工程测量规范条文说明—测绘方法与技术要求

5. 3测绘方法与技术要求
(Ⅰ)全站仪测图 5. 3. 1本条是对全站仪测图所用仪器和应用程序的基本规定,对电子手簿的釆用未作具体要求。测图的应用程序,是指全站仪的基本功能程序,除满足测量的基本程序要求外,还应具有数据记录、存储、代码编辑、通信等功能,以满足内业数据处理和图形编辑的布要。釆用常用数据格式的规定,主要是为了满足数据交换的需要。
5. 3. 2本规范将全站仪测图(也称为野外数据釆集)分为三种类型:即编码法、草图法和内外业一体的实时成图法。但随着全站仪外围配套设备的逐步完善,有些电子手簿、电子平板或掌上电脑可绘制基本的草图,此时草图的概念较人工绘制纸质草图已有所延伸。
5. 3. 3全站仪增设测站点,主要是指釆用极坐标法半测回测设的坐标点。当然,也可采用其他交会的方法増设。增设测站点的平面和高程精度,应高于地物、地形测绘的精度。支点的高程应往返观测检査。为避免出现粗差,作业时应注意对其他测站已测地物点的重复测量检査。
5. 3. 4本条规定了全站仪测图测站安置和检核的基本要求,为新増内容。
5. 3. 5关于全站仪测图的测距长度。
测点的观测中误差可按(61)式估算:
               (61)
式中D——测点至测站的距离;
     ——测距相对中误差,按1/5000综合考虑;
     m_β——测角中误差,按45 "计。
当测点距离为100m,则可计算出每百米测点点位中误差为3cm;考虑到数据采集时,觇牌棱镜的对中偏差、测站点误差以及实测时的客观条件限制等因素,取规范表5. 3. 5的限值。
5. 3. 6本条是全站仪测图三种作业方法的*基本要求。无论釆用何种方法,对于测点的属性、地形要素的连接关系和逻辑关系等均应在作业现场清楚记载。
本条第4款几何作图法是对全站仪测图法的补充。对几何作图法的测量数据可采用电子手簿、全站仪或人工白纸草图等形式记录。
5. 3. 8测出界线外的目的,主要是为了地形图的拼接检査。
5. 3. 9原始数据文件是十分重要的文件,应注意备份。数据编辑时,如数据记录有误,可修改测点编号、编码、排序等,但对于记录中的三维坐标、角度、距离等测量数据不能修改,应对错误数据进行检査分析,及时补测或返工重测。 (Ⅱ) GPS-RTK 测图 5. 3. 10本条所列资料,是GPS-RTK测图应具备的基础性资料。不仅要收集控制点在国家或地方坐标系和高程系的坐标、高程,而且还应收集相应的WGS-84坐标系的坐标、高程资料,以便求算转换参数或验证转换参数。
对已有转换参数的测区,应尽量收集应用。
本条将国家高程基准以外的其他高程基准称为地方高程基准。
5. 3. 11由于GPS接收机所获得的是WGS-84坐标系中的空间三维直角坐标,而我们通常所使用的是国家或地方坐标及正常高系统。两套系统之间的转换,是由基准转换、平面坐标转换和高程转换构成。
1关于基准转换。
要将空间三维直角坐标转换到高斯平面,必须通过某一椭球面作为过渡。这种转换可釆用三参数或七参数法实现。对于小于80kmX80km测图范围,一般可釆用三参数单点定位确定转换关系;较大测图区域宜釆用七参数多点定位确定转换关系。
一般来说,地方坐标系釆用平均高程面或补偿高程面作为投影面,这个投影面与区域椭球面不平行,因此,在确定区域椭球的元素和定位时,应尽可能使投影面与区域椭球面吻合。事实上,在区域椭球面确定方面存在不足,较多釆用国家参考椭球参数,其实,在目前的条件下,釆用国家参考椭球元素、WGS-84椭球元素均是一种选择。
2关于平面坐标转换。
依据原有的中央子午线的经度将地方参考椭球(区域椭球)大地坐标转换到高斯平面。为了保证转换坐标的起始数据与地方平面坐标系统的一致性,可在高斯平面坐标系内将GPS网进行平移和旋转来实现。确定平移、旋转和缩放四参数,不应少于4个已知点,并釆用*小二乘法求解。
3关于高程转换。
高程转换,可釆用拟合高程测量的方法进行,其起算点的精度应釆用图根以上的高程控制点精度。参见本规范4. 4节的有关说明。
5. 3. 12由于转换参数的质蛍与所用控制点的精度及分布有关,因此转换参数的使用具有区域性,仅适用于所用控制点圈定的范围及邻近区域,但其外推精度明显低于内插精度,故规定不应超越转换参数的计算所覆盖的范围。
对输入参考站点空间直角坐标的规定,是为了避免不同时期参考站点定位的WGS-84坐标差异对GPS-RTK测量造成影响。
5. 3. 13有文献认为,在15km之内GPS-RTK数据处理的载波相位的整周模糊度能够得到固定解,定位精度达到厘米级。GPS测量的高程中误差通常是平面中误差的2倍,且与到参考站之间的距离成正比关系。为保证工程测图的高程精度,将作业半径限定为10km较为适宜,即控制在短基线范围内。
5. 3. 15由于GPS-RTK测量的浮动解成果精度极差,无法满足工程测图的要求,故规定必须釆用固定解成果。
5. 3. 17不同参考站作业时,要求检测一定数量的地物重合点。重合点点位较差的限差,取城镇建筑区地形测量的地物点点位中误差的值(见本规范表5. 1. 5-1);重合点高程较差的限差,取一般地区地形测量(平坦地)高程中误差的值(见本规范表5. 1. 5-2). (Ⅲ)平板测图 5. 3. 19平板测图的概念,是指传统意义上的手工成图法,即釆用经纬仪或平板仪确定方向和视距、在平板上展绘成图。常用的方法有:经纬仪配合量角器测绘法、大平板仪测绘法、经纬仪(或水准仪)配合小平板测绘法等。
5. 3. 20用于绘图的聚酯薄膜,应满足一定的透明度和伸缩率等要求。故本条给出了选择聚酯薄膜时的主要技术指标。
5. 3. 21图廓格网线绘制和控制点展点等误差的规定,是为了保证测图*终精度所必需的精度要求,也是展点仪、坐标仪(尺)等工具可以达到的指标.
5. 3. 22由于平板测图所用仪器、工具的各项误差,将直接影响测图的*终精度,即一般地区为0. 8mm,城镇建筑、工矿区为0.6mm,故,将展绘工具的误差限定在0. 2mm是可行的.
5. 3. 23由于解析补点的精度要低于图根点的精度,点位中误差按0. 3mm估算,因此,图解交会点的误差三角形内切圆直径规定为0. 5mm是适宜的,对于视距支点长度相应缩短也是必要的:对于图解补点的高程较差,适当放宽为平地基本等高距的1/5、山地基本等高距的1/3是合理的.
5. 3. 24根据平板测图的眼大视距长度,推算点位中误差見表12,可以看出本条所采用的限值是合适的,点位中误差基本满足规范表5.1.5-1的要求. 表12 平板测图的*大视距长度和点位中误差

