采用GPS.RTK及全站儀實(shí)施新農(nóng)村建設(shè)地形測量

摘要：結(jié)合我縣新農(nóng)村建設(shè)地形測量項(xiàng)目，闡述采用靜態(tài)GPS在精化大地水準(zhǔn)面基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)首級控制測量，RTK實(shí)時(shí)布測圖根，以及采用RTK輔以全站儀進(jìn)行地形數(shù)據(jù)采集的新型地形測量方法。

關(guān)鍵詞：采用GTS、RTK全站儀等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)新農(nóng)村地形測量

引言：《海峽西岸社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃綱要》中提出：要加強(qiáng)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施和人居環(huán)境建設(shè)，推進(jìn)建制村重組整合和中心村建設(shè)，要建設(shè)，先規(guī)劃，要規(guī)劃，先要有地形圖，由于村莊散落，控制點(diǎn)稀少，給新農(nóng)村地形測量帶來很大難度。

1、項(xiàng)目目標(biāo)

順昌縣總面積1985平方公里，轄雙溪街道辦事處一個(gè)，鄉(xiāng)(鎮(zhèn))十一個(gè)，散落的村莊還有118個(gè)，以前的村鎮(zhèn)規(guī)劃所用的地形圖都是指北針加小平板測繪，精度差，已不能用。新一輪的村鎮(zhèn)規(guī)劃就是要按照上級的布署，要高起點(diǎn)，高要求建設(shè)現(xiàn)代化新農(nóng)村。

測量項(xiàng)目目標(biāo)有：

1)利用C級GPS控制網(wǎng)點(diǎn)0014.0036.077P.078P在所測量的村、鎮(zhèn)建立D級GPS控制網(wǎng)。

2)按先鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，后村莊，急用先測的原則完成地形測量。

3)爭取“十一五”完成各鄉(xiāng)、鎮(zhèn)所在地及部分村莊地形圖。

4)力爭“十二五”全面完成新農(nóng)村地形測量工作，做到“一縣一圖，一鄉(xiāng)一圖，村村有圖”。

2、技術(shù)路線

以福建省C級GPS控制網(wǎng)點(diǎn)0014.0036，077P.078P為基礎(chǔ)(該成果屬1980西安坐標(biāo)系和85高程基準(zhǔn))。RTK實(shí)時(shí)測量圖地點(diǎn)三維坐標(biāo)，此時(shí)圖根點(diǎn)已無需和控制點(diǎn)角視，只要將機(jī)站架設(shè)在遠(yuǎn)離高壓線，電磁波干擾并且高而空曠的地方，流動(dòng)站通過天線設(shè)置或撥號接收基站發(fā)送的改正數(shù)和直接衛(wèi)星信號，便可很快測定待測圖根點(diǎn)坐標(biāo)，再利用RTK直接采集細(xì)部點(diǎn)坐標(biāo)，RTK采集不到的則采用全站儀全野外數(shù)字采集地物數(shù)據(jù)，達(dá)到快速完成新農(nóng)村地形測量。

3、新農(nóng)村地形測量的實(shí)施

3.1測區(qū)概述

測區(qū)位于福建省中部偏北。測區(qū)內(nèi)大部分為村鎮(zhèn)密集居民區(qū)。測區(qū)地形以低山丘陵為主，年平均氣溫18.5℃，年均降水量在1700mm左右，主要河流金溪、富屯溪，為閩江三大源之一。測區(qū)內(nèi)鷹廈鐵路、國道316、省道204和縣道構(gòu)成主要交通網(wǎng)絡(luò)，交通尚屬方便。

測區(qū)范圍：東經(jīng)117°29°～118°14°、北緯26°38°～27°12°，任務(wù)遍布順昌縣的洋口鎮(zhèn)、元坑鎮(zhèn)、大干鎮(zhèn)、埔上鎮(zhèn)、洋墩鄉(xiāng)、嵐下鄉(xiāng)、仁壽鎮(zhèn)、高洋鄉(xiāng)等8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)16個(gè)村(其中元坑鎮(zhèn)區(qū)4個(gè)村)；測圖面積為11.15km2。(其中元坑鎮(zhèn)區(qū)2.43km2)，測區(qū)共有1：1000自然圖幅計(jì)105幅(其中元坑鎮(zhèn)區(qū)16幅)。

3.2已有資料的利用

3.2.1

總參測繪局測制的1：5萬地形圖以及福建省測繪局測制的1：1萬地形圖作為本測區(qū)技術(shù)設(shè)計(jì)、控制點(diǎn)選埋、圖幅分幅及作業(yè)計(jì)劃參考。

