廣東水利電力職業技術學院２０１２年度數位化地形圖
水利系１１級計測２班8組
吳垂源２０１２年１２月
院長年月日
副院長年月日
總工程師年月日
審查年月日
校核年月日
編寫年月日
1、任務概述
水利系１１測繪２班在２０１２年１２月對廣東水利電力職業技術學院從化校區進行了數位化地形圖動態修測，使基礎測繪成果更好地滿足了學校建設規劃、土地資源管理、基礎數位化測圖教學的需要．
2、測區概況
測區概況:廣東水利電力職業技術學院從化校區，本次測區範圍位於從化市江浦鎮境內，測區的北面多為山地，東面為國道１０５線，南面與街口鎮相接，西面臨流溪河。測區範圍內大部分地形地勢平坦，北部多為山地，地勢比高較大，山塘、水系較多。
測區內有國道１０５由南向北通過．校區內平坦，無密集建築與高低參差窪地與土坡，測量方便．
測區範圍：由指導老師提供的從化校區規劃圖為參考，測區範圍為從化校區西面範圍．包括測點為（）
測繪時間:本年度的修測工期從２０１２年第二學期１７￣１９周，整個工程分為兩週期，第一期為野外測會階段與內頁計算，第二期為資料分析與電子繪圖
平面控制測量
測量方法
a、 不論採用何種方法，加密點必須有兩個以上通視方向；
b、 布設加密控制點時，應盡量選擇附近已有控制點作為重合點，並作檢查，如果兩者座標值之差超過分公尺時，應及時向中隊報告；
c、 採用光電測距導線時，線路長度、邊長及邊數應符合《規範》要求,線路超長時，應布設成結點網；
d、 盡可能將點位布設在不易破壞、易於儲存和土質堅固的地方；
控制點編號
一、二級控制點的點號由等級代號、區鎮代號和序號三部分組成。其形式為ⅱag034，ⅱ為等級代號、ag為區鎮代號、034為序號。公明片控制點的編號公式如下所示：
控制點等級（ⅰ、ⅱ）+區鎮代號（ag）+序號（001、002……）
等級控制點的序號從測區相應等級已有控制點的最大號起，向後連續編排，同一片測區不應出現重號。
高程控制測量
一、二級控制點的高程，平坦地區應按四等水準要求施測；丘陵地區、房頂上
一、二級導線點採用光電測距三角高程導線測量。光電測距三角高程導線的邊數應符合《城市測量規範》規定。
本測區的高程擬布設成四等水準環線或附合水準路線；四等水準點利用
一、二級導線點，不另埋石，編號利用原有平面控制點的編號，用三等以上水準點作為起算點。
四等水準觀測的各項技術要求應嚴格按《國家
三、四等水準測量規範》進行。作業前必須對參加作業的水準儀、水準標尺進行規範規定的檢驗專案和要求進行嚴格的檢驗。水準儀的i角檢查應隨時進行，並記錄，其i角不得大於20"。
全站儀導線測量
在地面上選擇一條適宜的路線，在其中的一些點上設定測站，採取測邊和測角方式來測定這些點的水平位置的方法。它是幾何大地測量學中建立國家大地控制網的主要方法之一，也是為地形測圖、城市測量和各種工程測量建立控制點的常用方法。
為導線測量選擇的測量路線稱為導線。它應當盡可能直伸，但由於地形限制，導線一般成一條折線。導線上設定測站的點稱為導線點。
測量每相鄰兩點間的距離，並在每一點上觀測相鄰兩邊之間的夾角，從一起始點座標和方位角出發，利用測量的距離和角度，便可依次推算各導線點的水平位置。
為建立國家大地網以及某些城市測量和工程測量所實施的導線測量，稱為精密導線測量。其等級和精度要求與三角測量相同。這些等級以下的導線測量，分為經緯儀導線測量、視距導線測量和視差導線測量，其精度、使用的儀器和測量方法各不相同。
