航空摄影测量技术毕业设计说明

大学

毕业设计说明书

题 目： 学 院：专 业：学 号：姓 名：指导教师：完成日期：

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太浮山旅游公路1:2000数字地形图航

空摄影测量技术设计

2013年5月25日

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湘 潭 大 学

毕业论文（设计）任务书

设计题目 ：XX公路1：2000带状地形图航空摄影测量技术设计 学 号： ： 专 业：

指导教师： 系主任：

一、主要容及基本要求

主要容： 1、航空摄影技术设计。航空摄影基本技术指标和要求，航摄参数的确定。 2、基础控制测量。包括四等首级平面控制网、一级导线加密控制网方案以及四等水准。

3、1：2000数字线划图（DLG）生产技术设计。航空摄影测量实施方案，1：2000数字线划图（DLG）生产工作流程，像控点布设及测量 ，业空三加密，数字线划图成果的制作。 基本要求：

1、设计方案可行，精度合理，技术指标符合规要求。

2、应提供必要的技术设计图表。

3、应参照《测绘技术设计规定》并结合项目要求编写设计书的基本容。

4、论文格式及文本要求应符合大学毕业论文（设计说明书）文本要求规定。

二、重点研究的问题

1、航空摄影方案设计

2、基础平面和高程测量方案设计

3、1:2000数字地形图航空摄影测量方案设计

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三、进度安排

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

各阶段完成的容 选题 查阅资料、调研 方案设计及论证 写出初稿并交老师审阅 修改，写出第二稿并交老师审阅 完善方案设计、写出正式稿 打印、上交设计 书 答辩 完成时间 2012年12月底前 2013.2.20~3.15 2013.3.16~4.10 2013.4.11~5.10 2013.5.11~5.20 2013.5.21~5.26 2013年5月底 2013.5.26 四、应收集的资料及主要参考文献

应收集的资料：测区围、测区地理概况、交通、气象、居民等情况说明； [1] 孔祥元，郭际明.控制测量学 下册[M].：大学，2011 [3]GB/T 18314-2009 全球定位系统测量规.：中国标准，2009 [4]GB/T 128-2009 国家三、四等水准测量规.：中国标准，2009 [5]CH 1002-1995 测绘产品质量评定标准.：中国标准，1995 [6]GB/T 7929-1995 1:500 1:1000 1:2000地形图图式.：中国标准，1995

已有测绘资料情况；测区1：1万地形图；

[2]中国标准第四编辑室.测绘标准汇编 摄影测量与遥感卷[S].：中国标准 ，2009

[7]市测绘设计研究院.CJJ 8-99城市测量规[S].中国建筑工业，1999 9]吉先，吴良才，周世健.地下工程测量[M].：测绘，2011 [11]CH 1002-1995 测绘产品质量检查验收规定.：中国标准,1995 [12]CH/T 1004-2005 测绘技术设计设计规定.：中国标准，2005

[8]交通部第一公路勘察.JJG C10-2007公路勘测规.人民交通，1999

[10]徐绍铨，华海，志强，王.GPS测量原理及应用[M].：大学，2011

湘 潭 大 学

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毕业论文（设计）评阅表

学号 5 周技 专业 测绘工程 毕业设计题目： 太浮山旅游公路1：2000数字地形图航空摄影测量技术设计 评价项评 价 容 目 选题 1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 2.难度、份量是否适当； 3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。 能力 1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力； 2.是否有综合运用知识的能力； 3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力； 4.是否具备一定的外文与计算机应用能力； 5.工科是否有经济分析能力。 论文 质量 综 合 评 价 1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何； 3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。 本篇论文思路清晰，结构严谨，文字简明扼要，通过多方面的论述清晰的表达了整个技术设计书的主题思想，符合大学教学对本科生的教学要求。 评阅人： 年 月 日 （设计）完备、整洁、正确，引文是否规； 湘 潭 大 学

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毕业论文（设计）鉴定意见

学号： 5 ： 周技 专业： 测 绘 工 程 毕业论文（设计说明书） 39 页 图 表 6 论文（设计）题目： 太浮山旅游公路1：2000数字地形图航空摄影测量技术设计 容提要： 航空摄影测量指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测 量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。航空摄影测量成图有着精度高，测 量速度快和自动化程度高等显著优点，尤其是在设计线路位于山地丘陵地区的情况下， 航空摄影测量成图的优点更加显著。本次设计的容便是针对太浮山旅游公路采用航空 摄影测量方法进行1:2000的数字带状地形图测图作业提出具体实施方案与技术支持： 首先是使用常规航摄飞机和航摄仪进行航空摄影作业；再在测区进行D、E级GPS控制 测量和像片控制测量，同时进行像片调绘；然后利用VirtuoZo数字摄影测量软件进行 业空三加密，以空三加密成果和外业像片调绘数据为基础进行DOM、DEM、DLG成果的 制作和生成1:2000地形图成果。 . . . . .

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指导教师评语 同意其参加答辩，建议成绩评定为 。 指导教师： 年 月 日 答辩简要情况及评语 根据答辩情况，答辩小组同意其成绩评定为 。 答辩小组组长： 年 月 日 答辩委员会意见 经答辩委员会讨论，同意该毕业论文（设计）成绩评定为 。 答辩委员会主任： 年 月 日

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目录

第1章 概述 ........................................................................ 3

1.1任务概述 .................................................................... 3 1.2测区概况 .................................................................... 3 1.3主要工作容 .................................................................. 4

1.3.2基础控制测量 .......................................................... 4 1.3.3 1:2000航测数字地形图测量 ............................................ 4 1.3.4 1:2000数字高程模型制作 .............................................. 4 1.4已有资料分析 ................................................................ 4 1.5执行技术标准 ................................................................ 5 1.6成图规格及主要技术规定 ...................................................... 6

1.6.1坐标系统的选择及处理方证 .......................................... 6 1.6.2成图比例尺 ............................................................ 7 1.6.3 地形图分幅 ............................................................ 7 1.6.4 主要精度指标 .......................................................... 7

第2章 平面控制测量 ................................................................ 9

2.1 GPS控制测量 ................................................................ 9

2.1.1布网方案 .............................................................. 9 2.1.2选点 .................................................................. 9 2.1.3埋石 ................................................................. 10 2.1.4仪器的选择 ........................................................... 11 2.1.5接收机的检验 ......................................................... 11 2.1.6观测方法 ............................................................. 12 2.1.7观测技术要求 ......................................................... 12 2.2 平面控制成果计算规定及要求 ................................................. 12

2.2.1 平差计算基准及平差软件 ............................................... 12 2.2.2计算要求 ............................................................. 13

第3章 高程控制测量................................................................ 15

3.1高程控制测量方法及布网等级 ................................................. 15 3.2选点 ....................................................................... 15 3.3埋石 ....................................................................... 15 3.4仪器选择 ................................................................... 16 3.2 高程控制测量的主要技术要求 ................................................. 16

3.2.1四等水准测量技术要求 ................................................. 16 3.2.2等外水准测量技术要求 ................................................. 17 3.2.3计算要求 ............................................................. 18

第4章 航测数字地形图测绘 .......................................................... 19

4.1 航空摄影 ................................................................. 19

4.1.1摄影航高和比例尺 ..................................................... 19 4.1.2航摄分区 ............................................................. 20 4.1.3航线敷设方法 ......................................................... 21 4.1.4摄影季节和航摄时间的选择 ............................................. 21 4.1.5质量控制与保障 ....................................................... 21

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4.2 像片控制测量.............................................................. 22

4.2.1像控点的基本要求 ..................................................... 22 4.2.2像片控制点的测量 ..................................................... 24 4.2.3像片控制点的高程测量 ................................................. 24 4.3 空三加密 ................................................................. 25 4.4 DOM的制作 ................................................................ 27 4.5 DEM制作 .................................................................. 27

4.5.1技术路线 ............................................................. 27 4.5.2立体模型创建 ......................................................... 28 4.5.3匹配点编辑 ........................................................... 28 4.5.4 DEM的裁切与接边 ..................................................... 28 4.6 航测业数据采集 ............................................................ 28 4.7 外业调绘 .................................................................. 30 4.8 地形图编辑 ................................................................ 32 第5章 质量保证措施................................................................ 36 第6章 上交成果资料................................................................ 37 参考文献 .......................................................................... 38 附录A：GPS点之记 ................................................................. 39 附录B：GPS测量记录手簿 ............................................................ 40 附录C：水准埋石 ................................................................... 41

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太浮山旅游公路1:2000数字地形图航空摄影测量技术设计

摘要:航空摄影测量指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘

和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。航空摄影测量成图有着精度高，测量速度快和自动化程度高等显著优点，尤其是在设计线路位于山地丘陵地区的情况下，航空摄影测量成图的优点更加显著。本次设计的容便是针对太浮山旅游公路采用航空摄影测量方法进行1:2000的数字带状地形图测图作业提出具体实施方案与技术支持：首先是使用常规航摄飞机和航摄仪进行航空摄影作业；再在测区进行E级GPS控制测量和像片控制测量，同时进行像片调绘；然后利用VirtuoZo数字摄影测量软件进行业空三加密，以空三加密成果和外业像片调绘数据为基础进行数字线划图成果的制作和生成1:2000地形图成果。

