前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇地形圖測(cè)量范文,相信會(huì)為您的寫作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
關(guān)鍵字: 帶狀地形 平面圖 斷面圖EPSW
中圖分類號(hào):P258 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
概述
帶狀地形圖是管線、高速公路、城市地鐵建設(shè)等用于規(guī)劃、設(shè)計(jì)之前的第一手資料,為保證工程項(xiàng)目得到最優(yōu)化路線,其作用相當(dāng)重要。因?yàn)槭艿骄€路長(zhǎng)度、寬度、方向的制約,分幅方式不能采用標(biāo)準(zhǔn)分幅,圖號(hào)一般沿線路走向從小到大順序編號(hào),采用傾斜分幅。其優(yōu)點(diǎn)是線路中線位于圖幅中間,最大限度減小圖幅數(shù)。不足之處在于,在線路有一定弧度時(shí),相鄰圖括內(nèi)有重疊,圖幅之間接邊以一幅圖內(nèi)圖廓接邊,內(nèi)業(yè)工作不太方便。目前國(guó)內(nèi)主流測(cè)繪成圖軟件如清華山維公司開(kāi)發(fā)的EPS系列成圖軟件,南方CASS軟件等往往不能滿足要求,或者不能一步到位。
帶狀地形圖成圖要求
帶狀地形圖成圖通常包括地形平面圖和縱斷面圖兩個(gè)部分。為保證設(shè)計(jì)方使用方便,一般要求地形平面圖每幅圖長(zhǎng)度為1km,在圖中需要標(biāo)注拐點(diǎn)坐標(biāo)、高程、轉(zhuǎn)角等信息??v斷面圖同地形圖保持一致,圖形上部為斷面線,下部為對(duì)應(yīng)斷面里程的示意平面圖,同時(shí)圖形預(yù)留空間,保證地質(zhì)勘查部門添加必要的地質(zhì)信息,同時(shí)方便設(shè)計(jì)方在圖中添加設(shè)計(jì)信息。
在地形圖分幅的過(guò)程中,如果采用傾斜分幅,一般的方式是按照設(shè)計(jì)方要求,在CAD中畫出指定大小的矩形框,根據(jù)自己畫的矩形,沿線路進(jìn)行復(fù)制、旋轉(zhuǎn),以此進(jìn)行分幅,整飾圖廓。在實(shí)際工作中,由于一般線路較長(zhǎng),重復(fù)枯燥的工作很容易產(chǎn)生錯(cuò)誤,并且內(nèi)業(yè)工作量巨大。
內(nèi)業(yè)成圖流程
3.1地形平面圖成圖流程:
(1) 對(duì)地形圖總圖質(zhì)量檢查。
(2)根據(jù)設(shè)計(jì)方提供的路線設(shè)計(jì)圖,讀出拐點(diǎn)坐標(biāo),并按設(shè)計(jì)路線排序。
(3)編寫程序,根據(jù)拐點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出整公里分割點(diǎn)。
(4)將拐點(diǎn)坐標(biāo)導(dǎo)入到EPSW成圖軟件,內(nèi)業(yè)人員據(jù)此進(jìn)行裁圖,并輸出DXF圖形。
(5)通過(guò)CAD平臺(tái)操作,導(dǎo)入拐點(diǎn)信息。粘貼圖框等其他附屬信息。
3.2 縱斷面圖成圖流程:
(1) 將設(shè)計(jì)路線導(dǎo)入成圖軟件EPSW,在軟件中對(duì)測(cè)量點(diǎn)構(gòu)網(wǎng),軟件自動(dòng)輸出斷面信息。
(2) 通過(guò)程序,計(jì)算斷面里程。
(3) 根據(jù)本單位自編軟件”斷面測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”,輸出斷面圖。
(4) 將對(duì)應(yīng)斷面里程的地形圖粘貼到斷面圖下部,
(5) 對(duì)斷面圖進(jìn)行其他整飾。
具體應(yīng)用
北?!蠈幊善酚凸艿拦こ添?xiàng)目是中國(guó)石化建設(shè)的北海500-1000萬(wàn)噸/年煉油項(xiàng)目的配套工程,也是華南成品油管網(wǎng)補(bǔ)充西南資源的重要組成部分。本工程測(cè)量范圍為線路總長(zhǎng)220公里,要求在設(shè)計(jì)中線兩側(cè)各100米測(cè)量1:2000地形圖,并沿線進(jìn)行縱斷面測(cè)量。
采用EPSW2005 數(shù)字化成圖軟件進(jìn)行內(nèi)業(yè)編輯成圖。首先對(duì)野外采集的GPSRTK數(shù)據(jù)和全站儀數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理,形成軟件默認(rèn)的圖根點(diǎn)和碎部點(diǎn)文件;通過(guò)軟件調(diào)入外部數(shù)據(jù)功能,引入坐標(biāo)點(diǎn),并進(jìn)行野外簡(jiǎn)碼對(duì)照轉(zhuǎn)換。然后參照野外測(cè)量草圖,利用該軟件圖形編輯等功能,在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖形編輯、修改、注記、拓?fù)涮幚?、屬性錄入等操作,最后形成完整正確的圖形文件;再進(jìn)行接邊處理,相鄰測(cè)站所測(cè)地物保證銜接良好,地物重合點(diǎn)精度在規(guī)范允許范圍以內(nèi),保證相鄰圖幅、不同內(nèi)業(yè)操作員完成的圖形點(diǎn)、線、面達(dá)到無(wú)縫連接,然后進(jìn)行緩沖區(qū)裁圖輸出。
4.2 圖形檢查
由專門的質(zhì)量檢查小組,分工協(xié)作,對(duì)全線路圖面進(jìn)行檢查,具體包括等高線處理是否合理、賦值是否正確,點(diǎn)位注記是否清楚、地物點(diǎn)位是否準(zhǔn)確,面狀地物是否閉合,圖幅結(jié)合表是否正確,文字注記字體大小、樣式是否合乎要求。
4.3 具體成圖方案
在本項(xiàng)目中,采用VB語(yǔ)言編寫自動(dòng)處理程序完成圖框制作、坐標(biāo)拐點(diǎn)展繪、圖形旋轉(zhuǎn)、嵌入等工作。
程序編寫思路一般主要包括以下幾種:
①通過(guò)VB調(diào)用AutoCAD成圖。采用此方法是比較容易實(shí)現(xiàn),但調(diào)用AutoCAD會(huì)占用非常大的內(nèi)存,速度比較滿,當(dāng)斷面圖數(shù)目比較多時(shí)會(huì)引起很大的不便,不利于檢查和使用,并且在計(jì)算機(jī)上需要安裝AutoCAD軟件
②通過(guò)VBA實(shí)現(xiàn)斷面圖的繪制。采用此方法優(yōu)點(diǎn)是速度較快,易于實(shí)現(xiàn),但必須在計(jì)算機(jī)上安裝AutoCAD軟件,并且不能獨(dú)立實(shí)現(xiàn),不方便用戶的使用。
③將斷面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為SCR腳本文件,在AutoCAD中調(diào)用SCR文件,然后另存為標(biāo)準(zhǔn)格式。該方法需要進(jìn)行第二次轉(zhuǎn)換,不能一步到位。
通過(guò)上述比較,最終確定采用VB編程語(yǔ)言,讀寫數(shù)據(jù)文件,直接輸出Dxf圖形文件,Dxf格式為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)圖形交換文件。采用這種方法,具有不受其他軟件的限制、運(yùn)行速度快的優(yōu)點(diǎn)。
成圖過(guò)程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)
5.1 斷面圖中縱比例尺的切換。為方便設(shè)計(jì),斷面圖中縱比例尺要求1:100和1:200兩種,由于項(xiàng)目測(cè)量范圍為山區(qū),高程起伏比較大,在規(guī)定的圖幅中不能將斷面線完整的展會(huì)到圖中,因此要求根據(jù)具體情況變換縱斷面的縱比例標(biāo)注,即換擋,在本項(xiàng)目程途中,通過(guò)程序計(jì)算需要換擋的位置,改變標(biāo)尺其實(shí)標(biāo)注,解決了這一問(wèn)題