傳統的精密導線測量用基線尺在地面上直接丈量每相鄰兩點間的距離。由於距離測量的精度高，導線中不存在尺度誤差積累；而方位誤差積累則比三角測量嚴重。因此，導線上每隔一定距離要測定天文經緯度和方位角。
由於導線以單線擴充套件，無其他幾何校核，故必須閉合成環,或布設在高階控制點之間。當測區較大時,則構成導線網。
在一般地區，由於地面不平，難於用基線尺直接丈量距離，故傳統的精密導線測量不及三角測量優越。但在平坦的森林地區，為了實施三角測量，必須建造過高的測量覘標，又為了清除通視障礙，還要砍伐樹木，這樣將使作業進展遲緩，用費較大。若改用導線測量，沿道路、林區分界地帶或河流推進，利用平坦地勢丈量距離，則可降低覘標高度，減少輔助工作，達到較好的經濟效果。
英國曾在非洲赤道附近平坦的森林地區，廣泛採用傳統的精密導線測量以代替三角測量。除了這些特殊地區之外，傳統的精密導線測量則很少應用。
電磁波導線測量自電磁波測距儀於20世紀50年代出現後，導線測量受到了重視。用電磁波測距儀測定距離，所受地形限制較小，作業迅速，精度隨著儀器的不斷改進而越來越高。因此，電磁波導線測量得到日益廣泛的應用，有逐漸取代三角測量之勢。
60年代初，中國利用電磁波測距儀在自然條件極其困難的青藏高原實施了精密導線測量，構成了包括10個閉合環的導線網。
目前有些電磁波測距儀已同測角儀器合為一體，並帶有計算裝置，成為多功能的測量儀器，稱為全站式電子速測儀。利用這種儀器布設導線，經濟效益極高。
經緯儀導線測量用於建立四等以下的測量控制。傳統的經緯儀導線測量是用因瓦尺或鋼捲尺直接丈量距離，用經緯儀觀測角度。這種導線是各種比例尺，特別是大比例尺測圖所必須的。
在勘測鐵路、公路和運河時，必須沿其軸線布設主幹經緯儀導線。城市測量中，由於建築群形成蔭庇地區，必須沿街道布設短邊經緯儀導線。隨著電磁波測距技術的發展，目前大都用電磁波測距儀布設經緯儀導線，傳統的經緯儀導線的應用越來越少。
視差導線測量和視距導線測量完全採用光學方法，用視差法和視距法測量導線邊長，不必用因瓦尺或鋼捲尺丈量，因而比傳統的經緯儀導線測量方便，且具有較高的靈活性，但精度較低。
導線測量和三角測量相比較，其優點是布設靈活，要求通視的方向少，邊長直接測定，粗度均勻。缺點是控制面積小，缺乏有效可靠的檢核方法。
三角高程測量
在施工測量中，常常涉及到高程測量，傳統的測量方法是水準測量與三角高程測量。兩種測量方法各具特色，但都存在不足。水準測量是一種直接測高法，測定高差的精度高，但其受地形起伏的限制，外業工作量大，施測速度慢；三角高程測量是一種間接測高法，它不受地形起伏的限制，且施測速度較快，在大比例地形圖測繪、線型工程、管網工程等工程測量中應用廣泛。
但傳統的三角高程測量也有其不足之處，即在每一站都需要量取儀器高和讀取稜鏡高，不但麻煩，而且增加了誤差**，降低了高差測定的精度。
筆者在日常工作實踐當中經過不斷推導論證，總結出一種比傳統的三角高程測量更為簡易的方法。這種方法既結合了水準測量的任意置站的優點，又不必量取儀器高和讀取稜鏡高，大大減少了三角高程測量的誤差**，使三角高程測量精度進一步提高，施測起來更加快速簡便。下面通過對傳統的三角高程測量和簡易的三角高程測量進行的對比分析，說明三角高程測量簡易方法的優越性。
１ 三角高程測量的傳統方法
a與ｂ為地面上高度不同的兩點，已知a點高程ｈa，只要知道a點對ｂ點的高差ｈaｂ，即可由ｈｂ＝ｈa＋ｈａｂ，得到ｂ點的高程ｈｂ。
