浅谈水下地形测量技术
摘 要:本文浅谈作者对三亚东、西河及进港航道进行疏浚整治而进行测量的过程的情况。
关键词:GPS 地形测量 测量技术
1 工程概况
为了对三亚东、西河及进港航道进行疏浚整治及对该河段进行可行性研究,且为初步设计和施工设计提供可靠依据。测图比例尺为1∶1000,测量范围:东至东河盐田,西到三亚港务局及港航道,南至鱼港路,北至东西河大桥以北150m,采用当地理论深度基准面等。
本测区的范围内,既有交通要道三亚东西大桥,桥上车流量比较大,在东西河两侧,高低不等的大小房子互相交错,河中及码头停泊着密密麻麻的渔船。这给地形测量、水深测量及平面控制带来了很大的困难。
2 平面控制
由于本次测量范围内,既有公路、洼地、山岭,港口码头等复杂的地形地貌,给测量的控制点的选点上带来很大的麻烦。根据测量规范,应选在便于观测和进设标石的位置。因此,本次的控制点一般选在宽大的河堤上或在较高的房子上,或者宽大的人行道边上,既便于架设仪器又便于凿设标志和号点。本次的平面控制属于54坐标系,平面控制的起点为三亚市测绘院提供的HD1和HD2的两个控制点。水平角观测按I级精度进行,把一台GPS接收机放在位置已精确测定的点上,组成基准台。基准台接收机通过接收GPS卫星信号,测得并计算出到卫星的伪距,将伪距和已知的精确距离相比较,求得该点在GPS系统中的伪距测量误差,再将这些误差作为修正值以标准数据格式通过播发台向周围空间播发。附近的DGPS用户接收到来自基准台的误差修正信息,以此来修正自身的GPS测量值,从而大大提高其定位精度。
(1)仪器设备:使用南方9600型单频GPS接收机4台。(2)测量方法:GPS点观测采用静态观测模式,数据采样间隔位10s卫星截至高度角为15°,有效卫星个数不少于4颗,观测时段长度为一个小时。(3)数据处理:GPS基线后处理和网平差软件采用南方GPS静态处理软件。GPS点测量时采用世界大地坐标系WGS-84,并在1954年北京坐标系参考椭球体上采用高斯正形投影转换为1954年北京坐标,本次1954年北京坐标的中央子午线为108°。经平差处理,各GPS点的精度满足规范要求。
3 高程控制
由于三亚市测绘院提供的两个控制点的高程为1985国家基准面,根据测绘院提供的三亚港当地理论深度基准面的换算关系为1985国家高程0.377(当地理论深度基准面)。高程控制测量根据测区的实际情况采用四等水准高程控制测量方法进行。四等水准测量。仪器设备使用某测绘仪器厂生产的DS3型自动安平水准仪。本次高程测量,全环路线长度为5km,全程高程闭合差为2.4cm,小于4.4cm的规范要求,闭合差的平差按各测站的长度占全程线总长的权的比例分配。
4 水位控制
由于测区是内河入海口处,外港及内港存在一定的水位差。因此,在本次测量决定设置两支临时观测水尺,一支安置在内港,一支安置在外港码头西南角,且同时进行观测。在水位观测时,每日观测对时,其误差不大于1min,如超限时拨正,且对时及拨正的情况进行登记。在水深测量时,要求每10mim观测水位一次,每次的水位读数取波峰,波谷读数的中数。且观测值读至厘米。
5 水深测量
首先在河道两岸建立一定密度的控制点,布设一定数量的水位站,要考虑到水位站的控制范围与测深精度、瞬时水位差、水位改正模型之间的关系,水位站的密度必须满足控制范围内内插后的水位精度。具体作业时运用GPS和导航软件对测深船进行定位,并指导测深船在指定测量断面上航行,导航软件或测深系统每隔一个时间段自动记录观测数据。测量数据处理主要包括坐标转换、声速改正、水位改正、时间同步改正、地形图生成等。在水深测量前,先检查平面控制成果,校对基准面与水尺零点的关系。检查测深仪的工作状态是否良好。本次测量采用国产测深仪—— 海鹰牌双频回声测深仪。测深时,选择在风浪较小的情况下进行,既测深仪记录纸上波峰与波谷之差不超过0.6m的情况下。由于水下测量是反映水下地形地貌的。因此,为了能够最大限度反映水下的地形状态,主测深线且垂直于等深线的方向或岸线。测深线间的间距根据规范要求在图上测线间距为1.0cm,即在实际上的1∶1000的比例尺应该是10米布设一条测线以满足规范要求。点位的最大间距按规范不大于图上4.0cm,即1∶1000的比例尺的实际间距的40m。其偏差不大于1,的规范要求。测深前测船与水位站进行时间校对,水位观测的测前10min开始,测后10min结束,要把测深仪换能器安装在距测船船长的1/3的船长处,测深仪等各部分安装完毕后进行吃水改正,吃水改正采用静态吃水改正和当测船按测量时行驶的速度行驶的动态吃水改正。水深测量结束后,再对测深仪的换能器的吃水改正进行复检。测深仪测出各水深点水深后,并经过水位改正得出各水深点的水深。
6 地形测量
由于房子高低不等,地形复杂,布置的首控点不能满足地形测量的需要,所以又从首控点推测支导线点作为地形测量的平面控制点。在测量高大建构筑物的位置时,特征点必须是建构筑物的拐角点,这就要求在使用RTK采点时,RTK流动站必须放在紧靠建构筑物的拐角处,这些约束条件就使其不能有效工作。而利用RTK做控制和在一些困难地区辅助全站仪使用能很好解决这些问题。从效率上考虑,RTK在测量时只需要较少的控制点,也就不需要经常的迁站,无论是人员调配、工作效率上都取得了良好的效果。
7 内业成图
由内业人员利用AutoCAD成图软件对经过调整、检查后的水域地形测量数据进行调入、绘制草图后,由外业技术人员根据外业草图进行检查线精度统计,确定满足规范要求的同时,交由质检相关人员检查,确认无漏测、错误现象后提交内业队进行成果图的编绘。
作者：吴文
摘 要：本文基于笔者从事多波束测深的相关工作经验，以多波束测深系统在长江中的应用为研究对象，论文首先探讨了多波束测深系统的组成，进而以多波束测深系统用于采砂管理为任务背景，详细研究分析了多波束测深系统在采砂管理量化监测中的应用流程和监测结果。
关键词：多波束 测深 长江 采砂 监测
1 多波束水下测深系统
1.1 多波束测深系统的组成
多波束测深技术是现代水下探测领域的新兴技术，它集成了现代空间测控技术、声呐技术、计算机技术、信息处理技术等一系列高新技术，实现了对水下探测目标的高精度和高密度测量。本文用到的SeaBat 7125是目前世界上最先进、精度最高的多波束测深系统之一，它主要由 OCTANS光纤罗经和运动传感器、声速剖面仪、侧扫图像处理系统、多波束数据后处理系统（CARIS HIPS后处理软件）、QTC Multiview底质分类系统等共同组成。整个系统的组成如图1所示。
1.2 系统特点