5.2 保證中線拐點(diǎn)的正確和順序。因?yàn)槊糠鶊D要求1km,里程通過(guò)第一個(gè)拐點(diǎn)不斷累積計(jì)算,因此每一拐點(diǎn)的坐標(biāo)和順序都不能有任何差錯(cuò),否則會(huì)對(duì)以后的每幅圖都有影響,所以要求內(nèi)業(yè)人員進(jìn)行認(rèn)真校核,以保證中線拐點(diǎn)坐標(biāo)的正確性。
總結(jié)
6.1 部分成圖工序安排不合理。
由于時(shí)間倉(cāng)促、經(jīng)驗(yàn)不足,部分成圖工序安排不合理。通過(guò)本次成圖,總結(jié)了成圖流程,保證在今后的類似工作中縮短成圖時(shí)間。
6.2 自編程序不能保證成圖過(guò)程中全部進(jìn)行程序處理,部分環(huán)節(jié)需要內(nèi)業(yè)成圖人員自己編輯,操作。增加了內(nèi)業(yè)工作量,爭(zhēng)取在日后完善程序,減輕內(nèi)業(yè)工作量,同時(shí)減少成圖人員在操作過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤幾率。
參考文獻(xiàn)
GB 50026—2007 工程測(cè)量規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2008.
梁雪春,崔洪斌,吳義忠.AutoCAD實(shí)用教程[M].北京:人民郵電出版社,1998.
謝剛生,鄒時(shí)林.?dāng)?shù)字化成圖原理與實(shí)踐[M].西安:西安地圖出版社,2000.
【關(guān)鍵詞】地形圖測(cè)量;測(cè)量工作流程;GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用
目前,測(cè)繪技術(shù)在很多行業(yè)和領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。而隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,測(cè)繪行業(yè)的技術(shù)手段也在不斷更新,例如地形圖圖測(cè)量方面,從最初的大平板測(cè)圖到后來(lái)的經(jīng)緯儀測(cè)繪,再到全站儀測(cè)繪,以及目前的GPS測(cè)繪。測(cè)量效率和精確度也越來(lái)越高。隨著GPS軟硬件的不斷發(fā)展和穩(wěn)定,GPS RTK技術(shù)越來(lái)越成熟并開(kāi)始被廣泛的應(yīng)用于地形圖測(cè)量工作當(dāng)中。GPS RTK定位技術(shù)的應(yīng)用有效的彌補(bǔ)了以往數(shù)字化測(cè)量中站點(diǎn)控制范圍的局限性,如果與全站儀協(xié)同作業(yè),還能在進(jìn)一步提高測(cè)量精度和效率的同時(shí)免去布設(shè)控制網(wǎng)的麻煩,最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、保證質(zhì)量、減少誤差、提高效率的目的。本文主要圍繞GPS RTK定位技術(shù)對(duì)地形圖測(cè)量工作的流程進(jìn)行分析。
1 GPS RTK技術(shù)的工作原理
RTK是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)(Real Time Kinematic)的簡(jiǎn)稱,在利用其進(jìn)行地形圖的測(cè)量時(shí),先要在已知點(diǎn)位置設(shè)置一臺(tái)GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站,再將基準(zhǔn)站的坐標(biāo)、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)、高程等數(shù)據(jù)輸入GPS控制簿,同時(shí)設(shè)置最少一臺(tái)的GPS接收機(jī)作為流動(dòng)站。在測(cè)量過(guò)程中,基準(zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接受衛(wèi)星信號(hào),但基準(zhǔn)站在接收到衛(wèi)星信號(hào)后會(huì)將其轉(zhuǎn)發(fā)給流動(dòng)站,流動(dòng)站通過(guò)GPS控制簿對(duì)這兩種
信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)差分、平差運(yùn)算,最終得到流動(dòng)站自身的坐標(biāo)、高程等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。與此同時(shí),流動(dòng)站還會(huì)將所得到數(shù)據(jù)的精確度與預(yù)設(shè)的精確度指標(biāo)進(jìn)行比對(duì),一旦所測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度達(dá)到了預(yù)設(shè)值,設(shè)備就會(huì)自動(dòng)提示測(cè)量人員是否接受該測(cè)量成果,當(dāng)測(cè)量人員選擇接受后,設(shè)備會(huì)將所獲得的各類數(shù)據(jù)計(jì)入數(shù)據(jù)庫(kù)中,該點(diǎn)的測(cè)量工作至此全部完成。
2 利用GPS進(jìn)行地形圖測(cè)量的工作內(nèi)容
2.1 測(cè)量前的內(nèi)業(yè)資料準(zhǔn)備及輸入
一般來(lái)說(shuō),地形圖測(cè)量工作環(huán)境多為空曠的城外或農(nóng)村,人口密度不大,且周圍沒(méi)有會(huì)對(duì)GPS信號(hào)產(chǎn)生干擾的無(wú)線電發(fā)射塔或高大建筑物。因此,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)踏勘的工作有時(shí)候基本在室內(nèi)完成。通過(guò)查詢地形圖紙及本地的控制網(wǎng)坐標(biāo)及水準(zhǔn)點(diǎn)后,在取得了相關(guān)平面及高程的資料后,測(cè)量人員首先通過(guò)內(nèi)業(yè)和外業(yè)點(diǎn)校正來(lái)得出其轉(zhuǎn)換關(guān)系,并將其輸入流動(dòng)站設(shè)備當(dāng)中。同時(shí)還對(duì)控制點(diǎn)的水準(zhǔn)高程及靜態(tài)平面的誤差進(jìn)行校核,以便將其控制在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍之內(nèi)。這樣,可以省去很多在外業(yè)的前期準(zhǔn)備工作。為提高外業(yè)實(shí)地測(cè)量工作效率起到很好的作用,并能夠避免因手誤輸入基本數(shù)據(jù)而造成的測(cè)量誤差。
2.2 主站及移動(dòng)站應(yīng)注意的問(wèn)題
采用GPS RTK技術(shù)進(jìn)行地形圖的測(cè)量不需要像以往那樣布設(shè)測(cè)量控制網(wǎng),因此測(cè)量人員工作的第一步就是通過(guò)GPS靜態(tài)聯(lián)測(cè)國(guó)家點(diǎn)來(lái)進(jìn)行測(cè)量區(qū)域控制點(diǎn)的設(shè)置,在這一過(guò)程中,控制點(diǎn)或者叫GPS主站要盡可能的設(shè)置在地勢(shì)相對(duì)較高、周圍高大建筑物和遮擋物較少、有利于接受和發(fā)送衛(wèi)星信號(hào)的地方。同時(shí),還要注意避免無(wú)線電發(fā)射塔的電磁波干擾以及大面積水域所帶來(lái)的多路徑效應(yīng)的影響。測(cè)量區(qū)域內(nèi)的控制點(diǎn)或者叫移動(dòng)站位置要均勻分布,測(cè)距應(yīng)根據(jù)要求的比例確定。不可漏測(cè),若遇地形變化地段,應(yīng)進(jìn)行加細(xì)測(cè)量。確保所測(cè)的點(diǎn)可以真實(shí)、詳盡的描述出地形的真實(shí)情況。為后期的內(nèi)業(yè)成圖做好數(shù)據(jù)支持準(zhǔn)備。另外,對(duì)于提高測(cè)量效率和精度都有益的幾個(gè)問(wèn)題需要注意:
2.2.1 測(cè)量前,測(cè)量者尤其是進(jìn)行移動(dòng)測(cè)量的人員首先要熟悉GPS手簿,避免因手生而影響進(jìn)度或誤操作。
2.2.2 測(cè)量過(guò)程中,不可能總是衛(wèi)星信號(hào)極強(qiáng),偶爾出現(xiàn)信號(hào)弱的情況時(shí),不忙盲目繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量,而是要根據(jù)手簿屏幕中的提示,隨時(shí)觀察精度的變化,直到精度滿足測(cè)量要求時(shí),才可以進(jìn)行下一點(diǎn)的測(cè)量。
2.2.3 測(cè)量外業(yè)工作完成一個(gè)階段后,要及時(shí)存檔數(shù)據(jù)資料,避免因漏存檔而造成重復(fù)工作量的發(fā)生。
2.3 數(shù)據(jù)采集
GPS儀器在地形圖測(cè)量工作中應(yīng)用比較廣泛,不過(guò),也有與全站儀結(jié)合型式。一般來(lái)說(shuō),RTK與全站儀結(jié)合進(jìn)行碎部點(diǎn)測(cè)量主要包括兩個(gè)步驟,分別為利用RTK對(duì)圖根控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量和利用全站儀進(jìn)行碎部測(cè)量。
2.3.1 利用RTK對(duì)圖根控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量
在利用RTK對(duì)圖根控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量時(shí),需要借助全站儀進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集,因此碎部點(diǎn)與測(cè)站點(diǎn)之間必須要保證相互通視,在測(cè)區(qū)內(nèi)要注意增加一定的圖根控制點(diǎn)。另外,在測(cè)量前必須要注意輸入能夠正確求解的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù),并在高級(jí)測(cè)量點(diǎn)上進(jìn)行高程和坐標(biāo)校核后方可正式進(jìn)行測(cè)量工作。
2.3.2 利用全站儀進(jìn)行碎部測(cè)量
首先要在測(cè)站點(diǎn)上架設(shè)好全站儀,在將其定向后開(kāi)始觀測(cè)放置在碎部點(diǎn)上的棱鏡,得到距離、豎直角、方向等的觀測(cè)值并將其記錄在全站儀內(nèi)存或電子簿當(dāng)中。若工作地點(diǎn)位于野外,那么在對(duì)碎部點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)之前還要注意提前繪制工作草圖,以確保數(shù)字成圖的質(zhì)量。在工作草圖中,要注意標(biāo)明地形要素和碎部點(diǎn)的連接關(guān)系,并根據(jù)碎部點(diǎn)的實(shí)際情況通過(guò)人機(jī)交互的方式連接碎部點(diǎn),最終生成圖形。
2.3.3 利用RTK進(jìn)行碎部點(diǎn)的測(cè)量
若測(cè)區(qū)比較開(kāi)闊,則可直接采用RTK模式進(jìn)行碎部點(diǎn)的測(cè)量,其作業(yè)流程大致為:?jiǎn)?dòng)流動(dòng)站,開(kāi)始測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù),在完成定點(diǎn)校正工作后RTK接收機(jī)即可得出所需的三維坐標(biāo)地形點(diǎn),同時(shí)輸入全部的特征編碼、制工作草圖,以便在進(jìn)行內(nèi)業(yè)修圖時(shí)檢測(cè)編碼輸入的正確性。
2.4 成圖
成圖主要包括對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的下載和內(nèi)業(yè)成圖。根據(jù)外業(yè)所繪制的工作草圖及有關(guān)記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)的編輯、生成以及等高線的修正。在繪制等高線時(shí),測(cè)量人員首先通過(guò)相關(guān)軟件(目前應(yīng)用較多的為南方測(cè)繪系統(tǒng)CASS軟件)自動(dòng)生成等高線,再通過(guò)人工修正等方式對(duì)等高線進(jìn)行修整。
2.5 實(shí)地檢查和測(cè)量精度分析
當(dāng)全部的外業(yè)和內(nèi)業(yè)工作都結(jié)束后,即可進(jìn)行對(duì)測(cè)區(qū)的實(shí)地檢查。檢查內(nèi)容首先是點(diǎn)位的精度,方法是通過(guò)全站儀對(duì)相鄰已知點(diǎn)的距離進(jìn)行測(cè)量,再將其與已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,其誤差應(yīng)小于有關(guān)規(guī)范的要求。其次是要對(duì)地形、地物進(jìn)行檢查,對(duì)于在工作中漏檢的地物要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè),另外還要注意對(duì)那些比較特殊的地物間的連接關(guān)系進(jìn)行全面、認(rèn)真的檢查,確保地形點(diǎn)與所繪制工作草圖的等高線相一致。
3 結(jié)語(yǔ)
正確、合理的利用GPS配合全站儀的測(cè)量方式,能夠有效提高地形圖測(cè)量工作的精度和效率,在工作中需要重點(diǎn)注意以下幾個(gè)方面:
3.1 RTK基準(zhǔn)站應(yīng)盡量設(shè)置在那些地勢(shì)相對(duì)較高、周圍高大建筑物較少、通視條件好、遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源、遠(yuǎn)離大面積水域的地方,以便更好的接收和轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)、避免的電磁波干擾和多路徑效應(yīng)的影響,從而更好的滿足整個(gè)測(cè)區(qū)RTK的測(cè)量需要。
3.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的選擇是否合理直接關(guān)系到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此在利用RTK對(duì)圖根點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量之前,必須要準(zhǔn)確的輸入本測(cè)區(qū)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。利用RTK進(jìn)行圖根控制點(diǎn)的布設(shè),不僅能夠有效提高作業(yè)速度,還能最大程度的避免常規(guī)圖根控制中的誤差積累,從而提高測(cè)量精度。
3.3 若測(cè)區(qū)較為開(kāi)闊,可直接利用RTK定位技術(shù)進(jìn)行地形圖的測(cè)量;若測(cè)區(qū)無(wú)法很好的接受衛(wèi)星信號(hào),那么就應(yīng)利用全站儀對(duì)碎部點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。
