龍巖學(xué)院資源工程學(xué)院畢業(yè)論文 題目：淺析全站儀邊角測圖法專業(yè)：測繪工程班級：2010級測繪班學(xué)號姓名：指導(dǎo)教師：職稱：教授資源工程學(xué)院資源工程學(xué)院測繪工程專業(yè)【摘要】隨著測繪科技的進步以及電子測繪儀器和計算機的廣泛運用，數(shù)字化測圖方法已替代傳統(tǒng)的模擬法測圖，測繪儀器發(fā)展飛躍，現(xiàn)代的數(shù)字編碼水準(zhǔn)儀、全站儀、靜態(tài)GPS、RTK、超站儀以及各種專用電子儀器已替代早期的測繩、陀螺儀、水準(zhǔn)儀，測繪工作發(fā)展更加數(shù)字化、自動化和智能化。而常用全站儀測圖方法具有各種內(nèi)外業(yè)操作不方便的缺點，本文將要介紹一種新的測圖方法--全站儀邊角測圖法。此種測圖方法在外業(yè)測量時無需攜帶控制點坐標(biāo)資料，只需記住控制點名，回來經(jīng)過內(nèi)業(yè)處理即可完成任務(wù)；操作方便快捷，且可以修改外業(yè)操作所帶來的某些操作失誤，大大提高測量工作效率。本文主要從全站儀測圖原理、全站儀外業(yè)操作過程、內(nèi)業(yè)處理過程以及實例來分析全站儀邊角測圖法，并結(jié)合廈門市野外測圖來分析和說明。【關(guān)鍵詞】邊角法測圖數(shù)字化測圖全站儀目錄TOC\o"1-3"\h\u62041.引言 .引言1.1測繪儀器的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀測繪儀器是展開測量工作所必須的，伴隨著測繪科技的發(fā)展與進步，現(xiàn)代的數(shù)字編碼水準(zhǔn)儀、全站儀、靜態(tài)GPS、RTK、超站儀以及各種專用電子儀器已取代早期的測繩、陀螺儀、水準(zhǔn)儀[1]。大大推動了測繪工作向數(shù)字化、自動化、智能化方向發(fā)展。目前，主要采用全站儀和GPS進行野外數(shù)字測圖。1.1.1測圖發(fā)展第一階段（手工測圖）從20世紀(jì)50年代以前人們由于科學(xué)技術(shù)的不發(fā)達，人們?yōu)榱送瓿蓪Φ匦螆D的表示，所以就有了原始手工測圖。量角器配合經(jīng)緯儀測圖法的原理，其實質(zhì)就是按極坐標(biāo)定點進行測圖，觀測時先將經(jīng)緯儀安置在測站點上，在旁安置繪圖平板，測出已知邊方向和碎部點方向的夾角、測站點到碎部點的距離、以及碎部點的高程；而后根據(jù)測圖比例尺，通過測量數(shù)據(jù)計算，運用作圖工具把碎部點的坐標(biāo)位置展繪到圖紙上，再參照實際地形描繪出地形圖[2]。

圖1-1量角器配合經(jīng)緯儀測圖法

1.1.2測圖發(fā)展第二階段(手工測圖到數(shù)字測圖過渡段)60年代來，隨著光學(xué)和電子學(xué)的發(fā)展，電磁波測距隨之出現(xiàn)，角度測量也有了技術(shù)基礎(chǔ)向自動化記錄方向改進，因而出現(xiàn)了電子經(jīng)緯儀(見圖1-2)等其它自動化測角儀器[3]。這期間測圖方法除了手工測圖的方法外，還有光電測距儀測繪(測記)法、光電測距儀配合小平板測繪法[4]。圖1-2經(jīng)緯儀+測距儀1.1.3測圖發(fā)展第三階段(數(shù)字化測圖)20世紀(jì)80年代中期后，各種現(xiàn)代測繪設(shè)備和成圖軟件的應(yīng)用越來越普遍，數(shù)字化成圖已漸漸取代傳統(tǒng)手工成圖。全站儀（見圖1-3）在數(shù)字測圖中運用最廣，集光電測距儀、電子經(jīng)緯儀及微處理器于一體[5]。全站儀數(shù)字化測圖指用全站儀通過微處理器的控制，自動完成測距、水平方向讀數(shù)、觀測數(shù)據(jù)的顯示及存儲等，將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，運用繪圖軟件編輯成圖。提高了數(shù)字測圖的效率和精度。圖1-3全站儀20世紀(jì)90年代以后，衛(wèi)星定位技術(shù)發(fā)展迅速，出現(xiàn)了快速且高精度的位置信息獲取方法--RTK（動態(tài)GPS）(見圖1-4左)，隨后又出現(xiàn)了全站儀和GPS的結(jié)合體--超站儀（見圖1-4右），它們的出現(xiàn)極大地提高了內(nèi)外業(yè)工作效率。圖1-4RTK(左)、超站儀（右）1.2數(shù)字化測圖的概念數(shù)字測圖是在測量工作中，利用電子計算機技術(shù)將野外數(shù)據(jù)采集的各種有關(guān)的地物和地貌信息與內(nèi)業(yè)機助制圖系統(tǒng)相結(jié)合，其目的是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集處理的數(shù)字化、自動化[6]。數(shù)字測圖系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出三部分。數(shù)字化測圖不僅縮短了內(nèi)外業(yè)作業(yè)時間，減少勞動強度，還提高了成果的精度[7]。數(shù)字化測圖的主要特點：1、改進了作業(yè)方式；2、點位精度高；3、強化了地圖的表現(xiàn)力；4、便于圖件的更新；5、可作為GIS的重要信息源；6、方便成果的深加工和利用[8]。1.3常規(guī)的全站儀數(shù)字化測圖方法常規(guī)的全站儀數(shù)字化測圖在測量時，每次搬站都要從儀器中調(diào)取已存的坐標(biāo)數(shù)據(jù)或者將準(zhǔn)備好的測站點和后視點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入到儀器中，利用該數(shù)據(jù)設(shè)置測站，并進行后視定向，這樣不僅增加了外業(yè)操作時間，還增加了測量的工作量，從而影響了測量的整體工作效率。