測繪學基礎課程設計

1、目 錄一.設計的任務及目的.2二.測區(qū)的概況.2三.控制網(wǎng)的布設.33.1平面圖根控制網(wǎng)布設.33.1.1首級控制網(wǎng)的布設.3方案一：布設閉合導線控制網(wǎng).5附錄一：首級閉合導線控制網(wǎng).5-1方案二：布設附合導線控制網(wǎng).7附錄二：首級附合導線控制網(wǎng).7-13.1.2首級控制點布網(wǎng)形式的選擇.83.1.3二級加密控制點的推算.83.2高程控制網(wǎng)的布設.8四.分幅和編號（附錄三）.9-1五.附錄四：二級加密控制點的布設.9六.測圖方法.9方案一：小平板 + 經(jīng)緯儀 測圖.9方案二：全站儀全野外數(shù)據(jù)采集.11方案一與方案二的比較.13七.預算.14八.設計心得體會. .15一.設計的任務及目的1 任務

2、：做霍各乞礦區(qū)二號鐵多金屬礦床地形地質(zhì)圖課程設計2 目的: 我們能把學到的理論知識和實際有機的結合起來，充分提高對測繪專業(yè)的理論認識，更是對測繪學基礎的一個整體的把握，利用所學測量理論知識，分析和解決本專業(yè)一般測量問題的能力。除此之外，通過對所學知識系統(tǒng)的復習和鞏固，使我們進一步掌握小地區(qū)大比例尺地形圖測繪的程序和方法，從而使我們在遇到專業(yè)性的測量問題時，合理的處理這些問題的能力得到提高，為做一名合格的測量人而做準備。二.測區(qū)的概況介紹 1 礦山地質(zhì)概況 霍各乞鐵礦位于狼山北慈，內(nèi)蒙古高原南緣，行政區(qū)劃屬內(nèi)蒙古自治區(qū)烏拉特后旗。區(qū)內(nèi)地形平緩，為中低山地帶，侮拔高度在19002100 M。礦區(qū)處

3、于狼山北蔑深斷裂與42緯度深大斷裂之間。在區(qū)域地質(zhì)構造格局中，礦區(qū)位于狼山弧形構造休系頂端轉(zhuǎn)折部位。 二號礦床位于礦區(qū)I-3號向斜構造近圈閉仰起端。2-F2,2-F3,兩大斷裂通過礦床中南部及中北部，將礦床分舒成3個較大自成一體的地質(zhì)體。礦床共由17個礦體組成.其中F-1, Fe-2, Fe-3為3個較大的礦體。 Fe-1礦體分布于筆架山倒轉(zhuǎn)向料25線以西的南北兩具，其上部分稱Fe-1，下部為Fe-1。定向近東西.沿走向延伸大于700 m;沿傾向最大延深1650m，未見有變薄尖滅的趨勢。礦懷平均厚度為43.79m。 Fe-2礦體雙存于透閃石巖或透閃石化千枚巖。走向近東西。沿走向有西仰東俯趨勢，

4、控制走向長度大于500 m;控制最大垂深350m以上，平均厚度為30.66 m。 Fe-3礦體呈近東西向展布于礦床巧線以西地段。礦體產(chǎn)狀與地層一致，控制垂深450m。平均厚度為49.48 m。 礦石比重為3.1t/m3，巖石比重為2.7 t/m3。2 礦山現(xiàn)狀 礦山已進行露天開采，現(xiàn)生產(chǎn)水平有1 984 m、1996m、2 008 m、2 020 m、2 032 m 5個水平。1 996m水平以上原生礦石已基本采空，但巖石大盆欠剝，造成剝采比嚴直失調(diào)。礦山已形成上部開拓運輸公路和1994m總出人溝口，并與破碎車間和排土場相接。礦山采用15 t的公路型自卸汽車運輸?shù)V石和廢石。 2礦山設計概況 礦