參考文獻(xiàn):
[1]王耀強(qiáng)、葛岱峰.測(cè)量學(xué)[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,2010.4
[2]趙同龍.測(cè)量學(xué)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010.1
[3]潘松慶.現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)[M].鄭州:黃河水利出版社,2008.6
關(guān)鍵詞:地形圖;測(cè)繪;數(shù)字化測(cè)圖
1引言
地形圖能客觀形象地反映地面的實(shí)際情況,并能在其上量取數(shù)據(jù),獲取資料,方便設(shè)計(jì)和應(yīng)用,特別是大比例尺地形圖是進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)資料。所以在測(cè)繪過(guò)程中要十分重視其準(zhǔn)確性和精確性,才能保證日后以此為依據(jù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)科學(xué)合理。
2碎部測(cè)量技術(shù)
2.1碎步測(cè)量工作前的準(zhǔn)備工作
控制測(cè)量結(jié)束后,就可根據(jù)圖根控制點(diǎn)測(cè)定地物、地貌特征點(diǎn)的平面位置和高程,并按規(guī)定的比例尺和符號(hào)繪成地形圖。測(cè)圖前,除做好儀器、工具及資料的準(zhǔn)備工作外,還應(yīng)著重做好測(cè)圖板的準(zhǔn)備工作。他包括圖紙的準(zhǔn)備、繪制坐標(biāo)網(wǎng)格及展繪控制點(diǎn)等工作。
2.1.1圖紙準(zhǔn)備
為了保證測(cè)圖的質(zhì)量,應(yīng)選用質(zhì)地較好的圖紙。對(duì)于臨時(shí)性的測(cè)圖,可把圖紙直接固定在圖板上進(jìn)行測(cè)繪;對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的地形圖,為了減少圖紙變形,應(yīng)將圖紙裱糊在鋅板、鋁板或膠合板上?,F(xiàn)在各測(cè)繪部門大多采用聚酯薄膜,其厚度為0.07~0.1mm,表面經(jīng)打毛后,便可代替圖紙用來(lái)測(cè)圖。聚酯薄膜具有透明度好、伸縮性小、不怕潮濕、牢固耐用等優(yōu)點(diǎn)。如果表面不清潔,還可用清水洗滌,并可直接在底圖上著墨曬藍(lán)圖。但聚酯薄膜有易燃、易折和老化等缺點(diǎn),所以在使用過(guò)程中要注意圖紙的防火防折。
2.1.2繪制坐標(biāo)網(wǎng)格
為了準(zhǔn)確地將圖根控制點(diǎn)展繪在圖紙上,首先要在圖紙上精確地繪制10cm×10cm的直角坐標(biāo)格網(wǎng)。繪制坐標(biāo)網(wǎng)可用坐標(biāo)儀或坐標(biāo)格網(wǎng)尺等專用儀器工具。
2.1.3展繪控制點(diǎn)
展點(diǎn)前,要按圖的分幅位置,將坐標(biāo)格網(wǎng)線的坐標(biāo)值注在相應(yīng)格網(wǎng)邊線的外側(cè)。展點(diǎn)時(shí),先要根據(jù)控制點(diǎn)的坐標(biāo),確定所在的方格。將圖幅所有控制點(diǎn)展繪在圖紙上,并在點(diǎn)的右側(cè)以分?jǐn)?shù)形式注明點(diǎn)號(hào)及高程。最后用三角尺量出各相鄰控制點(diǎn)之間的距離,與相應(yīng)的實(shí)地距離比較,其差值不應(yīng)超過(guò)圖上0.3mm。
2.2碎步測(cè)量方法
2.2.1碎部點(diǎn)的選擇
碎部點(diǎn)應(yīng)選地物、地貌的特征點(diǎn)。對(duì)于地物,碎部點(diǎn)應(yīng)選在地物輪廓線的方向變化處,如房角點(diǎn)、道路轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)、河岸線轉(zhuǎn)彎點(diǎn)以及獨(dú)立地物的中心點(diǎn)等。連接這些特征點(diǎn),便得到與實(shí)地相似的地物形狀。由于地物形狀不規(guī)則,一般規(guī)定是主要地物凸凹部分在圖上大于0.4m均應(yīng)表示出來(lái),小于0.4m時(shí),可用直線連接。對(duì)于地貌來(lái)說(shuō),碎部點(diǎn)應(yīng)選擇在最能反映地貌特征的山脊線、山谷線等地性線上,如山頂、山脊、山腳等坡度變化及方向變化等地方。根據(jù)這些特征點(diǎn)的高程勾繪等高線,即可將地貌在圖上表示出來(lái)。
2.2.2全站儀數(shù)字化測(cè)圖
碎步點(diǎn)的測(cè)量方法有很多,但利用全站儀能同時(shí)測(cè)定距離、角度、高差,提供待測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo),而且將儀器野外采集的數(shù)據(jù),結(jié)合計(jì)算機(jī)、繪圖儀以及相應(yīng)軟件,還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)圖。根據(jù)結(jié)合電子設(shè)備的不同,全站儀數(shù)字化測(cè)圖主要有全站儀結(jié)合電子平板模式;直接利用全站儀內(nèi)存模式;全站儀加電子手簿或高性能掌上電腦模式。
①全站儀結(jié)合電子平板模式
全站儀結(jié)合電子平板模式是以便攜式電腦作為電子平板,通過(guò)通訊線直接與全站儀通訊,記錄數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)成圖。因此,這種方式具有圖形直觀、準(zhǔn)確性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),即使在地形復(fù)雜地區(qū),也可現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪成圖。目前這種模式的開(kāi)發(fā)與研究相對(duì)比較完善,由于便攜式電腦性能和測(cè)繪人員綜合素質(zhì)不斷提高,因此它也符合今后的發(fā)展趨勢(shì)。
②直接利用全站儀內(nèi)存模式
這種模式使用全站儀內(nèi)存或自己帶記憶卡,把野外測(cè)得的數(shù)據(jù),通過(guò)一定的編碼方式,直接記錄,同時(shí)野外現(xiàn)場(chǎng)繪制復(fù)雜地形草圖,供室內(nèi)成圖時(shí)參考對(duì)照。因此,它操作過(guò)程簡(jiǎn)單,無(wú)需附帶其他電子設(shè)備;對(duì)野外觀測(cè)數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ),糾錯(cuò)能力強(qiáng),可進(jìn)行內(nèi)業(yè)糾錯(cuò)處理。隨著全站儀存儲(chǔ)能力的不斷增強(qiáng),此方法進(jìn)行小面積地形測(cè)量時(shí),具有一定的靈活性。
③全站儀加電子手簿或高性能掌上電腦模式
全站儀加電子手簿或高性能掌上電腦模式是通過(guò)通訊線將全站儀與電子手簿或掌上電腦相連,把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在電子手簿或便攜式電腦上,同時(shí)可以進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的屬性操作,并繪制現(xiàn)場(chǎng)草圖。內(nèi)業(yè)時(shí)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,進(jìn)行成圖處理。它攜帶方便,掌上電腦采用圖形界面交互系統(tǒng),可以對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的編輯,隨著掌上電腦處理能力的不斷增強(qiáng),這種方法預(yù)計(jì)會(huì)在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。
