【摘要】：數(shù)字化地形測量現(xiàn)已成為城市開發(fā)、土地管理、礦山建設(shè)、工程規(guī)劃、農(nóng)田水利等方面的重要手段。隨著測繪技術(shù)的飛速發(fā)展， 全數(shù)字化地形測量模式逐步成熟并基本普及，這種模式正在替代而且必將完全替代傳統(tǒng)的大平板儀地形測量，成為地形測量的主流模式。

【關(guān)鍵字】：GPS技術(shù);測繪技術(shù);數(shù)字化地形測量

引言

測繪技術(shù)是一個很古老的學(xué)科。隨著歷史的改革，測繪技術(shù)已拓展成為一門龐大的、系統(tǒng)的多分支的學(xué)科。地形測量指的是測繪地形圖的作業(yè)。隨著市政規(guī)劃和工程建設(shè)的需要，地形測量的重要性日益提高，并受到了廣泛的關(guān)注和重視，近兩年來相關(guān)測繪技術(shù)的發(fā)展并先后應(yīng)用于地形測量，為地形測量的準(zhǔn)確性和科學(xué)性提供了保障，在此基礎(chǔ)上開展GPS技術(shù)數(shù)字化地形測量應(yīng)用研究對地形測量有著重要的意義。目前在我國，獲得數(shù)字地圖的主要方法有三種：原圖數(shù)字化、航測數(shù)字成圖、地面數(shù)字測圖。但不管哪種方法，其主要作業(yè)過程均為三個步驟：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及地形圖的數(shù)據(jù)輸出。

1數(shù)字化地形測量的簡單介紹

1.1數(shù)字化地形測量的儀器設(shè)備硬件條件

數(shù)字化地形測量的儀器設(shè)備從控制測量到成果成圖輸出大致需要GPS接收機(jī)、全站儀、計算機(jī)、繪圖儀以及與之相關(guān)的平差計算成圖軟件、數(shù)據(jù)傳輸、交換附件、通訊器材等。儀器設(shè)備配置水平較常規(guī)地形測量是一個質(zhì)的飛躍。

1.2數(shù)字化地形測量工作的人員素質(zhì)條件

數(shù)字化地形測量的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握測量專業(yè)技術(shù)、熟練掌握計算機(jī)及測繪軟件的應(yīng)用技術(shù)，這對測量人員的技術(shù)素質(zhì)提出了更高的要求。

1.3數(shù)字化地形測量的組織

數(shù)字化地形測量是工程施工與規(guī)劃的基礎(chǔ)，同時由于數(shù)字化地形測量需要較高的準(zhǔn)確性和精確性，因而需要良好的組織。

1.3.1測量工序

數(shù)字化地形測量的工序可概括為兩個環(huán)節(jié)：一是控制測量與計算機(jī)輔助平差計算;二是碎部數(shù)據(jù)采集與軟件編圖成圖。

1.3.2測量方案

數(shù)字化地形測量項目的作業(yè)方案根據(jù)儀器設(shè)備條件確定，儀器設(shè)備條件不同，作業(yè)方案變化各異。一般可選用靜態(tài)GPS網(wǎng)作基本控制，導(dǎo)線(網(wǎng))、動態(tài)GPS作加密控制,支導(dǎo)線(點(diǎn))補(bǔ)充測站點(diǎn)，全站儀、動態(tài)GPS碎部數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而計算機(jī)軟件機(jī)助成圖的作業(yè)方案。

1.3.3常規(guī)測量方法

在生產(chǎn)工序上,數(shù)字化地形測量不一定要遵守先控制、后測圖的原則,控制測量、碎部測圖可以同時進(jìn)行,甚至可以是先測圖后控制,只是后者需將碎部成圖以控制點(diǎn)為基準(zhǔn)借助成圖軟件進(jìn)行測站糾正。

1.3.4簡碼法數(shù)字化地形測量

簡碼法是數(shù)字化地形測量過程中，觀測員給每一個碎部測點(diǎn)賦于一個自定義編碼，并依據(jù)這種自定義編碼編圖成圖的一種數(shù)字化地形測量方法。其作業(yè)流程為：外業(yè)數(shù)據(jù)采集→內(nèi)業(yè)概略編圖→草圖外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪→內(nèi)業(yè)詳細(xì)編圖→外業(yè)巡回檢查→最終成果成圖。

1.3.5人員組織

數(shù)字化地形測量的一個作業(yè)組采用簡碼法時宜按一名技術(shù)員+一名測量工人編制,一個項目由多個作業(yè)組施工的宜專設(shè)一名核心技術(shù)人員負(fù)責(zé)質(zhì)量檢查、成果資料匯總、電腦維護(hù)等。

2.地形測量中常規(guī)測量方法的缺陷

2.1測量范圍不廣。一般性的借助人力或一般機(jī)械進(jìn)行測量的方法，由于其技術(shù)含量有限，操作起來不僅耗費(fèi)人力、物力，而且測量范圍有限。

