地形测绘技术培训课件

地形测绘技术培训课件第一章地形测绘基础概述什么是地形测绘地形测绘是运用专业测量技术和仪器设备,系统获取地球表面高程数据和地物空间信息的综合性工程技术活动它通过精密的测量手段,将三维的地表形态转化为可视化的地形图和数字化的空间数据这项技术广泛应用于多个关键领域:•大比例尺地形图的精确绘制•重大工程建设的前期勘测设计•国土资源的详细调查与管理•城市规划与基础设施建设地形与地势的区别地形地势地表形态的具体高低起伏特征,是客观存在的地表实体形态包括各类地表起伏的高低分布和坡度变化的综合态势,强调相对高差和整体趋宏观地貌单元:势反映地表的:•山地与高原•整体高低走向•丘陵与盆地•坡度变化规律•平原与谷地•相对高差特征•河流与湖泊地形测绘的意义与应用国土资源管理城市规划建设工程建设保障为国土空间规划、土地资源调查、矿产资源勘探为城市总体规划、道路交通设计、市政工程建设为水利、交通、建筑等重大工程提供高精度测量提供精确的基础地理信息,支撑国家重大决策和提供详实的地形数据,确保城市发展的科学性和成果,保障工程设计的准确性和施工的安全性,降资源合理配置可持续性低建设风险环境保护监测地理信息发展支持生态环境评估、地质灾害预警、水土流失监测等工作,为环境保护和灾害防治提供科学依据地形测绘的基本流程规划测区确定测量范围、比例尺、精度要求,制定详细的技术方案和作业计划现场测量使用专业仪器进行野外数据采集,包括高程测量、平面定位和地物调绘数据处理对原始测量数据进行校核、平差计算和坐标转换,生成标准化数据地形图绘制利用处理后的数据编绘地形图,包括等高线、地物符号和注记信息成果应用提交测绘成果,服务于规划设计、工程建设和资源管理等实际需求第二章测绘专业核心技术与仪器设备现代地形测绘技术已进入数字化、智能化时代本章将系统介绍主流测绘仪器的工作原理、技术特点和操作要点,帮助您掌握各类测绘设备的正确使用方法,为高质量完成测绘任务奠定技术基础常用测绘仪器介绍全站仪水准仪GNSS接收机激光雷达LiDAR集测距、测角、数据处理于一体的专门用于高程测量的基础设备,通过利用卫星导航定位系统进行高精度通过激光脉冲快速扫描地表,获取高智能化测量系统,可同时获取目标点水平视线原理精确测定两点间的高空间定位,支持实时动态测量RTK密度三维点云数据可穿透植被获的三维坐标,广泛用于工程测量和地差数字水准仪配备电子读数系统,和静态观测,定位精度可达厘米级,适取地面信息,在复杂地形测绘和三维形测绘,测距精度可达毫米级大幅提高作业效率和精度用于控制测量和大范围测绘建模中具有独特优势水准测量技术详解技术原理与方法精度控制要点水准测量基于水平视线原理,利用水准仪1仪器校准提供的水平视线,读取竖立在两点上的水准尺读数,通过后视读数减去前视读数得定期检验水准仪的i角误差,确保仪器处于良好工作状态到高差,从而推算待测点高程核心要素2观测规范水准点:已知高程的固定标志点,作为高程严格遵守前后视距相等、视线长传递的基准度限制等观测规则高程基准:通常采用国家统一的1985国家高程基准3误差调整闭合差:闭合路线的高差总和,用于检核测量质量闭合差超限时需返工重测,合格后按距离或测站数进行平差测量技术基础GNSS0102卫星定位原理系统组成结构GNSS通过接收多颗卫星发射的信号