案例一
为了充分体现地理信息服务在土地管理中的作用，我国中部某省自然资源厅要编制该省土地复垦情况专题地图挂图。该省面积约70%为山地，其余为丘陵、平原，东西长960km，南北宽650km。
现收集资料如下：
(1)该省2020年1：50万DLG，数据中居民地、道路、水系、各行政区界线、植被覆盖情况、地形要素均详细表示，高斯投影;
(2)该省2020年3″×3″的DEM一套，经纬度坐标;
(3)该省2021年0.5m分辨率的全省航空影像一套，高斯投影;
(4)该省2001-2020年20年土地复垦情况表格，excel形式，表格中有土地复垦所属行政区域、复垦面积、复垦情况说明等信息;
(5)该省2001-2020年20年国家、省级土地复垦项目建设情况。excel形式，做有插图格式。
挂图制作要求：
(1)图幅为781mm宽，1086mm长。以浅色的地貌晕渲，作为该挂图的衬底。
(2)表示该省的土地复垦情况。
(3)以点或面的形式表示国家、省级土地复垦项目。
(4)地图数学基础：2000国家大地坐标系，双标准纬线等角正轴割圆锥。
问题：
1.确定专题地图挂图比例尺，并说明理由。
2.简述国家、省级土地复垦项目分布图的编制流程。
3.国家级的土地复垦项目用分区统计图表示法表示，采用(柱状图、饼状图、金字塔图、带状图)哪种图表来表示每5年变化的面积占比?并简述制作流程。
正确答案：
解析:
1.确定专题地图挂图比例尺，并说明理由。
(1)合适的比例尺：1/900000;
(2)利用套框法计算：根据制图区域形状、图纸尺寸，东西方向比例尺为1086mm/960km=1/883978;南北方向比例尺781mm/650km=1/832266;所以应选择比例尺为：1/883978，取整为1/900000。
2.简述国家、省级土地复垦项目分布图的编制流程。
(1)底图制作：利用DEM数据，制作全省晕渲图;
(2)基础地理数据叠加：DLG数据中的居民地、道路、水系、行政界线等主要要素，进行综合取舍，叠加在底图上，形成基础地理底图。
(3)国家、省级土地复垦项目数据提取：根据土地复垦情况表格、国家、省级土地复垦项目建设情况，提取出国家、省级土地复垦项目的行政区域、复垦面积、空间位置等信息。
(4)专题要素表达：将国家、省级土地复垦项目以点的形式，采用定位图表法表达;
(5)图面整饰，完成国家、省级土地复垦项目分布图编制。
3.国家级的土地复垦项目用分区统计图表示法表示，采用(柱状图、饼状图、金字塔图、带状图)哪种图表来表示每5年变化的面积占比?并简述制作流程。
采用柱状图制作该省分区统计图。
流程：
(1)以5年为1个单位，分别统计全省各市县的国家级土地复垦面积，计算每5年变化的面积占比;
(2)以5年为一个时段单位，作为X轴，以土地复垦面积变化占比为Y轴，按比例用不同高度的柱表示出4个时间段的土地复垦面积变化占比;
(3)将生成的柱状图置于该行政区域内适当位置;
(4)图面配色、整饰，完成分区统计图制作。
案例二
工程测量
某水电大坝长约500m、坝高约85m。在大坝相应位置安置了相关的仪器设备，主要包括引张线、正锤线/倒锤线、静力水准仪和测量机器人等四类设备，以便对大坝进行变形监测，保证大坝运行安全。
设备的安置情况如下：
(1)在大坝不同高程的廊道内布设了若干条引张线;
(2)在坝段不同位置布设了若干个正锤线和倒锤线;
(3)在坝段不同位置安置了若干台静力水准仪;
(4)现场安置了一套测量机器人自动监测系统。
在坝体下游400m处的左右两岸各有一己知坐标的基岩GPS控制点，基岩GPS控制点上有强制对中盘，在左岸基岩GPS控制点A上架设一台测量机器人(测角精度0.5秒，测距精度0. 5mm+1ppm，单棱镜测程为1km)，在右岸基岩GPS控制点B上安置一圆棱镜。为了使用测量机器人自动监测大坝变形，在大坝下游一侧的坝体不同高程面上安置了一批圆棱镜作为变形监测的观测目标。系统自动监测前首先进行学习测量，然后按设定的周期自动观测，并实时将测量结果传输到变形监测管理系统。在每个周期测量中，各测回都首先自动照准B点，并获取距离、水平度盘和垂直度盘读书。
问题及答案：
1 安置于大坝上的四类设备的观测结果分别是什么?
