500数字化地形(地籍)测量项目设计书.doc

1 工程概述、22 测区概况、23 作业依据、24 已有资料、35 平面坐标系统、高程系统和基本等高距及其它作业参数36 使用平台、37 电子文档命名规定、38 数字化地形测量基本精度要求、48.1 控制测量精度要求、48.2 数字地形地籍图的精度、49 控制测量、59.1 GPS二级、图根测量、59.1.1网络RTK作业、59.1.2 GPS常规静态作业、79.2 图根控制测量、99.3 高程控制、99.3.1 GPS拟合高程、99.3.2 图根三角高程测量、109.4控制点标石规格和标石整饰、1010 数字化地形测量、1110.1 野外数据采集的原则1110.2 野外数据采集数据的技术要求、1210.3 野外数据采集、1210.4 测量数据的计算机处理和机助制图、1311 检查验收、1412 上交资料、14湛江市辖区第二次土地调查四个中心镇1：500数字化地形（地籍）测量项目技术设计书1 工程概述为全面查清全市土地利用状况，掌握真实的土地基础数据，建立和完善土地调查、统计和登记制度，实现土地调查信息的社会化服务，满足经济社会发展及国土资源管理的需要，为湛江市辖区第二次土地调查的城镇土地调查部分做好前期准备，湛江市国土资源局决定对湛江市辖区四个中心镇进行1:500数字化地形测量。2 测区概况湛江市辖区四个中心镇测区范围为：龙头镇中心区2.2平方公里，湖光镇中心区1.3平方公里，硇州镇中心区1.5平方公里，坡头镇中心区1.8平方公里，合计6.8平方公里，具范围由甲方在图纸上圈定。湛江市为沿海开放城市，也是粤西经济技术开发区和南海西部石油的开发基地。测区内交通便利，经济发达，其中硇洲镇位于硇洲岛上，距湛江市区较远，有车渡、人渡到达。中心镇中心区老建筑零乱、复杂，商业区行人、车辆众多；通行、通视困难，测量难度较大。3 作业依据(1)、国务院关于开展第二次全国土地调查的通知（国发200638号）(2)、关于印发第二次全国土地调查实施方案的通知（国土调查办发20077号）(3)、第二次全国土地调查总体方案（2007，国务院第二次全国土地调查领导小组办公室）(4)、第二次全国土地调查技术规程（TD/T 1014-2007）(5)、广东省第二次土地调查技术实施细则（2007，广东省国土资源厅）(6)、城市测量规范（CJJ8-99）；中华人民共和国行业标准(7)、1:500 1:1000 1:2000地形图图式（GB/T7929-1995）；中华人民共和国国家标准(8)、国家三、四等水准测量规范（GB12898-91）；中华人民共和国国家标准(9)、地籍测绘规范（CH5002-94）；国家测绘局(10)、广东省城镇地籍调查测量实施细则（1999-05-14发布）；广东省国土厅(11)、全球定位系统城市测量技术规程 （CJJ73-97）；中华人民共和国国家标准(12)、城镇地籍调查规程（TD1001-93）；国家土地管理局1993年版(13)、1:500 1:1000 1:2000地形图要素分类与代码（GB14804-93）；中华人民共和国国家标准(14)、本项目技术设计书。当技术设计书与上述规范、规程、规定等有矛盾时，以设计方案为准。4 已有资料a. 平面控制资料 （1）、广东省国土资源厅测绘院2002年布设的GPS-C级点有1980西安坐标系成果和1954年北京坐标系成果；（2）、 “湛江市辖区GPS控制测量”项目成果,其GPS-D、E级点、一级控制点可作为基础控制起算点；b. 高程控制资料（1）原广东省国土资源厅大地测量队施测的国家水准I廉穗线、I遂海线、II化电线、III湖东线通过测区，该线上的点可作为本测区的高程起算点。