3.2.2

測區(qū)內(nèi)的福建省C級GPS控制網(wǎng)點(diǎn)0014.0036、077P.078P，成果屬1980西安坐標(biāo)系、高斯一克呂格投影3。帶坐標(biāo)，中央子午線為117°，作為本測區(qū)平面控制起算。

3.2.3

福建省c級GPS控制網(wǎng)點(diǎn)0037、077P等點(diǎn)，高程成果屬1985國家高程基準(zhǔn)，作為本測區(qū)高程控制起算。

3.3作業(yè)依據(jù)和技術(shù)規(guī)定

3.3.1

《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》(GB／T 18314—2001)，以下簡稱《GPS規(guī)范》。

3.3.2

1999年中華人民共和國建設(shè)部頒布的《城市測量規(guī)范》(CjJ8—99)，以下簡稱《規(guī)范》。

3.3.3

國家技術(shù)監(jiān)督局1995年9月15日發(fā)布的《1：500、1：1000、1：2000地形圖圖式》(GB／T7929—1995)，以下簡稱《圖式》。

3.3.4

《福建省1：500、1：1000、1：2000基本比例尺數(shù)字地形圖測繪技術(shù)規(guī)定》，以下簡稱《規(guī)定》。

3.3.5

特別要求：地下光纜、農(nóng)村古樹名木及風(fēng)水林要表示。

3.4D級GPS平面控制測量

3.4.1

本測區(qū)根據(jù)實(shí)際情況，按照《規(guī)定》要求，布設(shè)D級GPS控制點(diǎn)作為本測區(qū)各行政村的首級測量控制網(wǎng)。D級GPS平面控制網(wǎng)，以福建省C級GPS控制網(wǎng)點(diǎn)0037、077P等為起算點(diǎn)，采用邊連接式進(jìn)行布設(shè)，元坑鎮(zhèn)區(qū)布設(shè)了6個(gè)D級GPS(YK01-YK06)，其余的以行政村為單位進(jìn)行布設(shè)，布設(shè)30個(gè)D級GPS控制點(diǎn)，大干村、口前村、謨武村等3個(gè)村莊較大，每個(gè)村布設(shè)4個(gè)D級GPS控制點(diǎn)，其余9個(gè)村每個(gè)村布設(shè)2個(gè)D級GPS控制點(diǎn)，D級點(diǎn)的點(diǎn)號為行政村漢語拼音首個(gè)字母加流水號表示，如：大干村(DG01、DG02)，將軍村(JJ01、JJ02)。

3.4.2

D級GPS控制點(diǎn)的選埋

D級GPS控制點(diǎn)均選埋在村莊水泥路上，采用“十”字樣的特制鉚釘作為中心標(biāo)志，埋設(shè)于水泥路面并用水泥澆灌堅(jiān)固，中心標(biāo)志四周加刻20cm×20cm邊框，并標(biāo)注點(diǎn)號。

3.4.3

外業(yè)觀測

D級GPS控制點(diǎn)外業(yè)使用6臺(tái)套GPS接收機(jī)：2臺(tái)TrimbID 5800(No：4345128526、No：4345128535)、2臺(tái)TrimbID 5700(No：0220280310、No：0220283952)、2臺(tái)TfimbID R8(No：4749142111、4750142524)進(jìn)行觀測，同步觀測的時(shí)間≥45min，衛(wèi)星高度角≥15。有效觀測衛(wèi)星數(shù)≥4顆，數(shù)據(jù)采樣間隔為15秒。外業(yè)操作及記錄均按《GPS規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行。

3.4.4

平差計(jì)算

D級GPS控制網(wǎng)內(nèi)業(yè)平差計(jì)算使用TrimbID隨機(jī)解算軟件TrimbID GDomatics OfficD進(jìn)行基線解算和網(wǎng)平差計(jì)算。元坑鎮(zhèn)區(qū)控制網(wǎng)共處理了16條基線，平差計(jì)算時(shí)首先先在WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)下進(jìn)行無約束平差，在確定的有效觀測量的基礎(chǔ)上，利用0037、077P等點(diǎn)的已知坐標(biāo)和高程進(jìn)行三維約束平差。經(jīng)平差計(jì)算，各控制網(wǎng)中GPS網(wǎng)邊長相對中誤差最大為1／1：96948，最小為1／3977128(允許為1／20000)，最大點(diǎn)位誤差為0.007m(允許為0.050m)，精度滿足《GPS規(guī)范》和設(shè)計(jì)要求。其它村進(jìn)行全網(wǎng)數(shù)據(jù)處理計(jì)算，共處理了110條基線，平差計(jì)算時(shí)首先先在WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)下進(jìn)行無約束平差，在確定的有效觀測量的基礎(chǔ)上，利用0037、077P等點(diǎn)的已知坐標(biāo)和高程進(jìn)行三維約束半差。經(jīng)平差計(jì)算，各控制網(wǎng)中GPS網(wǎng)邊長相對中誤差最大為1／23269，最小為1／2740825(允許為1／20000)，最大點(diǎn)位誤差為0.041m(允許為0.050m)，精度滿足《GPS規(guī)范》和設(shè)計(jì)要求。

