數(shù)字化測量及RTK在地形圖測量中的應(yīng)用

凌 翔韋 恕

（湖北省大冶有色金屬公司銅綠山礦，湖北 大冶435100）

0 引言

目前，隨著計算機軟硬件的快速發(fā)展和創(chuàng)新，數(shù)字化定位技術(shù)在地形圖測量中的應(yīng)用也越來越廣泛，這項技術(shù)的應(yīng)用改善了以往地形圖測量技術(shù)中控制測量站點范圍的局限性，提升了測量的精度和效率，可以實現(xiàn)各測量儀器間的優(yōu)勢互補，還可以大幅度的縮小誤差，同時更為地形圖測量質(zhì)量的提高創(chuàng)造了條件。

1 地形圖測量的方法和相關(guān)的技術(shù)要求

在地形圖開始測量之前，最先完成的應(yīng)該是比例尺的選擇，工程設(shè)計、規(guī)模大小和對工程運營管理的需要就是比例尺選擇的主要依據(jù)。通常情況下，在對工程測量的可行性進行研究和工程的總體規(guī)劃，以及場址的選擇和初步的設(shè)計都可以采用1：5000的比例尺。在可行性研究、初步設(shè)計、礦石總圖管理、對地質(zhì)災(zāi)害進行檢測評估的工作和對城鎮(zhèn)進行詳細的規(guī)劃工作中則可以采用1：2000的比例尺，而1：1000和1：500的比例尺通常會用在初步設(shè)計、施工圖紙的設(shè)計、城鎮(zhèn)總圖管理和竣工驗收的工作中采用。根據(jù)地形圖測量的實際需要選好測量的比例尺之后，就需要了解地形圖的分類狀況。

一般情況下，地形圖可以分為紙質(zhì)和數(shù)字兩種形式，具有信息載體、數(shù)學(xué)精度、測繪產(chǎn)品和工程應(yīng)用四個特征。其中，在確定地形圖的類型和圖上的等高距時，應(yīng)該將地面傾斜角α的大小作為依據(jù)。如果α小于3°，則表示地勢比較平坦;如果α大于等于3°，且小于10°，則表明這種地勢為丘陵;如果α大于等于10°，且小于25°，則表明這種地勢為山地;如果α大于等于25°，則表明這種地勢為高山。之后，就會根據(jù)這些地勢的特點，對一般地區(qū)、城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)、礦業(yè)區(qū)和水域進行地形圖的測量。

同時，地形圖的測量方法有很多，例如GPS－RTK技術(shù)測圖和數(shù)字化技術(shù)測圖等方法，還可以將多種方法結(jié)合起來使用。通常在進行地形圖的測量過程中都會需要一定的軟件技術(shù)支持。在選擇軟件技術(shù)的時候，需要根據(jù)工程測量的特點來進行選擇，要能保證測量的精確度符合規(guī)范的要求，并且軟件的功能要齊全，還需要具備操作簡單、界面友好和符號規(guī)范等特點。同時，軟件技術(shù)還要求對數(shù)據(jù)庫的處理和圖形輸出的格式一定要是使用頻率較高的。另外，軟件技術(shù)還要為測量工作提供用戶開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)共享等功能。

比例尺的大小、地形圖的類型、測量方法和軟件技術(shù)都確定之后，還需要經(jīng)過三道檢查才能夠進行測量工作，即內(nèi)業(yè)檢查、實地對照和實測檢查。在進行實測檢查時，工作量不能少于測圖工作的十分之一。檢查完成之后，需要對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和計算，所得的結(jié)果要符合規(guī)范要求。

2 數(shù)字化測量技術(shù)及RTK技術(shù)在地形圖測量中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地形圖測量技術(shù)也在不斷的進行創(chuàng)新。RTK測繪技術(shù)取代了傳統(tǒng)的地形圖測量技術(shù)，傳統(tǒng)的地形圖測量有控制測量和碎步測量，控制測量是通過設(shè)置平面或高程測量點作為地形圖測量的依據(jù)；碎步測量是指測繪地形、地物的工作?，F(xiàn)在在地形圖測量中應(yīng)用最多的是全站儀測量技術(shù)和數(shù)字化地形測量技術(shù)。

2.1 數(shù)字化測量技術(shù)