关键词: 航空摄影测量 带状地形图 技术设计

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Aerial photogrammetry technogical design on digital terrain map of Taifu Mountain travel line with a ratio of 1:2000

Abstract: Aerial photogrammetry is a technology of taking geoclimatic photos constantly

in the aeroplane with aerophotographic apparatus, under the procedures of measurement, annotation and stereoscopic plotting at the ground control point, to sketch the topographic map. It reveals prominent advantages of high precision, speeding measurement and advanced automation. These virtues can be seen particularly in the situation where the design route is laid on mountainous region and hilly area. Concerning the usage of aerial photogrammetry in mapping operation of digital ribbon topographic map with a proportion of 1:2000 in designing the travel line of Taifu Mountain, this paper was designed for proposing some concrete implementation and technical assistance：The first thing is operating aerophotography by the usage of general aerial photography craft and aerial surveying camera. Then conduct GPS control survey, control surveying of photograph as well as annotation in testing area in E grade. Next, use the digital photogrammetry software VirtuoZo to do aerial triangulation encryption of indoor work, and draw the conclusion of digital line graph and generate the topographic map with the ratio of 1:2000 on the basis of the result of aerial triangulation encryption and photograph annotation data in field survey.

Key words: Aerial Photogrammetry; Ribbon Topographic Map; Technical Design

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第1章 概述

1.1任务概述

为了发展临澧县旅游事业，促进太浮山旅游开发工作，受临澧县旅游局委托，由市国土资源局承担太浮山盘山公路1:2000带状地形图的测绘工作。太浮山盘山旅游公路作为太浮山旅游开发一期工程，按四级公路要求设计，宽4.5米，全长9.4公里，全段基本都为山地、重丘地带，少量为平原。本项目带状地形图的测绘工作将采用航空摄影测量方法来完成。为完成该公路1:2000带状地形图航空摄影测量工作，特编辑本技术设计书。

1.2测区概况

太浮山旅游公路位于省市临澧县西南部，临澧县位于湘西北，澧水中下游，东、西、南三面环山，东邻津市，南接鼎城、桃源，西与石门毗邻，北抵澧县，地理坐标位处东经111°24’~111°49’，北纬29°17’~29°46’。南北长57.5公里，东西宽32.5公里，总面积120343.2公顷，占全省总面积的0.57%。境山丘岗平纵横交错，太浮山高耸道水之阳，刻木山屹立于澧北西北，国道线207公路纵贯其间，地处的要冲。临澧旅游资源开发潜力大，“水如碧玉山如黛，云满黄庭月满天”的太浮山；“染人山色千堆翠，极目天光四壁空”的刻木山；水光潋艳、山色空蒙胜太湖的官亭湖等自然景观以及宋玉赐地、邑居和葬地遗址，开国元勋林伯渠故居，文坛巨匠丁玲纪念馆等人文景观，都是旅游开发的理想选择。临澧区位优越，交通发达。临澧位于湘鄂走廊、洞庭之滨。南接常（德）—长（沙）经济走廊，北邻宜（昌）—沙（市）沿江经济带，西倚旅游经济区，东环洞庭湖经济圈，在500公里半径围，可辐射湘、鄂、渝、黔、赣、粤、豫、桂等8个省（市），覆盖53个地级市，358个县，2.2亿人口。207国道纵穿南北，S304省道横贯东西；枝、柳铁路，石、长铁路，洛湛铁路穿境而过；澧水、道水通江达海；桃花源机场近在咫尺。

太浮山旅游公路为南北走向，南起临澧县雷水岗村处J23县道，北至太浮山顶，全路段大部分属于重丘或山岭地带，最高海拔604.6米，最低海拔102米，平均高程360米。年平均气温16.5-16.7℃，平均降水相对率小，雨季结束较迟，年降水平均相对率为13-14%，年降水量较稳定。测区经度为东经111°31'29\"，北纬29°18'。

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进度流程如下:

航空摄影 控制测量 像片控制 外业调绘 业编辑 DEM制作 质量检查 提交成果 1.3主要工作容

图中所划出的2km×7km规则长方形区域，测区基本为重丘地带，有少量平原地带。 1.3.2基础控制测量 (1)E级GPS控制测量 (2)四等水准测量

(3)四等光电测距三角高程测量 (4)等外水准测量

(5)等外光电测距三角高程测量 1.3.3 1:2000航测数字地形图测量

数字地形图测绘围为：所测区域为2km×7km规则长方形，经度：111°30'35\"-111°31'53\"，纬度：29°17'06\"-29°21'14\"。具体位置见附录F。 1.3.4 1:2000数字高程模型制作

数字高程模型测绘为：主线和比较线为设计中线线两侧各100m。

1.4已有资料分析

1.平面控制资料

在测区围收集到三个C级GPS点：C太浮山、C印家山、C01，以上控制点均有1980坐标系的成果，本次选择C太浮山、C01两点作为平面控制的起始数据，表1.1为两起始点的坐标数据及检验结果。

表1.1 起始点坐标数据及检验结果 坐标数据(m) 点名 备注 X Y Z C太浮山 C01 37551262.85694 3247181.3707866 37550617.300077 3240818.350126 606.6 135.2 经检查，两点均符合限差要求 2.高程控制资料

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在测区围收集到三个三等水准点：III01、III02、III03，以上水准点均为1985高程基准的成果，经检查符合要求，均可作为测区水准测量的起算数据。三水准点的高程数据见表1.2。

表1.2 水准点高程数据 点名 高程 备注 III01 113.513 经检查，三点均符合要求，III02 108.520 可作为高程控制起算数据 III03 106.032 3.图件资料 在测区围收集到省测绘局于1980年组织测绘的1：1万地形图，其可以作为外业的工作计划及设计用图，1：1万地形图可以用作外业选点的工作底图。

1.5执行技术标准

1.《国家三、四等水准测量规》（GB/T 128-2009)； 2.《全球定位系统测量规》（GB/T 18314-2009)；

3.《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量外业规》(GB/T 7930-2008)； 4.《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量业规》(GB/T 7931-2008)； 5.《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量规》(GB/T 6962-2005)； 6.《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量数字化测图规》（GB/T 15967-2008)； 7.《航空摄影技术设计规》（GB/T 19294-2003)；

8.《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》(GB/T 7929-1995） 9.《测绘产品质量检查验收规定》（CH 1002-1995）； 10.《测绘产品质量评定标准》（CH 1002-1995）； 11.《城市测量规》（CJJ 8-99)； 12.《公路勘测规》（JJG C10-2007)；

13.《基础地理信息数字成果1:500 1:1000 1:2000数字线划图》（CH/9008.1-2010)； 14.《基础地理信息数字成果1:500 1:1000 1:2000数字高程模型》（CH/9008.2-2010)；

15.《基础地理信息数字成果1:500 1:1000 1:2000数字正射影像图》（CH/9008.3-2010)。

1.6成图规格及主要技术规定

1.6.1坐标系统的选择及处理方证 （1）平面坐标系统

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本测区的中心位置为北纬29°18'，东经111°31'29\"，位于国家3°分带的第38带，本摄区的平均高程面为360m。这里选择抵偿投影面的3°带高斯正形投影平面直角坐标系。下面就对本测区投影带及投影面的选择进行论证，方案如下： 1.地面实际长度归算至参考椭球面上的变形

HS1SR

 (1-1)

S为归算边的长度，这里S=1km；H为归算边高出参考椭球面的平均高程，本测区平均高程H360m； R为归算边方向参考椭球法截弧的曲率半径，这里R6370km。=-0.05678m S1

2.参考椭球面长度归算到高斯投影面上的变形

S2S02ym

2Rm2 (1-2)

ym为归算边两端点横坐标平均值；R为参考椭球面平均曲率半径，这里R=6375.9kmmmS为投影归算边，S=S+S。010

ymNN3223cosBlcosB(1t)l63 (1-3)

其中B为测区子午线的纬度B=29°18′；

l为测区子午线与该测区所在投影30带子午线间的经差，l11131291113129；ecosB,ttanB（经计算：0.0716,t0.5612）。

N为卯酉圈曲率半径，（

Na1esinB2212）；

a为参考椭球的长半径；

ea2b2a）；

e为参考椭球的第一偏心率（

a2-b2e=e为参考椭球第二偏心率（b2）；

1980国家坐标系所用参考椭球的参数如表1.1： 表1.3 参考椭球参数 椭球参数 1975年国际椭球体 计算得ym=50990.877m。

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长半径a（m） 6378140.000 短半径b（m） 6356755.2881575287 . . . .