（1）SeaBat 7125以带状方式进行测量，波束连续发射和接收，测量覆盖程度高，对水下地形可100%覆盖。与单波束比较，波束角窄，能够完全反映细微地形的变化。单波束是点、线的反映，而多波束则是面上的整体反映。多波束测深系统的测量成果更真实可靠，由于是全覆盖，其大量的水深点数据使等值线生成真实可靠；而单波束是将断面数据进行摘录成图以插补方式生成等值线，在数据采集不够时，等值线会存在一定偏差。（2）发射换能器向水底投射出 128°宽的覆盖扇区，接收器同时形成256个动态聚焦波束，测深分辨率为5mm。波束后向散射强度图像和检测到的距河床底距离实时显示在声呐监視器上，且便于快速质量检查。（3）众所周知，测量船只的运动姿态对水下测量的数据影响很大，多波束测深系统在测量前和测量时，光纤罗经和运动传感器实时采集船行姿态数据，PD2000 采集软件同步记录船姿态信息，并对船行姿态进行实时校正，进而保证后处理中的水深测量数据能够真实有效地反映水底情况，而单波束在这方面是无法实现的。（4）CARIS HIPS 后处理软件功能强大，可以根据需要抽取不同比例尺的数据成图，生成的图件类型有测深数据图；水深等值线图、三维数字地形模型（DTM）图、彩色水深图、彩色地形阴影图以及质量控制报告等。
2 多波束测深系统应用于采砂管理量化监测
传统的水下监测方法大多是采用单波束测深系统完成的，它是一种线状反映水下地形的手段，工作量大且精度有限，难以胜任大比例尺和特殊要求的水下地形测量任务。而多波束测深系统具有测量快捷、高分辨率、高精度、全覆盖等特点，可以现场监视水下地形地貌的细微变化，非常适合水下工程及河道的监测任务。在此背景下，采用多波速测深系统对区域河道进行数字化、信息化监控管理就显得尤为重要。
在数据处理方面，传统的处理方法是通过构建Delauny三角网或Grid规则格网来形成水下的DTM，再通过分块处理、四叉树索引来达到水下地形多尺度LOD显示的效果。但是针对区域河段采砂行为的量化监测而言，其核心思想并不是可视化，而是周期性地监测河段砂量开采的变化情况，同时考虑到水下地形数据具有多样性、海量性、复杂性等特点以及提高计算效率减少计算机功耗等目的，本文采用对离散点云数据进行插值拟合而非构建 DTM的方法来处理不同时间采集的多波束水下地形数据，能够保证有足够的水深值来进行数据插值，保证结果的正确性且不失真。在此基础上，对拟合曲面进行求差计算，从而得出阶段时间内河道砂石资源的变化量。辅助管理者对合理开发利用砂石资源进行决策。数据分析处理流程如图2所示。
采集得到的这些多波束点云数据属于大规模离散数据的一种，在这些海量的点云数据当中，偶有临近点间的高程突变（局部不连续），但根据水下地形的特点分析，这些水下高程点的突变一般不是由水下地形的陡然起伏所造成，更为可能的是测量时产生噪声点或无效数据点，需要通过滤波处理去掉无效点。
经过滤波后的离散数据点的曲面重建一直以来是函数逼近论的一个重要研究内容。近年来，随着计算机辅助设计与图形学的发展，离散数据的曲面重建技术得到了广泛的研究和应用，离散数据拟合或插值是用一个光滑的曲面或通过一系列无规则的抽样数据来逼近。
在尽量减少计算机损耗和提高计算效率的前提下，海量离散点云数据的曲面拟合可以归结如下：给定有限点集（xi，yi），（i=1，…，n），以及相应的值zi=f（xi，yi）∈R，Ω∈R2是平面的一个界限域，要构造一个曲面S：Ω→R，该曲面S应当尽可能地符合以下目标。
（1）S应当逼近数据，例如：S（xi，yi）≈zi；（2）S应当具有较好的可视效果，并且要有利于以后进一步的处理；（3）对S的计算和评估应当快速且有效；（4）对S的计算在数值上应当是稳定的，例如：采用的方法对于任何数据点的分布均是适用的。（5）应当考虑到数据的局部变动和分布；（6）采用的方法应当易于实现。
在满足以上6个宗旨的前提下，本文采用加权移动平均算法（Weighted Moving Average）对滤波后的数据进行网格化处理。加权移动平均算法用于将离散型分布的数据点转化成规则网格分布的数值，同时对原始数据进行插值加密或抽取处理，目的是用地形表面上一系列离散的数据点表示地形表面的连续函数。
该方法十分灵活并且精度较高，计算简单，不需要很大的计算机内存。算法选取离散分布的数据点时，一般考虑两个因素：（1）范围，即采用多大面积范围内的数据点来计算被插点的数值；（2）点数，即选取多少点参加计算被插补的点。这两个因素的实际应用要根据具体情况而定。范围的大小是以某个被插值点为圆心，以R为半径来确定的。其半径决定与原始数据点的疏密程度和原始数据点可能影响的范围。由于原始数据点分布不均匀，为了保证求解二次曲面方程，要有足够数量的点，但又不能太多，因此，圆半径不是固定的。对于动态变化的圆半径的决定，可以采用逐步变动的做法，如图3所示。
将研究河段内水下地形表面上一系列离散的数据点转化成规则网格分布的连续函数，采用规则圆方法，拾取规格化节点临域范围内扫测值进行拟合计算。对于每一个新点选取其邻近的n个数据点。把新点作为平面坐标的原点，然后用一个多项式曲面拟合。多项式中的各参数由n个数据点求得。
3 采砂管理量化监测的应用工程实例
按照此技术路线于2015年4月25日和2016年4月27日2次分别对长江流域某采砂河段的河床进行了分阶段的测量，前次测量时水面高程为24.247m；后次测量时水面高程为21.978m，其水下地形示意图如图4至图6所示。2次测量的目的，就是为了得到阶段时间内区域河道内砂石资源量的动态变形情况。
按照上述方法分别拟合插值2次测量得到的多波束数据，并采取俯视的角度进行比较。可得出以下结论：由于采砂活动的进行，截止2016年4月，主河道重点采砂监控区域相比于2015年4月最深处被开挖2.32m，被开挖断面区域大约宽为38.7m，1000m长的河道内被开采的砂石量约为7万m3。
4 结语
本文以长江流域某采砂河段为监控对象，提出了基于水下多波束测深技术的河道采砂量化监测管理手段，并运用相关算法计算出采砂量，具有直观性、高效性和可靠性，大大减少了人工作业量，改变了传统监测的落后手段，为河道采砂资源优化利用和有序监管提供了有效的技术支撑。
多波束测深系统除了能量化监测河道砂石资源的变化外，还可广泛应用于堤防、水库、湖泊及海洋等水域的水下地形测量，进行水下工程及其水工建筑物的安全检测（如抛石护岸等）；河道疏浚及港口、码头、桥梁的工程测量；水下管线、电缆等的监测；沉船、水下物体的打捞搜寻等。这套系统的测量效益、实用性和广阔的应用前景将进一步显现。
参考文献
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[2] 李涛章，叶松，廖小元，等.铰链混凝土板沉排新技术与施工实践[J].人民长江，2002，33（8）：26-29.
