工程測(cè)量精度影響因素及控制探究

文/楊桂芳，湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇三隊(duì)

1 引言

測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度作為工程質(zhì)量評(píng)價(jià)的第一關(guān)，我們必須對(duì)影響測(cè)量精度的問題進(jìn)行有效的控制，才能提高數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。精度測(cè)量又被分為普通測(cè)量和特種測(cè)量，不同的測(cè)量對(duì)應(yīng)不同的項(xiàng)目工程。工程測(cè)量設(shè)計(jì)的范圍非常的廣泛，本文就選取幾種工程的測(cè)量進(jìn)行詳細(xì)的描述。

2 工程測(cè)量中精度的重要性

工程測(cè)量是工程施工建設(shè)的一項(xiàng)基本保障，主要是對(duì)實(shí)際施工地區(qū)的地理信息，項(xiàng)目設(shè)計(jì)的信息和環(huán)境信息的測(cè)量收集，這樣可以為后期的施工建設(shè)打下一個(gè)夯實(shí)的基礎(chǔ)。隨著工程建設(shè)復(fù)雜性的不斷加大，工程中涉及的實(shí)際數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度要求越來越高。提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精度可以保障工程的設(shè)計(jì)方案的合理性和實(shí)用性，在實(shí)際的建設(shè)過程中測(cè)量精度的控制也可以幫助提高施工質(zhì)量。

3 影響工程測(cè)量的主要因素

3.1 影響GPS技術(shù)的主要因素

全球定位系統(tǒng)GPS的測(cè)量主要是依靠遙感衛(wèi)星，來實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的數(shù)據(jù)測(cè)量的。由于該測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以不受環(huán)境和地理位置的限制，我們可以通過將衛(wèi)星數(shù)據(jù)的交換來測(cè)量出目標(biāo)的實(shí)際信息。但是GPS技術(shù)也不是對(duì)所有的項(xiàng)目都可以達(dá)到精準(zhǔn)測(cè)量的，對(duì)一些靜態(tài)的精度要求的測(cè)量GPS技術(shù)就愛莫能助了。其中在GPS技術(shù)測(cè)量的過程，空中的衛(wèi)星一般是數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)計(jì)好的，不會(huì)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤的問題，出現(xiàn)誤差的地方就是測(cè)量人員在對(duì)儀器的校正和儀器的擺放，首先儀器的測(cè)量精準(zhǔn)度沒有校正的話，測(cè)量的數(shù)據(jù)是存在一定的誤差的。其次就是工作人員對(duì)整平儀器和量取儀器沒有安裝到指定的位置，導(dǎo)致了在收集測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)了一定的偏差[1]。

3.2 影響地質(zhì)測(cè)量的主要因素

在地質(zhì)工程的數(shù)據(jù)測(cè)量中主要使用RTK技術(shù)，RTK技術(shù)主要是由GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)輸送和嵌入的軟件組合而成的一種全新的GP S定位系統(tǒng)。其中RTK技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差的主要原因有以下幾種：測(cè)量精度的控制主要是根據(jù)測(cè)量已知的三個(gè)公共位置點(diǎn)來確定數(shù)據(jù)的信息，同時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)中三個(gè)已知點(diǎn)的坐標(biāo)精度也在一定程度上影響著地質(zhì)測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度?；鶞?zhǔn)站的坐標(biāo)測(cè)量也可以通過RTK技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，但是基準(zhǔn)的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度較低的情況下，會(huì)在一定程度上影響流動(dòng)站獲得的信息，這樣反饋之后就會(huì)導(dǎo)致RTK定位系統(tǒng)測(cè)量的地質(zhì)數(shù)據(jù)的偏差，可以看出基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)測(cè)量精確度必須盡快的提高。在測(cè)量參考對(duì)象的選擇時(shí)，要遠(yuǎn)離發(fā)電站、無線電發(fā)射臺(tái)、飛機(jī)場(chǎng)、高壓變電站和大面積的水域等對(duì)無線信號(hào)有一定影響的建筑物或者自然環(huán)境，這樣可以盡量避免無線信息在傳輸過程中出現(xiàn)多路徑輸送的效應(yīng)出現(xiàn)，進(jìn)而影響到地質(zhì)數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)測(cè)量[2]。