2.2.3全站儀數(shù)字測(cè)圖過(guò)程。
全站儀數(shù)字化測(cè)圖,主要分為準(zhǔn)備工作、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出等五個(gè)階段。現(xiàn)在我以實(shí)際生產(chǎn)中普遍采用的全站儀加電子手簿測(cè)圖模式,從數(shù)據(jù)采集到成圖輸出全過(guò)程為例,介紹全站儀數(shù)字化測(cè)圖的基本過(guò)程。
①野外碎部點(diǎn)采集
一般用“解算法”進(jìn)行碎部點(diǎn)測(cè)量采集,用電子手簿記錄三維坐標(biāo)及其繪圖信息。既要記錄測(cè)站參數(shù)、距離、水平角和豎直角的碎部點(diǎn)位置信息,還要記錄編碼、點(diǎn)號(hào)、連接點(diǎn)和連接線四種信息,在采集碎部點(diǎn)時(shí)要及時(shí)繪制觀測(cè)草圖。
②數(shù)據(jù)傳輸
用數(shù)據(jù)通訊線連接電子手簿和計(jì)算機(jī),把野外觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,每次觀測(cè)的數(shù)據(jù)都要及時(shí)傳輸,以免數(shù)據(jù)丟失。
③數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)計(jì)算。數(shù)據(jù)處理是對(duì)野外采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,檢查可能出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤;把野外采集到的數(shù)據(jù)編碼,轉(zhuǎn)化成繪圖系統(tǒng)所需的編碼格式。數(shù)據(jù)計(jì)算是針對(duì)地貌關(guān)系的,當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后,就會(huì)自動(dòng)生成平面圖形、建立圖形文件、繪制等高線。
④圖形處理與成圖輸出
編輯、整理經(jīng)數(shù)據(jù)處理后所生成的圖形數(shù)據(jù)文件,對(duì)照外業(yè)草圖,修改整飾新生成的地形圖,補(bǔ)測(cè)重測(cè)存在漏測(cè)或測(cè)錯(cuò)的地方。然后加注高程、注記等,進(jìn)行圖幅整飾,最后成圖輸出。
⑤數(shù)據(jù)編碼
野外數(shù)據(jù)采集,僅測(cè)定碎步點(diǎn)的位置并不能滿足計(jì)算機(jī)自動(dòng)成圖的需要,必將所測(cè)地物點(diǎn)的連接關(guān)系和地物類別(或地物屬性)等繪圖信息記錄下來(lái),并按一定的編碼格式記錄數(shù)據(jù)。
編碼根據(jù)GB/T 14804—93《1:500、1:1000:、1:2000地形圖要素分類與代碼》進(jìn)行,地形信息的編碼由4部分組成;大類碼、小類碼、一級(jí)代碼、二級(jí)代碼,分別用一位十進(jìn)制數(shù)字順序排列。第一大類碼是測(cè)量控制點(diǎn),又分平面控制點(diǎn)、高程控制點(diǎn)、GPS點(diǎn)和其他控制點(diǎn)四個(gè)小類碼,編碼分別為11、12、13和14。小類碼又分若干一級(jí)代碼,一級(jí)代碼又分若干二級(jí)代碼。如小三角點(diǎn)是第3個(gè)一級(jí)代碼,5秒小三角點(diǎn)是第一個(gè)二級(jí)代碼,則小三角點(diǎn)的編碼是113,5秒小三角點(diǎn)的編碼是1132。野外觀測(cè)過(guò)程中,除了要記錄測(cè)站參數(shù)、距離、水平角和豎直角等觀測(cè)量外,還要記錄地物點(diǎn)連接關(guān)系信息編碼。
關(guān)鍵 :數(shù)字化地形圖;規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量;精度
中圖分類號(hào):P217文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1數(shù)字化地形圖概述
數(shù)字化地形圖是地形信息的表達(dá)方式之一,它是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,測(cè)繪儀器的電子化、自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)在測(cè)繪行業(yè)的應(yīng)用,以及各種測(cè)繪軟件的開(kāi)發(fā),導(dǎo)致了大比例尺解析成圖到數(shù)字化成圖的轉(zhuǎn)化。而這一轉(zhuǎn)化也為整個(gè)測(cè)繪和地理信息行業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)新的變革。正是由于數(shù)字化地形圖比傳統(tǒng)的解析圖有許多優(yōu)越性,所以它可以被廣泛應(yīng)用在各種工程建設(shè)中。它給我們帶來(lái)的不僅是工作上的方便,更重要的是生產(chǎn)效率的提高。它為基礎(chǔ)地理信息向GIS(地理信息系統(tǒng))的轉(zhuǎn)化創(chuàng)造了捷徑,也為各種工程建設(shè)的實(shí)施提供了有力的保障。
目前數(shù)字化地形圖的測(cè)繪有兩種方法。一種是利用已有的解析地形圖通過(guò)掃描儀掃描后在計(jì)算機(jī)上跟蹤數(shù)字化,或直接用數(shù)字化儀配合計(jì)算機(jī)跟蹤數(shù)字化成圖。另一種是用全站儀配電子記錄器在野外直接采集數(shù)據(jù),然后在室內(nèi)計(jì)算機(jī)上成圖。正是由于數(shù)字化地形圖能在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行管理,所以它的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)就從
這方面體現(xiàn)出來(lái)。如:可以方便地變換地圖比例尺,可以方便地進(jìn)行編輯、查詢工作,信息分圖層存儲(chǔ)可以方便地實(shí)現(xiàn)海量信息的存儲(chǔ)、管理和系統(tǒng)查詢等。
數(shù)字化地形圖是紙制地圖的數(shù)字存在和數(shù)字表現(xiàn)形式,是在一定坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi),具有確定坐標(biāo)和屬性的地面要素和現(xiàn)象的離散數(shù)據(jù),在計(jì)算機(jī)可識(shí)別存儲(chǔ)介質(zhì)上的有序集合。其主要特點(diǎn)為:
(1)地形圖經(jīng)縮放編輯后,可形成任意比例尺可視圖,對(duì)地形地物的表現(xiàn)形式更加豐富直觀,可按不同類別分層存放、顯不和查看。
(2)數(shù)字化地形圖便于管理和更新,通過(guò)不同層次存儲(chǔ)不同的底圖要素,根據(jù)用戶需求提取有用信息和內(nèi)容,組合、編制不同用途的各種地圖
產(chǎn)品。
(3)修測(cè)十分方便,在Autocad環(huán)境下,可對(duì)基礎(chǔ)圖內(nèi)容實(shí)行特殊配置進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改,并可縮短成圖時(shí)間,大大提高工作效率。
2影響數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)精度的主要因素