所以在每次出外業(yè)前，都必須將所需的控制點坐標(biāo)抄寫或打印出來，亦或是將數(shù)據(jù)輸入到全站儀里保存，倘若打印或抄寫的控制點坐標(biāo)數(shù)據(jù)有誤、丟失或者忘記將數(shù)據(jù)輸入到儀器，亦或是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有誤則將使測量工作無法正常進行，需要回去再次獲取已知控制點坐標(biāo)數(shù)據(jù)，才能使工作正常進行。1.4全站儀邊角測圖法與傳統(tǒng)數(shù)字測圖法的比較與傳統(tǒng)測圖方法相比，邊角法在野外數(shù)字化數(shù)據(jù)采集過程中，不存在刺點誤差、比例誤差、重新描繪誤差及圖紙伸縮誤差，只有測站點的精度和測點的測距精度誤差，觀測點的測角誤差和鏡頭誤差[6]。全站儀記錄數(shù)據(jù)時，只需記錄碎部點的距離、水平角、豎直角、儀器高和標(biāo)高，即可完成測點數(shù)據(jù)采集。全站儀在自動儲存數(shù)據(jù)時，可適量放寬測點的距離，能相對擴大測站的測圖范圍。全站儀采用的是扥光電測量的方法進行距離測量，因此只需基本瞄準(zhǔn)反射棱鏡就可測出距離，野外條件對測圖的影響大大減少。全站儀還具有較為強大的防水、防曬、防暴等功能，因為其內(nèi)業(yè)處理是在辦公室進行的[9]。所測得的地形圖能夠直接滿足現(xiàn)代各種工程的需要。1.5全站儀邊角測圖法與常規(guī)的數(shù)字化測圖法的比較與常規(guī)全站儀測圖相比，邊角法測圖只需要記住測站點和定向點的點號，而不需后視點和測站點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，因此就不用在外業(yè)前先將控制點坐標(biāo)輸入儀器上或攜帶測站點坐標(biāo)數(shù)據(jù)；在設(shè)站的過程中，不用在儀器里調(diào)用坐標(biāo)，也不用在儀器內(nèi)輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)<只需要在全站儀測量界面上輸入坐標(biāo)點號、儀器高和覘標(biāo)高>，這樣大大節(jié)約了設(shè)站的時間。這樣子就無需擔(dān)心坐標(biāo)數(shù)據(jù)出錯而導(dǎo)致測量成果作廢，或需花大量的時間來進行修正數(shù)據(jù)；另外在測圖工期比較緊張、控制測量還沒完成，但控制點已選好，且人員、設(shè)備足夠的情況下，測圖仍然可優(yōu)先于控制測量而展開測量工作。在測量過程中，如果某一區(qū)域內(nèi)控制點的密度不滿足測圖的需要時，就可在適當(dāng)?shù)奈恢门R時增設(shè)控制點標(biāo)志，并利用該控制點進行測圖[10]。待該控制測量完成后，就可利用該控制點的成果來計算相關(guān)碎部點的坐標(biāo)，并進行圖形編輯[4]。2.全站儀邊角測圖法外業(yè)操作2.1 全站儀邊角測圖法原理全站儀邊角測圖方法就是在測站點上將全站儀對中整平后，量取儀器高并將儀器水平角置零，然后完成定向，然后用儀器上常規(guī)角度測量和邊長測量的功能在測站點上采集測站附近碎部點相對測站點的距離、相對已知邊的水平轉(zhuǎn)向角及豎直角，接著將所采集數(shù)據(jù)經(jīng)通訊接口通入到計算機中，最后用數(shù)字制圖軟件實現(xiàn)數(shù)字地形圖的機助成圖。全站儀邊角測圖法就是根據(jù)極坐標(biāo)的原理求得待測點平面位置的方法。如圖2-1，在測站點A上擺設(shè)全站儀,用另一個已知點B（或支站點）定向,根據(jù)全站儀測得的數(shù)據(jù)計算待定點P的平面位置(如):EMBEDEquation.DSMT4（2-1）（2-2）(2-3)式中、、為測站點A的平面三維坐標(biāo)，、、為待定點P的平面三維坐標(biāo)，β為測站點A至待定點P的坐標(biāo)方位角，為測站點A至待定點P之間的平距,γ為測站點A至待定點P的天頂距[10]。在外業(yè)工作中，主要采集轉(zhuǎn)向角α和邊長S，接著采用專業(yè)軟件處理數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成上式計算所需要的各個要素，從而轉(zhuǎn)換成含有成圖編碼的三維坐標(biāo)文件，自動成圖，以方便內(nèi)業(yè)繪圖。坐標(biāo)北方向N坐標(biāo)北方向N定向點B左折角α測站點A方位角β待測點P圖2-1全站儀邊角法測量原理示意圖2.2全站儀邊角測圖外業(yè)測量操作程序2.2.1儀器配備在出去測量時，檢查儀器配備是否齊全，為了出野外攜帶方便，工具至少應(yīng)當(dāng)攜帶：全站儀一臺、棱鏡一個、鋼卷尺一把、腳架一副、對樁桿一根、對講機兩臺。2.2.2人員配備一般來說，一個測量小組應(yīng)至少配備兩個人，測站一人，跑桿者一人。若跑桿員太多的話容易引起測站工作者混亂，操作麻煩，反而影響工作效率。同時為及時與測站工作者溝通自己所測的是何種地物、是否需要與上一個碎部點相接等工作，測站工作者應(yīng)與跑桿員保持良好的通訊聯(lián)系。如果有足夠的測量人員，每組可以多分配一個跑桿員，使外業(yè)測量工作效率得以提高。