解析: 根据题意，安置于大坝上的引张线设备的观测结果为测点至引张线的垂直距离，用于监测大坝在垂直于引张线方向上的变化。安置于大坝上的正倒锤线的观测结果为正倒锤线的坐标，用于监测大坝的倾斜程度。安置于大坝上的静力水准仪的观测结果为观测时相对于初始的高差。安置于大坝上的测量机器人的观测结果为圆棱镜的三维坐标。
2 在每个周期测量中，各测回为什么都要首先自动照准B点，并获取距离、水平度盘和垂直度盘读数?
解析: 根据题意，在每个周期测量中，各测回都要首先自动找准B点，并获取距离、水平度盘和垂直度盘读数的理由是：照准B点是用来作为各期监测的初始角度、高程定向;获取距离是用来与A、B两点的理论距离相比较，用以判断和评价基准的稳定性;获取水平度盘是用来计算各监测目标圆棱镜至仪器中心连接线的方位角，借助水平距离可以利用极坐标法计算测点平面坐标;获取垂直度盘读数是用来计算A、B两点的高差，与距离高差相比较，可以评价和判断A、B两点在高程方向上的相对稳定性。
3 测量机器入学习测量的目的是什么?说明学习测量的详细步骤。
解析:
测量机器入学习测量的目的是在变形监测管理系统中保存各后视点和监测目标相对于机器的方位，便于后续自动化监测。 学习测量的步骤： (1)测量机器人连接变形监测管理系统; (2)各后视点B点和目标点上放置/固定圆棱镜，且保证与测量机器人之间通视; (3)照准后视点B点，按学习键/测量键，获得水平度盘、垂直度盘读数，并存入变形监测管理系统; (4)依次照准各个监测点圆棱镜，测量并获取水平度盘和垂直度盘读数并存入变形监测管理系统中; (5)按照周期监测方案，便于测量机器人自动完成对各个目标点的照准和数据获取，确保学习测量结果正确无误。
案例三
林业资源地理信息系统。
1.已有数据：
(1)2016年1:1万DLG，2000国家大地坐标系：
(2)2010年地面分辨率为0.5m的1：10 000的DOM，2000国家大地坐标系：
(3)2010年5月，格网间距5m的DEM，2000国家大地坐标系：
(4)2010年，林业小斑数据(林业小斑，是指按树种等相同属性分类采集的最小林地范围)，2000国家大地坐标系：
(5)2017年，地面分辨率为2.5m的假彩色DOM，1980西安坐标系：
(6)林业管理业务数据，包括林业局林业站等空间位置和管理范围，独立坐标系，CAD的.dwg格式。
2.需要加工的数据：
(1)利用已有数据，采集2017年林业小斑数据，包括空间位置和属性信息
(2)编辑处理林业管理数据，生成空间位置和管理范围两个图层。
3.建库和信息开収要素
(1)整合上述已有数据和采集加工数据，建立林业资源数据库，坐标全部采用2000坐标系统。
(2)信息系统功能包括：信息查询，与题制作，森林覆盖范围及防火瞭望塔辅助选址。
其中瞭望塔辅助选址在已有有效距离和不考虑树高影响条件下，采用空间分析提供备选位置，要求地势较高，尽可能观察到较大森林范围，交通相对方便。
问题及答案：
1 简述采集、编辑处理符合建库要求的2017年森林小斑数据和林业管理业务数据的主要作业步骤。
解析: (1)将所有的数据资料转换到2000国家大地坐标系下将2017年1980坐标系下的DOM，林业管理业务数据(包括林业局林业站等空间位置和管理范围，独立坐标系)，这两种数据转换到2000国家坐标系下。(2)将林业管理业务数据(包括林业局林业站等空间位置和管理范围)CAD的.dwg格式，转换为林业资源地理信息系统空间数据库所支持的格式，进行数据处理，包括图形要素的处理、要素属性处理和代码转换，生成空间位置和管理范围两个图层。(3)将2010年林业小斑数据叠加到2017年转换到2000国家坐标系下的DOM，对2017年林业小斑数据采集更新，包括空间位置和属性信息的更新。对不能在图上判读的树种的树木图斑，应通过野外调查，确认图斑的树种信息。(4)按建库要求，对2017年森林小斑数据和林业管理业务数据迚行整理、编辑、检查，并最终提交数据成果。