數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)是自動(dòng)制圖、建立地圖數(shù)據(jù)庫(kù)和地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)源。而數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)處理又是一項(xiàng)十分重要的基礎(chǔ)性工作,處理的好壞直接關(guān)系自動(dòng)制圖、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)和地理信息系統(tǒng)中地理基礎(chǔ)信息的精度和可信度。
數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)的精度受多種因素的影響,其主要影響因素有:
(1)數(shù)字化地形圖定向的影響,使數(shù)字化數(shù)據(jù)不可能是投影坐標(biāo)系中的數(shù)據(jù),
(2)原圖存在誤差,特別是紙張變形產(chǎn)生的誤差,使數(shù)字化數(shù)據(jù)經(jīng)變換后不可避免地存在誤差,
(3)數(shù)字化過(guò)程中也不可避免地存在誤差,這主要是讀數(shù)、操作和儀器本身都可能產(chǎn)生誤差,影響數(shù)字化數(shù)據(jù)的精度。
3規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量概述
建設(shè)工程規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量包括驗(yàn)線測(cè)量和竣工測(cè)量?jī)蓚€(gè)階段,驗(yàn)線測(cè)量又包括灰線驗(yàn)線和±0驗(yàn)線測(cè)量?jī)蓚€(gè)階段,每個(gè)階段的項(xiàng)目完成后,需要提交的基本資料一般包括:外業(yè)測(cè)算手簿(極坐標(biāo)手簿),外業(yè)草圖(平面及立面圖),測(cè)量成果表,雙極點(diǎn)的坐標(biāo)平均值表格以及為了滿足信息化管理需要的其他信息數(shù)據(jù)。
規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量工作包括的驗(yàn)線測(cè)量是建筑物基礎(chǔ)工程測(cè)量階段,分別在建筑物釘樁后和室外地坪成形階段進(jìn)行的測(cè)量工作,而竣工測(cè)量是在建筑物竣工后所進(jìn)行的一項(xiàng)城市規(guī)劃實(shí)施管理階段的測(cè)量工作,竣工測(cè)量成果是城市規(guī)劃行政主管部門進(jìn)行建筑規(guī)劃竣工驗(yàn)收的主要依據(jù),具有權(quán)威性和法律意義。建筑工程規(guī)劃竣工測(cè)量必須由城市規(guī)劃行政主管部門授權(quán),具有相應(yīng)測(cè)量資質(zhì)測(cè)繪單位負(fù)責(zé)具體實(shí)施。由于竣工測(cè)量成果具有一定法律意義,因此,要求竣工測(cè)量成果的錯(cuò)誤率為零,外業(yè)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理以及質(zhì)量檢查都必須嚴(yán)密、準(zhǔn)確、細(xì)致,以便更好的完成規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量任務(wù)。
規(guī)劃放線是指測(cè)繪單位依據(jù)規(guī)劃主管部門審批過(guò)的紅線圖、總平面圖、《建設(shè)工程規(guī)劃許可證》及附圖、附件以及施工圖進(jìn)行實(shí)地放線的工作,這項(xiàng)工作不但要將設(shè)計(jì)坐標(biāo)放到實(shí)地上,滿足城市規(guī)劃條件要求,還要保證建筑物本身的幾何關(guān)系。雖然網(wǎng)絡(luò)RTK單點(diǎn)定位精度較高,但對(duì)于短距離內(nèi)多點(diǎn)間的相對(duì)精度無(wú)法保障。因施工單位對(duì)建筑的圖形精度要求較高,對(duì)于單棟建筑,一般采用GPS釘出建筑物長(zhǎng)邊,再用全站儀進(jìn)行邊長(zhǎng)檢驗(yàn)并做圖形撥釘,然后用GPS檢驗(yàn)坐標(biāo)。
對(duì)于相鄰的樓群放線,為保證各樓之間的相對(duì)精度,則宜使用GPS做控制點(diǎn),對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行邊角歸化擬合后,使用全站儀置于同一控制點(diǎn)上進(jìn)行釘樁,并對(duì)各建筑進(jìn)行圖形和邊長(zhǎng)檢驗(yàn),使用GPS進(jìn)行坐標(biāo)檢驗(yàn)的方法。
規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量包括驗(yàn)線測(cè)量(灰線驗(yàn)線、正負(fù)零驗(yàn)線)和竣工測(cè)量,這兩項(xiàng)工作都是為了滿足城市規(guī)劃監(jiān)督要求,為規(guī)劃執(zhí)法部門提供建筑的位置信息,一般測(cè)量建筑物外輪廓角時(shí),可現(xiàn)場(chǎng)采用網(wǎng)絡(luò)RTK,如無(wú)反射型全站儀進(jìn)行測(cè)量,條件具備時(shí)也可以在建筑物角點(diǎn)上直接使用網(wǎng)絡(luò)RTK進(jìn)行測(cè)量。
4 1:500數(shù)字化地形的基本精度要求
4.1 控制測(cè)量精度要求
(1)二級(jí)導(dǎo)線中最弱點(diǎn)相對(duì)于起算點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不得大于±5cm。
(2)各等水準(zhǔn)網(wǎng)中最弱點(diǎn)的高程中誤差相對(duì)于起算點(diǎn)不得大于±2cm。
(3)圖根點(diǎn)相對(duì)于圖根起算點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不得大于±5cm,高程中誤差不得大于測(cè)圖基本等高距的 1/10。
4.2 數(shù)字地形圖的精度
(1)界址點(diǎn)的精度分三級(jí),各級(jí)界址點(diǎn)相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的點(diǎn)位誤差和間距超過(guò) 50m 的相鄰界址點(diǎn)間的間距誤差不超過(guò)表1的規(guī)定;
表 1 界址點(diǎn)相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的點(diǎn)位誤差要求
精度界址點(diǎn)等級(jí) 界址點(diǎn)相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差和相鄰界址點(diǎn)間的間距誤差限差
中誤差 限差
一級(jí) ±2cm ±4cm
二級(jí) ±5cm ±10cm
三級(jí) ±10cm ±20cm
間距未超過(guò) 50m 的界址點(diǎn)的間距誤差限差不應(yīng)超過(guò):
ΔD=±(mj+0.02mjD)
mj―――相應(yīng)等級(jí)界址點(diǎn)規(guī)定的點(diǎn)位中誤差,單位 m;
D―――相鄰界址點(diǎn)間的距離,單位 m
ΔD―――界址點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算的邊長(zhǎng)與實(shí)量邊長(zhǎng)比較的限差,單位 m。
圖上地物點(diǎn)相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不超過(guò)圖上±0.5mm,相鄰地物點(diǎn)之間的間距中誤差不超過(guò)圖上±0.4mm。