作者：王建新
摘 要：水下地形测量技术的应用十分广泛，主要是因为防洪工作、河道整理等工作的不断开展造成的，这些工作都需要准确且具体的测量数据，因此提升水下地形测量的技术是一件重要的事情。本文将根据水下地形测量介绍水下地形测量技术的特点，并进行几种常见的水下地形测量方法的介绍。
关键词：水下地形测量；技术方法；特点；应用
1.前言
水下地形测量就是对水下的地质情况进行测量，并根据测量的结果利用数据以及图形对水下的地形地貌进行还原。我国在过去的一段时间水下工程的开展受到抑制的一个重要原因就是因为我国水下地形测量技术不够，因此水下地形测量技术的不断优化对于我国水下项目的开展有着很大的帮助。
2.水下地形测量的特点
水下地形测量是在水下使用测量仪器进行地形地貌的测量，测量结果一般都是用三维坐标来展示。其中主要是对点位水深的测量和位置定位，水深测量就是对水底与水面高度差的测量，该过程不仅要精准的进行深度点的平面位置的测量，还需要将陆地位置与高程联系起来，这样才能够完成水深的测量。
水下地形测量的结果的展现形式有着很大的不同，可以运用断面图、水下地形图还可以运用表格等形式进行展示。水下地形图与一般的海图是不同的，水下地形图需要运用水下等高线等对水下的地形地貌的变化进行描绘，并不是采用等深线来进行描绘的。还有就是水下地形测量是在水上进行测量的，这样就给测量带来了很大的困难，测量的方法也是根据实际的水流、深度等情况进行改变的。一般在水面不宽、水流速较小的时候就会采用全站仪、标尺等工具进行测量，但是有时水面宽、流速大时就会采用断面角度交会法来进行。对精度要求较高时一般采用微波测距交会定位系统，相反则会采用无线电双曲线测定法。
3.水下地形测量技术
（一）水深测量
水深测量一般会根据测量工具的不同进行不同的测量方法，主要有人工测量、单波束声呐测深仪测量、多波束声呐测深系统测量。人工测量主要运用的就是测深锤、测深杆等对水深进行测量，因为测深锤能够测量的范围小、不准确等原因，现在已经很少使用。人工测量主要是对低于1米的地区进行测量，主要是因为这些地区的水深太浅，使用声呐的时候不能够准确的将水下的地形地貌进行反映。单波束测深声呐的用途是为广泛的，同样也是一种比较基本的仪器。声呐是运用仿生学原理设计的，它能够发出特定的频率声波，当声波与物体接触时，就会因为接触面的材质不同发生不同程度的回弹，测探仪再将这些回弹的声波进行回收，就可以根据回弹的速度确定仪器与物体的距离。当需要测量的深度是水面到水底的深度的时候，可以将测得的水深与换能器的吃水深度相加，就能够的出水面到水底的深度。
（二）导航定位
在进行水下地形测量的时候，必须要求测量船沿着设计过的测线进行行驶，这样就能够根据规定时间或者距离来获得某片区域的水深。在上世纪九十年代的时候有很多的定位方法用于水下地形测量，但是由于科技的不断发展，GPS基本已经替代了之前所有的定位方法，成为了水下地形测量工作中的首选。在离岸很近的地方进行GPS实时动态测量方法更加方便快捷，这一方法的基本原理是将一台GPS的接收器放在基准站上，这样就能够对可见的GPS卫星进行观测，之后也能够通过无线电传输设备将获得的数据发送给用户，十分的方便。而在流动站上，也能够在GPS接收机在接收卫星信号的时候，通过无线电接收设备获得数据，并计算出流动站的坐标和精确度。
（三）水位观测
水位观测也是水下地形测量的一个步骤，需要将水深测量与陆地的平面位置与高程联系起来才有实用价值。立在岸边的水中标尺就是一个水位观测站，标尺的零点高程通过与水准点联测求得。在测量的时候，还需要在相同的时间间隔内获得标尺的读数，这样就能够根据绘出的图标确定测深时刻水面的瞬时高程，进而计算出水底的高程。在落差比较明显的地方还可以通过设置多个水位观测站，来弥补测量不准确的漏洞。
（四）光学定位测量技术
光学定位测量技术也是一种水下地形测量技术，它一般运用于视线能够看到的区域的测量。在测量的过程中，全站仪、经纬仪、測距仪都能够使用。在测量数据获取之后，应该根据前后方交会法对所测区域的地形地貌进行判断。但是在实际测量中，由于后方交会法需要在陆地上安置大量测量标志，并且这些测量标志会影响到测量的效果，因此虽然这种方法的操作性强且简单，但是因为适用范围太小，而不被人们广泛的使用。
（五）无线电定位测量技术
无线电定位测量技术需要用到雷达电台、卫星以及接收仪等一些设备，通过这些设备来获取相关的水下地形的数据。在实际的测量中，需要根据真实情况的不同来选择使用无源还是有源的定位方式，这两种定位方式使用的定位方法也不相同。因此使用这一方法进行水下地形测量时应该根据不同的情况使用不同的方法。
4.水下地形测量技术应用
（一）无验潮水下地形测量
无验潮水下地形测量运用的是GPS无验潮方式进行的，基本的原理就是因为GPS流动站天线与测深仪的换能器安装在同一平面上，这样在进行测量的时候就能够根据基准站通过电台发出的改正数值将流动站的数值进行实时的修改，获取高精度的平面坐标、高程坐标以及数字测深仪在该平面处的水深数据。这样就能够根据所得的数据计算出数字测深仪的高程坐标，从而同无验潮水下地形测量获得的平面坐标一起构成一个三维的坐标。通过将数据导入软件形成需要的水下地形图，无验潮水下地形测量方式不受波浪以及潮位的影响，因此它是一种非常理想的水下地形测量方法。
（二）无人测量船测量水下地形测量
随着科技的不断进步，无人船也被运用到了水下地形测量中来，通过无人船的使用能够将水下地形测量所需要的工具都安装到无人船上，这样再结合声呐、全球定位系统等一些遥控设备以及远程控制设备，就能够实现测量人员只在岸上进行简单的按键操作就能够进行精准的水下地形的测量，岸上的测量人员还能够通过监控系统观看无人船上的情况，只在岸上对无人船上传回的数据进行计算就能够完成任务。这一技术的兴起更高效的利用了人力，让企业的工作效率得到了提升，但是这一方法在离岸较远或者风浪较大没有信号或者影响信号的情况下都不能进行远程操作，也就不能进行水下地形测量。
随着社会的不断发展以及我国经济水平的增高，我国对于水下地形测量的需求就会越来越多，但是现今的许多水下地形测量技术方法还有许多的漏洞，因此想要让我国的水下地形测量技术得到不断的发展与完善，就需要不断的加深对水下地形测量的研究，这样才能够让水下测量技术得到不断的进步。
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[8]田军，何之鹏，胡龙武. RTK-GPS技术在水下地形测量中的应用[J]. 中国水运（下半月），2012，（05）：62-63.
作者：覃义松
习水县土城镇志诚砖厂 1:500地形测量及数字化成图
技 术 总 结
遵义宏昇土地资源有限公司
2011年09月27日
习水县土城镇志诚砖厂
1:500地形测量及数字化成图
技术总结
一、一般情况
为准确掌握习水县土城镇志诚砖厂土地利用现状，习水县赤遵高速公路指挥部委托遵义宏昇土地资源有限公司完成土城镇志诚砖厂1:500地形图测绘。总面积约9455.50m2。 由于本区位置与标准分带的中央子午线距较远，为控制变形量，本次地形图测绘工作平面坐标采用东经105°为中央子午线，投影面采用参考椭球面。高程系统采用1985国家高程基准。
本次作业主要的技术依据如下：
1、CJJ8-85《城市测量规范》，简称《规范》1
2、GB/T 7929-1995《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》简称《图式》
3、GB/T 17610-1997 《1:500、1:1000、1:2000地形图数字化规范》，简称《规范》2 测区内及附近原有II等级控制点3点，采用1954年北京坐标系(6度带坐标)，1956年黄海高程系，其坐标和高程值分别为：
x=3130339.052y=597209.500H=311.419
x=3130599.999y=596887.286H=299.482
x=3129296.230y=597735.986H=340.397
三点标石、觇标保存完好，观测前以标石中心反投到觇标中心。同时，为保证起算数据的可靠性，加测二点的边长，以保证点位使用正确，结果认为以上三点可靠，可作为本次地形测量的起算数据