2 用空间分析的方法，如何获取2017年该市森林覆盖范围的变化情况。
解析: (1)可采用变化检测的方法，获得2017年该市森林覆盖范围的变化情况。(2)在GIS系统平台上，将2010年林业小斑数据与2017年的林业小斑数据，做面与面的叠置，利用空间叠置分析方法，提取2010年与2017年林业小斑的面积变化，从而确定该市森林覆盖范围的增减变化范围，进行变化面积、变化趋势等分析。
3 简述瞭望塔辅助选址需要哪些已有或加工的数据，各类数据发挥什么作用。
解析: 瞭望塔辅助选址需要的数据及其作用是：(1)2010年5月格网间距5m的2000国家大地坐标系DEM数据，作为通视(可视域)分析的三维地形数据，以确定瞭望塔选址位置应地势较高，尽可能观察到较大范围得要求。(2)2017年森林小斑数据和林业管理业务数据，用来确定瞭望塔对森林的监测覆盖范围。结合通视分析，对备选的瞭望塔址根据瞭望有效距离进行缓冲区分析，确定瞭望塔建设地点。(3)2016年1：10000 2000国家大地坐标系DLG数据，用于路径分析(网络分析)，以确定瞭望塔处于交通相对方便的位置。
案例四
某城市地铁工程建设需要进行地铁施工测量工作。
某单位在紧邻其围墙的旁边征用了一块土地，新建了一幢三层办公楼及附属设施，改建了单位内部道路、绿地等。建设完工后，因土地权属变更登记和新建房屋产权登记的需要，某单位承接了有关的变更地籍测量和房产测量任务。
已有的测绘资料：城市高精度GPS平面控制网及CORS服务系统、高程控制网及似大地水准面模型。
测绘单位现有测量仪器设备：GPS接收机、全站仪、手持测距仪、自动安平水准仪等。
变更地籍测量进行了权属调查、界址点测量、地籍图测量等工作。其中地籍图测量采集了地籍要素和地形要素等内容：界址点测量采用全野外测量方法，现场可直接进行角度观测和距离测量。
房产测量实测了新建成的办公楼的有关数据。包括各层的外墙尺寸、一层大厅的尺寸、二层大厅挑空尺寸和三层阳台(宽1.2m)的外围尺寸，所有尺寸不考虑墙厚，详见下图(单位：m)。
问题及答案：
1 简述该项目界址点测量可采用的测量方法和使用的仪器设备。
解析: (1)图根控制测量利用GPS接收机，在CORS系统进行图根点坐标采集;(2)满足GPS定位要求的界址点，利用GPS接收机，在CORS系统下进行界址点坐标采集;(3)不满足GPS定位要求的界址点，例如房角点，利用全站仪在图根控制点上采用极坐标法进行界址点坐标采集;(4)对于无法直接采集的界址点，利用全站仪角度交会、手持测距仪量距等方法进行采集。
2 简述该项目变更地籍测量中地籍要素和地形要素的主要内容。
解析: 地籍要素包括：变更界址点的测设;界址线的测定;变更权属人、坐落、门牌、结构、产权性质等建筑物权居调查测绘;建筑附属设施的权属调查测绘;变更地籍宗地图等资料的更新、整理;地籍表格、权属面积表等资料。地形要素包括：建筑物及附属设施变更;内部道路、宗地等市政项目的测设;单位内部及周边地形变化部分的补测、修测;权属界线以明显地物为界址的检查测设。
3 根据图中所给尺寸计算办公楼的建筑面积。(列出计算过程，结果取位至0.01㎡)
解析: 本栋办公楼建造面积：一层办公大厅的建筑面积为S厅=20×20=400㎡;办公区建筑面积S1=70×30-400=1700㎡;二层大厅挑空不计建造面积，办公区建筑面积S2=70×30-400=1700 ㎡;三层阳台未封有盖，面积减半，办公区建筑面积S3=30×70+1.2×70×0.5=2142 ㎡;故本栋办公楼总建筑面积S=S厅+S1+S2+S3=5942.00㎡。
案例五
