關(guān)于測(cè)繪中的精度與準(zhǔn)確度的相關(guān)研究

楊艷

摘要：測(cè)繪技術(shù)目的為獲得專業(yè)參數(shù)，要求獲得的數(shù)據(jù)具有高精度和準(zhǔn)確度。基于對(duì)當(dāng)前測(cè)繪工作中精度和準(zhǔn)確度保障問題成因的分析，本文提出了針對(duì)這類問題的解決方法，讓獲得的各類測(cè)量數(shù)據(jù)可以保證精度和準(zhǔn)確度。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪工作;數(shù)據(jù)精度;參數(shù)準(zhǔn)確度

在測(cè)繪工作中，包括借助GPS系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)等直接獲取的高空測(cè)量方法，同時(shí)也包括外業(yè)測(cè)量工作，獲得的結(jié)果需要具備水平面的測(cè)量信息和高程信息，從而生成三維數(shù)據(jù)圖像。無論是通過使用專業(yè)技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)還是最終形成的三維數(shù)據(jù)數(shù)字地圖，都需要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理工作提高參數(shù)的可使用價(jià)值。

1 測(cè)繪工作中精度和準(zhǔn)確度的保障問題

1.1 設(shè)備本身誤差

無論是何種設(shè)備，運(yùn)行過程都不可避免生成誤差，而設(shè)備類型和工作原理的差別，產(chǎn)生的誤差量也不同。比如對(duì)于GPS系統(tǒng)，雖然在該技術(shù)的使用過程會(huì)簡(jiǎn)化工作流程以提高效率，但是在高程測(cè)量方面數(shù)據(jù)精度嚴(yán)重不足，同時(shí)在水平數(shù)據(jù)獲得中也會(huì)產(chǎn)生1m以內(nèi)的誤差。對(duì)于水平測(cè)量?jī)x以及全站儀來說，使用過程會(huì)通過使用輔助設(shè)備獲得測(cè)量數(shù)據(jù)，在參數(shù)讀取、實(shí)際計(jì)算中也會(huì)形成一定量誤差，管理規(guī)范雖然要求產(chǎn)生的誤差在限定范圍內(nèi)可以允許，但是在一些情況下該誤差會(huì)順延到后續(xù)的數(shù)據(jù)處理過程，導(dǎo)致獲取的綜合數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生的偏差過高。

1.2 外業(yè)人員問題

外業(yè)工作一方面要求測(cè)量人員具備極高的從業(yè)素養(yǎng)，另一方面要可以抵御自然干擾，尤其是在沙漠公路、森林公路、森林建筑的測(cè)量過程，需要外業(yè)工作人員抵抗環(huán)境帶來的負(fù)面干擾。目前的問題在于，其一是在一些測(cè)量中外業(yè)工作人員未能考慮環(huán)境參數(shù)，其二是在外業(yè)工作過程對(duì)于人身安全保障工作的落實(shí)不到位，工作人員容易遭受環(huán)境的大程度影響，顯然不利于保障數(shù)據(jù)精度。

1.3 數(shù)據(jù)處理問題

數(shù)據(jù)處理工作要根據(jù)具體的技術(shù)技術(shù)參數(shù)獲得，以GPS系統(tǒng)為首的衛(wèi)星拍照系統(tǒng)和以水平儀和全站儀為首的外業(yè)測(cè)量過程，數(shù)據(jù)待處理方法自然不同。在GPS系統(tǒng)的測(cè)量原理中，數(shù)據(jù)的處理原理是對(duì)不同基線段中的某測(cè)量點(diǎn)的重復(fù)性計(jì)算，假設(shè)采用的測(cè)量基線段為j，被測(cè)量點(diǎn)為i，該點(diǎn)位的三維數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果表示為（xij，yij，zij），則GPS系統(tǒng)的計(jì)算方法方程如下：

其中σ代表的含義為在三維坐標(biāo)空間中該坐標(biāo)點(diǎn)的重復(fù)率，起到后續(xù)該基線上測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)的權(quán)重計(jì)算作用，在后續(xù)計(jì)算中對(duì)獲得的重復(fù)率取平方倒數(shù)即可視作形成的權(quán)重，分別和已經(jīng)計(jì)算獲得的坐標(biāo)計(jì)算結(jié)果相乘即可。對(duì)于水平儀或者全站儀，主要用于高程測(cè)量工作，其中水平儀的作用原理如下：

其中l(wèi)代表水平儀端口和標(biāo)桿的水平距離，a為水平線和標(biāo)桿底端點(diǎn)的夾角，通過計(jì)算分支線段中的高程參數(shù)和值，即可獲得高程數(shù)據(jù)。當(dāng)前的數(shù)據(jù)處理中，GPS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理問題主要是對(duì)于計(jì)算重復(fù)率設(shè)定中的基線段數(shù)據(jù)獲得精度不足，導(dǎo)致結(jié)果精度下降，而對(duì)于外業(yè)測(cè)量工作，則主要是設(shè)備使用中的反射點(diǎn)水平保持精度較低。