二、高程控制测量
测区高程以(II级点)的高程值作为高程起算据。首级高程控制采用四等水准测量的方法。水准点与I级导线点重合，未另行埋设水准标石。水准测量采用南方S82-RTK进行观测。
水准测量采用严密平差。平差后度每公里观测高差中误差±0.2mm，满足规程要求。
三、作业内容
1、对业主所指范围进行1：500地形图测绘并绘制地形图
2、对该项目区进行控制测量并埋设控制点
3、对测区内能见建筑物及构筑物进行皮尺丈量
四、地形图的数字化
1:500地形图的数字化参照《规范》
1、《规范》2执行。 根据《设计》要求，1:500地形图由现场测绘而后在计算机内直接绘制而成，
五、成果资料的整理和上交
1、本工程技术总结报告1份。
2、1：500地形图3份及电子光盘1张。
3、测区内能见建筑物及构筑物勘仗成果汇总表
遵义宏昇土地资源有限公司
2011年09月27日
《地形测量技术总结报告》编写提纲
1、完成任务情况：
⑴、任务来源、测区范围、遵守的技术要求、规范和图式; ⑵、施测单位、工作起止日期、实际完成的工作量。
2、利用资料情况：
⑴、利用资料的施测单位、时间;
⑵、坐标系统、采用仪器、观测方法、实测范围; ⑶、利用资料的精度情况;
⑷、对利用资料的检查分析和技术评价。
3、图根控制测量
⑴、坐标系统和起算数据; ⑵、图形布置、点位设置及其数量; ⑶、使用仪器、观测方法和计算方法;
⑷、精度情况：方位角闭合差和全长相对闭合差。
4、等外水准测量
⑴、高程系统和起算数据; ⑵、图形布置、点位设置及其数量; ⑶、使用仪器、观测方法和计算方法; ⑷、精度情况。
5、地形图测绘
⑴、使用仪器、成图方法及其图幅的划分; ⑵、地物、地貌的取舍情况; ⑶、检查项目、方法步骤和检查结果;
⑷、精度情况：实地测量距离和图上量测距离之比。
6、工程质量的综合评述。
7、提交的资料和成果清单。
8、实习体会。
为期三周的地形图测量实习已经结束了，作为水利工程系的学生，我们要学习测量的各个方面。测量学的分类有很多种，比如地形测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学和制图学。我们所学的工程测量是这些专业知识的基础。
通过这次学习，让我知道了团队精神是如此的重要，无论是少了中间的哪一环都无法完成任务，任何一个步骤、环节，都少不了，也出不得错，一步错步步错，因此，测量离不开我们每个人的努力，团队的合作。也了解到了要想很好地进行测量，首先必须要掌握过硬的基本理论知识，要有实干精神，每个组员都必须亲自实践，而且要分工明确，工作也可以交换来做，还需要知道失败乃成功之母，现在正值夏天，炎热的天气、刺眼的阳光，不但影响着仪器的读数还考验着我们小组人员的耐力。但在进行测量的过程中我们保持平静的心态来寻找合适的机会，用坚强的意志接受阳光的考验。在检验所测数据的时候，做到发现错误立即解决，对读数结果超限的时候立即返工，我们不气馁，继续一次又一次的重测，重计算，一次次地练习，一次次得提高测量水平，同时还发现测量工作一般都在规定的记录表格上如实地反映出测、算过程和结果，表格中有计算校核。外业测量结束后，进行高差闭合差的计算，在限差允许的范围内，即按水准路线长度或测站数进行调整，若超过限差，必须重测，直到合格为止。我们不断在经验中获得教训，也多亏了老师的指导，测量之初我还有点担心自己不会测，测不好，担心自己不能按时的完成任务，但是，经过我们小组的反复测量，我们的团结、默契，克服了测量中的种种问题，终于按时完成了任务。
1、在测量实习的过程中，我们遇到了各种各样的困难。比如：立水准尺时，水准尺除立直外，还应选在重要的地方。
2、在用水准仪和经纬仪测量的过程当中，有的过程出现了大的误差，经过我们的重新测量计算，误差范围也减小到了可以允许的范围里。
3、还有就是计算问题，计算必须认真完成，一是初步的计算，一二是检验，不过，在 此过程当中也还是出现了计算错误的问题，我们在不断的重复检验之中算出了正确的数值， 尽量让误差减少到了最少。比较难的还是检验校核，不过，我之所以认为它难，也是因为在 此之前不是很会计算它，在这次实习中，我又重新了解它的计算方法，现在也能自己把它计算检验出来了，顿时觉得校核也并不如自己想像中的那么难。
4、最后的困难就是画图的部分了因为只要一个环节出了错，图就不可能画出来。我们画图之初，最先是把图根点坐标画出来，然后我们就画的天津农学院西校区地形图我们不断檫了画、画了檫的过程中如此往复，不断精益求精，测绘图的一点一滴也慢慢浮出了水面。
实习第一天老师布置了任务我都有点不知所措，不知道如何去完成任务了。原来觉得很轻松的实习一下子变得不是那么简单了。第一天上午我们就体会到了实习不是那么的轻松。对我们的任务我们不知道怎么开始，不明白今天该干什么明天该干什么，实习没有了好的计划。组员十人分工也没有明确，所以导致了做起事来没有效率。一系列的问题一下子摆到了我们的面前，我感受到了这次是我来说是次有力的挑战。我们花了很多时间来熟悉实习操作，我们一起吃饭的时候好好总结了这一天实习中出现的问题，确定了每个人以后实习的具体分工。同时我们还一起规划了每天要做的内容。这样一来我们做事就更具高效性更有目的性。果不其然，我们下午做起来相比上午就好多了。通过这周的测量实习，我学到了很多实实在在的东西，对以前零零碎碎学的测量知识有了综合应用的机会，控制测量和地形图测绘过程有了一个良好的了解。学会了地形图的绘制等在课堂上无法做到的东西以及更熟练的使用水准仪，经纬仪等测量仪器与工具。
这次的测量实习说真的还是比较辛苦的，点点错误数据就全部报废要返工，很麻烦。通过这次实习我不仅对课本的知识有了更加深刻的认知和理解，我更从这次实习中懂得了什么是团队合作的重要性，懂得了团结的力量。有快乐一起分享，有困难一起担当，我们有个很团结很优秀的小组，我们在一起做事很快乐也很难忘。我为本组而骄傲，我会珍惜这段美好的经历的。
地形测量技术设计书
一、前 言
1、设计目的：
1)通过地形图测量对该区域进行充分的调查研究、评价、估算，对项目建设之必要性、经济合理性、技术可行性、实施可能性等方面进行综合性研究论证，从而巩固课堂所学知识，解读与使用测量规范，加深对控制测量学基本理论的理解，能够用有关的理论指导作业实践，做到理论与实践相统一，提高学生分析解决问题的能力，对控制测量学的基本内容进行依次实际的应用。
2)熟悉并掌握布设等级控制网的全过程，包括编写技术设计(课程设计)、选点埋石、外业观测、数据检核与平差计算、编写技术总结(实习报告)等部分。通过完成控制测量实际任务的训练，提高学生独立从事测绘工作的计划、组织与管理能力。
2、任务
根据提供预定方案设定的位置(1:1万地形图)，按照提供的有关资料，进行1：1000地形图的测绘。遵照国家颁布的《工程测量规范》进行1：1000地形图测量布设D级GpS点及5级导线控制点、IV等水准高程测量。成果要求提供一套数字化地形图电子文件及地形图。
3、测区概况：
本测区位于东经123°41’15”、北纬41°07’30”附近的本溪市xx后坡周围，面积约25.0k㎡;测区为丘陵地区、山地广布、多断崖，丘谷之间地势起伏延绵，海拔高163m至553 m。山地多为树林，山上灌木丛生，通视条件较差，细河贯穿整个测区，给控制测量及地形图测量带来较大之困难。
4、测区已有资料
1)本工程收集到国家三等点A
1、A
2、二点作为本工程平面控制起算点。
2)本工程收集到S
1、S2两个国家一等水准点，系1956年黄海高程系成果，作为本工程高程控制起算点。
3)根据设计提供的1：1万地形图，1：1万地形图之地物、地貌逼真，取舍恰当，为本次测量工作之交通、选埋、控制点联测及测图分幅等工作提供了方便。
4) 起算数据列表如下(表1)
点名
标志
纵坐标Y
横坐标X
高程
备 注
狮子头山(A1)
埋石
559437.000
58211.000
423.
1三等点
xx(A2)
埋石
559821.000
55071.000
553.8
三等点
S1
埋石
213.9
一等水准
S
2埋石
229.