某测绘单位承接区域交通挂图的编制任务，该区域位于中纬度地区，区域范围东西向经差约22°，南北向纬差约16°。区域地表复杂，类型多样，山脉、河流、沼泽、沙漠、绿洲等都有分布。
该区域矿产资源丰富，旅游景点众多。2015年以来，新修二级及以上公路通车里程约600 km，新建铁路通车里程达300 km，矿产资源开发力度较大，边境口岸贸易活跃，经济发展迅速。
1.收集到的资料：
(1)2014年底更新完成的1∶100万区域全要素地形图(DLG)数据，该数据中居民地、交通和旅游等要素内容详细，分级合理;
(2)2015年底更新完成的1∶25万本区域全要素地形图(DLG)数据;
(3)2016年交通部门编制出版的1∶320万《区域交通图》(对开幅面);
(4)2016年旅游部门编制出版的1∶320万《区域交通图》(对开幅面);
(5)2015年10月成像的15 m分辨率卫星图像;
(6)2016年区域行政区划简册，包含市、县(区)和乡镇等;
(7)2016年初出版的区域市县挂图系列(全开幅面)。
2.编制要求
(1)挂图幅面为双全开，比例尺1∶160万;
(2)挂图内容以交通为主，兼顾行政区划，地名和旅游等其他地理要素;道路分高速铁路、铁路、高速公路、国道、省道、县乡道及以下等6类表示;居民地按行政等级分省级行政中心、地级行政中心、县级行政中心、乡镇及以下4级表示;旅游要素分类分级表示：水系、沙漠、山脉和山峰等地理要素择要表示;
(3)挂图采用双标准纬线等角圆锥地图投影;
(4)挂图的现势性截至2015年12月。
问题及答案：
1 指出哪种素材最合适选为基本材料，简述其理由。
解析: 2014年底更新完成的1∶100万本区域全要素地形图(DLG)数据与新编制挂图的比例尺最为接近，且要素齐全，居民地、交通和旅游等要素内容详细，分级合理，编制成新挂图制图综合难度小，地图数据编辑工作量小，故新编制挂图的基本资料。
2 简述此挂图居民地、道路和旅游等三种要素的编绘作业步骤。
解析: 此挂图居民地、道路和旅游等三种要素的编绘作业步骤：(1)用15 m分辨率卫星影像对照1∶100万地形图(DLG)寻找发现有变化的居民地、道路和旅游等;(2)用1∶25万地形图(DLG)依据有变化的地方，更新1∶100万地形图(DLG)居民地、道路和旅游等要素数据;(3)用2016年初出版的区域市县挂图系列再更新一次1∶100万地形图(DLG)居民地、道路和旅游等要素数据;(4)利用2016年交通部门编制出版的1∶320万《区域交通图》(对开幅面)作为道路要素的更新参考数据，对道路要素，特别是新修二级及以上公路和新建铁路更新;(5)利用2016年旅游部门编制出版的1∶320万《区域旅游图》(对开幅面)作为旅游要素的更新参考数据，对旅游要素更新;(6)利用2016年区域行政区划简册，对变化的行政区划界线和变化的市、县(区)和乡镇居民地等级和名称进行更新;(7)地图缩编。对比例尺1∶100万的地图进行缩编处理，制图综合，地图符号和注记配置，得到1∶160万挂图上居民地、道路和旅游等要素成果数据。
3 简述此挂图生产中道路的制图综合处理要点。
解析: 此挂图生产中道路的制图综合处理要点：(1)高速铁路、铁路、高速公路、国道、省道全部选取表示，对于这些道路的短小岔道可以删除。县乡道及以下等6类表示道路，新修二级及以上公路和新建铁路也按要求绘出。(2)县乡道及以下等级道路，选取连贯性好的，能够构成道路网道路，删除连贯性差、短小道路，居民地没有选取的道路删除，道路网发达地区这些道路少选，道路网密度稀疏地区这些道路应适当多选。(3)道路要素与其他要素发生矛盾时，按相接、相切和相离的关系进行处理。道路要素间发生矛盾时，保持高等级别道路要素位置正确，对低等级要素采取移位或者删除的方式处理。
案例六
大地测量
1.任务概况