(2)高程注記點(diǎn)及等高線插求點(diǎn)相對(duì)于鄰近圖根點(diǎn)的高程中誤差:平地不得大于基本等高距的 1/3,丘陵地不得大于基本等高距的 1/2,山地不得大于基本等高距的 2/3。
(3)隱蔽或特殊困難地區(qū)界址點(diǎn),地物點(diǎn)點(diǎn)位中誤差和高程中誤差可按相應(yīng)規(guī)定值放寬 50%。
(4)地物點(diǎn)相對(duì)于鄰近圖根控制點(diǎn)的平面位置中誤差應(yīng)≤±10cm,相鄰地物點(diǎn)的間距中誤差應(yīng)≤±10cm。
(5)極坐標(biāo)法測(cè)定的碎部點(diǎn)數(shù)占總點(diǎn)數(shù)的比例應(yīng)大于 98%,采用極坐標(biāo)法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí),每個(gè)測(cè)站上必須觀測(cè)一個(gè)已知點(diǎn)作為起始方向,同時(shí)觀測(cè)另一已知點(diǎn)的方向值和距離計(jì)算坐標(biāo)值作檢查。極坐標(biāo)法測(cè)定地物點(diǎn)坐標(biāo)時(shí),水平角施測(cè)半測(cè)回,平距測(cè)定一次。
(6)測(cè)站點(diǎn)至地物點(diǎn)的距離應(yīng)不大于本站定向邊的長(zhǎng)度,且距離最長(zhǎng)不得超過(guò) 150m。
(7)當(dāng)自由導(dǎo)線的點(diǎn)數(shù)在 2 點(diǎn)以下(包括 2 點(diǎn))時(shí),可以不往返觀測(cè)。
由于測(cè)區(qū)內(nèi)地勢(shì)較平坦,可以不采用等高線表示地貌,只按圖上每隔 4~6m 布設(shè)高程注記點(diǎn)即可。而市區(qū)水準(zhǔn)點(diǎn)密度較高,平均間隔為 2~3km,高程施測(cè)采用傳統(tǒng)的幾何水準(zhǔn)法即可。
5 數(shù)字化地形測(cè)圖精度分析
數(shù)字化地形測(cè)圖包括以下幾個(gè)過(guò)程:
(1)采集地形、地籍?dāng)?shù)據(jù):利用全站儀進(jìn)行野外數(shù)字化測(cè)圖。
(2)生成圖件:利用上述技術(shù)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?PC機(jī),用 SV300 數(shù)字測(cè)圖軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、成圖顯示,再經(jīng)過(guò)編輯、修改,生成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的地形圖、地籍圖。
(3)建立數(shù)據(jù)庫(kù):最后將地形數(shù)據(jù)和地形圖分類建立數(shù)據(jù)庫(kù),并用數(shù)控繪圖儀或打印機(jī)完成圖件和相關(guān)數(shù)據(jù)的輸出。
使用全站儀,采用極坐標(biāo)方法進(jìn)行三維碎部點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)量,方法是將全站儀安置在測(cè)站點(diǎn),選擇儀器上的三維坐標(biāo)測(cè)量模式,輸入測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)(xA,yA,HA),設(shè)儀器高為 i,棱鏡高為v,瞄準(zhǔn)定向點(diǎn)進(jìn)行后視定向并檢查,然后照準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn) P 上的棱鏡,按坐標(biāo)測(cè)量鍵,儀器就利用自帶程序計(jì)算并顯示目標(biāo)點(diǎn) P的三維坐標(biāo)值(xp,yp,Hp),下面分析全站儀極坐標(biāo)法測(cè)量的精度。
xp= xA+Ssinαcosβ (1)yp= xA+Ssinαsinβ(2)Hp=HA+Scosα+i-ν (3)
式中:S 為斜距、α為天頂距、β為坐標(biāo)方位角。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:GPS-RTK 控制測(cè)量 精度
中圖分類號(hào):TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2017)01(b)-0061-02
隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的快速發(fā)展,人們對(duì)快速高精度位置信息的需求也日益強(qiáng)烈。而目前使用最為廣泛的快速高精度定位技術(shù)就是RTK(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位:Real Time Kinematic),RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于使用了GPS的載波相位觀測(cè)量,并利用參考站和移動(dòng)站之間觀測(cè)誤差的空間相關(guān)性,通過(guò)差分的方式除去移動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)中的大部分誤差,從而實(shí)現(xiàn)高精度(分米甚至厘米級(jí)) 的定位。它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖以及各種控制測(cè)量帶來(lái)了新曙光,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
1 RTK概論
1.1 RTK的工作原理
RTK是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量,它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的厘米級(jí)精度的三維定位結(jié)果。RTK定位測(cè)量通常是由一個(gè)基準(zhǔn)站和一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)站組成,接收機(jī)之間建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信。開(kāi)始作業(yè)時(shí),流動(dòng)站首先依次在兩個(gè)或兩個(gè)以上已知點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量,通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理,得到流動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間的高精度GPS基線向量。同時(shí),利用已知點(diǎn)之間GPS基線向量(間接基線)及已知坐標(biāo)數(shù)據(jù),求得GPS三維基線向量轉(zhuǎn)換到當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系統(tǒng)三維基線向量的轉(zhuǎn)換參數(shù),以及基準(zhǔn)點(diǎn)的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo),這個(gè)過(guò)程稱為初始化。初始化完成后即可開(kāi)始測(cè)量。流動(dòng)站到待測(cè)點(diǎn)上,通過(guò)與基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)差分處理,求得基準(zhǔn)站到流動(dòng)站的高精度的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系統(tǒng)三維坐標(biāo)差。
1.2 RTK測(cè)量系統(tǒng)的組成