4一等水准
二、测量规范
1、平面采用1954年北京坐标系，高程采用1956年黄海高程系。
2、《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73-97以下简称《规程》。
3、《工程测量规范》(GB 50026-2007)。
4、《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》。
5、《
三、四等水准测量规范》(GB 12898-91)国家技术监督局颁布。
6、《测绘技术总结编写规定》GB CH 1001-91;
7、《测绘产品检查验收规定》GB CH 1002-95;
8、《大比例尺地形图机助制图规范》(GB14912-94)国家技术监督局颁布。
9、《测绘工程产品价格》
10、本工程《技术设计书》。
三、内容
1 、坐标系统、高程系统和基本等高距、图幅分幅
1) 平面采用1954年北京坐标系、高程采用1956年黄海高程系。
2) 基本等高距1:1000为1米。
3)1:500图幅采用自由分幅，1:2000图幅采用50*50正规分幅;
4)图幅编辑时;图名、图号、图幅号应按上下顺序排列在图幅上方之正中;图幅号采用图幅西南角坐标X，Y之千米数表示，X坐标在前，Y坐标在后，图号由西往东、由北往南用阿拉伯数字按顺序编号,即
1、
2、
3、……;图幅内有明显地形、地物名之应标注图名。图幅上方右侧标注工程名称;图幅左下方标注测绘单位名称。
2、施工质量、施工进度
1)经过实地踏勘，本测区位于丘陵地区、测区内山地广布、丘谷之间地势起伏延绵，这些都给测绘工作带来了一定之困难。为了保证生产质量、施工进度及后继工程服务，我公司组织专业技术小组进行踏勘、搜集资料、编写设计书，严格按质量管理体系操作运行。
2)组织了以1名工程师，12名测量员组成共4小组之队伍。
3)组织了下列主要测绘仪器：南方灵锐S86型全球定位接收机4台、中海达全站仪4台、拓普康全站仪3台、自动安平水准仪3台、联想手提电脑4台，Hp800喷墨式打印机1台、对讲机6台及各相应配套设备。
拟投入的主要仪器设备(表2)
序号
设备名称
型号规格
数量
精度指标
1GpS
南方灵锐-S82(0253)
410+5ppm
2全站仪
拓普康
32" 2+2ppm
中海达
42" 2+2ppm
3水准仪
DS3自动安平水准仪
3
±3mm
4
笔记本电脑
联想
4
5面包车
16小货车
1
GpS作业调度表(表3)
时段编号
观测时间
测站号/名
测站号/名
测站号/名
测站号/名
机号
机号
机号
机号
1
8:00
～9：30
狮子头山
A7
A6
A4
1
23
4
2
10:30
～11:30
狮子头山
A3
xx
A4
1
2
3
4
3
12:30
～13:30
A6
A
5xx
A4
1
2
3
4
4)为了保证工程之顺利进行，组织了各小组对本工程可预见之技术难点、工程质量及进度、安全生产等问题进行了讨论，本工程是块状地形约25.0平方公里，经讨论决定平面位置采用全球定位系统，联测高等级控制点，以边连式、点连式推进布设E级GpS点2个，高程测量由于一般之四等附合水准路线控制之路线不长，路线过长时最弱点中误差难以保证，故决定采用布设四等水准网之方式进行施测，以确保四等水准高程之精度，平差时按结点网进行严密平差，在施测过程中，与三角高程进行比较发现问题便及时处理。
3、控制测量
3.1平面控制
(1)GpS网之主要技术要求(表4)
等级
平均距离(KM)
A(mm)
B(1*10-6)
最弱边相对中误差
三 等
5≤10
≤
5 1/80000
四 等
2≤10
≤10
1/45000
注：当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。
当GpS网之世界大地坐标系统转换成1954年北京坐标系统时，应满足投影长度变形值不大于2.5cm/km;当长度变形值不大于2.5cm/km时，采用高斯正形投影统一3?带之平面直角坐标系统;当长度变形值大于2.5cm/km时，可采用投影于抵偿高程面上之高斯正形投影3?带之平面直角坐标系统或高斯正形投影任意带之平面直角坐标系统。
(2)布网原则与设计
1) GpS网应根据测区实际需要和布网状况进行设计。GpS网之点应有二点以上之点相互通视，有利于常规测量施测时之应用。
2) 在布网设计中应顾及原有之测绘成果以及各种大比例尺地形图之沿用。
3) 为求定GpS点在地面坐标系之坐标，应与附近之国家高级控制点联测，联测点数不应少于2个。
4) GpS网应由一个或若干个独立观测环构成，也可采用附合线路形式构成。各等级GpS网中每个闭合环或附合线路中之边数应符合下表规定(表5)
等级
三等
四等
一级
闭合环或附合路线之边数(条)
≤8
≤10
≤10
加密网及概况各导线的技术指标如下(表6)
级别 项目
平均边长(km)
全长(km)
一级
≤0.5
≤4.0
二级
≤0.25
≤2.
4(3) GpS选点与标石埋设
1) 选点前应收集与工程相关之各项资料：测区1：1万地形图;原有控制测量资料，包括点之平面坐标、高程、坐标系统、技术总结等有关资料，以及其他测绘部门所布设之控制测量成果资料。
各级GpS网中每个闭合环或附和线路中的边数应符合的规定如下表(表7)
级别
A
B
C
D
E
闭合环或附和线路的边数
≤
5≤6
≤6
≤8
≤10
2)GpS点位之选择应符合技术要求，有利于使用其他测量方法进行联测;点位之基础应坚定稳固，易于长期保存，并有利于安全作业; 点位应便于安置接收设备和操作，视野开阔，被测卫星之地平高度角应大于15。;点位应远离大功率无线点发射源(如电视台、微波站等)，其距离不得小于200m,并应远离高压输电线，其距离不得小于50m;点位附近不应有强烈干扰接收卫星信号之物体。
3) 各等级GpS点均需埋设永久性标石，标石埋设采用混凝土预制桩埋设，也可采用现场灌制标石。
4) 仪器设备之技术要求
接收机之选择(表8)
等级项目
三等
四等
一级
接收机类型
双频或单频
双频或单频
双频或单频
标称精度
≤(10mm+5ppmp*d)
≤(10mm+5ppm*d)
≤(10mm+5ppm*d)
观测量
载波相位
载波相位
载波相位
同步观测接收机数
≥
3 ≥
2 ≥2
(4)外业观测
1) 基本技术要求(表9)
等级项目
观测方法
卫星高度角(。)
有效观测卫星数
时段长度(分钟)
数据采集间隔(秒)
pDOp
四等
静态快速静态
≥1
5≥
4 ≥45
10~60
≤6
一级
静态快速静态
≥15
≥5
≥15
10~60
≤6
2)观测作业要求：每时段采集数据前，作业员应量取天线高，记录此时段之接收卫星数、卫星号、各通道信噪比、故障情况;一个时段观测过程中不得进行关闭接收机又重新启动、进行接收机初始化(发现故障除外)、改变卫星高度角、改变数据采集间隔、改变天线位置;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和被移动，防止人和其他物体靠近仪器、以免遮挡卫星信号;观测时不应在接收机旁使用手机和对讲机，避免干扰卫星信号;在观测过程中应保证接收机正常工作，数据记录正确，每天观测结束后，应及时将数据输出到计算机硬、软盘上，确保观测数据不会丢失。
(5)数据处理
1)基线解算之质量检验：无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GpS网中选择一组完全之独立基线构成独立环，各独立环之全长闭合差应满足 W≤2*?*SQR(3*n) ,W为环闭合差，n为独立环中之边数，?为标称精度; 复测基线之长度较差，不宜超过 ds≤2*?*SQR(2)。
2)复测与重测：无论何种原因造成一个控制点不能与两条合格独立基线相联结，则在该点上必须补测或重测不得少于一条之独立基线。
3)GpS网平差处理：无约束平差中，基线向量之改正数(VDx、VDy、VDz)绝对值应满足VDx≤3*? VDy≤3*? VDz≤3*?，当超限时，可认为该基线或其附近存在粗差基线，应采用软件提供之或人为之方法剔除某些误差较大之基线值，直至符合要求; 约束平差中，基线向量之改正数与剔除粗差后之无约束平差结果之同名基线相应改正数之较差(dVDx、dVDy、dVDz)应符合dVDx≤2*? dVDy≤2*? dVDz≤2*?，当超限时，可认为作为约束之已知坐标、距离、已知方位与GpS网不兼容，应采用软件提供之或人为之方法剔除某些误差较大之约束值，直至符合要求。