由上可得： S20.03198m。

SS1S20.0248m。 (1-4)

由于每公里的变形达到了2.48cm/km，与测图施工每公里变形不能超过2.5cm很接

近，没有留下太大的多余精度空间，这样，我们将采用抵偿投影面的3°带高斯正形投影平面直角坐标系，下面我们来计算出抵偿投影面的高程： 依据下面的公式

S1S2S0 顾及S0S,得

2ymHS02Rm2R  (1-5)

当ym 一定，且顾及Rm≈R

2ymHm204m2R (1-6)

所以可以采用投影面高程为204m抵偿投影面的3°带高斯正形投影平面直角坐标系：仍选择111°经线作为子午线；仍采用与1980国家坐标系相同的参考椭球；采用3°分带。 （2）高程基准

采用1985国家高程基准。本测区为山地、丘陵地带，依据规采用2米基本等高距。 1.6.2成图比例尺

本测区成图比例尺为1：2000。 1.6.3 地形图分幅

该测区为规则长方形区域（图中红线所框区域），地形图按线路走向采用50cm×50cm自由分幅，即1km线路长度成一个图幅，共分为14个图幅。按照“图式”规则添加注记或符号。

图幅整体编号应为自南向北进行，自南至北按自然数编排（即01,02……14）。 1.6.4 主要精度指标

(1)平面控制

此次平面控制测量将采用GPS E级测量，对测区进行整体控制，E级GPS网平均边长以0.2-5km为宜。E级GPS点至少需一个通视点。其他精度指标在第二章中详细说明。

(2)高程控制

本测区采用四等水准作为首级高程控制网，等外水准作为像片控制测量的基础。其他精度指标在第三章中详细说明。

(3)地形测图

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①地形图图上点点位相对于附近野外控制点的平面位置中误差以图比例尺计不应大于表1.1规定：

表1.1 平面位置中误差 重要地物点 0.6mm 规定。

表1.2 高程中误差 一般地物点 0.8mm 业加密点 0.4mm ②业加密点、高程注记点和等高线对附近野外控制点的高程中误差不应大于表1.2

加密点 注记点 等高线 平地 --- 0.4（0.2） 0.5（0.25） 丘陵地 0.35 0.5 0.7 山地 0.8 1.2 1.5地形变换点 注：1、 括号表示依用图需要而选用的精度；

2、 1:2000地形图平地采用高程全野外控制布点。

(4)平面坐标与高程取至0.1米。 (5)等高线插值的高程中误差见表1.3。

表1.3 等高线插值高程中误差 地形类别 平原 微丘 重丘 山岭 ≤Hd 水下 ≤1.2Hd 高程中误差 ≤（1/3）Hd ≤（1/2）Hd ≤（2/3）Hd 注：高程注记点的精度按表中0.7倍执行。

(6)高程注记点应选在明显地物点和地形特征点上，其密度为图上每100cm25~20个。

第

2章 平面控制测量

2.1 GPS控制测量

2.1.1布网方案

本测区基础控制按一个级别进行布网，布设E级GPS控制网。

E级GPS网以两个C级GPS点（点名：C级太浮山，C01）为已知点，采用边连式布

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设成三角锁状。基础控制作为像控点测量的基础，考虑到像控点测量除用到RTK外可能全站仪导线测量这种传统测量方法，此GPS网的点位必须要有一个通视方向。具体观测的网形设计见附图一，图2.1为控制网布网示意图：

图2.1 E级GPS网示意图

2.1.2选点

1、观测站(即接收天线安置点)应远离大功率的无线电发射台和高压输电线以避免其周围磁场对GPS卫星信号的干扰。接收机天线与其距离一般不得小于200m；

2、观测站附近不应有大面积的水域或对电磁波反射(或吸收)强烈的物体，以减弱多路径效应的影响；

3、观测站应设在易于安置接收设备的地方，且视野开阔。在视场周围障碍物的高度角，一般应大于10°～15°，以减弱对流层折射的影响；

4、观测站应选在交通方便的地方，并且便于用其它测量手段联测和扩展； 5、对于基线较长的GPS网，还应考虑观测站附近具有良好的通讯设施(与电报、邮电)和电力供应，以供观测站之间的联络和设备用电；

6、点位选定后(包括方位点)，均应按规定绘制点位注记，其主要容应包括点位及点位略图，点位的交通情况以及选点情况等。

GPS网网形数据统计如表2.1。

表2.1 E级GPS网网形数据统计表

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项目 已知点数 未知点数 总基线数 必要基线数 基线数 多余基线数 最短基线边 最长基线边 平均基线边长

单位 个 个 条 条 条 条 米 米 米 数据 3 7 15 6 10 4 1169.9 3123.9 2002.3 备注 点名：C级太浮山、D级01 点名：E01、E02…E05 基线号：E01-C太浮山 基线号：C太浮山-C03 GPS网精度估算统计如表2.2。

表2.2 GPS网最短基线边边长相对中误差 级别 E级 基线名 E01-C太浮山 基线边长 1169.9m 水平边长中误差 5.2mm 边长相对中误差 1/227821

表2.3 GPS网最长基线边边长中误差 单位为毫米

基线号 C太浮山-C03 《GPS测量规》要求。 2.1.3埋石

所有GPS控制点按《地形图航空摄影测量外业规》要求制作，标石埋设时应高出地面2-4cm，不得超过，具体埋设规格见图2.2；点位标石应埋设在土质坚实的地方，始终应以看到拟建公路中线为原则，有利于路线勘测设计和施工放样。标石顶面用红色油漆注记点名；点位选在道路铺面上或山区固定、坚硬岩石上时，可以用直径不小于12mm、长度不小于15cm顶端带有“十”字中心标志的特制钢钉代替。所有GPS点都要求绘制点之记（点之记得记录表格见附录A）。点之记的栓距一般应有三个方向，距离在50米以的应量取至0.01米；大于50米时，量至0.1米；无固定地物时，可只

. . . . .

相邻点基线分量中误差 水平 5.9 垂直 10.5 根据表2.2与表2.3的数据，GPS网的基线边长中误差与最弱边相对中误差均符合

. . . .

绘略图，不量栓距。点位说明栏应注意说明该点座落在市（县）、乡、村的名称及大体位置。在实地标注栓距和点号时，应书写正规。

图2.2基础控制点标石埋设 2.1.4仪器的选择

选择三台双频GPS接收机（型号：trimble 4700，标称精度水平：5±1ppm 垂直：10±1ppm)。 2.1.5接收机的检验

GPS测量使用双频接收机，施测前GPS接收机要进行一般检视和通电检验。GPS控制点的精度应不低于《GPS测量规》中各级GPS点的精度，E级控制测量固定误差应小于10mm，比例误差系数应小于20mm/Km。基线测量中误差应小于下列公式计算的标准差。计算GPS测量高差的精度时，固定误差和比例误差系数可放宽至2倍。 =±a2(b*d)2

式中：——标准差(mm)； a——固定误差(mm)；

b——比例误差系数(mm／km)； d——基线长度(km)。

. . . . .

. . . .

2.1.6观测方法

E级GPS网均采用三台GPS接受机进行静态相对定位观测（三台接收机命名为GP01、GP02、GP03），作业调度表如表2.4。

表2.4 E级GPS网作业调度表 时段编号 1 2 3 4 5 观测时间 8:00-9:00 10:00-11:00 12:00-13:00 14:00-15:00 16:00-17:00 测站号/名 机号 E01 GP01 E03 GP01 E03 GP01 E03 GP01 C01 GP01 测站号/名 机号 C太浮山 GP02 C太浮山 GP02 E04 GP02 E04 GP02 E04 GP01 测站号/名 机号 E02 GP03 E02 GP03 E02 GP03 E05 GP03 E05 GP01 2.1.7观测技术要求

GPS网采用静态相对定位观测，观测技术应符合表2.5的规定，观测记录表格见附录B。

2.2 平面控制成果计算规定及要求

2.2.1 平差计算基准及平差软件

1、平面控制测量采用GPS测量方法进行。测区联测了至少2个GPS网C级的国家控制点作为起算点，联测高等级控制点的坐标系统为1980坐标系；已知控制点力求均匀分布，尽量保证在本项目起点处与终点处及线位中间处与国家高等级控制点联测。

2、采用南方测绘GPSADJ平差软件进行GPS网平差。

表2.5 GPS网观测技术要求

等 级 项 目 E 级 . . . . .

. . . .

卫星高度角(°) 同时观测有效卫星数 有效观测卫星总数 观测时段数 时段长度(min) 采样间隔(s) 时段中任一卫星有效观测时段（min） 注： ≥15 ≥4 ≥4 ≥1.6 ≥40 5~15 ≥15 1.在时段中观测时间符合该表中最后一项规定的卫星，为有效观测卫星； 2.计算有效观测卫星总数时，应将各时段的有效观测卫星数扣除其间的重复卫星数； 3.观测时段长度，应为开始记录数据到结束记录的时间段； 观测时段数≥1.6，指采用网观测模式时，每站至少观测一时段，其中二次设站点数不应少于GPS网总点数的60%。

2.2.2计算要求

1.当网中有两个或两个以上已知点时，应计算闭合差，考虑起算数据误差的影响，当检查数据不合格时，应对成果全面分析，另选已知点或对其中部分成果进行重测或补测。

2.平差后提供最弱点点位中误差、最若相邻点边长相对中误差、单位权中误差。 3.在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差，检查网GPS网的符合精度。无约束平差合格后，进行二维约束平差。GPS测量计算进行下列检查并提交相应资料：

1) 同一时段观测数值的数据剔除率不宜大于10%。 2) 重复基线测量的差值满足下面公式规定: ds≤22

式中：ds——重复基线测量差值(mm)； ——标准差(mm)。

3) 各级GPS网同步环闭合差符合下面公式规定： WX、WY、WZ≤

2nn W≤

55 式中：n——环或附合路线边数；

. . . . .