5、山組織技術人員自行編側的峪天開采設計臺階離度為12m。臺階坡面角6570。井段后離度為36 m,安全清掃平臺冤度6 m。運袖平臺龍度10 m緩和坡段長度30m。境界圈定結果為:最終邊坡角上盤54(最大值)，下盆59(最大位).瑞幫5657,盆大達到59.露天底標高1 900m。境界內(nèi)礦石蛋945.31萬t.巖石且為1486.78萬t，平均剝采比為1.64t/t議該設計盡天底還很寬，還能夠下降23個臺階)。三.圖根控制網(wǎng)的布設3.1平面圖根控制網(wǎng)布設3.1.1首級控制網(wǎng)的布設1、平面控制網(wǎng)坐標系的選擇平面控制網(wǎng)坐標系的確定，宜滿足測區(qū)內(nèi)投影長度變形值不大于2.5cm/km。根據(jù)我們測區(qū)所處地理位

6、置和平均高程，在小測區(qū)范圍內(nèi)不至于產(chǎn)生超限的投影長度變形，因此，小組討論決定采用高斯正形投影3帶平面直角坐標系。2、導線的布設1） 導線應盡量布設成直伸形狀，相鄰邊長不宜相差過大2） 當導線平均邊長較短時，應控制導線邊數(shù)。測量精度應符合國家的相關限差規(guī)定。3、導線布設形式1） 閉合導線：從一個已知邊的一個點出發(fā)，最后仍回到這個已知點上。2） 附合導線：由一個已知邊的一個已知點出發(fā)，最后附合到另一已知邊的一個已知點上。4、首級圖根控制點的選擇1） 便于測角、量邊，相鄰點之間必須通視，點位能長期保存2） 便于加密、擴展和尋找3） 觀測視線超越（或旁離）障礙物應在1.3m以上4） 便于地形測繪，點位

7、要選在視野遼闊，易于擴展、土層堅實、易于排水的地方5） 邊長適宜，各導線邊長最好大致相等，并盡量避免由短邊突然轉(zhuǎn)到長邊，短邊應盡量的少，以減少對測角精度的影響6） 圖根控制點的密度要求測圖比例尺1:5001:10001:20001:5000圖根點密度（點/km2）150501555、建立標志6、測角經(jīng)緯儀的對中誤差不應大于1mm，導線的轉(zhuǎn)折角有左角和右角，附合導線一般觀測左角，但閉合導線觀測內(nèi)角。圖根導線的水平角觀測應采用不低于DJ6型經(jīng)緯儀，觀測一個測回，兩個半測回之間的觀測值的差數(shù)，不得超過40。在每站觀測工作結束前，需當聲進行檢查計算，若發(fā)現(xiàn)觀測結果超限或有錯誤時，應立即重新觀測，直至符

8、合要求后，方可遷站。7、量邊導線邊長可使用經(jīng)過檢驗的30m或50m鋼尺進行往返丈量，往返測量的較差率在一般地區(qū)應不大于1/2000，量距困難地區(qū)應不大于1/1000。如果較差凝滯滿足要求，則取往返測量的平均值作為邊長測量的結果。如果觀測的是兩點間的斜距，還應將其換算成平距。導線邊長也可用電磁波測距儀觀測，如果測量的是斜距，則應觀測垂直角，以進行傾斜改正。8、導線測量記錄導線測量外業(yè)記錄要求端正、清楚，不能涂改。9、經(jīng)緯儀導線測量內(nèi)業(yè)計算方案一：布設閉合導線控制網(wǎng)閉合導線坐標計算方法：1） 角度閉合差的計算與調(diào)整根據(jù)平面幾何學，n邊形內(nèi)角和的理論值應為（n2）180。但由于觀測條件的限制，觀測角

