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[摘 要]本文从岸上地形测量、水下地形测量、测绘资料整理、成果质量管理等多个方面,详细介绍了2011年黄河三门峡库区1:1000地形图测绘原理和流程,该方法简便易行,测绘成果可靠,工作效率较高,并可供其他水库、河道地形图测绘参考利用。
[关键词]加密断面法 1:1000 地形图
中图分类号:TG335 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0311-01
1 概况
按照黄河水利委员会《关于黄河小北干流、三门峡库区1:1万地形图测绘项目工作大纲的批复》要求,受黄河水文勘察测绘局委托,黄委会三门峡库区测绘水文水资源局于2011年承担三门峡库区1:10000地形图测绘工作。测图范围:测区位于黄河三门峡库区,西起潼关铁桥,东至三门峡大坝,总体呈带状分布,地形条件较复杂,地势高低起伏,沟壑纵横交叉,测量难度较大。
1.1 工作内容
利用C级GPS控制网平面及高程成果在测区内采用GPS RTK和测深器具进行断面地形测绘。完成黄河干流西起潼关铁桥,东至三门峡大坝所有设计断面的测量工作。共计施测断面数277个。
1.2 作业依据和可利用资料
作业依据:(1)SL 197-97《水利水电工程测量规范》(规划设计阶段);(2)GB/T 18314-2009《全球定位系统(GPS)测量规范》;(3) GB/T12898-2009《国家三、四等水准测量规范》;(4) CH/T 2009-2010《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》;(5) GB/T 20257.2-2006《国家基本比例尺地图图式 第2部分:1:5000 1:10000地形图图式》;(6)GB/T 13989-92《国家基本比例尺地形图分幅和编号》;(7)GB/T 24356-2009《测绘成果质量检查与验收》;(8)CH 1016-2008《测绘作业人员安全规范》;(9)本技术设计书。
可利用已有资料:(1) 测区1:50000地形图供作业计划之用;(2) 2011年完成的C级GPS控制网平面成果;(3) 2011年完成的四等水准成果;(4)黄河三门峡库区1:1万地形图测绘技术设计书。
1.3 平面和高程系统
平面坐标系统采用1980年西安坐标系,高斯—克吕格投影。1:1万地形图按3度分带,中央子午线为111度。高程系统采用1985国家高程基准。
1.4 等高距、地形图规格和成图精度
1:1万水下地形图基本等高距为0.5m。地形图分幅与编号按GB/T13989-92《国家基本比例尺地形图分幅和编号》执行。1:1万地形图空间单元按经差3′45″、纬差 2′30″划分。
2 地形图测绘方法
2.1 断面岸上测量
断面岸上测量依据2011年黄河三门峡库区1:1万地形图测绘技术设计书外业测量有关规定及要求,我们采用GPS.RTK法為主、全站仪配合进行断面岸上测量。外业采集数据记录在手薄上,通过U盘传输到计算机上,进行数据再处理。实测中实时Kinematic(RTK)定位水平精度为10mm+1 ppm RMS、垂直数度为20mm+1 ppm RMS,满足本测区特点及测验精度要求。
断面测量采用GPS RTK测量方式,测量时采用5个以上的平面高程控制点进行坐标转换,坐标转换平面残差最大值不超过0.5m,高程残差最大值不超过0.05m。每次设置基站后,移动站均选择一个已知点进行校测,校测平面差值小于0.5m,高程差值小于0.05m,符合要求。GPS RTK测量中,手簿中“地形点”测量残差设定为:水平残差不超过0.1米,高程残差不超过0.05米;“控制点”测量残差设定为:水平残差不超过0.05米,高程残差不超过0.03米,流动站距离基站距离一般都小于5km,施测地形点时,选择“地形点”的模式进行测量。当外业人员无法攀爬的陡岸及断面线上因地物遮挡(大片茂密树林较多)不能用RTK施测时,采用RTK引测平面、高程控制点,然后辅以全站仪施测的方法进行。地形点的密度以能显示出地形特征为原则,实际作业中每隔50—100m施测一点。
