公路地形圖測繪方法研究

周燕

【摘要】隨著社會的不斷發(fā)展，人們在日常出行中，公路的重要性得到了更大的體現(xiàn)。對于交通建設(shè)部門來說，準(zhǔn)確的測繪公路地形具有十分重要的意義。公路地形測繪是對測繪儀器加以利用，采集公路勘測數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)的測繪方法中，主要利用全站儀對碎步點進行采集，從而實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的目的。隨著測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，在該領(lǐng)域當(dāng)中，主要應(yīng)用的公路測繪技術(shù)是GPS動態(tài)RTK技術(shù)。在各種測繪作業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，該技術(shù)都得到了十分廣泛的應(yīng)用。本文首先都全站儀測繪進行了介紹，然后分析了GPS-RTK測繪技術(shù)，進而對兩種技術(shù)進行了分析比較。

【關(guān)鍵詞】公路；地形圖；測繪方法

引言

隨著科技的發(fā)展，地形測繪技術(shù)得到了很大的進步。在大比例地形圖測繪當(dāng)中，平板白紙測圖、經(jīng)緯儀測圖等已由現(xiàn)在的全站儀配合繪草圖、全站儀配合測圖精靈等方法替代。相比于傳統(tǒng)的測繪方法，新的測繪方法在精度、技術(shù)等方面，都得到了較為顯著的提升。GPS-RTK技術(shù)在公路地形圖測繪中的應(yīng)用，還能夠使大比例地形圖的測繪精度、測繪效率得到提升。

1全站儀測繪技術(shù)

1.1工作流程

在測繪公路地形圖的時候，采用全站儀測繪技術(shù)，需要進行數(shù)據(jù)采集處理，圖形編輯輸出等工作。在數(shù)據(jù)采集當(dāng)中，需要對測繪地形圖所需要的各種相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行獲取，包括測繪實體的空間位置、屬性等方面的信息。在外業(yè)采集當(dāng)中，可以通過兩種不同的方式來進行操作。其一是在野外，將全站儀、計算機連接，將全站儀測量得出的數(shù)據(jù)，向其連接的計算機當(dāng)中進行實時傳遞，并對地理屬性等進行實地添加，從而直接形成地形圖。其二是利用全站儀在野外獲取數(shù)據(jù)，并在全站儀的內(nèi)存當(dāng)中，將得到的數(shù)據(jù)進行存儲，或是將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到掌上電腦當(dāng)中。最后將這些轉(zhuǎn)存的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計算機當(dāng)中，通過相應(yīng)的后期處理，得出最終的結(jié)果。

1.2測圖方法

在測圖過程中，首先建立平面控制坐標(biāo)系，該步驟需要在測量之前完成。在一般情況下，通常選擇大地坐標(biāo)系，從而在測區(qū)范圍內(nèi)，對各個等價的GPS點和國家三角點加以利用。如果測圖范圍當(dāng)中，不存在已知控制點可被利用，可以在測區(qū)建立獨立的平面直角坐標(biāo)系，將地球的正磁北為零度作為起始的方位角。在后續(xù)的采集數(shù)據(jù)過程當(dāng)中，基于地形圖的實際測繪范圍，選擇一個相應(yīng)的儀器設(shè)站點。該儀器設(shè)站點需要具有十分開闊的視線。這樣，才能夠在測圖范圍當(dāng)中，更好地觀察更多的觀測點。在確定設(shè)站點之后，要進行相應(yīng)的標(biāo)記。在設(shè)站點盡心全站儀的假設(shè)之后，將其連接到掌上電腦當(dāng)中，然后在采集數(shù)據(jù)的過程中可以應(yīng)用側(cè)圖精靈。在對地物和地貌進行采集的時候，往往要求具有不同的測點數(shù)，包括獨點、多點、帶狀等不同地物。所以，在實際采集點的時候，應(yīng)當(dāng)對這些不同的地物進行有效地區(qū)別和劃分。例如，在測房屋的時候，應(yīng)當(dāng)選擇三個以上的采集點，對獨點地物進行測量的時候，只需選擇一個點。應(yīng)當(dāng)采用不同的測尺應(yīng)用于不同的地物設(shè)置。如果在山林中，應(yīng)采用多采單點高程，如果在遮蔽處，應(yīng)采用微導(dǎo)功能。總的來說，在對特殊地物進行測量的過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)地物的實際情況進行采點，對其形狀變化，應(yīng)當(dāng)盡量控制，從而盡量將誤差降低。

2 GPS-RTK測繪技術(shù)

2.1RTK技術(shù)

在通常情況下，以往的測量繪圖需首先對測區(qū)繪圖控制點進行確定，然后在該點擺放全站儀或經(jīng)緯儀，測繪過程十分復(fù)雜。近年來，隨著全站儀的發(fā)展和更新，測量過程將更加復(fù)雜，在戶外測繪的過程中，需要將全站儀和電子手薄結(jié)合使用，共同編碼。隨著全新的電子測圖的研發(fā)和應(yīng)用，需要保持這些零碎的建立點和測量站點之間的通視，都需要很多人才能夠完成這些工作。因此，如果測量精度沒有達到要求，這些人還需要進行重新的測量，十分麻煩。而在運用了RTK技術(shù)之后，只需要一名工作人員就能夠完成相關(guān)的測繪流程，極大的節(jié)省了人力成本。