测区现有的国家大地坐标框架系统，均为上个世纪50. 60年代采用传统的天文测量、三角测量、水准测量、重力测量等方法建立的。由于受当时技术手段限制，整体精度并不高。为适应技术和社会经济建设发展的需求，迫切建立一个与国家统一的三维地心参考框架相一致、高精度的、统一的三维坐标控制系统，的高精度地心参考框架，为“数字xx”的建立提供基础保障。
测区位于东经xxx°xx' -xxx°xx'，北纬xx°xx'- xx°xx'之间，南北长630公里，东西宽400公里，大体呈平形四边形，总面积16万平方公里。测区整体地形南低北高里阶梯状抬升，山地高差悬殊挺拔，最高海拔约3000米，最低处海拔不足180米，高低相差2，800余米，平均海拔在1000米以上。
2.作业技术依据
《全球定位系统( GPS)测量规范》GB/T 18314-2009;
《国家大地测量基本技术规定》GB 22021-2008：
《全球定位系统( GPS)测量型接收机检定规程》CH8016-95;
《测绘技术设计规定》CH/T 1004-2005
《测绘成果质量检查与验收》 GB/T 24356-2009;
《测绘技术总结编写规定》CH/T 1001 - 2005
《测绘作业人员安全规范》CH 1016 - 2008
3.坐标系统
地心坐标：CGCS2000国家大地坐标系。
平面坐标：1954年北京坐标系、1980西安坐标系。
高程：1985国家高程基准。
4.主要精度指标
C级GPS网：
GPS控制网相邻点墓线水平分量中误差优于：±lcm;
GPS控制网相邻点基线垂直分量中误差优于：±2cm;
GPS控制网相邻点间平均距离小于： 20km。
5.溯区已有基础资料
测区内已有1:1万、1：5万、1：10万、1：50万比例尺地形图;14个国家A、B级GPS控制点;两个国家GNSS连续运行基准站、16个省级GNSS连续运行基准站;国家一等三角点127个，二等三角点817个。国家一等水准点420个、二等水准点1200个、三等水准点200个。
6.工作量及人员、设备和工期
经过图上初步设计，c级GPS控制网由近400点组成，利用了国家A、B级点、GNSS连续运行基准站、三角点和水准点及298个，新选C级控制点102个。
计划投入6台GPS接收机、20名技术人员和若干辅助人员参加作业。从设计到提交成果约1年完成。
7.上交资料及成果
1)技术设计书;
2)点之记、环视图、测量标志委托保管书、选点和埋石资料;
3)接收设备和其他仪器的检验资料;
4)外业观测记录、测量收簿及其他记录;
5)数据处理中生成的文件，资料和成果表;
6) GPS网图;
7)技术总结和成果验收报告;
问题及答案：
1 简述布设三等大地控制网的目的和主要精度要求?
解析: 三等大地控制网布设的目的是建立和维持省级(区域)大地控制网，满足国家基本比例尺测图的基本需求。三等大地控制网相邻点间基线水平分量中误差应不大于10mm，垂直分量中误应不大于20mm。各控制点的相对精度应不低于1×10-6，控制点间平均距离应不超过20km。
2 简述GNSS C级网布设的基本原则?
解析: GPS C级网布设的基本原则如下：(1)GPS点在测区内应均匀布设，相邻点间距离最大不宜超过20km。(2)应尽量利用现有国家或地方满足要求的各等级控制点。(3)网中最简异步观测环或附合路线的边数应不大于6条。(4)应与测区及周边的国家GPS A、B级控制点、国家及省级GNSS连续运行基准站进行联测。(5)为求得测区内1954北京坐标系和1980西安坐标系成果，应均匀选择测区及周边的至少3个原坐标系高等级控制点进行联测。(6)高程联测的精度应不低于三等水准测量精度。(7)GPS C级网观测方法可采用基于基准站网的点观测模式、多个同步环为基本组成的网观测模式。