（2）测区周边广东省国土资源厅布设的GDCORS基站点，有WGS-84成果，高程通过广东省似大地水准面模型求得。c. 地形图资料广东省国土与测绘资料档案馆提供的1：5万、1：1万地形图，可供设计使用。5 平面坐标系统、高程系统和基本等高距及其它作业参数（1）平面坐标系统以1980西安坐标系为主，并且提供1954年北京坐标系成果，中央子午线为110度30分的高斯投影。（2）高程系统:采用1985国家高程基准。（3）测图比例尺: 1:500。（4）成图规格：统一采用正方形分幅图廓标准（50CM50CM）。（5）基本等高距:1:500地形图采用0.5米。6 使用平台（1）统一使用广东省国土资源厅测绘院批准的野外数据采集软件。（2）使用CASS6.1成图软件，以及相同版本的作业编码表。7 电子文档命名规定为便于资料的整理，所有电子文档必须按以下规定统一命名。小组在测区统一目录里应建立日志，块图文件说明块图所包含的地理名称、行政机关、企事业单位等。（1）数据采集文件：以当天时间建立目录及文件名（上下午观测数据可采用ampm予以区分），如:09060506.dat,表示9月6日观测的数据。（2）分幅图命名：以图幅西南角图廓点坐标公里数编码作图幅编号，X坐标在前，Y坐标在后，X、Y坐标均取至小数点后两位（即0.01公里），中间以短横线相连，如:254.00-43.25。（3）块图命名：图名应选取图内显著的地理名称：如行政机关、企事业单位等固定的名称作文件名。（4）中间过程临时文件可在文件后加上最后编辑日期，如湛江市政府0906.dwg。8 数字化地形测量基本精度要求8.1 控制测量精度要求（1）二级GPS控制点、网络RTK控制点最弱点相对于起算点的点位中误差不得大于5cm。（2）四等水准网中最弱点的高程中误差相对于起算点不得大于2cm。 （3）图根点相对于图根起算点的点位中误差，不得大于5cm，高程中误差不得大于测图基本等高距的1/10。8.2 数字地形地籍图的精度（1）界址点的精度分三级，各级界址点相对于邻近控制点的点位误差和间距超过50m的相邻界址点间的间距误差不超过下表规定；界址点等级点位中误差和间距中误差限制中误差限差一5cm10cm二10cm20cm三15cm30cm注：一级界址点为市区街坊外围界址点及街坊内明显界址点，二级界址点为街坊内部隐蔽界址点，三级界址点为街坊内部特别隐蔽或特殊困难地区界址点。间距未超过50m的界址点的间距误差限差不应超过：D=(mj+0.02mjD)mj-相应等级界址点规定的点位中误差，m；D-相邻界址点间的距离，m；D-界址点坐标计算的边长与实量边长比较的限差，m。图上地物点相对于邻近控制点的点位中误差不超过图上0.5mm，相邻地物点之间的间距中误差不超过图上0.4mm。 （2）高程注记点及等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差:平地不得大于基本等高距的1/3，丘陵地不得大于基本等高距的1/2，山地不得大于基本等高距的2/3。 （3）隐蔽或特殊困难地区界址点，地物点点位中误差和高程中误差可按相应规定值放宽50%。9 控制测量9.1 GPS二级、图根测量本次GPS测量采用两种模式，在GDCORS有效的控制区域采用网络RTK作业模式，非GDCORS有效的控制区域采用常规静态模式。9.1.1网络RTK作业9.1.1.1技术要求野外作业时采用GDCORS的网络RTK技术，基本技术要求如下：观测窗口状态卫星数卫星高度角PDOP值良好窗口520o以上5勉强可用的窗口415o以上8避免观测的窗口415o以上8不能观测的窗口39.1.1.2观测作业要求数据采集基本要求：等级观测次数（不同时段）每次观测初始化每次初始化观测历元网络RTK二级12100网络RTK图根12501、每点均须使用三脚架架设仪器且量取仪器高两次，开机前后各一次，两次读数之差不大于3毫米，取中数输入GPS手簿中并按照实时定位观测记录表的相关要求填写观测记录。