. . . .

——标准差(mm)。

4) 各级GPS网异步环闭合环或附合路线坐标闭合差符合下面公式规定： VX、VY、VZ≤

4n V≤2n 3式中：n——环或附合路线边数； ——标准差(mm)。

5) 无约束平差中，基线分量的改正数绝对值满足下面公式规定： VX、VY、VZ≤3 式中： ——标准差(mm)。

6) 约束平差中，基线分量的改正数与经过粗差剔除后的无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值满足下面公式规定：

4 dVX、dVY、dVZ≤3 式中： ——标准差(mm)。

第3章 高程控制测量

3.1高程控制测量方法及布网等级

1）高程控制主要采用水准高程控制测量与光电测距三角高程测量相结合的方法测定，首级高程控制网采用四等水准，次级高程控制采用等外水准，等外水准将作为像片控制测量的高程基础。像片控制点的高程测量采用测图水准与光电测距高程导线相结合的方法，两种方法可根据具体地形交替使用。

. . . . .

. . . .

2）四等水准路线每隔4km-8km埋设普通水准标石一座，等外水准路线最大长度为10km。四等水准至少联测3个三等以上（或GPS网C级以上）高等级国家控制点，高级点应均匀分布，且能有效控制本控制网。根据具体地形来选择测量方法（水准测量或光电测距三角高程测量）。四等水准路线设计见附录E。

3.2选点

水准点应选在土质坚实、安全僻静、观测方便和利于长期保存的地点。下列地点不应选设水准点:

(1)易受水淹、潮湿或地下水位较高处；

(2)易发生土崩、滑坡、沉陷、隆起等地面局部变形的地点； (3)距公路30m以（道路水准点除外）或其他受剧烈震动的地点； (4)短期由于建设发展，可能毁坏标石或不便观测的地点。

3.3埋石

本测区的四等水准采用混凝土普通水准标石。埋石要求如下:

（1）标石柱体可先行预制，底盘应在现场浇灌。标石的制作与埋设规格见附录C中C.1条文。材料用量参照《国家三、四等水准测量规》附录A中A.7条文规定执行。

（2）标石顶面的水准标志，采用加铁质根络的铜或不锈钢半球顶的标志，也可采用玻璃钢或石质标志。标志规格见附录C中的C.2

（3）标石埋设后，应按《国家三、四等水准测量规》附录A中A.2条文的格式在现场测绘点之记详图。点之记见附录C.3。

（4）标石埋设的其他相关要求遵照《国家三、四等水准测量规》5.2条文执行。

3.4仪器选择

DS3自动安平水准仪一台套；

拓普康全站仪GTS102N（测角精度2\"，测距精度±(2mm+2ppmxD））一台套。

3.2 高程控制测量的主要技术要求

3.2.1四等水准测量技术要求

1.高程控制网每公里观测高差中误差和往返较差、附合或环线闭合差小于表3.1规

. . . . .

. . . .

定。

表3.1 高程控制网精度要求 测量等级 四等 每公里高差中数中误差(mm) 偶然中误差 全中误差 ±5 ±10 平原微丘 ±20L 往返较差、附合或环线闭合差（mm） 山岭重丘 检测已测测段高差之差 ±30Li 6n或25L 注：计算往返较差时，L 为水准点间的路线长度（km）；计算附合或环线闭合差时，L 为附合或环线的路线长度（km）。n 为测站数，Li为检测测段长度（km）。 2.四等、等外高程测量数字取位均需符合表3.2规定。 表3.2 高程测量数字取位 测量等级 各等 各测站高差(mm) 0.1 往返测距 往返测距 往返测高差往返测高差总合(mm) 0.1 中数(mm) 1 高差 (mm) 1 离总合(km) 离中数(km) 0.1 0.1 3.水准测量观测的主要技术要求应符合表3.3要求。 表3.3 测站观测限差 测量仪类型 四等 DS3

表3.4 光电测距三角高程测量的主要技术要求 测量等级 四等 测回同向观测高差较差(mm) ≤8D 同向测回间高差较差(mm) ≤10D 对向观测高差较差(mm) ≤40D 附合或环线闭合差(mm) ≤20D 双面 ≤100 ≤5 ≤10 ≥0.2 ≤3.0 ≤5.0 4.光电测距三角高程测量的主要技术要求应符合表3.4要求。

水准尺类型 视线长 (m) 前后视较差(m) 前后 累积差视线离地面最低高基辅面(mm) 基辅面差(mm) 等级 器读数差 高差较(m) 度 (m) 注：D为测距边长度，以公里计算。

5.光电测距三角高程测量的主要技术要求应符合表3.5要求，仪器和棱镜高度应使用仪器配置的测尺和专用测杆于测前、测后各测量一次，2次测量较差不得大于2cm。

表3.5 电测距三角高程测量的主要技术要求 测量仪测距边 边长垂直角测回数 指标差较垂直角较差 . . . . .

. . . .

等级 器 测回数 往返均≥2 (m) ≤600 （中丝法） ≥4 差（″） ≤5 （″） ≤5 四等 DJ2 3.2.2等外水准测量技术要求 1. 等外水准测量要求如下：

(1）作为基础控制测量的等外水准路线，应起闭与国家等级水准点；

(2）等外水准测量采用单程观测法，支线水准应采用往返观测或单程双测得方法施测； (3）等外水准测量的施测路线长度按表3.6规定执行；当平地、丘陵地采用1m以上基本等高距测图时，路线总长可适当放长；

表3.6 等位水准测量路线长度 地形类别 平地、丘陵 山地 定。

表3.7 高程控制网精度要求 测量等级 等外 每公里高差中数中误差(mm) 偶然中误差 全中误差 ±8 ±16 平原微丘 ±30L 往返较差、附合或环线闭合差（mm） 山岭重丘 ±45L 检测已测测段高差之差 ±40Li 路线长度（km） 附合 单节点 支线 12 20 9 15 3 6 仪器至标尺距离（m） 100 (4）高程控制网每公里观测高差中误差和往返较差、附合或环线闭合差小于表3.7规

注：计算往返较差时，L 为水准点间的路线长度（km）；计算附合或环线闭合差时，L 为附合或环线的路线长度（km）。n 为测站数，Li为检测测段长度（km）。 (5)等外水准测量的观测限差不应超过表3.8规定。 (6)

表3.8 等外水准测量的观测限差 同一标尺读数之差（mm） 4 两读数高差之差（mm） 6 一站之前后视距差（m） 20 前后视距差总和（m） 100 视线最低高度(m) 0.2 (6）等外水准测量的观测工作应间歇在固定的标志上。当不可能时，应间歇在打入地下的三个木桩上；两间歇点间歇前后的高差之差不大于6 mm，可以继续往前观测； 2.光电测距高程导线的施测技术要求见表3.9。

3.光电测距高程导线测量除了应按《航空摄影测量外业规》5.2.2.4条文的要求完成测距工作以外，还应满足以下作业要求：

. . . . .

. . . .

(1)垂直角应直返觇；

(2)视线宜选在地面覆盖物相同的地段，避免通过热体上空，应离开地面或障碍物1.3 m以上；

(3) 仪器高和觇标高应量至毫米；

(4) 使用DJs仪器测定天顶距(或垂直角)时，应首先测定垂直度盘偏心，在观测结果中加以改正。

表3.9 光电测距高程导线的施测技术要求 边数 平均边长1.0m距 300 500 1000 40 20 8 2.0m等高距 60 30 20 （m） 等高路线全长高程闭合差（mm） 24n 30n 垂直角测回数往返测高差较差（m） DJ2 DJ6 （中丝法） 各测回垂直角较差及同一方向指标差较差（\"） DJ2 DJ6 0.2S 2 4 15 25 70n 注1：S为边长(km)。n为边数。 3.2.3计算要求

四等高程控制测量均计算路线(或环线)闭合差，线路往返测量时计算每公里观测高差偶然中误差M，光电测距三角高程测量计算对向观测高差互差值。高程控制测量应采用严密平差法进行计算，并应计算每公里观测高差全中误差MW。

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. . . .