9、不可避免含有誤差，致使實測的內(nèi)角和不等于理論值，從而產(chǎn)生角度閉合差： f 測理測（n2）180對于圖根導線，角度閉合差的容許值f容40n，其中n為測站數(shù)。只有當ff容時，才可將角度閉合差反號平均分配給各個觀測角，得到改正后的角度值。改正后的內(nèi)角和應與理論值相等，以作計算校核。2） 推算坐標方位角沿導線前進方向左側的稱左角，右側的稱右角。根據(jù)超始邊的已知坐標方位角及改正后的內(nèi)角按下列公式推算各導線邊的坐標方位角： 前后左180（適用于測左角） 前后左180（適用于測右角）推算過程中必須注意：如果算出的前360時，則應減去360；如果前0時，則應加360；最后推算出的起始邊坐標方位角應與原有的已知

10、坐標方位角值相等，否則應重新檢查計算。3） 坐標增量的計算坐標增量是相鄰兩點坐標的差值，也是一個線段在坐標軸上的投影長度。其中坐標增量的計算為： XABXBXAlABcosAB XAByByAlABsinAB4）坐標增量閉合差的計算及其調(diào)整由于測角、量邊的誤差和角度閉合差調(diào)整后的殘余誤差而產(chǎn)生的縱坐標增量閉合差與橫坐標增量閉合差為： fx x測x理x測 fy y測y理y測導線全長閉合差為： f（f2xf2y ）導線測量精度以導線全長相對閉合差K表示，即：Kfl，式中l(wèi)為導線全長，m。經(jīng)緯儀導線測量應滿足精度要求：一般地區(qū)的導線全長閉合差不大于12000，量距困難地區(qū)不大于11000。滿足精度要

11、求后，方可進行坐標增量閉合差的分配。坐標增量閉合差按與邊長成正比的原則進行分配，則第i測段坐標增量改正數(shù)為： Vxi-（fxl）li ， Vyi-（fyl）li分配后所得改正數(shù)應滿足：Vxi- fx ， Vyi- fy改正后的坐標增量為：Xi改XiVxi ， Yi改yiVyi5）坐標計算根據(jù)已知點坐標和各測段改正扣的坐標增量逐點推算各點坐標，最終推算的已知點坐標應與已知坐標相等，以作檢核。 X前X后X改 ， y前y后y改方案二：布設附合導線控制網(wǎng)附合導線坐標計算方法：1）角度閉合差的計算如上圖附合導線形式圖，依據(jù)實際測量轉(zhuǎn)折角所推算最后一已知邊的坐標方位角為： EFBAn180左 式中，左為未

12、改正的觀測左角和由因得到推算所得方位角與已知方位角不一致而產(chǎn)生的角度閉合差fEFEF2）坐標方位角的推算角度閉合差分配后，根據(jù)起始邊坐標方位角BA和改正后的角度值，推算各邊的坐標方位角，最后推算的EF邊坐標方位角EF應與已知方位角相同，作為計算過程的檢核。3）坐標增量的計算根據(jù)各導線邊的連長和坐標方位角計算坐標增量，其計算方法與閉合導線相同。4） 坐標增量閉合差的計算與調(diào)整理論上， x理X終X起 y理y終y起實際測量中產(chǎn)生坐標增量閉合差fx和fy fxx測x理 fyy測y理5)計算坐標坐標增量閉合差分配后，根據(jù)起始邊一高級控制點的坐標，以及改正后的坐標增量，按照與閉合導線計算相同的方法，逐點計

13、算各導線點的坐標。最后計算的附合邊高級控制點的坐標應與已知坐標相同，以此作為計算檢核。3.1.2首級控制點布網(wǎng)形式的選擇首級控制點布網(wǎng)形式的選擇：我們所測范圍，建筑物密集，樹木較多，相鄰兩點間的通視受到影響，使得相鄰控制點間的距離受到限制。對于附合導線網(wǎng)，需要布設的點并不比布設閉合導線少，而且導線較長，降低了精度；因此，經(jīng)討論，首級控制點的布設采用閉合導線的形式。3.1.3二級加密控制點的推算前方交會方法如圖所示，通過兩已知控制點加密出一個二級控制點P的 計算公式為：利用首級控制點，布設閉合導線或附合導線，進行二級加密控制點的推算兩方法的對比：根據(jù)我們所在測區(qū)范圍的實際情況，建筑物密集，樹木較