3.5高程測量

該項(xiàng)目測區(qū)分散，測區(qū)高程按《規(guī)定》要求采用GPS擬合高程，D級GPS網(wǎng)采用0037、077P的己知高程進(jìn)行約束平差，求出各GPS點(diǎn)的擬合高程。

3.6地形測量

3.6.1

圖根點(diǎn)控制測量

(1)元坑鎮(zhèn)區(qū)圖根控制點(diǎn)是在D級GPS點(diǎn)YKO1-YK06的基礎(chǔ)上，采用全站儀對全測區(qū)進(jìn)行圖根加密，共施測了679個(gè)圖根導(dǎo)線點(diǎn)(其中圖根埋石點(diǎn)為23個(gè))。其余各個(gè)村的圖根控制點(diǎn)是在各個(gè)村D級GPS點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以村為單位，分別布設(shè)，共施測了902個(gè)圖根點(diǎn)(其中圖根埋石點(diǎn)為108個(gè))。

(2)全野外數(shù)字測圖施測的村莊圖根點(diǎn)的編號是以英文字母T加阿拉伯?dāng)?shù)字按流水編號，如：T1、T2、……。

(3)位于土質(zhì)地面的圖根點(diǎn)埋石點(diǎn)使用混凝土澆灌標(biāo)石予以埋設(shè)；位于水泥和瀝青路面的圖根點(diǎn)埋石點(diǎn)使用特制鉚釘作為中心標(biāo)志外加刻12cm×12cm的邊框予以埋設(shè)。

3.6.2地形測圖

(1)一般規(guī)定

本測區(qū)地形測圖比例尺為1：1000，基本等高距為1.0m。1：1000地形圖采用規(guī)格為50cm×50cm的正方形分幅，各村地形圖的編號為“鄉(xiāng)鎮(zhèn)名”+“村名”+流水號1、2、3……，編號連續(xù)，沒有跳號。(如：大歷鄉(xiāng)大歷村1)。

(2)數(shù)字化外業(yè)測圖

外業(yè)數(shù)掘采集時(shí)用全站儀采集地形、地物要素點(diǎn)，施測一級地物點(diǎn)的測站一般以控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，個(gè)別凹角和一些隱蔽性的角點(diǎn)采用其他交會(huì)方法進(jìn)行施測。外業(yè)采集的數(shù)據(jù)通訊到計(jì)算機(jī)進(jìn)行基本的機(jī)助成圖后輸出草圖到實(shí)地調(diào)注各圖形元素的屬性，內(nèi)業(yè)依據(jù)工作草圖在計(jì)算機(jī)上處理完成完善成果。

地形圖上各要素按照《圖式》規(guī)定執(zhí)行，測區(qū)烤煙房眾多，原則上烤煙房按簡單房屋表示，并加注(煙)，個(gè)別圖面地物地貌密集處沒有注記。數(shù)字地形圖圖層分層按照《規(guī)定》和《設(shè)計(jì)書》執(zhí)行。

3.7質(zhì)量保證措施：

3.7.1質(zhì)量監(jiān)控和一級檢查：

在作業(yè)過程中，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人和質(zhì)檢員根據(jù)技術(shù)要求對作業(yè)小組嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量和進(jìn)度監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)作業(yè)中的技術(shù)及質(zhì)量問題，并及時(shí)整改。作業(yè)小組成果自檢后及時(shí)提交分院一級檢查，分院同樣按照《數(shù)字測繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定和質(zhì)量評定》要求對成果進(jìn)行100％檢查，并反饋?zhàn)鳂I(yè)小組進(jìn)行修改。

3.7.2二級檢查：承擔(dān)項(xiàng)目的總工辦檢查

3.7.3三級檢查：由省質(zhì)檢站檢查

結(jié)束語

采用GPS、RTK，全站儀及內(nèi)業(yè)平差，成圖軟件等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立了全縣測量控制網(wǎng)，完成了有史以來第一張村、鎮(zhèn)地形圖，滿足新農(nóng)村的規(guī)劃建設(shè)，土地利用，建設(shè)項(xiàng)目的報(bào)批的需求，有著十分重要的意義。

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【作者簡介】：

范文成，生于1955年，男，大專學(xué)歷，工程測量專業(yè)、測繪工程師。

現(xiàn)任順昌縣國土資源局測繪管理所所長，長期從事測繪及測繪管理工作。