第4章 航测数字地形图测绘

本次航摄成图的作业流程如图4.1所示

航空摄影 航空摄影像片控制测量 空三加密 内业地形图数据采集 DOM制作 外业调绘、房檐改正、高程测量等 1:2000地形图数据编辑

建立数字高程模型

成果整理、检查、验收、交付

图4.1 航摄成图作业流程 4.1 航空摄影

本次航摄采用固定翼飞机Y-5为平台，航摄仪采用RC-10机型进行航摄，航线设计见附录F。本次航摄的设计参数与仪器选择见表4.2。 4.1.1摄影航高和比例尺

（1）航摄比例尺应根据大比例尺航测测图的特点，结合摄区的地形条件，在确保测图精度的前提下，本着有利于缩短成图周期、降低成本、提高测绘综合效益的原则在表4.1规定的围选择。

. . . . .

. . . .

表4.1 航摄比例尺 测图比例尺 1:2000 （2）本次航摄比例尺:设计为1:8000。

（3）规规定当航摄比例尺小于 1:7000时，分区的地形高差不应大于四分之一相对航高 。

①地形高差按公式（4-1）计算 h航摄比例尺 1:7000~1:14000 h高平均-h低平均 （4-1）

式中： h：分区的地形高差； h高平均：分区具有代表性的高点平均高程，本测区高平均为477m；

h h低平均：分区具有代表性的低点平均高程，本测区低平均为240m。 计算得

h=237m

②分区摄影基准面的高度按公式（4-2）计算 h平 计算的

h平≈360m ③摄影相对航高按公式（4-3）计算 H 式中： H

相对hh高平均h低平均 （4-2）

相对mf （4-3）

：摄影相对航高；

m ：摄影比例尺分母，本次航摄比例尺分母为8000；

f： 航摄仪焦距，此次所用航摄仪焦距为152mm。

计算得

H相对=1216m

根据公式（4-3）计算得到摄影相对航高为1216m，公式（4-1）计算得到分区地形高差为237m ，而四分之一相对航高为0.25*1216=308m，237m<308m，符合规定要求。 4.1.2航摄分区

本测区围较小，将其划为一个摄区，满足《航空摄影技术设计规》中4.4条文的各

. . . . .

. . . .

项规定。

表4.2 航摄因子统计表 摄区名称 面积（km2）焦距（mm） 像幅（cm） 最高点高程（m） 基准面高程（m） 平均平面上航高（m） 绝对航高（m） 航向重叠（%） 摄影基线长度/km 4.1.3航线敷设方法

本测区航线沿公路线南北向敷设；航线按图幅中心线敷设，本测区最高点为604.6米，经计算，该处实际重叠率为：航向重叠72%，旁向重叠48%，符合规要求。航线及分幅见附录F。

4.1.4摄影季节和航摄时间的选择

1.航摄季节应选择本摄区最有利的气象条件，并要尽可能的避免或减少地表植被和其他覆盖物(如:积雪、洪水、沙尘等)对摄影和测图的不良影响，确保航摄像片能够真实地显现地面细部。

2. 选择航摄时间，既要保证具有充足的光照度，又要避免过大的阴影，一般根据摄区的太阳高度角和阴影倍数按表4.3选定。

表4.3 摄区的太阳高度角和阴影倍数 地形类别 太阳高度角/（°） 平地 >20 丘陵地和小城镇 >30 山地和中等城市 ≥45 4.1.5质量控制与保障

（1）航摄质量控制与保障

①像片重叠：航向重叠度一般不小于60%，个别最小不小于56%。旁向重叠度不小于30%，个别最小不小于13%。不能满足时应重摄。

②像片倾斜角：不大于2度。不能满足时应重摄。

③像片旋偏角：像片旋偏角不大于6°,最大不超过8°，不能满足时应重摄。 ④航线弯曲度：航线弯曲度不大于3%,不能满足时应重摄。

. . . . .

太浮山旅游公路 14 152 23 604.6 360 1216 1576 65 0.4 分区 使用飞机 使用相机 使用机场 飞行架次 预计片数 航线条数 航线总长度（km） 旁向重叠（%） 航线间隔/km xx Y-5 RC-10 桃花源机场 1 26 2 16.576 35 1.196 阴影倍数/(倍） <3 <2 ≤1 . . . .

⑤航高保持：当同一航线上相邻像片的航高差大于20m，最大航高与最小航高之差大于30m、或当同一分区实际航高与设计航高之差大于设计航高的5%时，应根据具体情况进行重摄或补摄。

⑥测区、分区图廓覆盖保证：航向覆盖超出摄区边界线不少于一条基线（2片）、旁向覆盖超出摄区边界线不少于像幅的50%。不能满足时应重摄。

⑦摄影质量需满足《地形图航空摄影规》中4.2条文规定。

（2）漏洞补摄：

①航摄过程中出现的相对漏洞和绝对漏洞应及时补摄。

②对不影响业加密模型连接的相对漏洞，可直接在漏洞处补摄，补摄航线的长度应超出漏洞之外一条基线。

③航向重叠度小于53％，存在航摄漏洞时，应分别布点，漏洞处应采用全站仪数字测图方法补测。

（3）航摄成果的检查与提供

①航摄成果应按航摄质量的要求，按《地形图航空摄影规》5.2条文规定，对全部成果资料逐项进行认真检查，并详细填写有关记录。

②确认航摄成果合格后方可提供使用。

4.2 像片控制测量

为保证本次成图的精度，在1：2000航测成图作业过程中，本工程项目像片控制测量采用平高区域网布点的布设方案。具体为：航向不超过7条基线，旁向为2条航线（本测区只有两条航线），按照平高区域网布点要求在标准点位布设像控点。 4.2.1像控点的基本要求

（1）点位要求

①像片控制点点位一般应尽量布设在航向及旁向六度重叠围。两条航线不能共用时，

则应分别布点。

②像片控制点的选取，其目标影像应清晰、易于判别，当目标与其它像片条件矛盾时，

着重考虑目标条件。

③航线首末端上下两控制点应布设在通过像主点且垂直于方位线的直线上，困难时互

相偏离不大于半条基线；上下对点应布设在同一立体像对；

④航线中间两控制点应布设在首末控制点的中线上；困难时可向两侧偏离一条基线左

右，其中一个宜在中线上；应尽量避免两控制点同时向中线同侧偏离，出现同侧偏离时，最大不应超过一条基线。

⑤区域网不应包括有像片才重叠不符合要求的航线和像对，不应包括大片云影、阴影

. . . . .

. . . .

等影响业加密建网连接的像对；

⑥平面网和平高网的航线跨度、控制点间基线数不应超过表4.4规定，1：2000地形

图平地高程点应采用全野外布点；

表4.4 区域网航线数和控制点间基线数 比例尺 1:2000 航线数 2-4 平高控制点间基线数 高程控制点间基线数 2-4 4-6 ⑦区域网用于加密平高控制点时，可沿周边布设6个平高点；高程控制点跨度在

1:2000成图时，航线方向应间隔4-6条基线，布设方案见图4.2。

图4.2 平高区域网布点方法

⑧当遇到像片主点，标准点位落水时，按《航空摄影测量外业规》4.5.4条文执行。 ⑨其他具体要求遵照《航空摄影测量外业规》4.1与4.2.3条文进行

（2）选点及刺点要求

像控点目标应选刺在影像明显的线状地物交角(交角应在30°～150°之间)，小于实地0.2m的点状地物中心等处。高程急剧变化的斜坡不宜作为选刺点目标。当控制点刺在植被、高出地面或陡坎等地物边缘时，应量注其点位至地面的比高，比高量至0.Olm，并说明点位刺在何处，高程测至何处，注记在像片背面。对野外像控点的选刺。像控点点位在选刺的同时，应以适当的临时标记于实地点位，以便进行外业检查。

①整饰要求

像片平高控制点在像片正面用直径为7mm圆圈表示，其符号、点名、高程注记用红色。

像片背面实地绘制刺点略图，说明刺点位置，刺点者、检查者及日期，略图大小为2cm×2cm，符号大小与像片正面相同。

②编号要求

平高控制点一律采用航线号加点的顺序号前冠英文字母方法编号，平高点前冠P，如：P01001，即表示第一条航带的第一个像控点。 4.2.2像片控制点的测量

（1）采用GPS快速静态进行像片控制点的联测，提供三维坐标。

. . . . .

. . . .