2、观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动或被移动，防止人员或其它物体碰动天线或阻挡信号。3、接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机或手机；雷雨过境时应关机停测，并取下天线，以防雷电。4、两次初始化成果需野外比对结果，比对值为两次初始化采集的最后一个历元的空间坐标，较差必须小于7cm；不符合时，加测一次。取较差满足精度要求的两次作为观测结果。如果三次较差均超出精度指标，则在其他时间段重新观测。所有观测数据、记录均需保留，作为对测区成果稳定性、可靠性的考察。5、每日观测结束后，应及时将数据从GPS接收机转存到计算机上，确保观测数据不丢失，并拷贝备份由专人保管。6、每天成果整理要求如下：以日期建立目录，目录的字符为六位，如YYMMDD，YY为年的后两位，MM为月，DD为日期。如2007年10月11号，其目录名为071011。9.1.1.2数据处理软件数据处理软件采用GDCORS工作组编制的数据处理软件，主要功能包括：坐标转换、数据质量分析、成果生成和精度统计。9.1.1.3数据处理方法观测数据预处理观测数据按以下格式整理：*_*_* X Y Z点号?_?时段号_历元 空间坐标X Y Z，空格符分开。每天的所有观测数据放在同一个文件中，如2007年10月11的所有观测数据放在071011.txt。数据质量分析所有观测数据转换成大地坐标，然后投影到高斯平面，中央子午线为110度30分。按照观测时段统计观测数据的各项标准差以及区间分布。利用XYZ2xyH.exe将WGS84坐标投影求出平面坐标及大地高；利用xyH_sta.exe统计平面及大地高精度。精度指标如下表：平面大地高限差5cm5cm利用xyH_sta.exe统计的单历元误差有超过3倍中误差的情况出现，则该观测时段存在粗差数据，需重测。成果整理网络RTK的成果为两次观测所有历元成果的平均值。利用XYZ_sta.exe求取WGS84空间坐标平均值并统计点位精度。平面成果应利用联测的GPS-C、D、E级点及一级控制点的WGS-84坐标与1980西安坐标（或1954年北京坐标）之间的转换关系进行转换得到。采用7参数转换方法得到1980西安坐标系下（或1954年北京坐标）的空间坐标（XYZ），然后把XYZ转换为BLH,利用BLH进行高斯投影，得到各点的1980西安坐标系（或1954年北京坐标系）成果。为保证本期的高程成果与前期（湛江市霞山城区和赤坎城区部分1：500数字化地形地籍测量项目）的成果保持一致，高程成果采用网络RTK得到WGS-84坐标(XYZ),然后转换为大地坐标（BLH），用四等水准联测的部分网络RTK控制点作为高程起算，用曲面拟合方法求得其它网络RTK控制点的高程。（联测要求见本设计书9.3.1）。9.1.2 GPS常规静态作业硇洲镇位于海岛上，远离大陆，距离CORS基准站较远，处于非GDCORS有效的控制区域，采用GPS常规静态作业。1、点位要求a.周围应便于安置接收机，便于操作，视野开阔。b.远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不得小于50m。c.附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物、水面等）。d.地面基础稳定，有利控制点的保存。e. 应保证点位既能满足GPS的观测条件，又方便于常规控制测量的使用。