(6)一级导线控制
1)一级导线点在GpS控制点基础上，布设成单一附合导线或导线网。
导线测量技术要求(表10)
等级
附合导线长度(km)
平均边长(m)
测距测回
水平角测回
测角中误差( " )
测距中误差(mm)
方位角闭合差(” )
全长相对闭合差
J
2J6
一级
4.0
400
22
4±
5±15
10?n
1/15000
2) 导线水平角均采用方向观测法，水平角观测之技术要求按《工程测量规范 GB 50026-2007》执行。
3) 光电测距导线边采用单向或往返观测，导线边长均观测2测回，一测回内读数较差应小于5mm,单程测回间较差应小于10mm。
3.2高程控制
1)本测区以国家高等级水准点作为高程控制起算点，布设四等水准网，作为首级高程控制，以满足测区高程控制发展之需要。
2)等外水准、测距高程导线，自四等水准联测点起发展不得超过2次。
3)四等水准观测采用DS3以上型号之水准仪，三丝法读数，观测顺序为后-前-前-后，各测段测站为偶数站。作业前须对水准仪和水准尺进行检校，DS1型水准仪视准轴与水准管轴之夹角小于15"，DS3型小于20"。
4)水准观测的主要技术要求如下表(仪器采用DS3型水准仪)(表11)
等级
附合路线长度(km)
高程闭合差(m)
最大视距长度(m)
前后视距差(m)
前后视距累积差(m)
黑红面读数之差(mm)
黑红面所测高差之差(mm)
四
等
≤16
≤20?L
100
≤
5 ≤10
≤3.0
≤5.0
注：L以km为单位
5)电磁波测距三角高程测量的主要技术要求：(表12)
等级
平均边长(m)
边数
垂直角测回 数
垂直角指
标差较差
往返高差较 差(m)
闭合差(m)
J
2J6
J2
J6
Ⅰ 级
400
12
22
15
25
±0.01S
注：S为边长，以百米为单位;n为测站数。
4、平差计算和资料整理
1)各等级GpS控制网之解算及平差计算采用南方公司之随机软件，导线网平差采用武汉测绘科技大学编写之《导线网相关程序》，《单导线按条件法严密平差》和南方公司《水准网平差程序》。
2)平面坐标成果等级点取至0.001m,图根点取至0.01m。水准联测高程成果取至0.001m,三角高程取至0.01m。
3)所有等级控制点(包括所有用到之起算点)和埋石图根点成果装订成册，并在备注栏中写出该点点位。经四等水准联测之等级点应在成果表备注栏中注明“四等水准”。
5、地形图测绘
随着电子科技之不断发展，地理信息系统(GIS)之不断完善，电子文件地形图已逐渐代替了手工清绘图。且电子文件地形图以坐标方式记录图形要素之几何位置，以编码方式记录图形要素之属性，给设计人员提供了极大之方便。本工程成图时使用“南方Cass7.0软件”进行编图、网格注记、图幅整饰，将修改好之地形图使用Hp—800绘图仪将地形图打印出来，刻录成光盘提供给用户使用。
1)地形测图所使用之测绘仪器必须经过检验校正.。
2)图根控制点应根据地形之复杂程度，在满足测图要求之前提下，1:1000地形图每平方公里控制点不小于180个。图根点在高级控制点之基础上发展，其发展次数一般为2次，困难地区，可再附合一次。图根导线以测距导线施测。图根点之精度，相对于临近控制点之点位中误差不应大于2cm。当图根点不能满足测图需要时，可测设支点或测距支导线。支导线边不得超出三条边，且不能连续发展。图根点高程采用光电三角高程施测，高程中误差不大于10cm。
3)地形图测绘方法、要求，以及内容取舍按《工程测量规范 GB50026-93》第四章执行，独立地物能按比例尺表示之，应实测外廓，填绘符号;不能按比例尺表示之，按《1:500、1:1000、1:2000地形图图式GB/T7929-1995》准确表示其点位;高程注记点每格不得小于10个;等高线之计曲线必须标注高程。
6、碎部测量主要技术要求：
1)居民地是高等级公路测图之重要地物要素，各类建筑物、构筑物及主要附属设施应按实地轮廓准确测绘。房屋以墙基为准，并按建筑材料和质量分类，房屋一般不综合，应分间表示，临时性建筑物可舍去。房屋和建筑物轮廓在图上小于0.4mm、简单房屋在图上小于0.6mm可用直线连接。图上6mm2以下之天井可不表示。
2)、地下光缆、地下电缆之标志桩、检修井，必须实测，并用相应符号表示与连接。
3)独立地物是判定方位、确定位置、指示目标之重要标志，必须准确测绘和按规定之符号正确地加以表示。
4)永久性电力线、通讯线均需表示，电杆、电塔位置必须实测，同一条杆上有多种线路时，表示其主要线路，图面上各种线路之走向应连贯、类别分明。建筑区内之电力线、通讯线不连线，在杆架处绘出线路方向。地面及架空管线均需表示，并注记输送物质，地下管线检测井等均需测绘。围墙、永久性广告牌、栅栏、栏杆、篱笆和活树篱笆等均应测绘。
5)铁路、公路、大车路、乡村路均应测绘。铁路之铁轨、公路路中及交叉处、桥面、里程碑等应测绘高程注记点、涵洞应测注底面高程。公路及其它双线道路在图上均按实际宽度依比例尺表示。公路及街道按其路面材料划分为水泥、沥青、碎石、硬砖、砂砾和土路等，以文字注记在图上。等级公路应注明等级、代码和编号。铺装材料改变处应用点线分隔，主要道路须注明走向。国道路面、路肩应绘制四条线条，路面线不得中断。
铁路与公路或其他道路在平面相交时，铁路符号不中断，而将另一道路符号中断。不同水平相交之道路交叉点，应绘以相应之桥梁、通道符号。路堤、路堑均按实地宽度绘出边界，并在其坡顶、坡脚适当注记高程。公路、大车路、铁路通过居民地不宜中断，应按真实位置绘出; 小路可中断在进出口处; 市区街道应将永久性之安全岛、人行道、绿化带及街心花园等绘出。有围墙栏栅之公园、工厂、机关、学校等内部之道路;除通行汽车之主要道路、全部按内部道路测绘。
6)河流、溪流、湖泊、水库、池塘等都应测绘，沟宽在图上小于1mm之以单线表示。水涯线按测图时之水位测定并标注测绘时间。水渠应测渠道边和渠底高程、堤坝应测注顶部及坡脚高程，泉、井应测注泉之出水面及井台之高程;池塘应测注塘底高程。
7)石堆、土堆、陡崖、坑穴、冲沟、山洞、石灰岩溶斗、崩岩、滑坡等特殊地貌和人工修筑之梯田、陡坎、斜坡等用相应之符号表示。冲沟底部应测注高程点，较大之可用符号和等高线配合表示。梯田坡坎顶及坡脚宽度在图上大于2mm时，应实测至坡脚。各种天然形成和人工修筑之坡坎，其坡度在70°以上时，可表示为陡坎，70°以下之表示为斜坡。斜坡在图上投影小于2mm时也可用陡坎表示。坡坎比高小于1/2等高距或在图上短于5mm时可以舍去。坡度在70°以下之石山和天然陡坎，可用等高线配合符号表示。露岩地、独立石、倒石堆、坑穴、陡坎、斜坡、梯田坎等应在上下分别注记高程或比高。
8)地形图表示之各种树木名称、苗圃、灌木丛、散树、独立树、行树、竹林、经济林等，应正确反映分布状况，芦苇地、花圃、草地、沼泽地应表示;树林要标注树之种类、高度。农业用地分稻田、旱地、菜地、经济作物和水生经济作物地等，表示作物以夏季作物为准地形图田埂宽度在图上大于1mm之用双线表示，田块内应测注有代表性之高程点。水田之田埂不分大小均须测出。山地应测出各种特征点山顶、山脊、山梁、山谷、鞍部都必须准确测出其位置及标注高程,山顶、洼地底部应绘示坡线
9)地理名称及各种注记是地形图之主要内容之一，是判读地形图之直接依据。图上之所有居民地、大之工厂、商店、道路(包括市、镇、街巷)、山岭、沟谷、河流等自然地理名称，均需进行调查核实、正确注记。
10)每幅图之接边均应测出图廓外5mm，自由边在测绘过程中应加以检查，确保无误。
11)行政区境界线、矿场之矿物、料场之材料应注明。
12)地形图中应注记导线点、水准点编号及其高程，以及在测图范围内之国家三角点和水准点等之位置及其注记。
四、工程预算
成本预算如下表所示(表13)
单位项目
天数
个数、人数、公里
价格(元)
合计
工程师
18
1200
3600
测量员
1
51
2100
18000
临时人员
58
80
3200
仪器损耗
27万×5%
1350
水准测量埋石(普通标石)
46595.50
26382
GpS测量埋石(普通标石)
5
7771.92
38859.6
伙食、住宿
18
1
340/天
9360
租借运输车
1
54100
6000
合计
106751.6元
工程预算如下表所示(表14)
单位项目
天数
个数、人数、公里
价格(元)
合计
水准点
2933.28
1866.56
数据处理水准网平差
100千米
23.60/千米
2360
GpS D级点
77212.01元/个
50484.07
四等水准路线
20.
36375.3
129412.