（2）参与计算参数的点，精度不低于四等平面和四等水准高程精度，每一次新设基准站时均应检核一个平面点坐标和水准点高程，检核点平面精度可以为一级导线点精度。采用GPS拟合高程方法联测已知水准点时，若GPS信号不能满足要求时，可使用四等水准方法引出其高程作为已知水准点观测。

（3）观测要求： 卫星截止高度角≥15°； 流动站观测卫星数≥5； 卫星几何图形强度因子PDOP<6； 采样间隔为10秒；

基准站电台与流动站电台频率保持一致； 流动站的对中杆必须扶正，圆气泡应居中。

（4）刺点的位置应避免在高层建筑物的楼角，因为高层建筑物与地面的高差大,对GPS高程精度的影响很大。平高点尽量刺在矮墙、低房、平地上，高程点、检查点刺在空旷的平地上，以便于观测和高程精度的提高。当点位选在高出或低于地面的地物上时，比高测量用钢尺，量至0.01米。所有的点位应避开高大的楼群，高压电线，发射塔，高大树木等对GPS信号接收有影响的地方，点的位置还应有利于交通及人员和仪器设备的作业。

4.2.3像片控制点的高程测量 （1）高程路线

高程路线采用结点网布设，结点与起闭点间路线长可为表3.10附和路线全长的

34。测图水准、光电测距高程导线可交替使用。 （2)测图水准

测图水准用于高差不大的地区，应起闭于水准点、经水准联测的GPS点或等外水准点。测图水准采用水准标尺单面一次读数，读记至厘米。水准仪的i角应不大于20\"；观测时仪器宜安置在前后标尺的；仪器至标尺的距离不应超过200m。路线全长和闭合差不应超过表4.5的规定。

表4.5 像片控制点的高程测量的规定 等高距m 1.0 2.0（2.5） (3)光电测距高程导线

光电测距高程导线，垂直角应对向观测，直返站高差较差不应大于0.04Sm（S以百米为单位，300m以按300m计算）；路线全长和闭合差不应超过表4.5的规定。

. . . . .

附和路线全长km 测图水准 20 --- 光电测距高程导线 20 30 高程闭合差m 0.4 0.8 . . . .

4.3 空三加密

空三加密采用VirtuoZoAAT3.4+PATB，基本作业流程为：新建测区-设置测区参数-设置相机参数文件-新建控制点文件-引入影像-建立影像列表-自动定向-确定航线间的偏移量-连接点半自动提取-量测外业控制点-调用PATB自动挑点-加点/交互式编辑连接点-光束法区域网平差-输出加密点成果。

通过空三加密过程，对于业检核无误的外业像控成果，直接使用外业测量数据提供下工序使用，对于外业无法获得的像控成果，使用空三加密后的成果资料提供下工序使用，对于空三加密过程中发现的精度超限点位，要分析原因，确认外业成果有误的，若像控点位于加密区部，可以舍去。

1.加密点的数量和点在像片上的位置及刺点转点要求遵照《地形图航空摄影测量业规》5.2条文执行。

2.精度指标：

①相对定向：平地、丘陵地残余上下视差△q不应大于0.005mm；山地、高山地残余

上下视差△q不应大于0.008mm。

②模型连接较差：

3△S≤0.06·m·10

mf310b△Z≤0.04·m·

式中：△S：平面位置较差，单位：米; △Z：高程较差，单位：米； m：像片比例尺分母；

f：摄影仪焦距，单位：毫米； b: 像片基线长度，单位：毫米。

③绝对定向：基本定向点残差、多余控制点的不符值及公共点的较差不得大于表4.5

的规定。

3.加密点中误差以全区或者单个区域为单位按下面的公式进行估算： mq= mg=[]n[dd]2n

式中：mq：控制点中误差，m； mg：公共点中误差，m；

△：多余野外控制点不符值，m；

d：相邻航线或者相邻区域网之间公共点较差，m；

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n：评定精度的点数。

表4.5 绝对定向后平面位置与高程限差 精度要求 数据类别 平面(m) 地形类别 基本定向点 平地 多余控制点 公共点较差 基本定向点 丘陵地 多余控制点 公共点较差 基本定向点 山地 多余控制点 公共点较差 基本定向点 高山地 多余控制点 公共点较差 0.30 0.50 0.80 0.30 0.50 0.80 0.40 0.70 1.10 0.40 0.70 1.10 --- --- --- 0.26 0.4 0.7 0.8 1.0 1.6 0.9 1.5 2.4 高程（m） 注：①基本定向点残差为加密点中误差的0.75倍。 ②多余控制点的不符值为加密点中误差的1.25倍。 ③公共点的较差为加密点中误差的2.0倍。 4.计算过程中出现的超限和错误，应认真分析，正确处理。 5.平面坐标和高程取至0.1米。

6.加密点一般要选刺在3个标准点点位附近，当遇到特殊情况需要增加连接强度时，可增选连接点的数量。所选点位构成的图形以大致成矩形为宜，点位高差相差不宜过大，同时要照顾调绘的面积。

7.对于连接点自动转点的效果不太理想的情况，在作业中首先需要手动选取三个以上连接点，再重新自动提取连接点。

8.对于航拍中，大部分区域落水的情况，需要手动加点，理论上只需要6个点就可以满足计算要求，在作业中为了保证精度统一添加15个点。

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4.4 DOM的制作

利用VirtuoZo 全数字摄影测量工作站对经过空三加密的航摄数据进行立体建模，对模型进行相关匹配和编辑，生成数字高程模型（DEM）。利用DEM对数字影像进行逐象元的几何纠正，生成数字正射影像。对数字正射影像进行影像调色、影像拼接、影像切割生成数字正射影像图。

1、定向建模

（1）定向：所有像片的定向精度均在限差，无超限现象。

（2）相对定向：对于匹配点数少，且有坏点、缺点情况的模型，采用先人工找点再自动找点的方法，使相对定向点数保持在40～200之间，满足精度要求。对于影像信息丰富的模型，采用自动找点进行相对定向，然后剔除粗差点。

（3）绝对定向：绝对定向采用直接空三导入的方法。测区若有个别点出现粗差，在作业过程中应将其删除，使每幅图的绝对定向都满足精度要求。

2、模型编辑

测区对各立体模型的视差曲线严格切准地面进行编辑。对水面、桥、渠等特殊地物进行特殊的编辑。大面积跨图幅的静水面，对涉及的模型均给定值，保证水面DEM高度保持一致。高架桥、高架铁路、高架公路根据具体情况对其抬高或置平，保证DOM影像不变形。

3、DOM生成与镶嵌

利用拼接的DEM对数字影像进行几何纠正，生成数字正射影像图（DOM）。DOM生成以后，需对DOM进行接边。DOM接边中高大建筑物的投影差带来的接边倒影，可采用调换左右片生成的正射影像进行贴补，还可利用外扩100米的DOM同名影像进行贴补，使高层建筑物达到了无缝接边`。

4.5 DEM制作

4.5.1技术路线

DEM的制作过程为：创建立体模型-生成核线影像-影像自动匹配-匹配点编辑-DEM自动生成-DEM编辑。 4.5.2立体模型创建

立体模型创建主要是利用空三加密的结果，采用全自动空三数据导入方式，在

VirtuoZoNT数字摄影测量工作站上采用批处理的方法完成各个立体模型的建立。

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4.5.3匹配点编辑

1.需要人工编辑的匹配点

当碰到如下情况时，需要设置不同的参数进行各种有针对性的人工编辑： （1）影像片纹理不清晰的区域或没有明显特征的区域。如：湖泊、沙漠和雪山等区域可能会出现大片匹配不好的点，需要对其进行手工编辑。

（2）由于影像被遮盖和阴影等原因，使得匹配点不在正确的位置上，需要对其进行手工编辑。

（3）城市中的人工建筑物，山区中的树林等影像，它们的匹配点不是地面上的点，而是地物表面上的点，需要对其进行手工编辑。

（4）大面积平地、沟渠和比较破碎的地貌等区域的影像，需要对其进行手工编辑。 2.人工编辑的方法

匹配点的编辑过程分为初始化快速编辑和精编辑两个过程。粗编辑是使用区域工具，在初始化快速编辑阶段，力求一个快速，一般性清晰的DTM，即进行一个全面粗糙的编辑，在立体模式下同步进行。精编辑主要是使用点编辑和面编辑工具，点编辑是在小围里面使用，或者在区域编辑之后，进行清扫；面编辑主要是使用高程偏移、高程平滑、设置固定高程等功能进行。

森林地区，需参照外业实地调查的植被高度编辑DEM，使格网点贴近地面。 4.5.4 DEM的裁切与接边

1.按DEM上交成果围进行裁切。 2.与邻图DEM接边

（1） 按本图幅只负责与西、北及西北向的三幅邻图接边的规则进行；

（2） 对相邻图幅DEM重叠区同名格网点高程误差进行统计分析，保留接边报告数据，对于大于2倍中误差的点需一一查明原因进行处理，不可简单取均值；

（3） 相邻图幅采用不同等高距时，其允许的接边误差以大等高距计算； （4） 在限差围的格网点上，取两个（或三个）同名点高程的平均值作为该点高程。

4.6 航测业数据采集

数据采集使用适普公司的VirtuoZo3.6数字摄影测量工作站进行数据采集。按全要素地形图测绘要求采集地形图要素，采集过程中必须满足以下要求：

1.点状地物采集点应在地物的定位点上, 偏差不超过图上0.1mm, 线状地物采集线在地物的中心线上, 偏差不超过图上0.1mm，为保证此项精度，作业人员必须在一定的模型比例尺下作业，模型放大倍数必须要有所保证，以能判清点位为准。