比例尺		1 : 500		1 : 1000		1:2000		1:5000
类别		地物	地形	地物	地形	地物	地形	地物	地形
一般地区	视距长度(m)	60	100	100	150	180	250	300	350
	点位中误差(m)	0. 64	0. 94	0. 53	0. 75	0. 56	0. 72	0.59	0. 64
城镇建 筑区	视距长度(m)	50(量距)	70	80	120	150	200	—	—
	点位中误差(m)	0. 38	0. 62	0. 44	0. 65	0.45	0.52	—	—

   
 
5. 3. 25平板仪对中的偏差不应大于图上0. 05m.当釆用垂球对点时,也是容易达到的测站上校核方向线的偏差不应大于图上0.3mm,这是人眼可察觉到的图解误差的*小值.
5. 3. 26根据实践经验.每幅图测出图廊外5mm是图幅接边所必须的,也是比较话宜的.
5. 3. 28由于相邻两图幅接边处各自的中误差为M,則.其较差为限差为2. (Ⅳ)数字地形图的编辑处理 5. 3. 30近十年来,数字化成图软件发展迅速,但版本较杂,其输出结果也不尽相同,特别是在线型、图块的使用上,虽然输出纸图是一致的,但其电子版图却有许多差别,有些设计院反映,某些软件所生成的地形图使用不甚方便。如,在人机交互式绘图中往往出現点线不符、连接关系表示不明确、坎状物交叉处问题较多等。为此,规范修订对数字地形图的编辑处理给出了相关的具体要求,对数字地形图编辑处理软件的测试和使用作出了基本规定。
5. 3. 31数据处理。是数字地形图绘制的重要环节.数据处理软件通常与成图软件为一体,组成数字地形图绘制系绕。其基本功能是将釆集的数据传输至计算机,并将不同记录格式的数据进行转换、分类、计算、编辑,为图形处理提供必要的绘图信息和数据源。
随着数字地形图的广泛应用,更加强调地形图各种属性信息的重要性。因此,地形、地物相关属性信息的编写赋值,是数字地形图编辑的一项重要内容.例如,有些数字地形图产品的等高线没有具体的高程赋值,给设计部门的应用造成一定的困难。
5. 3. 32对地形图要素进行分层表示是十分必要的。基于目前现状,本规范对地形要素的分层等属性不作统一规定。
5. 3. 33、5. 3. 34受成图软件功能的限制,在批量生成图形时,会出现一些符号、文字注记、高程注记、线条相互交叉重叠等现象;曲线拟合时,如拟合参数选取不当,也会使曲线失真等不符合本规范第5. 3. 38-5. 3. 44条要求的情况。因此,对所生成的图形还应进行全面的校对、检査和编辑处理。
5. 3. 35关于数字地形图分幅。
1根据成图需要进行分幅裁剪时,要求检査编辑每幅图的图边数据,避免出现以下情况:
1) 点位(如控制点、地形点等)与注记分离;
2) 点状符号(如独立地物、控制点、管线等符号)被裁分;
3) 注记文字被裁分,出现注记不完整;
4) 图边线条(或文字)被意外删除等。
2图廓及坐标格网要求釆用成图软件自动绘制。当个别格网需要编辑时,应采用坐标展绘。在计算机屏幕量取的图廓及格网坐标应和理论值一致。
5. 3. 36数字地形图的编辑检査,类似于平板测图中的内业自检,是计算机成图不可缺少的一个过程。
5. 3. 37图形编辑完成后,要求在绘图仪上按相应比例尺输出检査图,除对图面内容进行内外业检査外,还要求检査绘图质量。这里的绘图质量检査,主要是指图廓线的绘制精度检査。 (Ⅴ)纸质地形图的绘制 5. 3. 38-5. 3. 46这里是对用手工完成地形图的绘制、原图着黑、映绘、清绘与刻绘等工作,而提出的绘图质量要求。