数字地形测量学实习报告

淮 海 工 学 院 实 题 学 专 班 * 学 习 报 告 书

目： 数字地形测量实习 院： 测绘工程学院 业： 测绘工程 级： 测绘 112 *： *** 号： **********

2013年 7月10日

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目录

成绩 1 概述 ···························································3 1.1实习名称·······················································3 1.2实习时间·······················································3 1.3实地地点·······················································3 1.4指导教师·······················································3 1.5实习目的及要求·················································3 1.6仪器及工具·····················································3 2测区概况··························································3 3平面控制测量 ·····················································3 3.1平面坐标系统···················································3 3.2导线等级及精度指标·············································4 3.3导线控制网的布设···············································5 3.4导线施测方法···················································5 3.5数据处理、平差计算·············································5 4 高程控制测量····················································7 4.1高程系统的选择 ················································7 4.2精度等级及技术指标·············································7 4.3水准网的布设···················································7 4.4高程施测方法···················································8 4.5数据处理、平差计算·············································8 5 碎部点测量······················································9 5.1 碎测量的步骤···················································9 5.2 测量时应该注意的问题···········································9 6 成图方法························································9 6.1测量数据传输···················································9 6.2 南方CASS软件绘制地形图······································9 7 分幅与编号·····················································10 7.1 大比例尺地形图的分幅··········································10

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7.2 大比例尺地形图的编号··········································10 7.3 1:500地形图的分幅及编号······································10 8 实习体会·······················································10 附图、附表························································11 1 概述

1.1实习名称：数字地形测量实习 1.2实习时间：2013.6.17-2013.7.14

1.3实地地点：淮海工学院校区第四测区 1.4指导教师：赵宝锋 1.5实习目的及要求

数字地形测量学实习是《数字地形测量学》课程教学的重要组成部分,是巩固和深化课程所学知识的必要的环节,通过实习培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力以及实际动手操作能力，使学生具有严格认真的科学态度、实事求是的工作作风、吃苦耐劳的劳动态度以及团结协作的集体观念。同时，也使学生在业务组织能力和实际工作能力方面得到锻炼，为今后从事测绘工作打下良好基础。本次数字地形测量的实习，是对我们数字化测图学习情况的一次实践检验，同时也是一次让我们在实践中体会理解所学知识，并在实际应用中融会贯通的难得机会。 实习要求：

(1) 掌握水准仪、全站仪的使用；

(2) 掌握导线测量的外业施测过程与方法、内业数据处理过程与方法； (3) 掌握水准测量的外业施测及内业数据处理的过程、方法；

(4) 掌握三角高程导线测量的外业施测及内业数据处理的过程、方法； (5) 掌握全站仪数字化测图的外业测量方法及内业软件的使用； (6) 熟悉大比例尺测图的工作内容及作业过程； (7) 掌握地物、地貌的合理表示与取舍原则。 1.6仪器及工具：

(1) 水准仪每组一套，包括：水准尺一对、水准仪一台、水准仪脚架一个； (2) 全站仪一套，包括：主机、脚架一个、棱镜两个、对中杆两个、充电器； (3) 铁钉、斧子

(4) 导线测量、等外等水准测量、测量手薄、计算表自备

2 测区概况

淮海工学院第四测区位于江苏省连云港市，地处苏北平原，平均海拔高程约3.7米。测区内均为人造河流、湖泊、草地等，另外有体育馆和体育场等。测区属季风特点的海洋性气候，四季分明，寒暑适宜，光照充足，雨量适中。气候温和湿润，常年平均气温14度左右，年平均降水量约910-980毫米之间，降雨期集中在7-9三个月。

测区内地势较为平坦，道路通畅，交通便利，视野开阔这都有利于我们测量的进行。实习中，我们使用中纬全站仪和精密水准仪进行测量作业，同时我们会避开正午的高温天气，利用早出、午休、晚归的作业方法，摆脱酷热天气的影响，使我们的测量实习可以顺利的进行。

3 平面控制测量

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3.1平面坐标系统

本次实习采用连云港市坐标系。测区内已知点进行控制测量，布设导线。因为测区内已知点很多，因而十分方便，可选择性较强，但是实际测量中，为了起到真实的锻炼作用，我们只选择两个已知点作为图根点，把他们的坐标作为起算数据，布设导线，导线类型采用闭合导线或者附和导线，目的是为了能够和已知点坐标进行比对，检测控制网观测数据的正确性。实际测量中我们选取了HB16和HB27两个已知点，选取这两个点有利于我们测区的观测，可以同时提供两个闭合导线的起算数据，避免了多余观测。

表3-1 控制点坐标 单位：m 点号 HB16 HB27 X 47176.991 47222.456 Y 17104.664 17368.862 Z 3.75 3.743