5二级GpS点
3
1725.28
22483.68
三角高程
15.8
842.70
13314.66
GpS D级点
7
7212.01元/个
50484.07
合计
270405.5
4利润=工程预算-成本预算=163653.94
五、提交成果资料
1、技术设计书
2、仪器检验校正资料
3、控制网网图
4、控制测量外业资料
5、控制测量计算及成果资料
6、所有测量成果及图件电子文件
7、技术总结报告
鄱阳湖基础地理测量(北纬29度以北) 1:10000水下地形测量专业技术总结
江西省水文局
二O一一年元月
鄱阳湖基础地理测量(北纬29度以北) 1:10000水下地形测量专业技术总结
编写单位：江西省水文局
编 写 人：李凯建
2011 年 1 月
16
审 核 人：王贞荣
年
月
批 准 人：李国文
年
月
日
日 日目
录
1测区概况 ................................................................................................................................................................... 1 2测量的范围及内容 .......................................................................................................................................... 2 3 已有资料情况 ..................................................................................................................................................... 2 4主要技术依据和技术要求 ....................................................................................................................... 3 4.1 主要技术依据 .................................................................................. 3 4.2 主要技术要求 .................................................................................. 3 5 成果技术指标和规格 .................................................................................................................................. 4 6 地形测量设计方案 ........................................................................................................................................ 5 6.1 软、硬件环境及要求...................................................................... 5 6.2 水下地形测量要求 ......................................................................... 5 6.3 图边测绘、接边............................................... 错误!未定义书签。 6.4 水下植被调查 .................................................. 错误!未定义书签。 6.5质量控制 .......................................................... 错误!未定义书签。 6.6质量保证措施 ................................................... 错误!未定义书签。 6.7 技术措施 .......................................................... 错误!未定义书签。 6.8上交资料和归档成果及资料内容和要求 .......................................... 9 鄱阳湖基础地理测量(北纬29度以北) 1:10000水下地形测量专业技术总结
1概况
鄱阳湖是我国第一大淡水湖泊，是我国重要的商品粮棉油基地之一，位于江西省北部，长江中下游南岸，古称彭湖。鄱阳湖汇集赣江、抚河、信江、饶河、修河等五大河流，形成完整的鄱阳湖水系，流域面积为16.22万km2。
鄱阳湖南北长173km左右，东西最宽处约74km。鄱阳湖东北部为丘陵，其余为滨湖平原和低丘岗地。入江水道最窄处在屏峰卡口仅约2.8km，湖岸线长约1200km。湖盆区以松门山为界，分为南北两部分，南部宽广为湖区，北部狭长为湖水入长江水道区。鄱阳湖是一个吞吐型、季节性的无控制的通江大湖，高水湖相，低水河相，洪枯水的湖泊面积及湖体容积相差达几十倍之多，具有“高水是湖，低水似河”、“洪水一片，枯水一线”的独特形态，是长江洪水重要调蓄场所。
保护鄱阳湖自然生态环境，“永远保持鄱阳湖一湖清水”，引领经济社会又好又快发展，江西省委、省政府于2008年提出了建立“鄱阳湖生态经济区”的战略部署。2009年12月，国务院正式批复《鄱阳湖生态经济区规划》，这标志着鄱阳湖生态经济区建设上升为国家战略。由于鄱阳湖区现有的基础资料缺乏，不能准确定量反映鄱阳湖现状情况，制约了鄱阳湖生态经济区建设进程。
5月26日省委书记苏荣视察鄱阳湖的指示精神，调动一切资源、利用一切技术，开展一次全面的鄱阳湖实地测绘，获取适地适时的资料，进行定性和定量分析，为研究鄱阳湖、利用鄱阳湖、保护鄱阳湖提供科学的基础性资料，服务于鄱阳湖生态经济区建设，推进鄱阳湖水利枢纽工程建设。
7月22日省鄱建办组织召开了鄱阳湖基础地理测量启动暨技术培训会，标志着鄱阳湖基础地理测量正式拉开序幕。
2测量范围内容及完成任务情况
1、测量范围
根据鄱阳湖基础地理测量联合工作组的统一安排,我局将承担完成鄱阳湖测区北纬29度以北(黄海高程10米以下)的通江水体及康山、军山湖、珠湖三个内湖的1:10000水下地形测量，面积约600平方公里。
2、完成任务情况
完成鄱阳湖测区北纬29度以北(黄海高程10米以下、部分10米以上)的通江水体1:10000水下地形测量面积 平方公里;康山、军山湖、珠湖三个内湖的1:10000水下地形测量面积 平方公里。
3 已有资料情况
(1)平面控制点：省测绘局GPSC级网以上成果和江西省水利规划设计院GPSD级网成果以及原有成果，可利用的已知点78个。
(2)高程控制点：省测绘局GPSC级网以上成果和江西省水利规划
2 设计院GPSD级网成果以及原有成果，可利用的已知点80个，
可利用的
三、四等水准点约26个。
(3)地形图资料：江西省测绘局九十年代完成的1：1万、1：5万航测图，作为本项目工作图使用。
4主要技术依据和技术要求
1、主要技术依据
鄱阳湖基础地理测量联合项目组编制的《鄱阳湖基础地理测量技术方案》，经江西省水利厅(赣水办字【2010】77号文件)批准实施，执行如下技术规范：
(1)《水利水电工程测量规范》(规划设计阶段)》 SL197-97 (2)《国家基本比例尺地形图分幅和编号》 GB/T13989-1992 (3)《1:5000 1:10000地形图图式(06年)》 GB20257.2-200 (4)《数字测绘成果质量要求》 GB/T 17941-2008(5)《测绘成果质量检查与验收》 GB/T 24356-2009 (6)《测绘技术设计规定》 CH1004-2005 (7)《测绘技术总结编写规定》 CH1001-2005 (8)《全球定位系统实时动态测量(RTK)测量规范》 CH/T2009-2010 (9) 《江西省水文局鄱阳湖基础地理测量作业细则》
2、 主要技术要求
(1)基本等高距：采用1985国家高程基准，基本等高距1m ，8～
3 15m湖区加注0.5m间曲线。图幅等高线高程中误差应不大于±1/3h，水下地形等高线高程中误差可放宽一倍。
(2)地形图上地物点对邻近图根点的平面位置中误差应不大于图上±0.5mm。水下地形点的平面位置测定中误差可放宽一倍;隐蔽困难地区地物点平面位置中误差可放宽半倍。
(3)高程注记点对邻近图根高程控制点的高程中误差不应大于±1/4h。
(4)高程注记点应选在明显地物点和地形特征点(平地可按均匀分布)上，其密度应视图上负载量的大小而定，在图上每100cm2内，平地、丘陵地测注10～20个;山地、高山地测注8～15个。
5 成果技术指标和规格
(1)采用的坐标系统：2000国家大地坐标系;高斯正形投影3度带(中央子午线117°);
(2)采用的高程基准：1985国家高程基准;
(3)图幅划分按《国家基本比例尺地形图分幅和编号》要求; (4)本项目地形采用全野外采集，数字地形图数据为MAPGIS、DXF格式,提供信息中心的数据为SHP格式 ;各类图件按A1规格绘制;各种文字报告、资料用A4纸张装订成册，作正式成果资料上交。