2.2.3外業(yè)生產(chǎn)操作流程將全站儀擺設(shè)在測站點，對中整平后，在“常規(guī)測量”窗口的點號欄內(nèi)輸入測站點點號【控制點的數(shù)字代碼（表2-1）加測站點點號（如106.1）】，然后將所量取的儀器高輸入到棱鏡高欄內(nèi)；表2-1控制點代碼A05,131500,105,導(dǎo)線點A07,131700,106,埋石圖根點A08,131800,107,不埋石圖根點A09,132100,108,水準(zhǔn)點A06,131600,109,土堆上的導(dǎo)線點A10,133000,110,GPS控制點2）將儀器照準(zhǔn)后視點，然后置零，接著按測距鍵，得到水平角、距離、豎直角等采集數(shù)據(jù)，然后按記錄，保存測站點信息；3）將后視點點號（如106.2）輸入到點號欄，標(biāo)高輸入到鏡高欄，然后測距再一次記錄，保存后面點數(shù)據(jù)，至此定向完畢；4）進行碎步點測量，這個操作和常規(guī)全站儀測圖方法一樣，按測距后，輸入點號和標(biāo)高并記錄，在其中碎步點的點號（如加固坎的編碼922.1）都是用數(shù)字簡碼（見表2-2）來記錄的，方便內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。若想讓軟件自動連線同一屬性的地物地貌，則應(yīng)當(dāng)在測下一個碎部點時，將原來的編碼改為“.2”（如“922.1”改成“922.2”），若從第三個點開始到連線結(jié)束點，則點號無需再做改變，直接使用全站儀自動跳出的點號，直接記錄。若需要跳過一個點跟前面的相連，則需要改成“.3”(如922.1改成922.3)。直到開始另一屬性的地物地貌測量時再重新修改點號。若一個測站周邊所有碎部點已全部采集完畢時，可能需要支站來進行下一步測量，這時支站點的點號也得使用控制點的編碼加點名，并且需要在簡碼前加“-”號（如第十個支站點編碼應(yīng)為“-109.10”）。表2-2部分常用編碼表A12,141101,200,一般房屋A13,141101,201,砼房屋A14,141101,202,磚房屋A15,141101,203,鐵房屋A16,141101,204,鋼房屋A17,141101,205,木房屋A18,141101,206,石房屋A19,141200,207,簡單房屋A20,141300,210,建筑房屋A21,141400,211,破壞房屋A22,141500,212,棚房A36,140001,220,陽臺R83,140002,224,飄臺A24,141700,225,廊房A23,141600,227,架空房屋A37,143140,228,懸空通廊A39,143301,233,臺階S01,144301,677,依比利圍墻S04,144500,681,籬笆J29,185102,850,水井M24,202101,904,一般高程點H57,158202,237,過街地道S20,151600,312,鹽井S07,151100,314,鉆孔S08,151200,316,探井S09,151300,317,探槽H14,155100,347,加油站S40,152700,350,煙囪S43,152703,352,架空煙道S46,152900,356,露天設(shè)備H15,155210,357,路燈H16,155221,358,桿式照射燈S59,153803,375,有蓋的水池H13,154900,376,泳游泳池T27,162200,515,天橋T54,165102,530,不依比例涵洞D31,174601,659,電信人孔D32,174602,660,電信手孔D33,174700,661,電力檢修井D38,175200,667,消火栓D39,175300,668,閥門D40,175400,669,水龍頭H22,155400,380,假石山H24,155500,381,垃圾臺T01,158400,387,地磅H08,154600,389,學(xué)校H09,154700,390,衛(wèi)生所H29,156102,401,紀(jì)念碑H33,156302,405,塑像H34,156400,406,旗桿H37,156602,412,亭H46,157502,419,廟宇H48,157602,421,土地廟H50,157702,423,教堂H43,157302,429,寶塔經(jīng)塔T09,158701,431,獨立墳S36,152620,438,水塔L08,165603,554,路標(biāo)T49,164300,562,小路T50,164400,563,內(nèi)部道路T36,163100,570,高速公路M41,204201,921,未加固陡坎M42,204202,922,加固陡坎2.3全站儀邊角測圖法精度分析2.3.1全站儀測圖平面誤差分析測角誤差1）儀器誤差分為基座位移誤差、度盤劃分誤差、照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)誤差、補償器傾斜量誤差與望遠鏡在調(diào)焦過程視準(zhǔn)軸變動引起的測角誤差等[11]。2）儀器對中誤差，即儀器三心（儀器中心、照準(zhǔn)圓筒中心、埋石點中心）要在同一鉛垂線[12]，這在測量時往往做不到。3）目標(biāo)偏心誤差，在照準(zhǔn)棱鏡中心時，往往不能非常準(zhǔn)確，就產(chǎn)生了照準(zhǔn)偏心誤差。4）外界環(huán)境影響，影響成像質(zhì)量主要是大氣透明度與大氣層密度，為消弱該影響，應(yīng)選擇較小溫差變化、較清晰成像的天氣等有利因素下測量。測距誤差全站儀測距誤差可以分成兩個部分：一是測相誤差、對中誤差和加常數(shù)誤差，這些誤差與距離無關(guān)；二是測距頻率誤差、光速誤差、大氣折射誤差，這些誤差與距離成正比[13]。2.3.2全站儀邊角法測圖的平面點位中誤差分析按照測距和測角的精度來分析中誤差，運用誤差傳播定律可得出公式:MP2=±MD2+（Mβ/ρ）2D2（2-4）(其中MP為P的點位中誤差，MD為距離中誤差，ρ為常數(shù)，Mβ為角度中誤差)，據(jù)實踐并計算，得下表2-3：表2-3點位中誤差計算表比例DMDM標(biāo)MβMP1:5001602.32264.850.3565.650.81：10003002.6234.750.6535.952.31：20004502.9223.351.0525.154.8數(shù)據(jù)分析并計算得知，全站儀在測圖運用中的點位精度要比規(guī)范給的精度高得多[14]。2.3.3全站儀邊角測圖法高程中誤差分析三角高程是全站儀高程測量法，而全站儀單向觀測計算高差的公式為：h=D×tanα+(1-k)D/2R+i-v（2-5）對該公式全微分可得真誤差關(guān)系式，而后據(jù)誤差傳播定律推算出誤差平方關(guān)系式為[15]：Mh2=(tanαv+(1-k)D/R)2MD2+(D×secαv)2Mαv+(D2/2R)2Mk2+Mi2+Mv2（2-6）由該式來分析各變量。1）分析垂直角α，在使用全站儀的數(shù)字測圖中地形的起伏一般較小，可取α=±30。，測角誤差大小與前面分析相同；