2 測(cè)繪工作中精度和準(zhǔn)確度的保障和升級(jí)方法

2.1 設(shè)備本身誤差調(diào)整

在測(cè)繪工作的落實(shí)中，當(dāng)前的常用設(shè)備類型有兩種，一種是以衛(wèi)星為載體的地面數(shù)據(jù)獲得設(shè)備，另一種是通過外業(yè)工作獲得的實(shí)際測(cè)量結(jié)果，其中前類設(shè)備本身存在的誤差不可通過硬件設(shè)施調(diào)整降低誤差量，需要在地面軟件系統(tǒng)的利用過程通過專業(yè)參數(shù)的合理配置達(dá)到目的，后類設(shè)備的誤差降低工作難度較小。

在衛(wèi)星測(cè)量系統(tǒng)的工作中，要通過對(duì)于操作軟件中各類參數(shù)的處理和分析從中選擇專業(yè)化的數(shù)據(jù)，以GPS系統(tǒng)為例，由于確定的重復(fù)率參數(shù)在后續(xù)的數(shù)據(jù)計(jì)算中發(fā)揮重要作用，所以要確保選擇數(shù)據(jù)的科學(xué)度?？紤]核算次數(shù)超過30次時(shí)，則獲得專業(yè)數(shù)據(jù)的速度已經(jīng)不能滿足電子地圖的構(gòu)造要求，而當(dāng)重復(fù)計(jì)算次數(shù)少于10次則誤差過大，從效率和精度雙方面考慮，最終選擇的計(jì)算次數(shù)區(qū)間為[18，26]。需要注意的是，GPS系統(tǒng)雖然可以在水平面上具有較高精度，但是高程測(cè)量的精度保持過程中，由于其算法和運(yùn)行原理的自身固有屬性限制程度較高，則實(shí)際的高程測(cè)量工作要通過外業(yè)測(cè)量完成。

在外業(yè)測(cè)量工作中，要充分考慮當(dāng)前采用設(shè)備是否可以適應(yīng)測(cè)量地點(diǎn)的環(huán)境影響，并且設(shè)備使用前檢查設(shè)備的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、使用次數(shù)以及目前已經(jīng)出現(xiàn)了的誤差量，發(fā)現(xiàn)不符合誤差控制指標(biāo)時(shí)該設(shè)備不可使用。

2.2 外業(yè)工作人員問題解決

在外業(yè)工作人員的問題處理中，一方面要提高工作人員的從業(yè)素養(yǎng)，另一方面需要做好外業(yè)工作人員的身體狀態(tài)保障，防止其無法承受自然環(huán)境導(dǎo)致身體素質(zhì)下降進(jìn)而造成決策能力、判斷力、數(shù)據(jù)讀取能力下降問題。

前項(xiàng)工作中，要根據(jù)外業(yè)測(cè)量區(qū)域的環(huán)境狀況派遣可以完成任務(wù)的人員，并分析其是否可以正確操作選用的設(shè)備。比如在某炎熱地區(qū)的公路工程施工中，要沿路基設(shè)立檢測(cè)標(biāo)桿，分析建設(shè)路基的直線段和曲線段是否符合指標(biāo)。采用的設(shè)備為光學(xué)測(cè)量設(shè)備，地面溫度過高情況下會(huì)導(dǎo)致光線路徑改變，外業(yè)作業(yè)系統(tǒng)要分析外派的工作人員是否可以根據(jù)地面溫度參數(shù)處理光線變化問題。

后項(xiàng)工作中則需要根據(jù)根據(jù)被測(cè)量區(qū)域的自然環(huán)境以及村落聚集情況等參數(shù)，科學(xué)選擇工作人員的裝備整修和休息區(qū)，一些環(huán)境較為艱苦的地區(qū)，可以提供專項(xiàng)資金讓測(cè)量人員雇傭引導(dǎo)員或馱畜，以提高對(duì)于人員的工作狀態(tài)保護(hù)水平。

2.3 數(shù)據(jù)處理過程工作規(guī)范

在數(shù)據(jù)的處理過程，初始數(shù)據(jù)不可對(duì)其進(jìn)行非專業(yè)化的處理，而是要根據(jù)與之搭配的軟件、運(yùn)行模式以及精度保障要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)的全面精確計(jì)算。比如對(duì)于GPS坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，需要在分析軟件中獲得相關(guān)平面數(shù)據(jù)，而在該測(cè)量點(diǎn)的高程測(cè)量之后，要將其輸入到電子地圖中，形成三維電子數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的搭配和銜接中，采用GIS技術(shù)建立高程信息和水平面信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，之后正確輸入構(gòu)造的地圖上即可。而若要將該數(shù)據(jù)應(yīng)用于工程項(xiàng)目管理，則要在坐標(biāo)數(shù)據(jù)上標(biāo)注允許的誤差區(qū)間。

3 結(jié)語

綜上所述，測(cè)繪工作的精度和準(zhǔn)確度保持的常見問題包括設(shè)備本身產(chǎn)生誤差、數(shù)據(jù)處理問題和測(cè)量工作人員問題等。設(shè)備本身誤差解決方法是根據(jù)設(shè)備類型與工作原理通過硬軟件系統(tǒng)管理降低誤差量。數(shù)據(jù)處理問題的處理方法是合理確定重復(fù)率的計(jì)算參數(shù)，并將最終結(jié)果在地圖上標(biāo)注。工作人員的問題解決方法是提高從業(yè)素養(yǎng)，并采取專業(yè)方法保障人員的生理指標(biāo)。

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