2、技术要求（1）GPS作业时应采用静态模式（常规静态或快速静态）观测。对接收设备的要求见表一。 各等级GPS静态相对定位测量的仪器要求 表一 等级平均边长D（km）GPS接收机性能观测量接收机标称精度优于同步观测接收机数量二级0.2-0.5双频载波相位10mm+5ppm2观测的基本要求如下： 表二 等级卫星高度角()有效观测卫星总数平均重复设站数观测时段长度(min)数据采样间隔(s)点位几何图形强度因子(PDOP)二级 1551.6双频20106 （2） 观测应量取仪器高两次，并记录于观测手簿中，两次读取差不大于3mm，并将中数输入GPS接收机中。（3） 数据处理采用厂家提供的软件在微机上进行处理，野外每天的观测数据必须及时备份由专人保管。根据已知的控制点的WGS-84坐标系坐标作为基线解算的起算数据，根据软件包的说明进行基线解算, 为保证测量精度, 本控制所有基线解算须采用双差固定解。二级网基线最弱边相对中误差不低于1/10000，当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。基线测量精度及所组成的异步环的坐标差分量闭合差及全长闭合差、复测基线的长度较差应符合下式规定： （mm） ； ； ； S2 式中： ：为标准差（基线向量的弦长中误差mm）a=10mm,固定误差（mm）b：为比例误差系数，取20ppm d: 相邻点间的距离，以公里为单位 Wx、Wy、Wz：为坐标差分量闭合差 w: 为环闭合差 n：为闭合环边数 S：为复测基线长度差3、 平差计算经检验符合要求后，在微机上进行WGS-84坐标系无约束、约束平差和1980西安坐标系（或1954年北京坐标）约束平差，解算出各点的1980西安坐标（或1954年北京坐标）成果。在空间三维模式下进行平差，再将平差结果投影到高斯平面上得到平面成果。（1）WGS-84坐标系三维无约束平差后，基线向量的改正数（Vx、Vy、Vz）绝对值应满足下式要求： Vx3 Vy3 Vz3当超限时，可认为该基线或其附近存在粗差基线，应采用软件提供的方法或人工方法剔除粗差基线，直至符合上式要求。（2）WGS-84坐标系三维约束平差后，基线向量的改正数与剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线改正数的较差(dVx, dVy, dVz)绝对值应满足下式要求： dVx2 dVy2 dVz2当超限时，可认为作为约束条件与GPS网不兼容，应剔除误差较大的约束条件，直至符合上式要求。（3）平面坐标系约束平差：在约束平差中，采用测区范围内及测区附近高级网点作为GPS网平差的起算点，利用无约束平差后的可靠观测量，采用空间三维模式进行1980西安标系（或1954年北京坐标）空间坐标平差。再将平差结果投影到110度30分中央子午线的高斯平面上得到1980西安坐标系（或1954年北京坐标）成果。9.2 图根控制测量图根点（包括高级控制点）的密度原则上每平方公里不少于64个，地形复杂及城市建筑区，应以满足测图需要为原则，视具体情况加大图根点的密度，原则在非建成区每幅图埋石点不少于2个，建成区不少于4个基本控制点，埋石点间必须有一个或一个以上的通视方向。图根点一般采用临时标志，当测区内高级控制点稀少时，应适当埋设标石，图根埋石点应是第一次附合的图根点。图根光电测距导线的技术要求附合次数导线总长导线边数测距测回 数测角测回数方位角闭合差导线全长相对 闭 合 差DJ2DJ6一次1500 m1211224 1/6000二次900 m1111140 1/4000注:n为测站数9.3 高程控制9.3.1 GPS拟合高程（1）GPS点四等水准联测在平原地区，联测点不宜少于5个点，并均匀分布于网中；丘陵或山地，高程联测点应按照测区地形特征，适当增加高程联测点，其点数不宜少于10个点；在实际操作当中，可适当增加联测点，提高拟合的精度和可靠性。