2）分析覘標(biāo)高v和儀器高i量取的精度，據(jù)實踐，兩次量取v與i的差值不超過3mm，即d≤3mm，運用誤差傳播定律同精度雙觀測求中誤差公式則：Mi=Mv==2mm；

3）分析大氣折光差誤差系數(shù)K，照《城市測量規(guī)范》分析，計估Mk=±0.05；根據(jù)以上分析和取值，可得下表2-4：比例MDMiMvMkM標(biāo)Mh（mm）1:5002.32220.0524.3518.71：10002.6220.0526.4534.71：20002.9220.0528.9552.0表2-4高程中誤差計算表據(jù)以上數(shù)據(jù)總結(jié)出，全站儀測得三角高程精度比規(guī)范規(guī)定的精度來得高。但在實地的測量工作中，有些覘標(biāo)因位置不利或地面上土質(zhì)不好等因素導(dǎo)致所測得的高差有影響，從而導(dǎo)致高程誤差，因此實際測量中的高程誤差比誤差估計來的高[16]。3.邊角測圖法內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理及操作方法3.1邊角測圖法內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理原理全站儀邊角測圖數(shù)據(jù)處理就是根據(jù)坐標(biāo)的正反算，把外業(yè)數(shù)據(jù)經(jīng)專業(yè)軟件轉(zhuǎn)換為專業(yè)繪圖軟件所能識別的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。首先利用坐標(biāo)反算原理，根據(jù)已知的測站點和定向點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)推算出該邊的坐標(biāo)方位角；而后根據(jù)反算出的坐標(biāo)方位角和待測邊轉(zhuǎn)向角計算得出待測邊坐標(biāo)方位角，接著根據(jù)待測邊的距離和待測邊的坐標(biāo)方位角利用坐標(biāo)正算公式，正算出碎部點的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。同時，根據(jù)測量時保存的編碼，在進行碎部點三維坐標(biāo)結(jié)算的過程中，相應(yīng)地轉(zhuǎn)換成CASS等制圖軟件所能夠識讀編碼，來實現(xiàn)同類地物自動連線，接著經(jīng)過人工處理來進一步完善地形圖。3.2邊角法測圖數(shù)據(jù)處理操作過程3.2.1原始數(shù)據(jù)處理外業(yè)測量數(shù)據(jù)處理：用數(shù)據(jù)傳輸軟件把全站儀采集的數(shù)據(jù)傳入到計算上，而后整理該數(shù)據(jù)，首先檢查全站儀外業(yè)采集的數(shù)據(jù)中所有支站點對應(yīng)的數(shù)據(jù)點號前是否有“-”（如表3-1），如果沒有就要加上（如表3-2），以方便軟件能自動識別支站點。再者將數(shù)據(jù)中有錯的數(shù)據(jù)給改正過來，數(shù)據(jù)容易出錯誤的地方主要有：編碼輸錯、測站點沒有置零、測站點或定向點點號輸錯、支站點點號重復(fù)等。表3-1修改前數(shù)據(jù)表3-2修改后數(shù)據(jù)106.060573.8380.000191.29031.6140106.060473.8370.000091.29030.1250109.149.435355.405992.13320.1250-109.230.302352.312693.27100.1250207.124.5793.093090.25331.6800207.216.8863.392590.00191.6800212.27.6326.360890.00381.6800660.16.072352.000490.30111.6800106.060573.8380.000191.29031.6140106.060473.8370.000091.29030.1250-109.149.435355.405992.13320.1250-109.230.302352.312693.27100.1250207.124.5793.093090.25331.6800207.216.8863.392590.00191.6800212.27.6326.360890.00381.6800660.16.072352.000490.30111.6800已知控制點數(shù)據(jù)處理：將當(dāng)天所要使用到的控制點數(shù)據(jù)，或者將整個工程所要使用到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，放在一個文本文檔里，根據(jù)格式：“數(shù)字編碼，X坐標(biāo)，Y坐標(biāo)，高程”來編輯，保存格式為KNW的文本文檔（如表3-3）。