,利用伪距测量和载波相位测量技术,包括空间星座段卫星群、地面控制段监测站网和用户设备段接收机,计算接收机的三维坐标和精确时间,实现全球范围的定位导航三者协同工作完成定位任务我国北斗系统已实现全球组网0304静态测量方法动态RTK技术接收机在测站上长时间静止观测,通过后处理差分技术获得高精度坐标,主要实时动态差分定位技术,基准站实时发送改正数,流动站即时获得厘米级定位用于控制网建立和精密工程测量,精度可达毫米级结果,显著提高外业测量效率,是现代测绘的主流方法精度影响因素:卫星几何分布、大气延迟误差、多路径效应、接收机性能等都会影响定位精度合理选择观测时段、避开遮挡物、使用差分技术可有效提高测量质量激光雷达技术应用LiDAR扫描原理数据处理典型应用激光雷达发射高频率激光脉冲,测量激光往返时点云数据需经过滤波分类、去噪处理、地面点在林区测绘中可穿透植被获取真实地面;在城市建间计算距离,结合扫描角度和姿态信息,快速获取提取等步骤,最终生成高精度数字高程模型模中快速构建三维场景;在地质灾害监测中实现高地表三维坐标点云每秒可采集数十万至数百DEM和数字地表模型DSM,为地形分析提供精度变形分析;在考古勘探中发现地表微地貌万个点基础95%2-5cm1000+植被穿透率垂直精度测点密度在森林覆盖区域的地面点提取成功率机载LiDAR系统的高程测量精度范围每平方米可获取的三维坐标点数量第三章地形测绘方法与数据处理从传统测绘方法到现代数字化技术,地形测绘经历了深刻变革本章将介绍经典测绘方法的基本原理,重点讲解数字地形测量技术的实施流程,帮助您掌握数据采集、处理、建模的完整技术链条传统测绘方法水准测量三角测量利用水准仪和水准尺,通过水平视线测定地面点的高程适用于平坦地区的通过观测三角形的角度和已知边长,利用三角函数关系推算其他点坐标历高程控制测量和地形测绘,精度高但效率相对较低史上用于国家大地控制网建立,精度高但作业复杂应用:工程施工放样、沉降观测特点:适合山区和远距离测量三边测量数据记录测量三角形的三条边长,通过边长关系计算角度和坐标随着电磁波测距技传统测绘依赖手工记录观测数据,要求规范填写测量手簿,及时进行现场检核,术发展,三边测量逐渐取代传统三角测量确保数据的真实性和完整性优势:观测效率高、受通视条件限制小要求:字迹清晰、不得涂改、及时检核质量控制:传统测绘方法强调边测边算边校核,每天外业结束后必须进行内业计算,及时发现错误并返工重测,确保测量成果的可靠性数字地形测量技术核心技术体系数字地形测量是利用现代电子测量仪器和计算机技术,直接获取地形数字化信息的测绘方法它突破了传统模拟测图的局限,实现了数据采集、处理、成图的一体化流程数字高程模型DEM规则格网或不规则三角网表达的地面高程数据,是地形分析的基础数字地形模型DTM在DEM基础上增加地物、地貌等属性信息,更全面描述地形特征遥感影像技术利用航空航天传感器获取地表影像,通过摄影测量提取地形信息GIS数据集成将多源测绘数据整合到地理信息系统中,实现空间数据的管理和分析地形图比例尺与分幅1比例尺基本概念地形图上的线段长度与实地相应水平距离之比,表达形式有数字式1:1000和图示式比例尺越大,表示的内容越详细,范围越小2常用比例尺系列国家基本比例尺地形图包括:1:5千、1:1万、1:

2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万城市大比例尺测图常用1:

500、1:

1000、1:20003分幅编号规则采用国际分幅和国家分幅两种方式国际分幅以1:100万为基础,逐级细分;国家分幅则采用经纬度梯形分幅,便于图幅管理和拼接4应用场景选择大比例尺1:500-1:5000用于城市规划和工程设计;中比例尺1:1万-1:5万用于区域规划;小比例尺≥1:10万用于宏观研究和概览测量数据处理流程数据导入预处理将全站仪、GNSS等仪器采集的原始数据导入专业软件,进行格式转换和初步检查,剔除明显错误数据,建立测量数据库坐标转换计算根据测区坐标系统要求,进行WGS-

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2000、地方坐标系之间的转换,计算七参数或四参数,确保坐标系统的统一性平差误差调整对控制网进行严密平差计算,合理分配闭合差,提高测量精度采用最小二乘法原理,使观测值的改正数平方和最小地形图编绘利用处理后的测点坐标和属性信息,在制图软件中绘制等高线、地物符号、注记文字,按制图规范整饰图面,输出标准地形图成果质量检查对最终成果进行全面质量检查,包括精度统计、图面质量、数据完整性检验,编写技术报告,提交测绘成果资料第四章地形测绘实务与案例分析理论知识需要通过实践才能真正掌握本章将从实际工作出发,详细讲解现场测量的准备工作、实施要点和质量控制方法,并通过典型案例分析,帮助您积累项目经验,提升解决实际问题的能力现场测量准备与实施测区勘察实地踏勘了解地形地貌、交通通视条件、已有控制点情况收集相关资料如旧地形图、航空影像等,为制定测量方案提供依据•绘制示意图标注重要地物•评估作业难度和工期•确定最佳作业季节方案设计根据任务要求和测区特点,确定测量方法、仪器配置、人员安排、进度计划编写详细的技术设计书,经审批后严格执行•选择合理的控制网布设方案•制定观测技术要求•规划作业流程和质检措施仪器校准测量前必须对所有仪器设备进行全面检验校准,包括全站仪的测距和测角精度、水准仪的i角、GNSS接收机的天线高量取等•建立仪器检校台账•定期送检计量部门•现场定期自检控制点布设遵循从整体到局部、从高级到低级的原则,合理布设首级控制点和加密点,确保控制网的可靠性和实用性•点位选在视野开阔、稳固可靠处•埋设永久性标志便于长期保存•绘制点之记详细描述位置测绘成果质量控制误差来源与控制质量检查体系仪器误差建立两级检查一级验收的质量管理体系:仪器制造和调校不完善产生的系统误差,通过定期检定校准、采用高等级仪器来减弱影响01作业员自检观测误差测量过程中及时检核,当天完成的测量工作当天检查观测者操作不规范、读数不准确造成的偶然误差,严格遵守操作规程、多次观测取平均可降低影响02小组互检外界误差作业小组间交叉检查,重点检查控制点和关键地物温度、气压、折光等环境因素引起的误差,选择适宜观测时段、进行气象改正可有效控制03项目终检项目负责人组织全面质量检查,编制质量检查报告04第三方验收由具有资质的单位进行最终验收,出具验收意见闭合差标准:水准测量闭合差限差为±12√LmmL为路线长度km;导线测量角度闭合差限差为±40″√nn为测站数;相对闭合差不超过1/4000超限必须返工重测典型地形测绘案例分享城市地形测绘项目山区复杂地形测绘地质灾害监测应用项目背景:某新区开发需要项目挑战:某水电站坝址区监测需求:某滑坡体需要长1:500地形图作为规划设计地形陡峭、植被茂密、通视期监测变形情况,及时预警灾依据,测区面积5平方公里,建困难,传统方法效率低下害风险筑物密集解决方案:采用机载LiDAR技术手段:在滑坡体及周边技术方案:采用GNSS