4 6 外业测量
1、 仪器设备使用情况
本次测量利用江西CORS网，采用了8套中海达V8GNSSRTK和6套南方S82T RTK进行野外地形点数据采集，水下地形测量采用南方S82T RTK流动站+南方SDH28型测深仪或中海达V8GPSRTK+中海达HD-360型(HD-27T型)测深仪方式进行，CORS网信号未覆盖地方布设基准站。
本次测量所采用的仪器都经过有关部门检定并出具了仪器检定书。 本次测量采用南方数字测图软件cass9.0、MAPGIS、水下测量采用测深设备随机处理软件。
2、碎部点采集
本次测量所采用的仪器都经过法定计量部门的检定并出具有仪器检定证书。
(1) 测区坐标系统转换参数的获取
利用水利规划设计院提供的2000坐标以及84坐标数据用有关软件或者RTK手簿进行转换参数求解，就近选取分布均匀且能够控制整个测区的不少于3个点的高等级起算点，分区求解转换参数，经校核已知点满足精度要求后再进行碎部点的采集。 (2)岸上高程点采集
野外岸上的沙洲、草滩等实测，利用江西CORS网,先求解转换参数后采用动态GPSRTK进行碎部点的平面及高程采集。
5 (3) 水下地形测量
本次测量的水下地形测量采用江西CORS网，测量设备采用了6套南方S82T RTK流动站+南方SDH28型测深仪和5套中海达V8RTK流动站+中海达HD-360型(HD-27T型)测深仪方式进行，CORS网信号未覆盖地方仍采用基准站布设。 具体操作方法是：
① 水下地形测量基本上在无风的天气进行，采用断面法施测，先在测深仪随机导航软件下，预先按技术要求做好断面计划线，计划线根据河段或湖面情况布置成与水流方向大致成垂直的方向，断面间距为150m左右。
② 将GPS RTK仪器安装在测深仪探头上，船上GPS RTK仪器应与测深仪平面位置一致，并保证测深仪垂直于水面。
精密量测测深仪探头到GPS几何中心的垂直高，作为GPS RTK天线高，将测深仪吃水水深定位0，直接可采用下式求出水底高程：
h实际水面=hGPS 几何中心-DGPS 天线到测深仪探头
h水底点高程=h实际水面-h测深
③ 水下地形点的采集密度以能显示出水下地形特征为原则。水下地形点点距为图上1～3cm，实际距离为100～300米。水下地形变化复杂区域测深仪采集点距适当缩短以反映地形特征，满足水下地形等高线的勾绘。对于部分反映水下特征的地形，在枯水季节进行了补测。
对于沼泽地或船不能到达的浅水区域采取测量人员穿下水裤涉水测量。
6 ④水下地形测量沿作业边界往外扩测100米，以满足接图需要。 (4) 外业测量的质量控制
①利用测区外围已知点进行坐标系统参数的求解后，校测已知点再进行外业数据的采集，每天开始和结束时都要校正。
②尽可能避开大风天气进行水下地形测量，由于2010年鄱阳湖滞水时间长，导致水下水生植物全部浸死，故没有水草对本次水下测量的影响。 水域测量时，水深在3米以内时，采用测深杆实测水深，在水深大于3米时，采用测绳实测水深，以检核测深仪测量成果精度，检测点数在3%左右。
③每天外业结束后及时将采集数据导出并进行合理性检查如有疑问或问题及时处理或重测。
④项目质检组随机抽查已测区域进行外业检查。
⑤项目外业结束后，项目质检组组织技术人员对所测范围进行了外业抽查，抽查外业面积约总测绘面积的30%,检查结果表明精度达到技术设计要求。
7 内业成图
1、内业整理
(1)将各作业组采集的数据备份并进行内业成图，在南方cass9.0成图软件下直接生成等高线或等深线，绘制后的等高线应光滑，符合自然变化规律，为了便于建库，后期线划图采用Mapgis进行成图。
(2) 为了便于各内业组开展工作，按图幅分块进行内业的整理，并严格进行图幅的接边，同时，由于本次测量由三家单位协作完成，在做好
7 本单位接边的同时做好与相邻协作单位的图幅接边工作。
(3)图幅接边的最大误差不得大于地物、地貌允许中误差的22倍。如相邻图幅的基本等高距不同，则等高线接边的最大误差不得超过较大一种基本等高距允许中误差的22倍，其误差可平均配赋，并可注意现状地物的拼接，不得改变其真实形状，地貌的拼接不得产生变形。
(4)利用地形图在Arcgis软件支持下生成DEM。 (5)利用地形图转换成shp格式提供给信息中心建库。
2、 内业成图的质量控制
(1)我局项目质检人员全程检查内业成图存在的问题，如点、线矛盾，等高线不合理，内业处理不了的要求到外业实地落实(如松门山附近湖与山相联处)。
(2)整个内业成图过程中，打印了6整套图纸进行图面的合理性、图廓检查，并聘请了省内从事测绘质检工作的老专家现场检查指导，发现问题及时纠正，尽可能把问题降低到最小。
(3)整个内业成图过程中，提交了三次中间成果给项目监理单位，监理单位工作仔细认真，从外业到内业检查对成果提出了许多修改意见，使我局的测绘成果逐步趋于完善。
(4)由于本次测量内业成图三家所采用的成图软件不同，省测绘一院采用的是GV、省水利规划院采用的是CAD，我局采用的是Mapgis。因此在线划图(DLG)的表述中存在一些差异。 所有内外业检查报告见附件。
8 8 植被调查
本次鄱阳湖基础地理测量包括鄱阳湖湖区的植被调查，由南昌大学具体负责，我局负责所承担测量范围内的植被边界的测量，南昌大学植被调查人员现场指界确定植被边界，我局技术人员采用GPSRTK实地采集坐标，将实测数据交南昌大学，由南昌大学根据实测数据和采样点植物种类，绘制植被图。
9上交资料和归档成果及资料内容和要求
(1)1：10000数字地形图(电子版、纸质) 最终成果提交数据将按照地理信息系统初始建库要求，生成为SHP文件格式要求。 (2)技术设计、技术总结和检查报告 (3)使用仪器鉴定资料
工 程 测 量 实 习 报 告
系别：测绘工程系 专业：工程侧量专业班级：1203班 姓名：任静雷
工程测量实习，作为工程侧量专业一门基本的必修专业实践课，对我们学土木工程专业学生来说，它的重要性不言而喻。学测量不仅是获取书本的理论知识，更是培养我们的动手操作能力和对课本理论知识的深入理解总结，以及体会测量思想“从控制到碎部，从整体到局部，步步检核”等原则对工程测量的指导意义。这项技能的熟练掌握对将来走向工地有极大的帮助，毕竟国内高校给予学子实践的机会远不足以满足学生的需求，为此，我们必须在有限的机会创造最大的知识收益。当然我们还可以通过测量实习这个平台，改善我们的思维结构，培养合作精神和领导能力。
此次实习由院里统一组织，老师亲自带队指导，学生自主讨论交流操作完成定期下达的任务。李聚方教授这次担任我们的指导老师，常为我们解决实习过程中遇到的问题，并授以工作中的经验，激发我们的兴趣，使在实习过程中不再盲目。天气是一个重要影响因素，期间，有下雨和大晴天，我们都需要认真处理这些工地测量中经常遇到的气候条件变化。各周的任务在前周周五或周末安排，周末的时候检查资料，这样我们每个学生能够更好的充实自己的理论知识，检查在测量过程所出现的问题。虽然这两周艰苦而有益的工程测量实习结束了，不过在这两个星期里对我们真的是一种考验，期间有苦有累，也有甜有快乐;期间有困难有障碍，也有极大的收获以及更多的理论知识联系实践能力的提高。苦中作乐形容毫不为过。。
第两周任务是高程测量.水准测量.及导线测量。高程测量简单而容易操作，方位角的确定我们采用坐标方位角，我们完成的快而顺利。导线测量由于精度要求高，要进行较繁杂的数据处理，但这些并不影响进度，用李小龙的名言是“快，准。”，没有狠字是因为对仪器必须温柔，要和仪器融为一体是测量的最高境界。任何时候都不要忘了课本知识，遇到问题可以参考课本，可以询问老师，可以与同学讨论。一系列的动作是高效完成任务的必要条件。在完成过程中借鉴课堂学习的知识，这项任务中前期我和一位组员进行高程测量配合其他组员参与导线测量，在全过程中计算各项数据，受益颇丰。
实习过程中协同问题也常发，但我们有一个共同的目标，“更快，更强”，所以最终站在一条战线上破城斩将，得以全线突破。所以只要我们五人精诚合作，相互交流切磋以及相互配合理解，一切问题都将不是问题。测量期间有时候回来很晚，食堂吃饭赶不上，只有吃泡面等;白天外页测量劳累，晚上回来处理数据。。累中有甜，苦中有乐，我们每个人每天都激情满怀，完成任务收获丰硕成果。我深深体会到通过这次实际的测量实习，我学到了很多实实在在的东西，比如对实验仪器的操作更加熟练，学会了碎部的测量、导线的测量和地形图的绘制，桥控网的测量等课堂上无法学到的东西，很大程度上提高了动手和动脑的能力，同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。
不过也有一些经验教训：展点很重要，展点的好坏决定了测量的
速度;实验仪器的整平对实验数据的误差有很大的影响;水准测量和水平角测量均需检查闭合差，超过差限一定要重新测量;绘制格网铅笔的粗细要根据规定，反复检查以减小误差，网格对地形图影响很大;小组成员的合作很重要，实习小组的气氛很大程度上影响实验的进度。
总之，这次测量实习我深有感悟，实习让我获益匪浅，提高了团队合作协调，集体荣誉感，吃苦耐劳，艰苦奋斗的能力，还有注意要爱护公共财产，保管仪器，这些都为日后参加工作增加了一次实际经验，打下了基础，达到了预期的目的。学会了cass，逐步精通office，auto cad，以及基于cad的cass软件。同时在进行计算时，对部分繁杂的计算我利用matlab软件编程，求解迅速且准确。特在此感谢吴老师不辞辛苦指导工作，对提出的问题的耐心解答。将来工作虽然可能不直接从事测量的工作，但是这些知识和经验基础都将服务于我将来的事业，为成为工程测量专业的杰出人才奋斗吧。
日期：2012年11月16日
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