3.2导线等级及精度指标

图根控制测量分为角度测量和距离测量两部分，在我们实际测量中，这两部分都是通过全站仪一起完成的，全站仪它可以完成角度的观测，同时也可以完成距离的观测，既方便省时，精度又高，完全能够满足我们对精度的指标要求。角度观测采用测回法观测法进行。

表3-2城市导线测量的主要技术指标 等级 导线 长度 /km 平均 长度 /km 测角 测距中中误差 误差 /mm 测回数 J1 J2 J3 方位角闭合差 导线全长相对闭合差 二级 三级 2.4 1.5 0.2 0.12 ±8 ±12 ±15 ±15 — — 1 1 3 2 ±16″ ≤1/10000 ±24″ ≤1/6000 距离测量采用全站仪

表3-3 图根光电测距导线测量的技术要求

比例尺 附合导线 长度（m） 平均边长(m) 导线 相对闭合差 方位角闭合差 测回数 1：500 900 80 ≤1/4000 注：n为测站数

≤±40\"n 2

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3.3导线控制网的布设：（导线控制网示意图如下）

导线控制网的布设示意图

3.4导线施测方法

使用全站仪利用测回法擦亮导线网水平角，利用全站仪光电测距测量两控制点间水平距离，每一测站上测量2个测回，测量步骤如下： A）在控制点上架设仪器，并对中整平。

B）由两名测量人员两棱镜对中杆竖直立于待测目标1和2位置。

C）第一测回，盘左位置瞄准目标1并配置度盘为0°00′00″，利用全站仪测距功能测量目标1到本测站的水平距离，由记录员按规定记入全站仪平面控制测量表格。

D）顺时针旋转照准部望远镜瞄准目标2，可测得水平角度和测站至目标2的水平距离，由记录员按规定记入全站仪平面控制测量表格。

E）倒转望远镜成盘右位置，瞄准目标2，测得此时水平角度和水平距离，由记录员按规定记入全站仪平面控制测量表格。

F）逆时针旋转望远镜瞄准目标1，测得此时的水平角度及水平距离，由记录员按规定记入全站仪平面控制测量表格。第一测回结束，记录员根据测得数据计算观测数据是否超限。 G）第二测回，倒转望远镜成盘左位置准目标1并配置度盘为90°00′00″，重复步骤C~步骤E至第二测回测量结束。记录员检查数据无误则可进入下一角度测量。

3.5数据处理、平差计算。

控制测量完成以后，要进行数据处理。根据两个已知点的坐标依次计算出各个控制点的坐标值。计算采用的是坐标正算的方法，及先根据两已知点的坐标，求出两点间的坐标方位

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角，再根据观测角和距离，算出待定点的坐标方位角和坐标。后面的控制点也都是用相同的方法计算得到。 坐标增量的计算：

A→B的坐标增量： Δx1，2=x2-x1=Dcosα Δy1，2=y2-y1=Dsinα B→A的坐标增量： Δx2，1=x1-x2=Dcosβ Δy2，1=y1-y2=Dsinβ

表3-4 坐标增量的正负号 象限 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 方向角α 0°~90° 90°~180° 180°~270° 270°~360° cosα + - - +

两点间(水平)距离：

sinα + + - - Δx + - - + Δy + + - - Dxy21,21,22

Dxy22,12,12

坐标正算：

若已知一点和以这一点为顶点的方向角，求另一点的坐标，则

x1=x2+Dcosβ，y1=y2+Dsinβ x2=x1+Dcosα，y2=y1+Dsinα

坐标反算：

若已知两点间的坐标增量计算坐标方位角

y1,2arctanx1,2y1,2arcsinDxarccos1,2D

坐标方位角的推算：

已知A→B的坐标方位角αAB，用仪器观测的AB与BC的水平左角为β左，则BC的方位角

fh容40LαBC=αAB+β左-180°

若观测的是AB与BC的水平右角β右，则β左=360°-β右，将其代入上式得

αBC=αAB-β右+180°

高差闭合差计算：

高差闭合差的允许值（L以公里为单位）：

f高差闭合差的分配按水准路线测段长度为比例分配： vohL

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高差闭合差：

以上两式等号右边最后一项180°前正负号的取号规律是：当等号右边前两项的计算结果小于180°时取正号，大于180°时取负号。这样就可以确保求得的坐标方位角一定满足方位角的取值范围(0°～360°)。

在数据处理时，需要注意的是要做到“步步有检核”及根据闭合导线的特点，检核所得数据的正确性，及时的发现和改正错误。

测量数据见附录测量记录计算表。

4 高程控制测量 4.1高程系统的选择

采用1985高程系统

4.2精度等级及技术指标：

表4-1 四等水准测量各项要求 标尺 双面水准尺

表4-2 四等水准测量测站观测限差( mm )