表3-3控制點格式106.0549,14202.882,65759.512,10.096106.0550,14182.724,65774.861,11.568106.0551,14156.444,65799.223,13.505106.0552,14128.152,65796.996,15.588106.0553,14126.942,65813.595,15.458106.0554,14104.891,65830.977,15.8193.2.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理數(shù)據(jù)修改完整后，將全站儀所測得的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成成圖軟件可識別且自動連接成圖的的代碼，并保存屬性為“.YD”的文件。首先打開測繪應(yīng)用軟件2011版(見圖3-1)；圖3-1測繪應(yīng)用軟件2011版主界面在主界面的按鍵上，單擊“打開”，彈出文件夾框，選擇所要轉(zhuǎn)換的文件數(shù)據(jù)，然后點擊確定，則原始數(shù)據(jù)全部展現(xiàn)在窗口上，然后點擊窗口界面主菜單上的“南方CASS功能”如圖3-2。圖3-2南方CASS功能下的子菜單然后點擊其子菜單欄目下的“南方CASS7.0編碼引導(dǎo)功能（全站儀）”，彈出對話框，如圖3-3。圖3-3南方CASS7.0編碼引導(dǎo)轉(zhuǎn)換程序框接著點擊對話框界面上的“打開控制點直接手工輸入（格式按說明）”這鍵，然后選中之前已事先保存好的格式為“.KNW”的控制點文件，點擊打開；然后點擊對話框上的“請選擇保存轉(zhuǎn)換行DAT和引導(dǎo)文件YD數(shù)據(jù)”，選擇文件保存的位置，并命名文件名稱（一般一天新建一個文件夾，文件夾的名字和里面文件名字也為當(dāng)天的日期）；最后點擊對話框上的“開始計算”，然后顯示計算成功，最后關(guān)閉測繪應(yīng)用軟件2011版，出現(xiàn)如圖3-4對話框。圖3-4關(guān)閉軟件后彈出對話框然后所有出現(xiàn)的對話框全部點擊“否（N）”，則文件全部被保存，軟件也自動關(guān)閉，則原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成功。3.2.3展繪成圖處理打開南方CASS8.0繪圖軟件，單擊主界面上“繪圖處理”菜單，選擇其子菜單里的“編碼引導(dǎo)”，輸入比例尺（如1：500）然后選中已經(jīng)轉(zhuǎn)換好的“YD”文件并打開，CASS軟件就能根據(jù)轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)所攜帶的編碼信息來識取出各地物地貌的屬性，并將同一屬性的地物用軟件的表示方法自動連接成線。再來繼續(xù)打開“繪圖處理”子菜單下的“野外測點代碼”，選中已經(jīng)轉(zhuǎn)換的“DAT”數(shù)據(jù)，將測量點的代碼展到繪圖界面上，然后根據(jù)地物地貌實際情況，對軟件自動連成線的圖形進行修改，最后形成成果圖，這一步操作方法跟常規(guī)全站儀編碼法測圖是一樣的。最后打開“繪圖處理”里的“展高程點”，然后在圖面上整理好高程，最終完圖。3.3繪圖數(shù)據(jù)常見問題分析與處理3.3.1數(shù)據(jù)點號混亂在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中，常常出現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換不過來，這大部分原因是因為點號出現(xiàn)了混亂。因此在這過程中需要我們對原始數(shù)據(jù)進行一個測站一個測站檢查，一一對應(yīng)測站點點號與定向點點號是否正確，這就需要我們有耐心與細(xì)心的檢查。為了避免這方面的錯誤對內(nèi)業(yè)造成困擾，就需要我們在外業(yè)測量過程中，每次定向時都應(yīng)跟跑桿員確認(rèn)點號的正確性。3.3.2定向錯誤致使地物整體旋轉(zhuǎn)或偏移的處理方法

繪圖展點時，如果發(fā)現(xiàn)部分地物（觀測點）與實際位置發(fā)生整體旋轉(zhuǎn)或偏移，產(chǎn)生的原因有兩種，一種是由于測站點號或定向點號出錯；另外一種是由于定向過程中方向沒有置零。所以對于這種問題有兩種處理方法：1）首先根據(jù)展點后發(fā)生扭轉(zhuǎn)部分的圖是在實地的那個位置，并查下該部分點是由哪個測站所測量的，然后打開測量原始數(shù)據(jù)，在該數(shù)據(jù)中找到該測站點（如109.12），而后查詢該測站點與定向點的距離是否與前面測站點109.9（假如12號點是由9號點支站的）支過來的點（109.12）的距離相等，若不相等，則找到與之距離相等的測站點，把定向點號改過來與支站點相同；若距離相等，則檢查測站點與定向點方向是否置零。2）若前面的檢查方法沒有錯誤，則問題出現(xiàn)在沒置零上，所以應(yīng)當(dāng)將該測站重新置零。首先將該測站所以測量數(shù)據(jù)復(fù)制出來另存到一個新建的文本文檔中，并保存。然后打開測繪應(yīng)用軟件2011版，打開該文檔，然后點擊“數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理”菜單欄下的“數(shù)據(jù)定向重新置零”，即完成了數(shù)據(jù)的修改，再將該數(shù)據(jù)重新展到CASS8.0上，即可繼續(xù)畫圖。4.全站儀邊角測圖法在廈門數(shù)字化測圖中的應(yīng)用4.1工程概況4.1.1測圖目的為滿足廈門市1:500數(shù)字地籍圖和地形圖數(shù)據(jù)庫地更新維護，提供詳實、精確的數(shù)字地形圖，建設(shè)“廈門市城市地理空間基礎(chǔ)框架”[17]。由本人所在實習(xí)公司福建省地質(zhì)測繪院承擔(dān)廈門湖里區(qū)范圍內(nèi)的1:500數(shù)字地形圖及系列產(chǎn)品制作工作。