大比例尺數(shù)字化測圖中同步施測法的應用

■胡敏

（深圳市巖土綜合勘察設計有限公司 廣東深圳518116）

大比例尺數(shù)字化測圖中同步施測法的應用

■胡敏

（深圳市巖土綜合勘察設計有限公司 廣東深圳518116）

隨著科技的發(fā)展，技術的進步，數(shù)字化測繪技術也有了很大發(fā)展，工程測量工作非常嚴謹，這樣要求要對數(shù)字化測繪技術進行改革，對于數(shù)字化測繪儀器要不斷進行創(chuàng)新設計，使之能夠與科技發(fā)展相適應，以達到提高工程測量以及施工效率的目的。作為施工測量企業(yè)還要不斷引進先進的技術，要處理好投入以及工作質(zhì)量之間的關系，這樣才能夠保證在工程測量工作中能夠?qū)崿F(xiàn)測量工作的最高效率，不斷提升企業(yè)競爭力。本文對同步施測法在大比例尺數(shù)字化測圖中的應用進行了分析。

大比例尺數(shù)字化測圖同步施測法

以測繪科學技術的發(fā)展作為基礎，我國的測繪科學技術實現(xiàn)了轉(zhuǎn)化和跨越，測繪技術已經(jīng)完成了從傳統(tǒng)測繪技術向數(shù)字化測繪技術的轉(zhuǎn)變，我國的測繪科學技術一直在沿著信息化的道路向前走。不斷出現(xiàn)的新型儀器、設備以及新型技術和方法已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的測繪方法。現(xiàn)階段可以完成數(shù)字繪圖的方法有三種，分別為原圖數(shù)字化，將航測數(shù)字成圖以及地面的數(shù)字測圖，這三種方法中最基本的是地面數(shù)字測圖法。

數(shù)字化測繪技術在工程測量中得到了廣泛應用，使工程測量的效率大大提高，而且還保證了工程測量的準確性。利用全解析以及機器成圖的方法進行工程測量是利用數(shù)字化測繪技術進行工程測量的實質(zhì)，這種技術與傳統(tǒng)技術相比有著明顯優(yōu)勢和更好的發(fā)展前景。相信隨著我國工程測量領域的不斷開拓和發(fā)展，工程測量的測繪技術將不斷向?qū)崟r化、自動化和數(shù)字化的方向發(fā)展。

常規(guī)測量作業(yè)中，為了防止誤差的積累，提高測量的精度，遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的測量實施原則。同步施測法，即在測量外業(yè)中采取控制碎部測量同步進行，在測量內(nèi)業(yè)利用測量數(shù)據(jù)處理軟件得到相關測量成果。此種方法不僅滿足測量作業(yè)質(zhì)量要求，并且提高作業(yè)效率。

1　數(shù)字化測圖概述

在工程測量的實踐工作中應用了數(shù)字化測量以及繪圖技術，這種技術的應用就技術性而言，在客觀上依賴計算機輔助以及全解析原理來成圖。數(shù)字化測圖與傳統(tǒng)的測圖技術相比技術優(yōu)勢更明顯，并且在未來的發(fā)展空間會更廣，數(shù)字化測圖技術會在更多行業(yè)和領域應用。

數(shù)字化測圖和傳統(tǒng)測圖技術相比精度會更高，在進行外部數(shù)據(jù)采集的時候可以使用數(shù)字化測繪技術自動生成測繪地點的二維坐標，這樣自動保存人們所需要的測繪信息，測繪儀器的自動化可以在進行業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)的信息處理時對數(shù)據(jù)信息進行處理、保存以及傳輸，這樣可以使得數(shù)據(jù)失真問題降低，最終能夠保證業(yè)外測量的精度。數(shù)字化測繪技術的智能化以及自動化特點可以使原本復雜的步驟簡單化，使用最多的技術是人工制圖中的識別以及計算等模塊。使用數(shù)字化測繪技術能夠保證測繪的準確度，還可以使工作人員的負擔減輕。

2　常規(guī)大比例尺數(shù)字化測圖的缺陷

常規(guī)測量一般先進行控制測量，后進行碎部測量。整個測圖過程中，測量人員至少進入測區(qū)2次。第1次為選點和導線測量；第2次為碎部測量，這樣會增加作業(yè)時間和作業(yè)成本。在導線點要架設2次全站儀，第1次為導線的觀測，第2次為碎部點數(shù)據(jù)采集，這樣重復設站會引起對中誤差和定向觀測誤差。

3　 RTK測量技術

RTK的工作原理是需要使用一臺GPS作為接收器，要在載體上放置一個GPS接收機，GPS-RTK技術其實是實時載波相位查分的簡稱。GPS的基準站可以與流動站一起來接收衛(wèi)星的信號，其中基準站還可以對比其所得到的定位數(shù)據(jù)以及位置信息，這樣就可以得到GPS定位的差分改正值，通過在流動站中輸入所得到的差分值使得差分值在流動站中得以修正，最后得到較為精確的測量數(shù)據(jù)。一般來說采用相對定位技術的都是一些比較精密的GPS定位，這些精密的GPS定位使用的方法都是差分修正法，其中差分還可以分為三種不同類型，分別為偽距差分、坐標差分以及相位差分，文中所提到RTK技術采用的就是相位差分法。但是在實際的測量中衛(wèi)星有時候會出現(xiàn)軌道誤差以及時鐘誤差，這些因素都會對GPS的測量產(chǎn)生影響。這就要求在進行實際的工程測量實踐中應該使用的方法是雙查、差觀測值方程來進行定位解算，在進行計算之前需要確定未知數(shù)，我們將確定位置的步驟稱為動態(tài)定位的初始化。