2.2測繪方法

在實際測繪過程當(dāng)中，RTK不但是一種實時動態(tài)在不相位差分技術(shù)，同時也能夠作為測量方法，應(yīng)用在定位系統(tǒng)當(dāng)中。在過去的測量當(dāng)中，需要通過動態(tài)時期、迅速靜止、靜止?fàn)顟B(tài)等時期的數(shù)據(jù)測量，才能夠進行實際的計算。通過傳統(tǒng)方法雖然能夠獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，但是其精確度只能勉強精確到厘米。在測量過程中，如果采用了RTK技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)直接在戶外進行測量。同時，其精確度能夠完全能夠輕松的達到厘米級別。在RTK技術(shù)當(dāng)中，一個主要的特點就是對載波相位動態(tài)實時差分方法的應(yīng)用，對于定位系統(tǒng)研究具有十分良好的推動作用。通過RTK技術(shù)描繪地形測量圖和工程放樣方式，能夠引導(dǎo)不同的測量方法不斷優(yōu)化革新。在應(yīng)用了RTK技術(shù)之后，極大的提升了測繪和測量的效率，同時對戶外測量的方法進行了簡化。在具體的操作當(dāng)中，測量員將基準(zhǔn)站架設(shè)在抑制坐標(biāo)的點位當(dāng)中，通過手持GPS流動站接收機和手持手簿，進行碎部點數(shù)據(jù)的采集。通過這種方式來測繪公路地形圖。

2.3RTK技術(shù)的優(yōu)勢

在普通的地形地勢下，RTK技術(shù)能夠在一次設(shè)站中就完成5千米半徑區(qū)域的測量，降低了控制點的數(shù)量和搬站的次數(shù)。應(yīng)用了RTK技術(shù)之后，能夠使定位精度得到極大的提升，同時消除誤差積累。RTK在其作業(yè)半徑當(dāng)中，能夠達到厘米界別的平面精度和高程精度。而且，RTK技術(shù)還能夠全天候的進行作業(yè)，在測量的兩點之間，并不需要實現(xiàn)物理上的通視，只需要能夠達到電磁波和對空的通視就可以。此外，RTK技術(shù)具有很高的集成化和自動化作業(yè)水平，對于各類測繪外業(yè)都能夠進行良好的應(yīng)用。在流動站，配備了高效的手持式手簿，其中包含有很多相關(guān)的軟件，能夠自動實現(xiàn)大多數(shù)的測繪功能，因而能夠有效地確保測繪作業(yè)精度的提高。

3兩種測繪方法的對比

在公路地形圖的測繪當(dāng)中，主要的測繪方法包括上文提到的全站儀測繪，以及GPS動態(tài)RTK測繪。在實際應(yīng)用中，這兩種技術(shù)分別具有不同的特點，因而適用于不同的環(huán)境當(dāng)中。在公路地形圖測繪中，如果采用了全站儀測繪的方式，就必須在兩點之間實現(xiàn)物理上的視線通視。對于觀測視線的長度，不能超出一定的限度。全站儀的搬站數(shù)量也要限定在一定的范圍之內(nèi)，否則可能會出現(xiàn)點位累積誤差增大的問題。全站儀在工作運行過程中，不會受到外界強輻射、天空衛(wèi)星狀況等因素的影響和干擾，具有較為廣泛的作業(yè)范圍。因此，全站儀公路地形圖測繪方法主要適用于城市樓層密布、山林地物較多的地區(qū)。

在公路地形圖測繪當(dāng)中，如果應(yīng)用RTK技術(shù)，則需要衛(wèi)星信號十分良好，同時，在天空上不應(yīng)具有障礙物，應(yīng)當(dāng)滿足開闊的要求在選擇施測點的時候，應(yīng)當(dāng)盡量避免強能量噪聲源和大面積積水。此外還應(yīng)當(dāng)盡量原理高壓線、大型金屬建筑物、無線電臺、電視信號發(fā)射塔、移動通信基站等位置。作業(yè)環(huán)境應(yīng)避免高溫，這是由于隨著氣溫的升高，電離層會更加活躍，從而使RTK的精度降低。不過，在一些具有強干擾源、建筑密布區(qū)、山林等地區(qū)，RTK技術(shù)并不適用。因此，應(yīng)當(dāng)在一些沒有強干擾源的地區(qū)、天空開闊地區(qū)、或平原地區(qū)使用。

4結(jié)束語

隨著社會的不斷發(fā)展，在當(dāng)前的城市建設(shè)當(dāng)中，公路具有不容忽視的重要作用。為了進一步提高公路建設(shè)的準(zhǔn)確性，使其能夠在城市發(fā)展和人們的日常生活中發(fā)揮出更加高效的作用，就需要對其進行準(zhǔn)確的地形測繪。在實際工作中，通常采用全站儀測繪和RTK測繪等技術(shù)來進行。要根據(jù)不同的實際情況選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，才能夠達到更為良好的測繪效果。

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