2.2 断面水下测量
1、水下测点的布置:严格按照《水库水文泥沙观测试行办法》及《任务书》要求,作业中每个测验人员都精细操作,合理定位,保证测深测距同步进行。河道较窄时,水下部分水深点不少于3个点。
2、测深点的定位方法:(1)GPS·RTK定位法:把设计断面左端点定为零点,以左端点的坐标(X,Y)和测点的坐标算出左端点至测点的距离即为该测点的起点距。(2)测距仪测距:在岸上(左、右岸都可)选定视距站(测出视距站的起点距)向左或向右测出测点到视距站的距离, 然后计算出测深点的起点距。
3、水深测量:(1)水深小于5m时,用经过检校的测深杆测深。(2)水深大于5m时,用回声测深仪测深或用测深锤测深。本次测量三门峡库区处于汛期低水位,水深较浅,只用到测深杆测深锤。(3)测量水下断面时水位的测量。
为保证测量成果精度,需要特别注意:(1)GPS.RTK施测水位时,应经过四等高程的已知点比测后进行施测;(2)测水下断面时,水位涨落变化超过0.1m时,施测开始和终了两次水位,取平均值作为计算水位;(3)左、右岸水位差大于等于0.2m时,水深点加横比降改正;(4)分流串沟施测各股水位。
2.3 断面资料整理
内业计算处理主要以内业组为主、外业组为辅来完成,内业主要工作包括:外业数据传输、水下测量数据录入、原始资料整理、合理性分析、数字地形图成图等。各项成果表采用Microsoft公司的Office 2003软件进行编制,数字地形图采用南方测绘公司的CASS 7.0软件成图。内业计算处理的初步成果包括:DWG格式数字化地形图、XLS格式各断面原始数据、XLS格式各项成果表等。 (1)成果表整理。测绘完成后的断面地形点,按要求用Excel 2003软件编制 成“三门峡库区横断面测绘断面坐标成果表”,成果表内容包括:点号、坐标、高程、属性(滩地、水位、水下)。断面基点采用GPS RTK测绘,用Excel编制整理“×××断面基点成果表”,成果表内容包括:基点名称、坐标、高程。(2)横断面图。实测断面成果按一定比例采用南方测绘公司的CASS 7.0软件绘图,主要为今后作合理性检查和定性分析使用。(3) 1:1万水下地形图编辑。采用南方CASS7.0版本,依据《国家基本比例尺地图图式 第2部分:1:5000、1:10000地形图图式》和SZHH04-2003《数字地图图式》(数字黄河工程标准)等有关技术标准,将外业采集的水下地形测绘数据经整理展绘在CAD中。按0.5m等高距的要求绘制等深线,高程注记点和等深线均赋属性。
3质量管理
测量成果实行二级检查,一级验收。一级检查:即为过程质量检查,外业人员要对原始记录、计算结果及采用的数据进行100%的检查,对检查出的问题进行实时处理,不留质量隐患。按照要求对成果资料进行整理和清查,保证资料的正确性和完整性;二级检查:组织内业人员对项目进行二级检查(内部验收),进行产品质量等级评定,编写检查报告。每天測完断面都要进行各项限差的检查及横断面图的套绘,经检查合格后,技术负责人进行验收,方可往下进行断面测量作业。
4 提交资料
严格按照《2011年黄河三门峡库区1:1万地形图测绘技术设计书》要求,提交所有资料成果。提交成果如下:(1)各种外业记录手簿1份;(2)三门峡库区水下地形测绘GPS RTK测量校标成果表1份;(3)三门峡库区水下地形测绘断面基点成果表1份;(4)三门峡库区水下地形测绘断面坐标成果表1份;(5)三门峡库区1:1万水下地形图1份;(6)2011年黄河三门峡库区1:1万地形图测绘报告1份;(7)仪器鉴定资料复印件1份;(8)水文站、水位站位置坐标成果;工程位置及名称、坝垛编号成果表1份。
参考文献
[1]魏二虎、黄劲松,GPS测量操作与数据处理,武汉大学出版社,2004年6月;
[2]杨晓明、沙从术、郑崇启、董斌,数字测图,测绘出版社,2009年2月;
作者简介