14、多，前方交會法需要三個已知點與加密點通視，才能完成推算和檢核過程，顯然，此方法不是最優(yōu)的加密方法，因此，經(jīng)過討論，通過布設閉合導線的方法來加密二級控制點。3.2高程控制網(wǎng)的布設根據(jù)首級控制網(wǎng)的布設，在閉合或附合導線網(wǎng)的基礎上布設高程控制網(wǎng)。高差閉合差的計算:fh=h測h理城市測量規(guī)范規(guī)定：對于圖根水準測量，在平坦地區(qū)容許的高差閉合差為fh 容=40L（mm）式中 L水準路線總長度，km。高差閉合差的分配原則是按與路線長度L成正比的原則，將高差閉合差反號進行分配。其數(shù)學公式表示為Vi=- fh / L *（ Li）式中 L水準路線總長度，km ； Li第i測段的路線長度，km ； Vi分配給第i

15、測段觀測高差hi上的改正數(shù)，mm 。高差閉合差分配后應該進行校核計算，若Vi- fh ， 則說明計算無誤。最后計算改正后的高差h改 = hi + Vi四.分幅和編號五. 附錄四：二級加密控制點的布設六.測圖方法方案一：小平板 + 經(jīng)緯儀 測圖按要求，測繪一幅1：500圖，分幅按40*50cm，按校園大小可分為12幅圖進行測繪。1、 圖紙要求使用一面打毛的乳白色半透明聚脂薄膜圖紙，厚度0.070.1，經(jīng)熱定開型處理后變形率小于0.4。2、繪制坐標格網(wǎng)要求先在圖紙上精確繪制1010的坐標格網(wǎng)，要求10方格邊長誤差不超過0.2，小方格對角線長度誤差不超過0.3，對角線各點應在一條直線上，偏離不大于0

16、.2。檢查合格后在對應格網(wǎng)處注明坐標值和圖幅編號。3、控制點展繪要求全部控制點展繪好后，用比例尺量取所繪控制點之間的相鄰距離，比較與實際距離的差距，限差不超過0.3，符合要求后用細針刺出點位，刺孔應小于0.1，并按圖式規(guī)定注記點號和高程。4、 經(jīng)緯儀測繪法進行碎部測量當視線水平時，兩點間的水平距離計算公式： D100l兩點間的高差計算公式： hiv式中，l，i，v分別為視距尺間隔、儀器高和覘標高，m。當視線傾斜時，兩點間的水平距離計算公式： D100lcos2兩點間的高差計算公式： hDtaniv式中，為豎直角。由此，可得碎部點高程為： H碎H站h5、 碎部點的測量與展繪要求每觀測2030個碎

17、部點后，應瞄準起始方向檢查其變化，經(jīng)緯儀測繪法起始方向度盤讀數(shù)偏差要小于4；繪圖員應注意圖面整潔、注記清楚，隨測隨繪隨檢查；地物按圖式符號表示，用鉛筆繪制。6、 地形圖的拼接要求地區(qū)類別點位中誤差（圖上）/鄰近地物點間中誤差（圖上）/等高線高程中誤差平地丘陵山地高山地平地、丘陵和城市建筑區(qū)0.50.41/31/22/31我們所在測區(qū)屬于城市建筑區(qū)，地勢平坦，因此需要滿足點位中誤差0.5，鄰近地物點間中誤差0.4，等高線高程中誤差1/3。7、 地形圖檢查與整飾檢查地物、地貌是否清晰易讀，符號注記是否正確，地形點高程與等高線是否相符拼接有無問題、有無矛盾可疑之處，檢查地物、地貌有無遺漏、符號注記是