2.数据采集必须按业立体模型上定位，外业最终定性的原则进行采集。必须坚持“看

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不清不绘、看不到不绘”的原则，以保证数据精度。在此基础上尽量保证数据的完整性，减少断缺，避免遗漏、移位。

3.业采集过程必须做到采集与编辑结合作业，使完成的采集成果除不能定性的因素除外，应基本上与该要素的最终表示效果一致，基本上不给下工序遗留多余的工作量，能在本工序完成的容一定要在本工序完成。最后，于外业的调绘成果进行核实。

4.业采集的数据在外业调绘前，应进行一定程度的编辑，标注图号、作业人员、检查员、结合图等容。

5、居民地不同层数、不同结构的房屋应详细表示，主要房屋和附加房屋都应采集分割线，对屋顶上的楼梯间、水箱、卫星接收天线、烟囱以及临时性的建筑物不采集。宽度在1m以下的次要巷道不表示，房屋轮廓凸、凹在图上小于0.4mm、简单房屋小于0.6mm可取直表示，围墙按不依比例尺符号表示。居民地散树不采集。通过居民地的主要道路连通表示。

6、各类电力线、通讯线杆准确采集杆位。采集依比例尺表示的地物时，应以测标中心切准轮廓线或拐点连线；采集不依比例尺表示的地物时，应以测标中心切准基点、结点、定位线。对模型不清楚，无法准确定位时，不能采集。

7、河流、水库、池塘的水涯线以摄影时的影像为准，当水涯线与上坎线在图上投影距离小于1.0mm时，水涯线绘于岸边上。双线沟渠按上沿线采集，小于1.0m 时按单线采集。

8、道路、河流、水渠、堤、垄等线状地物宽度小于1.0m按单线采集，大于1.0m依比例尺采集，当道路宽度误差在1m 以的取平均宽度按平行线表示，反之按实际位置表示，道路采集时，根据建数模需要采集路基边缘线、坡脚线。

9、坎、坡、堤、垄比高在0.5m以上的均应表示，其上下边线均应采集，下边线图层按中文“坡脚线”设置，图上间距大于2mm的按斜坡符号表示，坡脚线成图图面上一律不表示。所有比高测注至 0.1m，当图上坎、坡密集时，间距 3－4cm注一个比高。堤顶宽度小于1m或堤基底宽小于4m时以垄的符号表示。冲沟宽度小于1m时用单线表示，大于1m用双线，大于10m时需加绘沟底等高线。

10、高程点图上每格网均匀分布16个左右，应以能表示地形变化特征为主。首选明显的地物点、地物、地形点及一、二类方位物，如水塔、烟囱、桥梁、道路中心和交叉点、建筑物基脚、坎、坡、堤、垄、土堆上下边线处等，尤其是道路、土堤、干沟、河流等线状地物图上每10－15cm应测注一处高程点；土堆（山包）顶部和坑穴（凹地）底部均应测注高程点；土堆和坑穴面积较大时应以符号配合等高线表示；高程点应切读两次，且读数较差一般不大于0.2m，保留至小数点后一位。

11、各类符号如水井、坟地、坟、面状植被详细采集，坟地标注坟包个数。 12、能够业定性的要素必须使用相应的要素编码表示。判读定性的植被要进行直接

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配置逻辑上具有相互关系的要素，采集过程中应注意采集顺序的合理，以减少要素的丢漏和逻辑关系的错误。

13、山地可以由业采集高程点和等高线，高程点应注意首先表示在地形特征变换处及地物特征点位处，例如：道路交叉点、点状地物、坎上坎下等处，等高线采集过程中，要对精度较差的部分进行及时修测或重新采集。

14、有方向的线状符号采集时，配置符号应在数字化方向的左侧。平原地区较大面积乱掘地按摄影时情况用坎、坡、等高线、高程注记点合理表示。

15、像对间等高线高程接边差应小于0.4m，当等高线图上距离密集时按地物接边精度执行，地物平面接边精度一般应小于0.8m，地物和等高线接边差应在限差通过配赋完全对接，超限时应查明原因正确处理。

16、作业员每测完一个像对，应先进行自查，经检查员验收直至修改合格后方可提供用于编辑的数据。

航测业初编的线划图(俗称哑图)采集完成后，分幅打印出图，提供至外业作业人员进行实地调查测绘。

4.7 外业调绘

外业调绘方法原则上利用哑图进行实地调查测绘，主要工作为业采集数学精度的检测、地物补测、房檐改正、碎部高程测量、地理名称调绘和其它地物地貌的调绘、补绘等。调绘图件需标识调绘人员、检查员、调绘日期。

由于该过程处于立体测图与数据编辑的中间环节，所以该过程人员在进行作业时，除按《城市测量规》要求和《地形图图式》要施外，亦应学习了解立体测图及数据编辑等章节的容，以便、外业衔接合理，更好地保证整个项目的作业质量。

地物的修、补测主要采用全站仪极坐标测量的方法。即使外业修、补测时采集了地物要素数据，外业人员亦应在调绘图上明确表示地物的相关位置。航摄后拆除的建筑物，或虽有影像但可不表示的地物应在图上用红色“×”划去，围较大时应加说明。水涯线的调绘宜以摄影时的影像为准，池塘、水渠等应以坎边为准。被阴影遮盖的及其它业难以判读的地物，应外业量注有关数据。

地形方面的调绘应系统地对地物、地貌要素进行，做到图面清晰易懂，综合取舍合理。

1.数学精度检测

外业调绘开始时，必须首先对业采集的数据进行野外精度检查，包括平面绝对精度和相对精度的检查。外业进行精度检查的图幅抽样比例为10%，每幅图各项检查指标不少于10个数据，抽样图幅和抽样检查点应分布均匀，所有检查数据必须保存记录。使用

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的仪器为：全站仪、皮尺、GPS-RTK等，确保调绘工作在合格的哑图上进行。对于超限的产品要分析原因，并由业消除不合格因素产生的影响。

2.地物修、补测

地物补测采用全站仪极坐标法进行，个别地物用极坐标法测绘困难的，可用其他解析法测量。采用极坐标方法测绘的地物，应由外业人员在CAD平台上连线形成DWG文件。

修、补测时的图根控制测量可使用GPS RTK作业方法根据修、补测区域需要布设图根点，也可采用适宜的像控点作为图根点。对于需成片或成系统需补测的区域可以已布设的四等点为起算数据布设图根点，图根点相关精度要求按照《城市测量规》相关条款执行，图根点可根据测区的实际需要命名，但命名需有一定的规律性，以便查找，且点名不能重复。

3.碎部高程测量

碎部高程测量可采用全站仪或水准仪进行野外实测。

野外碎部高程测量的起算数据应为图根以上高程精度，可采用图根水准、图根光电三角高程等手段。

4.外业调绘的基本原则和要求 （1）居民地

连片居民地调绘围和名称；房屋需逐一调绘，加注建筑材料，二层以上房屋调绘须注层数。对于在地面以下的按地下室用如-1表示。对于依崖坎而建的房屋，按其能看见的最大层数表示。妥善处理围墙与房(檐)的关系。大于图上0.2mm的要改正房檐，房檐宽度应在实地量取改正数。

（2）交通及附属设施

测区交通设施：铁路、公路、其它道路均是调绘的重点，需按图式要求表示。 （3）管线及附属设施

输电线、配电线、通讯线等走向、起讫点要逐一交代清楚，为了便于业编辑，外业调绘时要连线(业编辑不连线，只标走向)，架空管道及地面上检修井鉴别、污水篦子、消火栓等要调绘清楚。

（4）水系及附属设施

河流、湖泊、池塘的水涯线以摄影时为准。水渠要标明流向，特别要注意旱地的水井、泵房等的表示。河流、水渠及干沟图上宽度大于1mm用双线表示，小于1mm用单线表示。

（5）地貌及植被

对乱掘地可不调绘具体容，以业测绘为准。外业应调绘植被的种类及围并配置符号，园地、经济类作物需调绘作物名称，按《地形图图式》有关要求配以文字注记表示。同一地段生长有多种植物时，可按经济价值和数量适当取舍，符号配置不得超过三种(连同

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土质符号)。

（6）注记

注记是地形图的重要容之一。要求对各种名称注明注记，准确注出。调绘时名称不能随意简化，要按习惯简化名称调注。注记的排列形式按图示要求标注。

（7）境界：县以上境界实地调查。 （8）其它

对航的差、错、漏，外业调绘能处理的一定要处理清楚。对航摄漏、新增地物、地貌要实测补绘。对于施工区域地物以调绘当时建设现状为准。

5.像片调绘注意的几个事项

（1）相邻图幅之间认真接边,不一致的地方作业员协商解决,重大问题（如村名、地下管线、境界等）必须到现场解决。

（2）符号的使用符合《地形图图式》的规定，不使用不规的符号和语言。

4.8 地形图编辑

1.按照《地形图图式》的规定和样图标准、国标分类与代码，对测图提供的图幅数据进行修编和调整，经线型解释、符号填充、文字注记、图外整饰、图幅接边完成地形图编辑，经自查自校，回放纸图和提供数据交检查员进行检查，经修改直至满足成图要求。