2.2搜集到的用于路線測量控制的起算點(diǎn)間一般很難保證為同一測量系統(tǒng)，國測、軍測、城市控制點(diǎn)往往混雜一起，這就存在系統(tǒng)間的兼容性問題，如果用不兼容的起算點(diǎn)，勢必影響測量質(zhì)量。

2.3國家大地點(diǎn)破壞嚴(yán)重，影響測量作業(yè)。由于國家基礎(chǔ)控制點(diǎn)，大多為20世紀(jì)五六十年代完成，經(jīng)過30多年，有些點(diǎn)由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要被破壞，有些點(diǎn)則由于人們?nèi)狈χ�識遭人為破壞。在這些地區(qū)進(jìn)行路線測量作業(yè)，往往在50km以上均找不到導(dǎo)線的聯(lián)測點(diǎn)。這樣路線控制測量的質(zhì)量得不到保證。

2.4地面通視困難往往影響常規(guī)測量的實(shí)施。一般地形的控制點(diǎn)要求布設(shè)300m范圍內(nèi)。但由于通視的原因，這一條件難以滿足，甚至在大范圍密林、密灌及青紗帳地區(qū)，根本無法實(shí)施常規(guī)控制測量。

3.數(shù)字化地形測量的精度討論及影響

3.1控制點(diǎn)點(diǎn)位精度

如果控制點(diǎn)的平面誤差以本級控制點(diǎn)相對于上一級控制點(diǎn)點(diǎn)位中誤差小于圖上0.1毫米、高程中誤差小于1/10測圖基本等高距來衡量，即使是1:500地形測量，無論是GPS網(wǎng)還是導(dǎo)線網(wǎng)，控制點(diǎn)達(dá)到上述精度要求并不難。以支導(dǎo)線形式布設(shè)測站點(diǎn)時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用的儀器及成圖精度計算確定支導(dǎo)線最大長度及最大連續(xù)支站數(shù)。

3.2碎部點(diǎn)測繪

無論是用動態(tài)GPS、還是用全站儀進(jìn)行碎部測圖，就碎部點(diǎn)坐標(biāo)而言，其精度是保證的，而且有足夠的精度余量。用動態(tài)GPS進(jìn)行碎部測圖時，由于衛(wèi)星信號、天線外形影響，加之無法進(jìn)行偏心觀測，針對居民地和地物較多的大比例尺測區(qū)宜持保守態(tài)度。用全站儀采集碎部數(shù)據(jù)時應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用的儀器及成圖精度要求限制視線長度，對于大比例尺測圖必要時還須進(jìn)行偏心觀測。

3.3數(shù)字化地形測量的思考

作為地形測量模式的變革，數(shù)字化地形測量將在以下幾方面產(chǎn)生積極的影響：測繪單位儀器設(shè)備的更新改造;測繪技術(shù)人員繼續(xù)教育以及測繪專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的修訂完善;數(shù)字化地形測量工作的規(guī)范化;數(shù)字地形圖的精度討論及標(biāo)準(zhǔn)確定;數(shù)字化測量條件下測繪單位生產(chǎn)與技術(shù)管理討論。

4.GPS用于數(shù)字化地形測量的特點(diǎn)

4.1測量范圍廣。GPS技術(shù)由于由高策低，測量范圍可以很大�？砂葱璨荚O(shè)控制網(wǎng),簡化加密級別,省去聯(lián)測過渡點(diǎn)。

4.2測量精度高。隨著GPS技術(shù)的日益成熟和快速發(fā)展，現(xiàn)今,生產(chǎn)性作業(yè)精度可建立起比常規(guī)測量精度更高的控制網(wǎng)。

4.3各個聯(lián)測點(diǎn)之間不要求通視,不必建造高規(guī)標(biāo)。

4.4觀測自動化程度高。外業(yè)用電紐操作,內(nèi)業(yè)用計算機(jī)處理數(shù)據(jù),作業(yè)時間短,效率高。

4.5測量成果可得三維地心坐標(biāo),優(yōu)于常規(guī)測量的平面坐標(biāo)和高程系統(tǒng)分離狀況,有利于宇航科學(xué)、導(dǎo)彈發(fā)射等空間科學(xué)的應(yīng)用。

4.6星座布置完成后,可24h觀測,在雨、霧、雪等條件下亦可全天候作業(yè)。

5結(jié)論

隨著計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及測量儀器的智能化，測繪技術(shù)自動化技術(shù)發(fā)生了重大變革，從傳統(tǒng)的測繪技術(shù)(例如電子測距儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀和平板儀)向3G技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)以及人工智能化發(fā)展，GPS技術(shù)的出現(xiàn)與不斷完善將會進(jìn)一步推進(jìn)地形測量技術(shù)的改進(jìn)，完善和豐富地形測量方法。推動了測繪技術(shù)自動化技術(shù)的活躍和革新，測繪技術(shù)朝著自動化、實(shí)時化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化方向發(fā)展，使地形測量更快速、簡單、精確。

參考文獻(xiàn)

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