4.1.2測區(qū)概況測區(qū)位于廈門市湖里區(qū)轄域內(nèi)。測區(qū)總面積不少于12.0平方公里，測區(qū)有安兜、圍里、下邊、五通道等村。該測區(qū)交通方便，車輛行人較多，道理較不通暢，造成通視條件不良，不利于觀測。測區(qū)位于東南沿海，屬亞熱帶海洋性氣候，上半年雨量較多，濕度較重；下半年天氣較為炎熱，外業(yè)測量工作受雨季影響不大，由于位于沿海地區(qū)，所以在夏季可能會受臺風(fēng)影響。4.2外業(yè)數(shù)據(jù)采集4.2.1外業(yè)采集前準(zhǔn)備測圖準(zhǔn)備：在進行外業(yè)測量時，每個工作者應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)《測量規(guī)范》、《技術(shù)設(shè)計書》、《圖式》等，細(xì)心領(lǐng)會，以保證工作的順利開展和成圖質(zhì)量。儀器準(zhǔn)備：每測量小組應(yīng)至少具備如下儀器，全站儀一臺、棱鏡一個、鋼卷尺一把、腳架一副、對樁桿一根、對講機兩臺。全站儀和對講機應(yīng)提前充滿電。4.2.2測區(qū)劃分為了方便測量，以免測量時造成混亂，需要對測區(qū)進行劃分區(qū)域，在進行測量時，主要利用有比較明顯界限的地物來劃分測區(qū)，比如道路、河流，溝等，這樣有利于測量工作的進行。4.2.3外業(yè)施測本次選中廈門市1：500測圖過程中2013年9月12日當(dāng)天的數(shù)字化測圖為例，該測區(qū)用到的導(dǎo)線點有52號和59號，涉及到昨天的支站點13和11號。為了接昨天的測圖，就從支站點13號開始擺站，以支站點11號為定向點，具體操作如下。全站儀對中整平在測站點（支站點13號）附近擺設(shè)儀器，然后將儀器對準(zhǔn)支站點標(biāo)志的中心，使三心一線，而后升降腳架，使粗水準(zhǔn)氣泡居中，再重新通過光學(xué)對中器照準(zhǔn)標(biāo)志中心，最后調(diào)節(jié)腳螺旋，使全站儀精確整平，再經(jīng)過視差消除，就完成了全站儀的對中與整平。利用全站儀測角測距的方法在將儀器對中整平的情況下，屏幕顯示為常規(guī)測量模式（見圖4-1），量取儀器高1.525m，然后在界面的點號欄輸入109.13，在棱鏡高欄輸入儀器高1.525，然后再次精確瞄準(zhǔn)定向點棱鏡（應(yīng)從桿的底部開始照準(zhǔn)，然后固定水平制動，緩慢向上旋轉(zhuǎn)鏡頭，使儀器十字絲和棱鏡中心對準(zhǔn)），接著切換至置零界面，將儀器置零，然后按測距并記錄；接著講儀器中的點號改為109.11,棱鏡高改為1.68(具體根據(jù)標(biāo)高來定)，再按一次測距并保存，到此為止，則完成儀器的定向，則可以開始進行碎部點測量。圖4-1常規(guī)測量界面在碎步測量時，我們先從測站點邊上的依比例門墩開始測起，所以在點號欄上輸入248.1，棱鏡高輸入1.68，然后瞄準(zhǔn)碎部點棱鏡，按測距后保存，則完成第一點的測量；接著測門墩的第二點，在點號欄輸入248.2，棱鏡高欄不變，瞄準(zhǔn)測距并記錄，完成第二點；然后瞄準(zhǔn)門墩第三點，由于三點是連在一起的，所以點號欄的數(shù)據(jù)和棱鏡高不用改變，直接按測距并記錄，一般門墩是方形或長方形的，所以只需要測三個點，回去根據(jù)內(nèi)頁操作，即可完成門墩的形狀，因此，到此完成了門墩的測量。接下去測其他地物，就按照此方法類推進行碎步測量，在此過程中，除了注意改變編碼外，在打高程點的時候應(yīng)該注意標(biāo)高的變化，以免影響高程。測完一個測站接下去另一個測站的測量，直到一天的測量結(jié)束，然后手工，回駐地，準(zhǔn)備內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的整理。4.3內(nèi)業(yè)處理4.3.1全站儀數(shù)據(jù)傳輸將全站儀通過數(shù)據(jù)線和計算機連接好，接著打開中緯全站儀數(shù)據(jù)傳輸軟件，而后在儀器上找到當(dāng)天的測量文件，并選擇發(fā)送，進行數(shù)據(jù)全部傳輸，最后保存下該數(shù)據(jù)，即完成數(shù)據(jù)傳輸。4.3.2原始數(shù)據(jù)修改打開原始數(shù)據(jù)（見圖4-2），若明顯記住今天所犯的數(shù)據(jù)輸入錯誤，就先將該數(shù)據(jù)糾正過來，所沒有明顯錯誤，則開始檢查原始數(shù)據(jù)，首先從測站點開始，先檢查測站點和定向點水平角是否置零（表4-1里第三列的灰色底紋標(biāo)記），接著往下檢查編碼是否出錯，若看到下一個以支站點為測站時，應(yīng)該檢查是否與前面的支站距離相等，一步一步檢查，從數(shù)據(jù)中，我們可以發(fā)現(xiàn)，第一個測站點的定向點標(biāo)高出現(xiàn)錯誤（表4-1里的第五列灰色底紋標(biāo)記），應(yīng)改為1.680。至此完成數(shù)據(jù)的檢查。表4-1原始數(shù)據(jù)109.13 30.107 0.0001 91.2623 1.525109.11 30.115 0.0001 91.2623 1.525248.1 11.283 345.2906 91.5617 9999248.2 10.407 345.0014 91.5617 9999248.2 10.511 344.435 81.2319 9999201.2 9.278 343.5558 80.4402 9999248.1 8.652 343.4647 80.44029999248.2 7.796 342.5617 80.44029999248.2 7.789 342.3824 80.44029999203.2 6.529 340.5203 76.1949 9999248.1 6.085 340.4024 76.1949 9999248.2 5.223 338.5732 76.1949 9999248.2 5.217 338.2528 76.1949 9999203.2 3.581 333.090487.092499994.3.3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之前先將控制點文件整理好，由于今天施測的數(shù)據(jù)用到昨天支站點的13號和11號，還有使用到導(dǎo)線點59和52號，所以控制點坐標(biāo)只需要這四點，整理為文件“.KNW”格式（見圖4-2），即完成控制點數(shù)據(jù)編輯。