首先，我們假設ａ，ｂ兩點相距不太遠，可以將水準面看成水平面，也不考慮大氣折光的影響和地球曲率的影響。為了確定ａ，ｂ兩點的高差ｈａｂ，可在ａ點架設全站儀，在ｂ點豎立稜鏡，直接量取儀器高ｉ，讀取稜鏡高ｌ，觀測垂直角α，水平距離ｄ，則故
式中，ｈｂ為ｂ點的高程；ｈａ為ａ點的高程；ｉ為儀器高；ｌ為稜鏡高；ｖ為全站儀望遠鏡和稜鏡之間的高差這就是三角高程測量的基本公式。但它是以水平面為基準面和視線成直線為前提的。因此，只有當ａ，ｂ兩點間的距離較短時，才比較準確。
當ａ，ｂ兩點間距離較遠時，就須考慮地球曲率影響和大氣折光的影響了。這裡只就三角高程測量的簡易方法進行闡述論證。我們從傳統的三角高程測量方法中可以看出，它具備以下兩個特點：
一是全站儀須架設在已知高程點上；二是要測出待測點的高程，必須量取儀器高和讀取稜鏡高。
２ 三角高程測量的簡易方法
如果我們能將全站儀像水準儀一樣任意置點，而不是將它安置在已知高程點上，同時在不量取儀器高和讀取稜鏡高的情況下，利用三角高程原理測出待測點的高程，那麼施測的速度將更快。下面來介紹一下它的操作過程並分析論證它的正確性。
如圖１所示：ｓ為ａ，ｂ兩點的水平距離；α為在ｂ點觀測ａ點時的垂直角；ｉ為測站點的儀器高；ｒ為稜鏡高；ｈａ為ａ點高程；ｈｂ為ｂ點高程；ｖ為全站儀望遠鏡和稜鏡之間的高差
由圖１可知：
上式除了的值可以用儀器直接測出，ｉ是未知的，儀器一旦置好，ｉ值也將隨之不變，ｒ值可由反射稜鏡杆讀取，但我們不必讀取，假定ｒ值也固定不變，從（１）式可得：
由（２）式可知，基於上面的假設，ｈｂ＋ｉ－ｒ在任一測站上也是固定不變的，而且可以計算出它的值ｍ。
下面介紹一下操作過程：首先，將儀器置任一點，但要求能和已知高程點通視。其次，用儀器照准已知高程點，測出ｖ的值，並算出ｍ的值（此時與儀器高程測定有關的常數如測站點高程、儀器高、稜鏡高均為任一值，施測前不必設定）。
第三，將儀器測站點高程重新設定為ｍ，儀器高和稜鏡高設為０。第四，照准待測點測出其高程。
下面分析一下這種方法的正確性。
結合（１）式與（２）式，可得：
式中：ｈｃ為待測點的高程；ｍ為測站中設定的測站點高程；ｓ′為測站點到待測點的水平距離；α′為測站點到待測點的觀測垂直角。
從（３）式可知，不同待測點的高程隨測站點到其的水平距離和觀測垂直角的變化而變化。將（２）代入（３）可得：
按三角高程測量原理可知：
將（２）代入（５）可得：
這裡ｉ′與ｒ′為０，所以
由（４）式與（７）式可知，兩種方法測出的待測點高程在理論上是一致的，這就說明我們用這種方法進行三角高程測量是正確的。
這裡須說明一下，當ａ與ｂ，ｂ與ｃ兩點之間距離較遠時，必須考慮地球彎曲和大氣折光的影響，同時儀器的垂直角不能太大（一般不超過±３０°），否則也會影響三角高程測量的精度。還有一點需要特別指出的是，在實際測量中，稜鏡高還可以根據實際情況改變，只要記錄下相對於初值ｌ增大或減小的數值，就可在測量的基礎上計算出待測點的實際高程。
３ 結語
通過對三角高程測量傳統方法和簡易方法的對比分析，我們可以看出，三角高程測量的簡易方法不僅施測速度快，而且精度高，是值得推廣的一種好方法。
數位化地形測量
野外巡視調查是地形圖修測工作中的乙個重要環節，是對地物、地貌變化反映得充分與否、現勢性體現得充分不充分的關鍵，作業組應重視巡視對照，對每個地方均要走到看到並測繪完全。
按週期巡視和跟蹤調查地物、地貌的變化；在每週期分兩個階段完成測區內所有地物、地貌的修測工作。
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