一般來說RTK系統(tǒng)的基準站的組成部分主要有GPS接收機、衛(wèi)星接收天線以及無線電數(shù)據(jù)鏈接臺等幾部分。對比GPS定位測量值以及確定的定位信息進而得出GPS實際的相位差分修正值這是基站的主要作用，對比之后還要對輸入流動站的數(shù)據(jù)進行修正。在測量過程中我們要對基站與流動站之間的數(shù)據(jù)鏈接穩(wěn)定性進行關注，一般來說在進行大線作業(yè)時需要在周圍沒有遮擋的地方來放置，考慮到基準站設備之間存在著干擾我們應將GPS接受天線以及發(fā)射大線保持2m以上的距離，此外還有對通信線纜進行整齊擺放，這樣做主要是為了防止信號干擾。

4　碎步測量同步實施方案

4.1施工控制點選點與標識

一般來說在線行工程的沿線，考慮到工程建設在不同階段的需求，此外還要按照《設計書》的一些要求在施工控制點進行選點、埋石以及標識操作，并且還要對施工控制點進行分級。

4.2RTK參數(shù)設置與水準測量

我們應該在基準站覆蓋范圍內(nèi)，從線路的起點開始對流動站進行分區(qū)段，按照區(qū)段的順序依次向下安排，在對流動站進行分區(qū)段的過程中還要同步進行碎部測量。在進行作業(yè)的過程中需要保證的是RTK設置WGS-84地球橢球參數(shù)和當?shù)刂醒胱游缇€經(jīng)度一直不變。。不需要進行坐標以及高程的校正操作。如果選擇的高程起算點不合理的話，我們就要計算高程起算點和首級控制點之間的高差，這樣做主要是為了計算得出首級控制點用戶高程基準下的正常高高程。

4.3RTK數(shù)據(jù)采集

應該根據(jù)對流動站各個區(qū)段的不同技術要求在各級控制點以及碎部點上進行RTK數(shù)據(jù)的采集，主要采集的這些點三維坐標信息。

5　同步施測法的工作原理

圖1　碎部點計算示意圖

圖2　導線示意圖

導線（控制）與碎部測量數(shù)據(jù)采集過程中，所需觀測值均為轉(zhuǎn)折角、天頂距、斜距、儀器高、目標高，這就為控制測量與碎部測量同步進行提供了理論基礎，即測量外業(yè)中在導線點上進行導線數(shù)據(jù)和碎部點數(shù)據(jù)的同步采集和記錄，在測量內(nèi)業(yè)中利用已知點的數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)計算得到所需的成果。

6　同步施測法實際應用

實際應用工程為廣州市某地塊1:500數(shù)字地圖測量，其圖根導線示意圖如圖2所示。

6.1首級控制

隨著GPS技術的飛速進步和應用普及，利用多基站網(wǎng)絡RTK技術建立的連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務綜合系統(tǒng)（CORS）在城市測量中的作用已越來越重要。在圖2中，R1、R2、R3、R4為采用CORS技術布設的三級控制點。

6.2圖根導線測量和碎部點采集

采用同步施測法，在圖3中，依次在R2、D1、D2、D3、D4、D5、D6、R3上設站，在導線點上進行導線測量和碎部點數(shù)據(jù)采集記錄后，再進行遷站。

6.3數(shù)據(jù)處理和數(shù)字地形圖繪制

在內(nèi)業(yè)計算中，利用數(shù)據(jù)處理軟件識別導線控制數(shù)據(jù)和碎部數(shù)據(jù)，導線控制數(shù)據(jù)在利用CORS-RTK技術布設的R1、R2、R3、R4作為已知點的基礎上進行平差處理，計算出導線控制點的坐標。

7　總結(jié)

通過上文分析我們清楚了數(shù)字化測量技術的發(fā)展現(xiàn)狀以及數(shù)字化測圖方法常用的一些設備，還了解了GPS定位技術在數(shù)字化測圖中的應用。我們在進行實際的工程測量時需要熟練掌握各種測繪技術，并且要熟練運用各種方法進行工程的測量工作。除此之外，我們還要學習一些先進的測圖方法和測圖技巧，不斷提高自身的數(shù)字化測圖水平，以計算機技術作為依托，不斷提高數(shù)字化測圖中數(shù)據(jù)的準確性，保證工程測量的質(zhì)量，提高工程測量的工作效率，提升建筑企業(yè)的整體經(jīng)濟效益。

[1]朱喜麗.測繪工程質(zhì)量管理的必要性及措施 [J].民營科技,2013(03)15-17.

[2]潘正風、楊正堯、程效軍.數(shù)字測圖原理與方法 [M].武漢:武漢大學出版社,2004.

[3]文小岳、施永盛.大比例尺數(shù)字化測圖中圖根控制和數(shù)據(jù)采集一體化的有關問題探討 [J].測繪通報,2006(1):8-10.

[4]蒙家增.RTK測量技術在工程測量中的應用研究 [J].科技資訊,2010(02).

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-244-1