黑红面读数差 3.0 黑红面高差之差 5.0 间歇点高差之差 5.0 视距 ≤80m 前后视距差 ≤5.0 m 视距累积差 ≤10.0 m 视线高度 ≧0.2m （三丝能读数）

4.3水准网的布设（水准网示意图如下图）

fhh测h理

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水准网布设示意图

4.4施测方法

踏勘、选点：水准点的勘探选点和导线点的选取规则一样，需要注意的是，水准点应选在土质坚实、安全僻静、观测方便和利于长期保存的地点。

埋设标石：

表4-3 三、四等水准点采用的标石类型和适用地区 序号 1 2 3 4 5 6 标石类型 混凝土普通水准标石 岩层普通水准标石 混凝土柱普通水准标石 钢管普通水准标石 爆破型混凝土柱普通水准标石 墙角水准标志 坚固建筑物或直立石崖处 适用地区 土层不冻或冻土深度小于0.8m的地区 岩层出露或买入地面不深于1.5m处 冻土深度大于0.8m的地区

测量步骤：

根据要求，视线长度≤80m，所以我们在相距较长的两个控制点之间设置转点，则相距较长的控制点间设置2站进行高程控制测量，总设站数为14，为偶数站。每一站遵循“后前前后”的观测顺序，每一站的测量步骤如下：

A）在相邻控制点和控制点或转点的中点位置处架设水准仪并整平，两名立尺人员将水准尺立于高程控制点上，按测量路线分前后视。

B）照准后视尺，进行黑面上丝下丝（视距丝）和中丝读数，由记录员分别记入四等水准测量外业观测记录表。

C）照准前视尺，进行黑面上丝下丝（视距丝）和中丝读数，由记录员分别记入四等水准测量外业观测记录表，前视尺换面。

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D）照准前视尺，观测员读出红面中丝读数，记录员记入四等水准测量外业观测记录表。 E）照准后视尺，观测员读出红面中丝读数，记录员记入四等水准测量外业观测记录表。同时记录员按照规定对所测数据进行计算，检查所测数据是否合格。不合格则重测。 F）如若数据合格，则迁至下一站继续测量。

4.5数据处理、平差计算。

水准测量的数据处理，是根据已知点的高程，测出高差，从而依次计算出各点的高程，计算时要注意高程改正数的分配，同时也必须满足相应的限差要求，比如前后视距的累计差等等。平差时采用简单平差法，要求两个人同时计算，对计算结果进行核对。 计算闭合差：Fh=∑h－(Hb－Ha) 检核：Fh允=±12n

Fh≤Fh允，故其精度符合要求。 计算改正数：

按分配原则与测段距离（或测站数）成正比，并反其符号改正到各相应的高差上，得改正后高差。

按距离：Vi=－Fh／∑L×Li 按测站数：∑H改＝Hb﹣Ha 计算改正后高差: hi改＝hi＋vi 计算高程

Hi＝Hi-1＋h改

水准测量的数据见附录水准测量的数据表格。

5碎部点测量 5.1 碎测量的步骤

A）将全站仪架设于控制点上 开机并对中整平。 B）按菜单键并进入数据采集模式。

C）刚开始作业的时候应该新建作业，作业名为CH11204。

D）设置测站：量取仪器高并根据已经测量解得的控制点坐标及高程，输入测站名，测站的坐标。

E）定向：选用坐标定向，输入一已知控制点点名及坐标，并由一名立杆人员到该点立杆进行定向。

F）定向完毕即可进入测量，由立杆人员根据勘察的地形地物绘制草图，将地面有代表性的地物标记并编号，立杆人员根据草图逐一立杆，观测人员输入棱镜高对立杆点逐一观测直至该处观测范围内所有地物测量完毕即可迁至下一站。迁至下一站无需新建作业，直接调用即可。

5.2 测量时应该注意的问题

A）碎步观测之前要先检核，即瞄准测量已知点，看看已知点的坐标是否和所求坐标一致，要求坐标限差为图上0.1mm，高程限差为1/10基本等高距。

B）立镜要沿着建筑的轮廓线，同时还要考虑到观测的通视条件，点的取舍等问题，可

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以说立镜是碎步测量的关键，因此他十分的重要。

C）草图绘制，测量时要绘制所测建筑的草图和点号的标记，以便后期成图时的对照和参考，需要注意的是，草图上点号的标注要与仪器上测量的点号严格一致，因此，负责画草图的同学要与观测的同学经常核对点号，避免出现点号的混乱。