GPS点拟合高程应当进行必要的、可靠的检验，经计算分析后符合精度要求的可供测图使用。在使用非四等水准联测的网络RTK控制点进行测图时，首先进行高程检查，确定控制点间高差的较差少于5cm，然后才能进行碎部测量，否则重测该控制点。四等水准测量技术要求等级附合（闭合）水准路线长视距前后视距 差前后视距累 积 差红黑面读数差红黑面所测高 差 之差路线闭合 差四等15km100m5m10m3.0mm5.0mm20 注:L为附合导线长度，以公里为单位。（2）经查证，硇洲岛上没有等级水准点，硇洲岛远离大陆地区，常规水准测量难以把四等以上高程从大陆传递到岛上，测区附近有2004年“湛江市辖区GPS控制测量”项目的GPSD级点，高程精度为GPS拟合高程，高程系统为1985国家高程基准，为保证整个项目的高程系统的一致性，硇州镇中心区1.5平方公里测图工程的高程起算可采用GPSD级点高程成果，以GPS拟合方式获取待定点高程。9.3.2 图根三角高程测量图根导线点高程可采用电磁波测距高程导线施测。电磁波测距高程导线技术要求等级中丝法垂直角测回数指标差互差往返测高差之差(M)高程线路闭合差（M）DJ2DJ6DJ2DJ6图根1115250.4S0.1H 注:S为边长，以公里为单位（不足100米时，按100米计算），n为边数，H为测图基本等高距。9.4控制点标石规格和标石整饰1、二级GPS控制点在地面和山地埋设一般普通标石，在楼顶浇筑混凝土标石，在街道和水泥地面上凿石，标石规格分别按下图执行： 普通标石 （单位：cm） 建筑物上标石（单位：cm） 二级GPS控制点编号从II01开始，标石面整饰: 2、网络RTK控制点及图根点要求（a）埋石点规格:上底为12cm12cm，下底为18cm18cm，高40cm，网络RTK控制点及图根导线点编号前冠T。（c）埋石图点在埋石困难的街道和水泥地面上，可打入直径为12mm，长60mm带十字的钢钉，在周围刻20cm20cm，深0.5mm的方框、点号，并涂上红油漆。（e）图根点编号从T001开始，埋石点的标石面整饰如下（文字及编号凹刻）:3、应注意问题：（a）布设控制点时，如发现实地已有埋石点，当已有埋石点位置更有利于测量时，应尽量利用已有埋石点，并重新整饰。（b）导线经过埋设固定的城建点时，应尽量重合，并在旁边刻上编号。（c）本次图根导线平差计算采用南方测绘公司开发的南方平差易，平差计算成果资料按照软件以平差报告形式输出。10 数字化地形测量10.1 野外数据采集的原则采用南方测绘公司CASS6.1成图软件，全野外采集数据，全要素1:500数字化地形图分层及编码，按CASS6.1成图软件规定图层及编码表执行。10.2 野外数据采集数据的技术要求（1）仪器的对中偏差不大于5mm。（2）每个测站安置好仪器后，首先必须进行定向检查，然后才能进行碎部测量。为确保定向的准确，防止因输入的控制点坐标或点号有误或其他原因造成整站成果作废，定向检查可在不同的条件下选择不同的方式:（a）选另一控制点作方向检查，偏差不应大于2；（3）用测距仪施测地形地物点时，测距一次读数，当仪器的2C小于40秒时，水平角可测半测回；能直接测出平距时，可不测改平用的垂直角，否则垂直角测半测回。每一测站测完后，应归零检查，归零差应不大于40秒。测站至地物点的距离一般不超过120米，测站至地形点的距离一般不超过150米，最长不超过200米，地形点之间的间隔一般不大于15米。施测碎部点高程时，垂直角可测半测回，当垂直角指标差大于1时，应加以改正。仪器高、觇标高量取至厘米。