圖4-2控制點的KNW文件接下來開始進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，打開測繪應(yīng)用軟件2011版，打開修改好的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成CASS8.0所能識別的數(shù)據(jù)，如圖4-3，轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)格式有“YD”和“DAT”，轉(zhuǎn)換后的“YD”文件格式數(shù)據(jù)內(nèi)容如圖4-4，“DAT”文件格式數(shù)據(jù)內(nèi)容如圖4-5。即完成了數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過程。圖4-3轉(zhuǎn)換后的文件圖4-4“YD”文件格式數(shù)據(jù)內(nèi)容圖4-5“DAT”文件格式數(shù)據(jù)內(nèi)容4.4繪圖處理打開南方CASS8.0成圖軟件，先使用繪圖處理中的編碼引導(dǎo)功能將數(shù)據(jù)的“YD”文件識別出來，并根據(jù)編碼文件信息自動連線成圖（見圖4-6），再來將高程點和野外測圖代碼展開到圖上。即完成了展點過程，但為了使畫圖界面清晰，方便圖形編輯，一般高程點所在的圖層關(guān)閉，等繪圖完成后，再將高程點所在圖層打開，以進行高程點的編輯與整理。圖4-6展點后編碼自動連圖由圖中可見，部分地物地貌已經(jīng)自動連線，由于部分編碼不能被軟件識別或者在測量時，有些地物地貌不是一次性測量完成的，所以部分不能自動連線，對于不能自動連線的部分，需要工作測量者根據(jù)自己當(dāng)天的記憶，并結(jié)合測量時全站儀內(nèi)保存的編碼信息來進一步連線，最終完成地形圖內(nèi)業(yè)繪圖（見圖4-7），完成好當(dāng)天的成果圖后應(yīng)當(dāng)將今天的圖和前幾天測圖結(jié)合拼在一起，完成測量總圖（見圖4-8）。圖4-7當(dāng)天測量的成果圖圖4-8全部測量的成果總圖4.5質(zhì)量控制4.5.1作業(yè)控制本工程測圖工作應(yīng)嚴(yán)格按照《城市測量規(guī)范》（CJJ8－99）（簡稱“規(guī)范”）、《1:500地形圖圖式》、《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》（GB/T18316-2008）、《2013年廈門市大比例尺數(shù)字圖測繪項目（技術(shù)要求書）》和本項目技術(shù)設(shè)計書有關(guān)要求進行。4.5.2過程控制作業(yè)人員操作應(yīng)規(guī)范嚴(yán)格，對地表調(diào)查應(yīng)到位，保證野外測量數(shù)據(jù)的完整性，最大限度地減少漏測、錯測和誤測；在此過程中，需要質(zhì)檢人員對過程與結(jié)果進行檢查和監(jiān)督，其中包括作業(yè)員的測量方法規(guī)范與否，成果精度是否符合要求，以保證整個過程的質(zhì)量在受控狀態(tài)[18]。4.5.3成果檢查在工程結(jié)束后，單位質(zhì)量管理部門應(yīng)對成果進行抽查檢驗，提高測圖成果的質(zhì)量，達到最終質(zhì)量符合要求。地理精度檢查該檢查主要有內(nèi)外業(yè)對比檢查，檢驗各地物地貌表示是否完整，圖式和注記符號是否正確，地理要素是否協(xié)調(diào)，內(nèi)業(yè)圖面是否美觀與清晰，經(jīng)檢查，使得圖面各地物地貌表示完整，整飾正確。數(shù)學(xué)精度檢查正確使用廈門92坐標(biāo)系統(tǒng)，根控制點的復(fù)測進行點位中誤差計算，得出高程點位中誤差為0.015m；進行多次觀測房角點和地物地貌的特殊點，得到平面打點中誤差為0.014m；實地鋼卷尺量測量的長度與經(jīng)全站儀測量點展點之后圖上距離計算得到相鄰點間距中誤差為0.029m，其中相鄰點最大邊長誤差為0.058m。整飾質(zhì)量檢查檢查地物地貌的線條是否清晰與光滑；各注記和符號是否有壓線、是否注記到位且是否符合規(guī)范圖式；各地物地貌名稱和注記位置是否正確；高程位置與字體大小及方向是否得當(dāng)；檢查各個地理要素有無壓疊和重疊現(xiàn)象，使整幅圖面美觀[19]。附件質(zhì)量檢查控制資料、底圖、檢查資料、文檔資料及其他附屬資料基本正確、完整，本工程最終成果需通過省級質(zhì)檢站產(chǎn)品驗收合格后方可移交資料。5.結(jié)論與展望5.1結(jié)論隨著測繪科技的飛躍發(fā)展，野外測圖系統(tǒng)發(fā)展更為自動化。數(shù)字化測圖與傳統(tǒng)測圖相比，數(shù)字化測圖更好的體現(xiàn)了測繪儀器的更新，更好的提高了測圖的精度，其測圖具有高速度測圖、高效率成圖、高精度成果、圖面美觀清晰、成果保存方便等顯著特點，這是傳統(tǒng)測圖無法媲美的[20]。