D）当观测了部分点之后，要及时的检查后视点的坐标，以确定测量的正确性。

E）跑镜因采用两人相对跑的方式，或者一人跑一边，这样可以避免混乱和遗漏，同时两个人记住自己跑过的点，有利于检核和查漏补缺。

6成图方法 6.1测量数据传输

测量完毕，将全站仪连接至电脑，使用GeoMax Office 软件可以将全站仪内测量数据转换成.dat格式文件并传输到电脑中，以便使用南方CASS软件绘制测区地形图。

6.2 南方CASS软件绘制地形图

打开CASS软件，在菜单栏【绘图处理】下来菜单中选【定显示区】即出现一个对话窗，这时，需要输入坐标数据文件名。移动鼠标至屏幕的顶部菜单“绘图处理”项按左键，这时系统弹出一个下拉菜单。再移动鼠标选择“绘图处理”下的“展野外测点点号”项，按左键后，便出现对话框。输入对应的坐标数据文件名，便可在屏幕上展出野外测点的点号在CASS视窗右侧工具栏中选【点号定位】，再次打开测量数据文件，使用CASS软件串口右侧的工具栏中的命令，即可利用点号并根据外业测量过程中所绘草图进行连线绘制地形图。

7分幅与编号

7.1 大比例尺地形图的分幅

1:500、1:1000、1:2000大比例尺地形图的分幅一般采用50×50cm正方形分幅或40×50cm矩形分幅。

7.2 大比例尺地形图的编号

大比例尺地形图的编号采用图幅西南角坐标公里数编号。X坐标在前,Y坐标在后。1:500地形图取至0.01km(如:10.40—21.75),1:1000、1:2000地形图取至0.1km(如:10. 0—20.0)。1:2000地形图最好采用50×50cm正方形分幅，而且图幅西南角坐标公里数最好取为偶数公里数，以便于1:500、1:1000、1:2000大比例尺地形图的相互放大与缩编。

7.3 1:500地形图的分幅及编号

1:500地形图的分幅以1:1000地形图为基础,一幅1:1000地形图分为4幅1:500地形图,图廓大小为50cm×50cm。其编号在1:1000地形图的编号后面加“—”,在加罗马字IIII、IV。如80—60—I——IV

8实习体会

为期4周的数字测量实习即将谢幕，实地的测量实习总是能让我们学到很到课堂上学不到的东西，我们也深深的意识到课堂上理论知识的重要性。虽然这次只是实习，但是我们同样拥有一个测量团队，我们不是一个人在战斗，在实习中，我们的测量团队通过精诚的合作，最终顺利的完成了这次实习任务。本次的实习让我们每个人都收获颇多。

本次实习我们的任务是测量淮海工学院第四测区的地形图，遵循先控制后碎步的规则，

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首先选取控制点，然后利用全站仪对选取的控制点进行角度的距离的测量，通过已知点的坐标，计算出所有控制点坐标。之后，我们使用水准仪利用四等水准测量方法测量已知控制点的高程。这样我们就得到了所有控制点的坐标和高程，接下来我们才可以使用全站仪进行测量地形的碎步测量。

实习之初，我们都认真的听了为了这次实习而开展的实习动员大会，老师们的讲话也让我们心潮澎湃，恨不得立刻就开始进行测量。但是在我们在刚开始接触到中纬的ZT20全站仪和N3精密水准仪的时候，我们还是有些许的生疏，对导线测量的方式和方法也不是十分的了解，刚开始测量的时候架设仪器需要花很长时间，对测量的方式也不是十分了解，但是经过我们组员的相互研究讨论并且经过老师的知道，我们熟练的掌握了用全站仪使用测回法测量角度，同时测量出控制点间水平距离，和使用水准仪用四等水准测量的方法测量控制点高程。实习中我们十分熟练的掌握了中纬ZT20全站仪和精密水准仪的使用和各种作业方法。在碎步测量中，我们由立杆人员事先绘制草图并且标记出碎步点，实际测量中立杆人员则根据草图跑点，观测人员操作全站仪，碎步测量即可迅速的完成，直至地形测量结束。 实习中我们也深深的体会到团队合作的重要性，这样的任务一两个人是不可能在这么短的时间内完成的，我们必须通过团队的合作，队员之间相互协调相互信任，不能出现个人主义，所有的计划安排必须由组员们共同讨论才能决定，也正是通过这样的协调工作，我们的测量实习才得以顺利快速的完成。当然，在实习的过程中也会出现一些影响因素，比方说下雨或者天气太热，但这些都是我们能够克服的不利条件，在实习中我们克服各种因素的影响，解决了遇到的各种各样的问题，这无疑增加了我们的应变能力，让我们得到了在实习中才能学到的经验和知识。同时，我们也感谢校领导和老师们能为我们安排这样一次参加实践测量实习的机会。总而言之，这次实习让我们每个人都受益匪浅。

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