18、否正確、等高線是否逼真，同時對本站所測地形進行檢查，看原測地形圖是否符合要求。在拼接和檢查的工作基礎上，對圖進行整飾，使圖面清晰、美觀、合理。整飾順序是先圖內(nèi)后圖外、先地物后地貌、先注記后符號。再按圖式要求寫出圖名、圖號、比例尺、坐標系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、測繪單位、測繪者和測繪日期。方案二：全站儀全野外數(shù)據(jù)采集一）儀器工具全站儀，反光棱鏡，小鋼卷尺，紙張，鉛筆等。（二）作業(yè)方法置儀：在控制點上安置全站儀，檢查中心連接螺旋是否旋緊，對中、整平、量取儀器高、開機。 創(chuàng)建文件：在全站儀Menu中，選擇“數(shù)據(jù)采集”進入“選擇一個文件”，輸入一個文件名后確定，即完成文件創(chuàng)建工作，此時儀器將自動生成兩個同名文件

19、，一個用來保存采集到的測量數(shù)據(jù)，一個用來保存采集到的坐標數(shù)據(jù)。輸入測站點：輸入一個文件名，回車后即進入數(shù)據(jù)采集之輸入數(shù)據(jù)窗口，按提示輸入測站點點號及標識符、坐標、儀高，后視點點號及標識符、坐標、鏡高，儀器瞄準后視點，進行定向。測量碎部點坐標：儀器定向后，即可進入“測量”狀態(tài)，輸入所測碎部點點號、編碼、鏡高后，精確瞄準豎立在碎部點上的反光鏡，按“坐標”鍵，儀器即測量出棱鏡點的坐標，并將測量結果保存到前面輸入的坐標文件中，同時將碎部點點號自動加1返回測量狀態(tài)。再輸入編碼、鏡高，瞄準第2個碎部點上的反光鏡，按“坐標”鍵，儀器又測量出第2個棱鏡點的坐標，并將測量結果保存到前面的坐標文件中。按此方法，可

20、以測量并保存其后所測碎部點的三維坐標。同時繪制草圖，并保持觀測點的點號與草圖上的點號一致。臨時測站點的測量： 在數(shù)據(jù)采集過程中，有些碎部點用已有的控制點無法測到，這時需臨時增加一個測站點，臨時測設點的測量是根據(jù)前述的碎部點測量中的（側視）菜單進行，只是在測量之前要輸入臨時測站點的測站名而已，方法不變。其所得到的坐標數(shù)據(jù)同樣被保存在文件中。 （三）作業(yè)要求測繪等高線時高程點的密度應比白紙測圖的密度大，對1：500比例尺測圖一般丘陵地區(qū)間距為1015m，地形突變的地方應加密至68m。觀測員與繪草圖員相互配合，機內(nèi)記錄點的點號與草圖上的點號相對應。圖形編輯成圖1.數(shù)據(jù)傳輸、圖形編輯（一）儀器工具 全

21、站儀，計算機，傳輸線，草圖（二）作業(yè)方法1下傳碎部點坐標：完成外業(yè)數(shù)據(jù)采集后，使用通訊電纜將全站儀與計算機的COM口連接好，啟動通訊軟件，設置好與全站儀一致的通訊參數(shù)后，執(zhí)行下拉菜單“通訊/下傳數(shù)據(jù)”命令；在全站儀上的內(nèi)存管理菜單中，選擇“數(shù)據(jù)傳輸”選項，并根據(jù)提示順序選擇“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“坐標數(shù)據(jù)”和選擇文件，然后在全站儀上選擇確認發(fā)送，再在通訊軟件上的提示對話框上單擊“確定”，即可將采集到的碎部點坐標數(shù)據(jù)發(fā)送到通訊軟件的文本區(qū)。2格式轉(zhuǎn)換：將保存的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為成圖軟件（如CASS）格式的坐標文件格式。執(zhí)行下拉菜單“數(shù)據(jù)/讀全站儀數(shù)據(jù)”命令，在“全站儀內(nèi)存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換”對話框中的“全站儀內(nèi)存文件