3.3 影響土地測(cè)量的主要因素

在土地測(cè)量中主要有量邊測(cè)量、坐標(biāo)測(cè)量和土地面積測(cè)量三種方式，在進(jìn)行量邊測(cè)量時(shí)，直接采用設(shè)備測(cè)量土地的長(zhǎng)寬，就可以直接求出土地的面積。如果是正方形或者長(zhǎng)方行，那測(cè)量的精度是不會(huì)相差太大的。但如果是不規(guī)則的形狀，我們就可以將不規(guī)則的圖形分割成很多的三角形，這樣通過測(cè)量一個(gè)三角形的面積，就可以求出該不規(guī)則圖形的面積，為了減少誤差就要盡量將該圖形分割均勻，使得三角形可以填充完不規(guī)則圖形。

坐標(biāo)測(cè)量是一直常用的測(cè)量方式，我們將要測(cè)量土地的坐標(biāo)設(shè)定到同一平面內(nèi)，這樣通過對(duì)坐標(biāo)具體位置的測(cè)量就可以得出該快土地的面積。影響的因素就會(huì)選取坐標(biāo)時(shí)，參照物的位置會(huì)有一定的偏差，進(jìn)而影響測(cè)量的精準(zhǔn)度。

土地面積測(cè)量法是一種較為簡(jiǎn)單的方法，土地面積測(cè)量器就是可以使用儀器測(cè)量出每畝的面積，也被人稱之為測(cè)畝儀。讓測(cè)量人員拿著該儀器圍繞著被測(cè)土地繞一圈之后，儀器就會(huì)顯示該片區(qū)域的面積，這樣再將畝面積轉(zhuǎn)化為公頃就可以了，測(cè)量的誤差大約是2%左右的數(shù)據(jù)偏差。

4 提高測(cè)量精度的控制措施

4.1GPS技術(shù)的應(yīng)用控制

GPS技術(shù)的測(cè)量主要是應(yīng)對(duì)于一些測(cè)量范圍較大，而且測(cè)量區(qū)域內(nèi)地形復(fù)雜的項(xiàng)目。如在飛機(jī)場(chǎng)建設(shè)中對(duì)規(guī)劃的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量，要測(cè)量數(shù)5平方千米和跨度在4.6千米的規(guī)劃用地，有區(qū)域面積內(nèi)出現(xiàn)了各種的建筑、土堆、山體，不能利用儀器對(duì)該區(qū)域進(jìn)行有效的測(cè)量，勉強(qiáng)測(cè)量出現(xiàn)的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度也是不能達(dá)到測(cè)量的要求。為此我們就可以利用GPS技術(shù)來進(jìn)行對(duì)該區(qū)域的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。

