect to a point of known elevation A (see Figure 1), the elevation of which (BM) is known to be above sea level, the level is set up at intermediate point between A and B, and rod readings are taken at both locations as a and b respectively. Then the elevation of the line of sight of the instrument (being horizontal) is known to be the line of sight of the instrument HA + a. The elevation of point B can be determined by equation

HB=HA + a － b

In addition to determining the elevation of point B, the elevations of any other points, lower than the line of sight and visible from the level, can be determined in a similar manner. But some terms should be mentioned from above. a is called Backsight (BS) which is a rod reading taken on a point of known elevation in order to establish the elevation of the instrument line of sight. b is called Foresight (FS) which is a rod reading taken on a turning point, benchmark, or temporary benchmark in order to determine its elevation. HA + a refers to the Height of Instrument (HI) which is the elevation of the line of sight through the level. Owing to refraction, actually the line of sight is slightly curved, the effects of curvature and refraction for the horizontal distance can be reduced to a negligible amount and no correction for curvature and refraction is necessary if backsight and foresight distances are balanced in practical operation. Trigonometric Leveling

Trigonometric leveling is used where difficult terrain, such as mountainous areas, precludes the use of conventional differential leveling. The modern approach is to measure the slope distance and vertical angle to the point in question. Slope distance is measured using electromagnetic distance measurers and the vertical (or zenith) angle using a theodolite, or the total station that integrate these two instruments into a single instrument. Total stations contain built-in microprocessors that calculate and display the horizontal distance from the measured slope distance and vertical height. This latter facility has resulted in trigonometrical leveling being used for a wide variety of heighting procedures, including contouring. The basic concept

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of trigonometrical leveling can be seen from Figure 2. When measuring the vertical angle α and the horizontal distance S is used, then the difference in elevation hAB between ground points A and B is therefore:

hAB=S×tanα+i – v

where i is the vertical height of the measuring center of the instrument above A and v is the vertical height of the center of the target above B. The vertical angles are positive for angles of elevation and negative for angles of depression. The zenith angles are always positive, but naturally when greater than 90° they will produce a negative result. Trigonometrical leveling method of determining difference in elevation is limited to horizontal distance less than 300 m when moderate precision is sufficient, and to proportionately shorter distances as high precision is desired. For the distance beyond 300 m the effects of curvature and refraction must be considered and applied. To eliminate the uncertainty in the curvature and refraction correction, vertical-angle observations are made at both ends of the line as close in point of time as possible. This pair of observations is termed reciprocal vertical-angle observation. The correct difference in elevation between the two ends of the line is the mean of the two values computed both ways either with or without taking into account curvature and refraction.The important notes should be mentioned here is that surveyors used to working with spirit levels have referenced orthometric heights (H) to the “average” surface of the earth, as depicted by MSL. However, the elevation coordinate (h) given by GPS solutions refers to the height from the surface of the ellipsoid to the ground station.

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of trigonometrical leveling can be seen from Figure 2. When measuring the vertical angle α and the horizontal distance S is used, then the difference in elevation hAB between ground points A and B is therefore:

hAB=S×tanα+i – v

where i is the vertical height of the measuring center of the instrument above A and v is the vertical height of the center of the target above B. The vertical angles are positive for angles of elevation and negative for angles of depression. The zenith angles are always positive, but naturally when greater than 90° they will produce a negative result. Trigonometrical leveling method of determining difference in elevation is limited to horizontal distance less than 300 m when moderate precision is sufficient, and to proportionately shorter distances as high precision is desired. For the distance beyond 300 m the effects of curvature and refraction must be considered and applied. To eliminate the uncertainty in the curvature and refraction correction, vertical-angle observations are made at both ends of the line as close in point of time as possible. This pair of observations is termed reciprocal vertical-angle observation. The correct difference in elevation between the two ends of the line is the mean of the two values computed both ways either with or without taking into account curvature and refraction.The important notes should be mentioned here is that surveyors used to working with spirit levels have referenced orthometric heights (H) to the “average” surface of the earth, as depicted by MSL. However, the elevation coordinate (h) given by GPS solutions refers to the height from the surface of the ellipsoid to the ground station.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jra3.html