任志峰,1981年1月出生,男,汉族,籍贯:甘肃省镇原县,2009年1月毕业于河海大学,水文与水资源工程,现供职于黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局,学位无,职称:工程师。
[关键词]加密断面法 1:1000 地形图
中图分类号:TG335 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0311-01
1 概况
按照黄河水利委员会《关于黄河小北干流、三门峡库区1:1万地形图测绘项目工作大纲的批复》要求,受黄河水文勘察测绘局委托,黄委会三门峡库区测绘水文水资源局于2011年承担三门峡库区1:10000地形图测绘工作。测图范围:测区位于黄河三门峡库区,西起潼关铁桥,东至三门峡大坝,总体呈带状分布,地形条件较复杂,地势高低起伏,沟壑纵横交叉,测量难度较大。
1.1 工作内容
利用C级GPS控制网平面及高程成果在测区内采用GPS RTK和测深器具进行断面地形测绘。完成黄河干流西起潼关铁桥,东至三门峡大坝所有设计断面的测量工作。共计施测断面数277个。
1.2 作业依据和可利用资料
作业依据:(1)SL 197-97《水利水电工程测量规范》(规划设计阶段);(2)GB/T 18314-2009《全球定位系统(GPS)测量规范》;(3) GB/T12898-2009《国家三、四等水准测量规范》;(4) CH/T 2009-2010《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》;(5) GB/T 20257.2-2006《国家基本比例尺地图图式 第2部分:1:5000 1:10000地形图图式》;(6)GB/T 13989-92《国家基本比例尺地形图分幅和编号》;(7)GB/T 24356-2009《测绘成果质量检查与验收》;(8)CH 1016-2008《测绘作业人员安全规范》;(9)本技术设计书。
可利用已有资料:(1) 测区1:50000地形图供作业计划之用;(2) 2011年完成的C级GPS控制网平面成果;(3) 2011年完成的四等水准成果;(4)黄河三门峡库区1:1万地形图测绘技术设计书。
1.3 平面和高程系统
平面坐标系统采用1980年西安坐标系,高斯—克吕格投影。1:1万地形图按3度分带,中央子午线为111度。高程系统采用1985国家高程基准。
1.4 等高距、地形图规格和成图精度
1:1万水下地形图基本等高距为0.5m。地形图分幅与编号按GB/T13989-92《国家基本比例尺地形图分幅和编号》执行。1:1万地形图空间单元按经差3′45″、纬差 2′30″划分。
2 地形图测绘方法
2.1 断面岸上测量
断面岸上测量依据2011年黄河三门峡库区1:1万地形图测绘技术设计书外业测量有关规定及要求,我们采用GPS.RTK法為主、全站仪配合进行断面岸上测量。外业采集数据记录在手薄上,通过U盘传输到计算机上,进行数据再处理。实测中实时Kinematic(RTK)定位水平精度为10mm+1 ppm RMS、垂直数度为20mm+1 ppm RMS,满足本测区特点及测验精度要求。
断面测量采用GPS RTK测量方式,测量时采用5个以上的平面高程控制点进行坐标转换,坐标转换平面残差最大值不超过0.5m,高程残差最大值不超过0.05m。每次设置基站后,移动站均选择一个已知点进行校测,校测平面差值小于0.5m,高程差值小于0.05m,符合要求。GPS RTK测量中,手簿中“地形点”测量残差设定为:水平残差不超过0.1米,高程残差不超过0.05米;“控制点”测量残差设定为:水平残差不超过0.05米,高程残差不超过0.03米,流动站距离基站距离一般都小于5km,施测地形点时,选择“地形点”的模式进行测量。当外业人员无法攀爬的陡岸及断面线上因地物遮挡(大片茂密树林较多)不能用RTK施测时,采用RTK引测平面、高程控制点,然后辅以全站仪施测的方法进行。地形点的密度以能显示出地形特征为原则,实际作业中每隔50—100m施测一点。
2.2 断面水下测量