10.3 野外数据采集外业数据的采集，采用全解析法数字化采集，使用全站仪配合PC-E500记录器进行记录，全站仪测量及保存施测数据，PC-E500记录地物地貌编码以及连线信息。野外记录使用统一的编码，如地貌复杂需增加编码，必须由技术负责人统一定制。各要素的表示方法和取舍原则，除按图式执行外，还应遵守本设计书的有关规定。各类建筑物、构筑物及主要的附属设施均应测绘，临时性地物（临时工棚、移动房、零乱废弃电线杆等）可舍去。房屋应注记层次、建筑材料、栋号（当实地有注时）、门牌号、楼栋名称（当实地有注时）等。房屋以墙基角为准，逐间测量表示；房屋根据结构和层次分开表示（一层的可不注层数）；混成一体的建筑物，层次比较清楚的，分层测绘，分层表示困难时，以主体建筑层数注记；层数相近而又较难分割的，也可以按占地面积较大的层数注记。对综合性的大楼和裙楼，建筑物与地面交线用实线表示，最外飘出部分在地面的投影线以及主体与裙楼交线用虚线表示；裙楼以上的主体建筑其凹凸位小于50厘米时，可综合表示；裙楼层数以面积大的注记，主体楼层以最高层数注记。连壁式楼房和门店应分户或分卡测量（按梁柱中线施测）；旧城区和农村中的老屋应逐个表示。房屋飘出部分应分飘楼或飘阳台，若第二层为飘楼，第三层以上为飘阳台时，飘楼和飘阳台按其投影位置分别表示。房屋结构按图式规定表示:即注砼、混、砖等。以钢筋混凝土为框架结构的房屋，以砼房表示；以砖为承重墙体，以钢筋混凝土为楼板，以钢筋混凝土或瓦为顶盖的房屋，以混房表示；以砖为承重墙体，以木板为楼板，瓦为顶盖的房屋，以砖房表示；以砖为承重墙体，以铁皮（或石棉瓦）为顶盖，住人或作车间的房屋，以砖房表示；依附其他房屋或围墙搭建，以铁皮（或石棉瓦）为顶盖，堆放杂物的房屋，以简单房屋表示；用简单材料搭建在江边、海边、鱼塘边水面上的茶楼、房屋，以简单房屋表示；以钢柱或钢筋混凝土柱为支承，四周以铁皮为墙体，铁皮或石棉瓦为顶盖的工厂（车间），以简单房屋表示，面积较大时加注其用途，如车间。落地阳台综合以房屋表示，悬空阳台和飘楼用虚线表示，飘楼加注飘出层数。房屋内天井图上大于4mm2的应表示；柱廊以柱外围为准，四角或转角处的支柱位置应实测。门廊以柱或围护物外围为准，独立柱的门廊以顶盖投影为准，柱的位置实测。独立地物能依比例尺表示的，应实测外廓，中间配置相应符号表示；不能按比例尺表示的，应准确测定其定位点或定位线，用相应符号表示。管线直线部分的支架（杆）和附属设施密集时，可适当取舍，表示主要的种类；同一支架（杆）上有多种线路时，表示其中的主要线路；建筑区内的电力线、通讯线可不连线，但应在杆架处绘出连线方向。城市公共部分的底下管线检修井必须测绘，单位或居民区内部的检修井一般应测绘，当密度过大时可适当取舍。水系及附属设施应按实际形状测绘，双线水沟（水渠）应测注沟（渠）底高程；堤坝应测注顶部及坡脚高程；所有道路均应实测表示，并注记道路（街道）名、路面材料；路面材料分为水泥、沥青、碎石、砾石和土等。道路通过居民地不应中断。街道边和街道中央的栅栏不表示，高速公路围建的栅栏应表示。道路应表示路中线，街道只需表示边线。地貌一般以等高线表示，明显的特征地貌应以符号表示。应重视山顶、鞍部、凹地、山脊、山谷及其他地形变换点的测绘。当陡坎高于0.3m（平地）时应表示。地类界应详细测绘，以正确反映各类植被的分布范围。施工地、乱挖地、填土区可不绘等高线。菜地、果园、旱地等农用地中，以木、油毡纸、草等为材料建造的简单房屋，住人的应表示；对轮廓小的拐角可适当综合表示。地理名称的表示按照1：500、1：1000、1：2000地形图图式执行。10.4 测量数据的计算机处理和机助制图利用南方测绘公司CASS6.1成图软件，对原始野外采集的碎部测量数据进行分类、排错、解码