RTK測(cè)量系統(tǒng)一般由以下3個(gè)部分組成:GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由基準(zhǔn)站的發(fā)射電臺(tái)與流動(dòng)站的接收電臺(tái)組成,它是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的關(guān)鍵設(shè)備。其基本組成至少需要一個(gè)基準(zhǔn)站和一個(gè)流動(dòng)站。
2 RTK測(cè)量實(shí)例
2.1 測(cè)區(qū)范圍概況
測(cè)區(qū)位于賀州市某區(qū),面積約為6 km2。測(cè)區(qū)多為居民區(qū)和工廠,西邊較少部分臨山??傮w上測(cè)區(qū)地勢(shì)較為平坦,建筑物平均高度較低,海拔1 900~2 000 m左右。測(cè)區(qū)共有4個(gè)街區(qū),上百家大小單位,近7個(gè)村莊。在進(jìn)行測(cè)量工作前,收集測(cè)區(qū)相應(yīng)的資料。收集到測(cè)區(qū)范圍內(nèi)及其周邊41個(gè)I級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)成果(高程為三等水準(zhǔn)成果)。在該次測(cè)繪工作中平面采用2004昆明坐標(biāo)系,高程采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn),采用的主要儀器設(shè)備主要有雙頻trimble 5800 GPS-RTK、徠卡TS06全站儀3臺(tái)、筆記本電腦6臺(tái)等。
2.2 RTK測(cè)量的具體步驟
采用賀州市獨(dú)立坐標(biāo)系CORS網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量的具體步驟如下。
2.2.1 流動(dòng)站設(shè)置
一個(gè)流動(dòng)站只需一名測(cè)量員通過(guò)手簿進(jìn)行測(cè)量操作。連接好流動(dòng)站接收機(jī)、天線、測(cè)桿后,先進(jìn)行測(cè)量類型,電臺(tái)的配置,使其與基站無(wú)線電連接,輸入流動(dòng)站的天線高,輸入觀測(cè)時(shí)間、次數(shù),設(shè)置機(jī)內(nèi)精度,機(jī)內(nèi)精度指標(biāo)預(yù)設(shè)為點(diǎn)位中誤差±1.5 cm,高程中誤差±2.0 cm,PDOP
2.2.2 校正測(cè)量
由于基準(zhǔn)站設(shè)置于未知點(diǎn)上,因此,必須對(duì)已知點(diǎn)進(jìn)行校正測(cè)量,才能在手簿上求解出WGS-84坐標(biāo)與當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。校正點(diǎn)的數(shù)量視測(cè)區(qū)的大小而定,一般取3~6點(diǎn)為宜。在手簿中輸入校正點(diǎn)的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo),流動(dòng)站置于校正點(diǎn)上測(cè)量出該點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo),將所選的校正點(diǎn)逐一測(cè)量后,通過(guò)手簿上的點(diǎn)校正計(jì)算即可求解出轉(zhuǎn)換參數(shù)。點(diǎn)校正測(cè)量結(jié)束后,先在已知點(diǎn)上測(cè)量,檢查轉(zhuǎn)換參數(shù)無(wú)誤時(shí)才能進(jìn)行新的測(cè)量。
2.2.3 圖根點(diǎn)控制測(cè)量
圖根點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)該以點(diǎn)組的形式出現(xiàn),每組應(yīng)有2個(gè)或者3個(gè)兩兩通視的圖根點(diǎn)組成,以便于安置全站儀測(cè)量時(shí)定向和測(cè)站檢核,圖根點(diǎn)之間的距離應(yīng)隨點(diǎn)位而定,一般不超過(guò)100 m。圖根點(diǎn)測(cè)量時(shí)只需在測(cè)站上輸入點(diǎn)名、按提示測(cè)量存儲(chǔ),正常情況下,5 s即可結(jié)束一個(gè)點(diǎn)的觀測(cè)。該測(cè)區(qū)一共布設(shè)了287個(gè)圖根點(diǎn)。
2.3 精度分析
在整個(gè)測(cè)區(qū)約6 km2的范中,用GPS-RTK一共布設(shè)了287個(gè)圖根點(diǎn)。為了檢驗(yàn)RTK圖根點(diǎn)的實(shí)際精度,RTK測(cè)量結(jié)束后,用全站儀(徠卡TS06power 5)對(duì)部分相互通視的點(diǎn)實(shí)測(cè)檢查。
在進(jìn)行全站儀實(shí)測(cè)過(guò)程中,先邊長(zhǎng)檢查,用I級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)檢查RTK實(shí)測(cè)圖根點(diǎn),進(jìn)行邊長(zhǎng)復(fù)測(cè)檢查,其結(jié)果見(jiàn)表1所示。
除了對(duì)邊長(zhǎng)檢查外,還對(duì)部分圖根點(diǎn)與I級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè),再對(duì)RTK實(shí)測(cè)圖根點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè),對(duì)復(fù)測(cè)得到的坐標(biāo)與RTK實(shí)測(cè)圖根點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)反算邊長(zhǎng)、高差比較,得到點(diǎn)位置誤差最大誤差為4.1 cm,高程誤差最大為5.9 cm結(jié)果表明所測(cè)點(diǎn)精度良好。因此可以看出, RTK實(shí)測(cè)精度完全符合圖根測(cè)量的精度要求,而且RTK測(cè)量誤差分布均勻,不存在誤差積累問(wèn)題,結(jié)果見(jiàn)表所示。
3 結(jié)論
(1)RTK圖根控制測(cè)量與傳統(tǒng)的導(dǎo)線測(cè)量比較,RTK圖根控制測(cè)量自動(dòng)化程度高,實(shí)時(shí)提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的成果資料,無(wú)需數(shù)據(jù)后處理。(2)擁有在彼此不通視條件下遠(yuǎn)距離傳遞三維坐標(biāo)的優(yōu)勢(shì),定位精度高,數(shù)據(jù)安全可靠。(3)精度達(dá)到圖根點(diǎn)等級(jí)要求,而且誤差分布均勻,不存在誤差積累問(wèn)題。(4)GPS-RTK操作簡(jiǎn)單,作業(yè)速度快,勞動(dòng)強(qiáng)度低,節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用,提高了勞動(dòng)效率。綜上所述,GPS-RTK測(cè)量的精度完全能滿足圖根控制測(cè)量的要求,與傳統(tǒng)控制測(cè)量比較,GPS - RTK測(cè)量作業(yè)效率高,定位精度高,數(shù)據(jù)安全可靠,作業(yè)不受通視條件影響、單站測(cè)量控制范圍廣、操作簡(jiǎn)單,能有效地減少因地形復(fù)雜帶來(lái)的繁重工作量,顯現(xiàn)出RTK的作業(yè)優(yōu)勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1] 潘純建,蔣亞軍,張國(guó)權(quán).RTK技術(shù)在圖根控制測(cè)量中的應(yīng)用[J].地礦測(cè)繪,2007,23(1):30-32.