1、水下测点的布置:严格按照《水库水文泥沙观测试行办法》及《任务书》要求,作业中每个测验人员都精细操作,合理定位,保证测深测距同步进行。河道较窄时,水下部分水深点不少于3个点。
2、测深点的定位方法:(1)GPS·RTK定位法:把设计断面左端点定为零点,以左端点的坐标(X,Y)和测点的坐标算出左端点至测点的距离即为该测点的起点距。(2)测距仪测距:在岸上(左、右岸都可)选定视距站(测出视距站的起点距)向左或向右测出测点到视距站的距离, 然后计算出测深点的起点距。
3、水深测量:(1)水深小于5m时,用经过检校的测深杆测深。(2)水深大于5m时,用回声测深仪测深或用测深锤测深。本次测量三门峡库区处于汛期低水位,水深较浅,只用到测深杆测深锤。(3)测量水下断面时水位的测量。
为保证测量成果精度,需要特别注意:(1)GPS.RTK施测水位时,应经过四等高程的已知点比测后进行施测;(2)测水下断面时,水位涨落变化超过0.1m时,施测开始和终了两次水位,取平均值作为计算水位;(3)左、右岸水位差大于等于0.2m时,水深点加横比降改正;(4)分流串沟施测各股水位。
2.3 断面资料整理
内业计算处理主要以内业组为主、外业组为辅来完成,内业主要工作包括:外业数据传输、水下测量数据录入、原始资料整理、合理性分析、数字地形图成图等。各项成果表采用Microsoft公司的Office 2003软件进行编制,数字地形图采用南方测绘公司的CASS 7.0软件成图。内业计算处理的初步成果包括:DWG格式数字化地形图、XLS格式各断面原始数据、XLS格式各项成果表等。 (1)成果表整理。测绘完成后的断面地形点,按要求用Excel 2003软件编制 成“三门峡库区横断面测绘断面坐标成果表”,成果表内容包括:点号、坐标、高程、属性(滩地、水位、水下)。断面基点采用GPS RTK测绘,用Excel编制整理“×××断面基点成果表”,成果表内容包括:基点名称、坐标、高程。(2)横断面图。实测断面成果按一定比例采用南方测绘公司的CASS 7.0软件绘图,主要为今后作合理性检查和定性分析使用。(3) 1:1万水下地形图编辑。采用南方CASS7.0版本,依据《国家基本比例尺地图图式 第2部分:1:5000、1:10000地形图图式》和SZHH04-2003《数字地图图式》(数字黄河工程标准)等有关技术标准,将外业采集的水下地形测绘数据经整理展绘在CAD中。按0.5m等高距的要求绘制等深线,高程注记点和等深线均赋属性。
3质量管理
测量成果实行二级检查,一级验收。一级检查:即为过程质量检查,外业人员要对原始记录、计算结果及采用的数据进行100%的检查,对检查出的问题进行实时处理,不留质量隐患。按照要求对成果资料进行整理和清查,保证资料的正确性和完整性;二级检查:组织内业人员对项目进行二级检查(内部验收),进行产品质量等级评定,编写检查报告。每天測完断面都要进行各项限差的检查及横断面图的套绘,经检查合格后,技术负责人进行验收,方可往下进行断面测量作业。
4 提交资料
严格按照《2011年黄河三门峡库区1:1万地形图测绘技术设计书》要求,提交所有资料成果。提交成果如下:(1)各种外业记录手簿1份;(2)三门峡库区水下地形测绘GPS RTK测量校标成果表1份;(3)三门峡库区水下地形测绘断面基点成果表1份;(4)三门峡库区水下地形测绘断面坐标成果表1份;(5)三门峡库区1:1万水下地形图1份;(6)2011年黄河三门峡库区1:1万地形图测绘报告1份;(7)仪器鉴定资料复印件1份;(8)水文站、水位站位置坐标成果;工程位置及名称、坝垛编号成果表1份。
参考文献
[1]魏二虎、黄劲松,GPS测量操作与数据处理,武汉大学出版社,2004年6月;
[2]杨晓明、沙从术、郑崇启、董斌,数字测图,测绘出版社,2009年2月;
作者简介
任志峰,1981年1月出生,男,汉族,籍贯:甘肃省镇原县,2009年1月毕业于河海大学,水文与水资源工程,现供职于黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局,学位无,职称:工程师。