2.成图数据格式dwg，图幅文件命名与图号一致。

3.成图规格：以分幅提供的图廓点坐标为依据绘制图廓，图外整饰规格以图式样图为准。

4.各类要素线粗与图上基本线划宽 “0.15mm ”一致的，按“0”线宽编辑，大于图上“0.15mm”线划宽度的按图式规定线宽编辑。图上基本点大为0.3 mm。图上不应相交的符号间距离不能小于 0.3 mm 。应相交的成图要素数据要实交表示。薄膜图按图式规格打印成图。

5.地物、地貌间相互关系参照《1：500 1：1000 1：2000 地形图图式符号配合示例》编辑，彩色成图，所有成图容应满足色层正确，线型完整，相互关系合理，不同符号间不互相压盖，高程点图面放置有困难时可采用遮盖方式，不得以全选方式处理。 6.凡外业提供有测量坐标的各类外业测量点应按坐标生成图上点位，按图式规格表示。

7.除能明显判定的不规则房屋外，房屋均应作正交处理。二层以上房屋注记层次。 8.电力线连通表示，遇稠密居民地时可间断表示，但连线走向应表示清楚。 9.等高线编辑应满足图面光滑自然，等高线赋相应高程值。

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10.双线表示的水渠、大车路、乡村路图上不等宽的地方可取平均宽度表示。凡外业测量有宽度的符号按外业提供的尺寸编辑。

11.坟地能表示的逐个表示，面积较大时按测量围散列配置，按外业调绘标注坟头个数。

12.植被以符号填充表示，当图上面积大于5cm×5cm时间距放宽一倍。

13.所有图幅应在测图已接边的基础上严格细接，接边时凡直线表示的地物接边后仍应保持直线特征，其它要素接边后应满足相互关系合理。

14.图所有文字、符号、数字注记应与下图廓线垂直。图左上角标注统一制作的坐标北符号。

15.本次作业，对各类图形要素颜色作如表4.6规定。 表4.6各类图形要素颜色 图 形 要 素 分 类 测量控制点 居民地和垣栅 工矿建（构）筑物及其它設施 交通及附属設施 管线及附属設施 水系和附属設施 境界 地貌和土质 植被 图廓

16.本次作业，对各类注记字体、字大进行如表4.7规定。

表4.7 各类注记字体规定 名称 字体 大小 颜色值 1 7 11 2 4 5 6 9 3 7 . . . . .

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县级以上驻地 乡、镇驻地 居民地 行政村 粗等线体 (Hbold,cdxt) 中等线体 （Simplex,xdx） 6.0*1.0 5.5*1.0 面积在图上大于25×25cm注记细等线 自然村 5.5*1.0；小于25×25cm、大于10×记3.75*1.0 面积在图上大于10×10cm注记（Simplex,xdx） 10cm注记4.5*1.0；小于10×10cm注机关、工、矿企说明注记 性质说明 山名 水系名称 事业单位 细等线（Simplex,xdx） 细等线（Simplex,xdx） 长中等线（Simplex,xdx） 左斜等线（Simplex,xdx） 4.0*1.0；小于10×10cm、大于5×5cm注记3.5*1.0；小于5×5cm注记2.75*1.0 2.5*1.0 4.0*0.75 4.5*1.0～3.0*1.0 字母 ROMANT（Rommant） 控制点 数字 数字 ROMAND（Romand） 高程、比高等 公路等级

17.图外整饰：

图外整饰以图式附录 C 文字要求和样图为标准。 需统一明确的地方： 上左绘图号接合表 上右注：专业用图 下左注：

xx年xx月航摄，xx年xx月数字化成图。

1980坐标系，国家3°分带平面直角坐标系，子午线为111°。

SIMPLEX（Simplex） 2.0*0.75 3.5*0.75～2.0*0.75 2.5*0.75 . . . . .

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1985国家高程基准，等高距为2米。 1995年版图式。 左下注：xx制图院。

右下注：“附注：本幅植被除表示者外均为旱地。”

18.检查验收：各级检查人员应对所有成图容作100%的检查，直至修改合格，满足成图要求。室级应及时检查作业员第一幅图的图面和数据，以便发现和处理认识不一致的问题。

编辑好的地形图以DWG格式的图形文件存放在指定目录下，并作好备份。

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第5章 质量保证措施

1、建立健全项目管理机构，明确规定项目部各级人员的岗位职责，配备充足的人力资源和设备资源；

2、人员培训。在作业前对参加本工程的所有人员进行培训，学习本测区技术设计书，确保所有人员能掌握自己在本测区岗位上的技术要求；

3、业和外业开始时，检查员要检查使用仪器、设备是否检定有效期，如果超出有效期，不能投入使用。定期检查仪器，使投入本工程的仪器始终处于良好地运行状态。检查员在检查质量时必须检查仪器的稳定性记录；

4、必须抓好开始的第一个控制点、第一条水准路线、第一个幅图等，第一的作业检查、总结，举一反三。发现问题及时提出纠正措施，预防再发生，并推广先进的作业方法；

5、建立各道工序自检互查和各级检查制度，配备的检查人员在每道工序跟踪检查，逐级进行过程把关，提高产品质量。每道工序均须进行100%的自检互查，成果资料合格后，然后交项目检查员进行全面地检查。成果合格后交给用户使用。

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第6章 上交成果资料

1. 控制资料

1、E级GPS点、四等测距三角高程、四等水准、等外水准、等外水准测距三角高程观测记录手簿1套；

2、E级GPS点、四等水准平差计算手簿1套； 3、E级GPS点、四等水准点点之记6套；

4、E级GPS网点成果表6套；四等水准成果表6套； 5、平面控制点位网图，高程水准点路线图6套。 2. 图件资料

1、1∶2000数字线划地形图及结合表6套。 3. 文字资料

1、技术设计书6套； 2、技术总结6套； 3、检查报告6套； 4. 数据资料

1、数字高程模型数据6套； 2、各种资料刻录光盘6套。

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参考文献

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[2]中国标准第四编辑室.测绘标准汇编 摄影测量与遥感卷[S].：中国标准，2009 [3]GB/T 18314-2009 全球定位系统测量规.：中国标准，2009 [4]GB/T 128-2009 国家三、四等水准测量规.：中国标准，2009 [5]CH 1002-1995 测绘产品质量评定标准.：中国标准，1995

[6]GB/T 7929-1995 1:500 1:1000 1:2000地形图图式.：中国标准，1995 [7]市测绘设计研究院.CJJ 8-99城市测量规[S].中国建筑工业，1999 [8]交通部第一公路勘察.JJG C10-2007公路勘测规.人民交通，1999 [9]吉先，吴良才，周世健.地下工程测量[M].：测绘，2011

[10]徐绍铨，华海，志强，王.GPS测量原理及应用[M].：大学，2011 [11]CH 1002-1995 测绘产品质量检查验收规定.：中国标准,1995 [12]CH/T 1004-2005 测绘技术设计设计规定.：中国标准，2005

[13]CH/9008.1-2010 基础地理信息数字成果1:500 1:1000 1:2000数字线划图.：中国标准,2010 [14]CH/9008.2-2010 基础地理信息数字成果1:500 1:1000 1:2000数字高程模型.：中国标准,2010 [15]CH/9008.3-2010基础地理信息数字成果1:500 1:1000 1:2000数字正射影像图》.：中国标准,2010

附录A：GPS点之记

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GPS点之记 点 号 坐 落 选点日期 选点者 标石类型 备 注： 略 图： GPS点之记 点 号 坐 落 选点日期 选点者 标石类型 备 注： 略 图： . . . . .

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附录B：GPS测量记录手簿

GPS测量记录手簿 点名(号)： 仪器型号： 开机时间 h min 测前天线高 备注： 等级： 仪器编号 关机时间 h min 平均天线高 测后天线高 观测者： 记录者： 2008年 月 日 点名(号)： 仪器型号： 开机时间 h min 测前天线高 备注： 观测者： 记录者： 2008年 月 日

点名(号)： 仪器型号： 开机时间 h min 测前天线高 备注： 观测者： 记录者： 2008年 月 日

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等级： 仪器编号 关机时间 h min 平均天线高 测后天线高 等级： 仪器编号 关机时间 h min 平均天线高 测后天线高

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附录C：水准埋石

C.1测区四等水准标石造埋规格式样如图C.1。

图C.1 水准标石

C.2水准标志图

C.2.1金属水准标志的圆球部应采用铜或不锈钢材料制作，圆盘和根络可用普通钢材。规格见图C.2。

C.2.2标志图中a）、b）、c）为安置在混凝土标石上的水准标志；a）、b）为安置在钢管标石上的水准标志。

C.2.3刚管标石水准标志的圆盘直径，依照采用的钢管直径和壁厚决定，应确保镶接牢固。

a.金属标志 b.玻璃钢标志 c.岩石标志 图C.2 水准标志

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C.3 四等水准点点之记记录实例。

四等点之记

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