首先就是對(duì)外圍基準(zhǔn)點(diǎn)的選擇和測(cè)試，在選擇外圍基準(zhǔn)點(diǎn)的時(shí)候要考慮到無限電的傳輸特性，不能出現(xiàn)過大的電磁信號(hào)的干擾，影響數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。要保證三個(gè)選取的已知點(diǎn)與衛(wèi)星的角度不能大于15度，三個(gè)已知點(diǎn)的交通要便利，以便對(duì)設(shè)備的及時(shí)修正。通過將所有的采集設(shè)備準(zhǔn)備就緒后，一般采集的時(shí)間在40分鐘左右，軟件信息傳輸?shù)臅r(shí)間就在十幾秒內(nèi)，我們通過靜態(tài)觀察設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。測(cè)量完成后我們需要將軟件傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行解算，將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)和實(shí)際的一些參數(shù)等等。再者就是提高GPS技術(shù)的精準(zhǔn)度，在測(cè)量之前要對(duì)所有去測(cè)量?jī)x器進(jìn)行數(shù)據(jù)的校對(duì)，設(shè)計(jì)好測(cè)量計(jì)劃，確認(rèn)測(cè)量人員的到位。在測(cè)量過程中盡量在中午時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，這個(gè)時(shí)間段內(nèi)衛(wèi)星的信號(hào)最強(qiáng)，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性有一定的保障，還有就是對(duì)測(cè)量技術(shù)人員專業(yè)水平的認(rèn)定，保證所有的施工人員都是嚴(yán)格按照測(cè)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。在對(duì)一些范圍過于大的如某片國(guó)家自然保護(hù)公園面積和地質(zhì)數(shù)據(jù)的測(cè)量，我們可以采取分區(qū)測(cè)量的方式，來提高區(qū)域內(nèi)測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，這樣可以間接的提高項(xiàng)目整體測(cè)量數(shù)據(jù)的精度[3]。

4.2 地質(zhì)測(cè)量的應(yīng)用控制

在選取測(cè)量目標(biāo)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際的情況來決定采取RTK技術(shù)測(cè)量是否可以達(dá)到最好的精度效果，對(duì)于一些樹林和山區(qū)的項(xiàng)目，R TK技術(shù)不能發(fā)揮出主要的優(yōu)勢(shì)，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的精度也沒有可靠的保障。

目前影響RTK測(cè)量數(shù)據(jù)精度的因素上文已經(jīng)講過，為了提高R TK技術(shù)的測(cè)量精準(zhǔn)性，我們?cè)谶x取基站時(shí)，要考慮到基站周邊沒有磁電的影響，地勢(shì)開闊交通便利，在搭建無線電發(fā)射器時(shí)，盡量讓發(fā)射器放置在較高的位置，這樣可以保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定，提高測(cè)量的精準(zhǔn)性。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)結(jié)合全站儀的輔助，來保障測(cè)量數(shù)據(jù)的貼切實(shí)際。

4.3 土地測(cè)量的應(yīng)用控制

在土地面積的測(cè)量中，關(guān)于提高測(cè)量精準(zhǔn)度的幾點(diǎn)建議。首先我們要對(duì)測(cè)量圖的面積進(jìn)行預(yù)估，根據(jù)預(yù)估的面積來選擇相應(yīng)的測(cè)量方式。在上文中說的測(cè)畝儀就可以應(yīng)用與面積較小的土地測(cè)量，這樣測(cè)量出的數(shù)據(jù)也可以達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。在就是對(duì)測(cè)量?jī)x器的校正，由于土地測(cè)量的儀器要經(jīng)常使用，并且實(shí)際施工的環(huán)境惡劣，難免測(cè)量?jī)x器出現(xiàn)偏差。還有就是選派專業(yè)的測(cè)量人員，不能出現(xiàn)一個(gè)實(shí)習(xí)測(cè)量人員就去進(jìn)行測(cè)量的情況出現(xiàn)，應(yīng)該有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的老員工帶領(lǐng)，這樣避免由于人為因素造成的測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差。還有就是對(duì)參照物的選擇，在選擇參照物的時(shí)候，要保障視野開闊沒有什么大型的土堆阻擋，這樣我們?cè)谝罁?jù)參考物測(cè)量該區(qū)域的坐標(biāo)的時(shí)候，不會(huì)出現(xiàn)太大的誤差。

5 結(jié)束語

綜上所述，我們了解了工程測(cè)量中的精度意義，并且對(duì)地質(zhì)測(cè)量、土地測(cè)量個(gè)GPS技術(shù)測(cè)量，三種不同領(lǐng)域測(cè)量過程中影響精度的主要因素，并且針對(duì)存在的影響因素，提出了提高測(cè)量精度的幾項(xiàng)措施。希望在以后的工程測(cè)量中能夠吸取過去的經(jīng)驗(yàn)，不斷提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，提高工程的質(zhì)量。