數(shù)字化地形圖測量技術(shù)系統(tǒng)主要由基準(zhǔn)站、流動站以及數(shù)據(jù)鏈共同組成。數(shù)字化地形圖測量技術(shù)也有很多的有點，運用數(shù)字化地形圖測量技術(shù)可以使測量結(jié)果和動態(tài)實時的顯示出來，將整個測量過程透明、直觀的反映出來；可以任意查看坐標(biāo)的定位精度，解決了其他地形圖測繪技術(shù)不能快速成圖、實時動態(tài)放樣的問題；運用數(shù)字化地形圖測量技術(shù)可以有效的減少外業(yè)作業(yè)時間；另外還具備不受作業(yè)時間的限制，且操作簡便、自動化水平非常的高，可以大幅度減少測量人員的工作量，已達到了智能化的標(biāo)準(zhǔn)。

運用數(shù)字化地形圖測量技術(shù)可以有效減少測圖所需的控制點數(shù)，改變了傳統(tǒng)的測量方式。只需一個人采集點位坐標(biāo)數(shù)據(jù)，將所采集到的數(shù)據(jù)傳到數(shù)字化軟件中，就可以生成各種比例尺的地形圖。因此數(shù)字化地形圖測量技術(shù)有效的減少了勞動量并大幅度的提高了測圖效率。

采用數(shù)字化地形圖測量技術(shù)進行測量作業(yè)的流程為：測量前應(yīng)做好測量所需相關(guān)資料的收集，包括測區(qū)內(nèi)已知的高等級控制點的收集。做好準(zhǔn)備工作后實施數(shù)字化地形圖測量工作，采集外業(yè)數(shù)據(jù)、整理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)，最后進行地形圖的精度分析。在地形圖測量中應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)測圖的結(jié)果不會受到人為因素的影響，因而出現(xiàn)測量誤差的概率就比較小。數(shù)字化的技術(shù)還可以對坐標(biāo)、距離、面積、方位等進行自動提取，因而數(shù)字化地形圖的繪制的精準(zhǔn)度極高。數(shù)字化地形圖也就更加規(guī)范、更加精確、更加美觀。

2.2 RTK技術(shù)

地形圖的測繪工作一般分為內(nèi)業(yè)和外業(yè)兩部分，所謂的外業(yè)指的是通過一些特定儀器的使用來獲取相關(guān)的野外數(shù)據(jù)，而內(nèi)業(yè)則是對于外業(yè)數(shù)據(jù)的一種處理并繪制出地形圖的一個過程。

在地形圖測繪中RTK具有較為廣闊的應(yīng)用空間。地形圖測繪地區(qū)會有較為密集的建筑物群，并且其交通也是比較繁忙的，在無線通信等方面也是比較復(fù)雜。在這種情況下僅僅依靠傳統(tǒng)的測量技術(shù)無法保證測量結(jié)果的進準(zhǔn)度，而這就為RTK技術(shù)的應(yīng)用提供了空間。將其與傳統(tǒng)測量技術(shù)有機結(jié)合，并且進行充分的調(diào)研和實驗，能夠有效的提高測量工作的效率并保證測量結(jié)果的精準(zhǔn)度。

具體測量工作中，先選擇精度比較好并且具可靠的城市基本控制網(wǎng)點來作為測量工作的基準(zhǔn)點，然后在該點進行一定的試驗，并且針對所使用的儀器來確定作業(yè)半徑，從而保證測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及所接收數(shù)據(jù)的清晰度，以此作為測量工作的參考數(shù)據(jù)，選擇城市區(qū)域內(nèi)的不同控制點，來完成測量和計算工作。在控制點的選擇上，應(yīng)該選擇一些較為開闊并且地勢比較高的控制點來建設(shè)基準(zhǔn)站，并且將流動基準(zhǔn)站控制在一定的范圍內(nèi)，并對測量的結(jié)果進行合理控制，從而使得RTK測量結(jié)果的精度能夠控制在厘米級減少各個點之間的誤差積累，滿足地形圖測繪對于精度的要求。

3 結(jié)語

隨著經(jīng)濟的進步,數(shù)字化測繪技術(shù)及GPS-RTK技術(shù)等的發(fā)展，工程地形圖測量技術(shù)將向更加科學(xué)和自動化的方向發(fā)展。一方面，人類社會的發(fā)展對工程地形圖測量學(xué)要求越來越高，工程地形圖測量的服務(wù)范圍不斷擴大;另一方面，現(xiàn)代科技新成就，為工程地形圖測量提供了新的工具和手段，從而推動了工程地形圖測繪的不斷發(fā)展。而工程地形圖測繪的發(fā)展又將直接在改善人們的生活環(huán)境、提高人們的生活質(zhì)量中發(fā)揮重要作用。

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