22、”文本框中，輸入需要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)文件名和路徑，在“CASS坐標文件”文本框中輸入轉(zhuǎn)換后保存的數(shù)據(jù)文件名和路徑。這兩個數(shù)據(jù)文件名和路徑均可以單擊“選擇文件”，在彈出的標準文件對話框中輸入。單擊“轉(zhuǎn)換”，即完成數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)換。3展繪碎部點、成圖：執(zhí)行下拉菜單“繪圖處理/定顯示區(qū)”確定繪圖區(qū)域；執(zhí)行下拉菜單“繪圖處理/展野外測點點位”，即在繪圖區(qū)得到展繪好的碎部點點位，結合野外繪制的草圖繪制地物；再執(zhí)行下拉菜單“繪圖處理/展高程點”。4、選擇“測點坐標”定位，使用屏幕右側菜單區(qū)內(nèi)的“測點點號”項，按提示輸入采集文件，并確認。 5、繪平面圖：根據(jù)野外所繪草圖，利用屏幕右側菜單逐點繪制，（在繪第一點之前

23、，根據(jù)提示要輸入繪圖比例尺，如 1 ： 500 后回車）。以作居民地為例講解，移動鼠標至右側菜單“居民地”處按左鍵，系統(tǒng)便彈出如圖2所示的對話框。再移動鼠標到“四點房屋”的圖標處按左鍵，圖標變亮表示該圖標已被選中，然后移鼠標至OK處按左鍵。如有操作失誤可按回退繼續(xù)操作。6、加注記：利用屏幕右側菜單的“文字注記”，在左邊的文字框或右邊的圖塊框都可以選取，并依照提示完成有關文字的注記。 7、編輯和修改：對于圖形的編輯，CASS5.0提供“編輯”和“地物編輯”兩種下拉菜單。其中，“編輯”是由AutoCAD提供的編輯功能：圖元編輯、刪除、斷開、延伸、修剪、移動、旋轉(zhuǎn)、比例縮放、復制、偏移拷貝等，“地物

24、編輯”是由南方CASS系統(tǒng)提供的對地物編輯功能：線型換向、植被填充、土質(zhì)填充、批量刪剪、批量縮放、窗口內(nèi)的圖形存盤、多邊形內(nèi)圖形存盤等。（三）作業(yè)要求1、數(shù)據(jù)傳輸時全站儀和計算機的參數(shù)設置要匹配，否則無法傳輸。2、在圖形編輯時，要使用一切編輯命令，特別是捕捉命令的使用。2.圖幅整飾、圖形輸出（一）儀器工具計算機、數(shù)控繪圖儀、圖紙（二）作業(yè)方法1、繪圖框：利用“繪圖處理”菜單下的“標準圖幅”，并依據(jù)提示填入圖名、測量員、繪圖員、檢查員的姓名，圖廓西南角點坐標并回車，在“刪除圖框外實體”前打勾，確認后即可完成一幅圖形的繪制。 2、圖形文件保存：根據(jù)文件菜單下的圖形保存菜單對圖形進行保存。 3、打印

25、圖形 ：在“ 文件 / 圖形輸出 ”菜單下，根據(jù)圖紙大小對頁面進行設置，打印適當比例尺的地形圖。 4、提交成果 ：數(shù)據(jù)采集坐標文件、圖形文件、打印平面圖。 5、繪圖儀地圖輸出：選擇“文件（F）”菜單下的“繪圖輸出”項，進入“打印”對話框。具體輸出地圖步驟如下：“打印設備”選項卡“打印設置”選項卡單擊“完全預覽（W）?！卑粹o對打印效果進行預覽，最后單擊“確定”按鈕打印。（三）作業(yè)要求1數(shù)據(jù)處理時，要熟悉所采用軟件的工作環(huán)境及基本操作要求。2用電纜連接全站儀和計算機時，應選擇與全站儀型號相匹配的電纜，小心穩(wěn)妥地連接方案一與方案二的比較方案一與方案二相比測量和計算相對工作量要大，而且也沒有方案二快捷，