RTK技术快速获取大范围点云数布设GNSS连续观测站和测技术建立首级控制,全站仪免据,结合少量地面实测控制量标志,定期进行高精度变形棱镜测距进行碎部测量,无人点,生成高精度DEM对关监测利用InSAR雷达干涉机倾斜摄影辅助困难区域数键部位采用地面三维激光扫技术进行大范围地表形变探据采集描补充细部测关键成果:30个工作日完成项目价值:大幅缩短工期,获监测成效:建立变形预警模外业,成图精度优于规范要取常规方法难以测量的陡崖型,成功预报多次险情,为政求,数字化成果直接导入城市绝壁数据,为工程设计提供可府决策和群众转移赢得宝贵规划GIS平台应用靠依据时间,避免人员伤亡地形测绘与结合应用GIS空间分析数据集成利用GIS强大的分析功能,进行坡度坡向分析、流域提取、可视域分析等地形分析将测绘成果转换为GIS标准格式,建立空间数据库,实现多源数据的统一管理和共享三维可视化基于DEM生成逼真的三维地形场景,叠加遥感影像和地物模型,支持虚拟漫游和仿真决策支持数据服务为城市规划、防灾减灾、资源管理等提供科学的空间决策支持,发挥测绘数据的最大价值通过WebGIS技术发布地形数据在线服务,支持多用户远程访问和应用,提高数据使用效率新兴技术趋势展望无人机测绘人工智能辅助消费级和专业级无人机的普及,使低深度学习技术应用于点云分类、地空摄影测量成为地形测绘的重要手物识别、等高线自动提取等环节,显段倾斜摄影技术可快速构建三维著提高数据处理的自动化程度和智实景模型,大幅降低作业成本能化水平发展方向:长航时、大载荷无人机系应用场景:建筑物自动提取、地形要统,智能航线规划,实时数据处理素智能分类、质量自动检查云计算大数据海量测绘数据的存储、管理、处理对计算能力提出更高要求云计算平台提供弹性计算资源,大数据技术支持跨区域数据融合分析技术优势:分布式并行处理、按需分配资源、数据安全备份新技术的发展正在深刻改变地形测绘行业的作业模式和服务方式测绘工作者需要不断学习新知识、掌握新技能,才能适应技术变革的要求,推动测绘事业高质量发展测绘法规与职业道德法律法规框架保密与安全责任《中华人民共和国测绘法》地理信息涉及国家安全和利益,测绘工作者必须严格遵守保密规定:规范测绘活动,保障测绘事业发展,维护国家地理信息安全的基本法律涉密测绘成果:大地控制点坐标、重要设施位置等属于国家秘密,未经批准不得擅自提供使用《地图管理条例》公开地图审核:向社会公开的地图必须送审,确保国界线、行政区划等要素准确无误加强地图管理,维护国家主权、安全和利益,促进地理信息产业健康发外业安全管理:在军事禁区、边境地区测绘需办理审批手续,禁止非法测绘展数据安全防护:建立测绘成果安全管理制度,防止数据泄露、篡改和非法使用《测绘资质管理规定》明确测绘单位资质等级标准,规范测绘市场秩序,保证测绘成果质量职业规范要求《测绘成果管理条例》测绘人员应当遵守职业道德,依法依规开展测绘活动,对测绘成果质量负责坚持科学严谨的工作态度,实事求是、不弄虚作假尊重他人劳动成果,不剽规范测绘成果的保管、提供和使用,保护测绘成果的知识产权窃抄袭积极推广应用新技术,为经济社会发展提供优质测绘服务培训总结知识回顾与技能提升通过本次系统培训,我们全面学习了地形测绘的理论知识和实践技能从基础概念到先进技术,从仪器操作到数据处理,从质量控制到法规遵守,构建了完整的知识体系希望大家将所学知识应用于实际工作,不断提高专业水平地形测绘技术核心要点回顾测绘仪器与技术选择1掌握全站仪、水准仪、GNSS、LiDAR等主流仪器的工作原理和适用场景根据项目需求、地形条件、精度要求合理选择测量技术和仪器配置,做到技术先进、经济合理数据采集与处理关键步骤2遵循从整体到局部、从高级到低级的测量原则控制测量确保精度传递,碎部测量保证地物采集完整数据处理做到及时检核、规范平差、精确成图质量控制与成果应用3建立全过程质量管理体系,从方案设计、现场作业到成果验收各环节严格把关测绘成果与GIS、BIM等平台深度融合,充分发挥数据价值,服务经济社会发展常见问题与解决方案问题:GNSS信号失锁或精度下降问题:山区茂密植被下如何准确问题:如何处理水准测量超限的怎么办测量地面高程闭合差原因分析:卫星数量不足、多路径效应、技术难点:传统方法难以到达测点,全站仪超限原因:观测粗差、计算错误、仪器故电离层干扰、仪器故障等测距受植被遮挡影响障、尺垫下沉等解决方案:

①改变观测时段,避开卫星几何推荐方法:

①采用机载LiDAR技术,激光处理流程:

①复核计算是否有误,检查记录分布不佳时段

②远离高大建筑物和树木,可部分穿透植被获取地面点

②利用点云有无错漏

②分析各测段闭合差,查找问题选择开阔场地

③延长观测时间,采用静态滤波算法提取真实地面点

③结合少量实测段

③对可疑测段进行重测或返测

④排观测提高精度

④检查设备连接和参数设测检查点验证精度

④关键部位使用背包除粗差后重新平差

⑤仍超限则整体返工置

⑤使用双频接收机减弱电离层影响式激光扫描系统补充测量

⑤必要时进行重测

⑥总结教训,避免再次发生类似问题植被清理后实测互动问答环节现场答疑针对培训内容中的疑难问题,讲师提供详细解答经验分享欢迎大家踊跃提问,分享学习中遇到的困惑和挑战技术交流邀请资深测绘工程师分享实际项目经验,介绍典型互动方式:举手提问、书面问题收集问题的解决思路和创新做法,帮助学员拓宽视野学员之间交流工作心得,探讨行业发展趋势,建立专业人脉网络,促进共同进步和资源共享分享主题:项目管理、技术创新、质量控制交流形式:分组讨论、案例研讨、经验分享问题征集:如您有希望深入探讨的技术问题,可填写问题征集表或发送至培训组邮箱,我们将在后续培训或线上答疑中重点解答参考资料与学习资源国家标准与规范推荐书籍在线课程与软件•GB/T20257-2019国家基本比例尺地•《测量学》第四版武汉大学测绘学院学习平台:图图式编著•中国大学MOOC-测绘工程专业课程•GB/T12898-2009国家

三、四等水•《数字测图原理与方法》潘正风等著•武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实准测量规范•《GNSS测量原理及应用》刘基余主编验室公开课•CH/T2009-2010全球导航卫星系统•《地理信息系统原理》汤国安等编著常用软件:连续运行参考站网建设规范•《摄影测量学》张祖勋、张剑清著•南方CASS-数字化成图系统•CH/T8023-2011机载激光雷达测量技术规范•Trimble BusinessCenter-GNSS数据处理•GB50026-2020工程测量标准•ArcGIS-地理信息系统平台•CloudCompare-点云数据处理培训后续支持与联系信息技术支持渠道设立专门的技术支持热线和在线答疑平台,为学员提供持续的技术咨询服务工作中遇到的疑难问题可随时联系,我们将及时响应解答学员反馈:您的意见和建议对我们非常重要请扫描二维码填写培训反馈问卷,帮助我们改进培训内容和服务质量完成问卷的学员将获赠专业技术资料一套进阶培训安排定期举办专题培训和技术研讨会,涵盖前沿技术应用、项目案例分析等内容为优秀学员提供高级研修班学习机会,助力职业发展联系方式培训部邮箱:training@survey.cn技术支持热线:400-XXX-XXXX官方微信公众号:地形测绘技术交流工作时间:周一至周五9:00-18:00谢谢聆听!期待您的测绘之路精彩纷呈感谢各位学员的积极参与和认真学习地形测绘是一项严谨而富有挑战性的工作,需要扎实的理论基础、精湛的技术能力和严谨的工作态度希望大家将培训所学应用于实践,在工作中不断总结提高,为测绘事业发展贡献力量测绘行业正处于技术快速发展的时代,新技术、新方法不断涌现让我们保持学习热情,紧跟技术前沿,共同开创地形测绘事业的美好未来!30+10+100%培训课时核心技术实践导向系统全面的知识体系从传统到前沿的技术覆盖理论结合实际案例教学。