本文的主要可總結(jié)為：1）全站儀邊角測圖法能夠擺脫外業(yè)操作步驟的繁瑣，從而有效節(jié)省的外業(yè)測量時間，提高作業(yè)效率；2）全站儀邊角測圖法外業(yè)操作過程采用編碼記錄法，測圖時無需草圖幫助記憶，從而使內(nèi)業(yè)繪圖效率得到了有效地提高，也使繪圖出錯率得到了有效地控制。3）全站儀邊角測圖法能解決常規(guī)測圖法中控制點數(shù)據(jù)攜帶不便的困擾；同時在還沒完成導(dǎo)線控制測量的情況下，可與控制測量工作同步甚至先于控制測量工作進行測圖工作。5.2展望全站儀邊角測圖法仍在不斷的發(fā)展，雖然應(yīng)用仍沒廣泛，但在未來數(shù)字化測圖中作業(yè)方法也將有所改變，將采用無需手工輸入地物編碼，由電磁波自動識別所測地物種類，自動生成編碼。全站儀測量和數(shù)字?jǐn)z影測量的結(jié)合得到進一步的發(fā)展；能擴大補償器的補償范圍和提高測量精度，價格也相對更便宜；全站儀無棱鏡測距應(yīng)用更加普遍，且測距精度更高，距離也更長，從而大大提高外業(yè)工作效率；隨著科技的進步，全站儀的顯示屏也將增大，且彩屏化，結(jié)合相機功能自動拍照記憶，便于內(nèi)業(yè)繪圖。采用Window中文操作系統(tǒng)且能自動更新為最新版本，運行內(nèi)存增大，數(shù)據(jù)存儲空間也增加，應(yīng)用程序也增多，用戶可進行二次軟件開發(fā)；成圖質(zhì)量的提高，也從對作業(yè)人員操作技能的要求轉(zhuǎn)為提升為作業(yè)人員的理論水平。測圖的精度也只因比例尺的不同而產(chǎn)生地物地貌表示的細(xì)致程度上的不同[21]。這將是未來全站儀數(shù)字化測圖的發(fā)展方向。致謝本論文是在龍巖學(xué)院資源工程學(xué)院的指導(dǎo)老師陳紹杰教授的悉心指導(dǎo)下完成的。陳紹杰教授知識淵博、治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)、平易近人、誨人不倦的高尚師德，不僅使本人掌握了論文研究的基本方法，還使本人領(lǐng)悟了許多為人處事的道理。本次論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血,引導(dǎo)本人不斷開闊思路，鼓勵本人大膽創(chuàng)新，使本人既增長了學(xué)識、又培養(yǎng)了良好的創(chuàng)新科研精神。在此，我向我的指導(dǎo)老師表示最誠摯的謝意！同時，感謝龍巖學(xué)院資源工程學(xué)院測繪工程專業(yè)老師和院領(lǐng)導(dǎo)在本人的學(xué)習(xí)與生活中給予的關(guān)懷和幫助；感謝福建省地質(zhì)測繪院（漳州山水測繪有限公司）領(lǐng)導(dǎo)和所有同事在本人實習(xí)階段給予幫助和指導(dǎo)；感謝2010級測繪班的全體同學(xué)，在這四年中給予的鼓勵和支持，謝謝你們伴我度過大學(xué)四年美好而又難忘的時光！在此，特別感謝“測繪應(yīng)用軟件2011版”的軟件開發(fā)者蔡加清（漳州山水測繪公司），感謝本論文成稿過程中所用到的參考文獻的所有作者們，在他們的支持和幫助下，論文才得以順利完成。此外，衷心感謝我的家人和父母，他們無私的奉獻與鼓勵是我生活和學(xué)習(xí)前進的動力！最后，誠心感謝參加答辯的各位評委老師與工作人員，感謝你們評閱本論文，并提出寶貴意見和建議！參考文獻[1]趙吉先,聶運菊.測繪儀器發(fā)展的回顧與展望[J].測繪通報,2008,(2):70-71.[2]張樹才.淺談地形圖測繪[J].中國科技縱橫,2011,(18)：83-83.[3]王旭.淺析測繪儀器的發(fā)展與前景[J].中國科技博覽,2012,(8)：257-257.[4]王天倉,李克彬,劉明河.全站儀極坐標(biāo)編碼法測圖方法探討[J].礦山測量,2010,(2):51-52.[5]劉濤.全站儀和計算機輔助設(shè)計結(jié)合應(yīng)用[J].黑龍江國土資源,2009,(5):67-67.[6]丁明華,余存林,郭秉程.有關(guān)數(shù)字化測圖技術(shù)的討論與應(yīng)用[J].西部資源,2012,(4):140-142.[7]姜曉暉,孫艷軍,孫彩萍.地面數(shù)字測圖技術(shù)在測量中的應(yīng)用[J].水道港口,2005,26(4):253-255.[8]劉寧.論基礎(chǔ)測繪對于數(shù)字化城市的重要性[J].華北國土資源,2007,(4):5-6.[9]吳玉章.傳統(tǒng)測圖方法與數(shù)字化測圖方法的優(yōu)缺點[J].礦山測量,2006,(1):63-64.[10]徐志剛，陳美智，徐盼.基于JAF軟件的數(shù)字測圖方法研究[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報，2012,（4）：41-43.[11]邵國防，賀磊，李朝陽.全站儀在數(shù)字化測圖中的誤差分析[J].北京測繪,2009,(4):64-65.[12]高井祥,張書畢.測量歸心改正模型的完善[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報,1997,26(1):31-34.[13]唐云常.全站儀測圖點位的精度分析[J].企業(yè)家天地:中旬刊,2011,(1)：65-65.[14]李照塔.全站儀測圖點位誤差分析[J].中國煤炭地質(zhì),2010，22(6)：111-112.[15]栗光輝,劉小輝.全站儀在礦山測量中的誤差估計[J].中國科技博覽,2012，(24)：638-638.[16]李保國，王希勇，何月剛.全站儀測圖精度分析[J].礦山測量,2008,(4)：8-9.[17]陳守偉.全數(shù)字化地形圖測量數(shù)據(jù)檢測精度分析[J].地礦測繪,2006，22(2)：14-17.[18]周日勝.淺析大比例尺數(shù)字化