杜光

摘要：本文通過(guò)對(duì)測(cè)繪數(shù)字化在地形測(cè)量中的軟件選擇進(jìn)行分析，以測(cè)量的控制過(guò)程、測(cè)量區(qū)域的導(dǎo)線控制網(wǎng)的建立過(guò)程、高程控制網(wǎng)的布設(shè)過(guò)程、碎部點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)采集、測(cè)量的數(shù)據(jù)處理等作為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，從而體現(xiàn)測(cè)繪數(shù)字化在地形測(cè)量中應(yīng)用所具有的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)驗(yàn)收判斷其技術(shù)控制的準(zhǔn)確度，為地形測(cè)量提供了理論與實(shí)踐性的依據(jù)。

關(guān)鍵字：測(cè)繪數(shù)字化；地形測(cè)量；運(yùn)用；技術(shù)要點(diǎn)

前言：

隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，測(cè)繪設(shè)備也在不斷的升級(jí)中為地形測(cè)量的成圖輸出做出了貢獻(xiàn)，由于計(jì)算機(jī)的發(fā)展，地形測(cè)繪工作也進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代，并逐漸取代了傳統(tǒng)的手工繪圖，實(shí)現(xiàn)了科技化繪圖，提高了繪圖的準(zhǔn)確性，縮短了繪圖的速度，為地形測(cè)量提供了準(zhǔn)確的數(shù)字基礎(chǔ)。

一、測(cè)繪數(shù)字化在地形測(cè)量中的軟件選擇

采用數(shù)字化技術(shù)在地形測(cè)量過(guò)程中進(jìn)行測(cè)繪，必須選擇有效的測(cè)繪軟件，才能夠減少測(cè)繪過(guò)程中的誤差。

目前常用的測(cè)繪軟件主要有MAPGIS系列以及CASS系列MAPGIS系列測(cè)繪軟件由中地?cái)?shù)碼集團(tuán)生產(chǎn)，而CASS系列測(cè)繪軟件由武漢瑞德測(cè)繪自動(dòng)化公司生產(chǎn)。

根據(jù)地形測(cè)量的不同要求以及軟件適用情況從而選擇合適的地形測(cè)繪軟件。

CASS測(cè)繪軟件的應(yīng)用是建立在AutoCAD軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)之上的，RSMS測(cè)繪軟件則是建立在GIS圖形平臺(tái)基礎(chǔ)之上的，其利用全站儀以及電子手簿進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，并與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的編輯與交互，從而進(jìn)行圖形的繪制。

目前，我國(guó)各單位在進(jìn)行地形測(cè)量的過(guò)程中均采用此種軟件進(jìn)行數(shù)字化測(cè)繪，由于其操作簡(jiǎn)便、成圖方便因此在市場(chǎng)上較為普及。

二、測(cè)繪數(shù)字化在地形測(cè)量中的實(shí)際技術(shù)運(yùn)用

（一）測(cè)量的控制過(guò)程

控制測(cè)量具有控制全局、避免誤差等作用，因此在平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量以及三維控制測(cè)量的過(guò)程中，必須建立CPS控制網(wǎng)以及導(dǎo)線控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)，然后分為四等控制網(wǎng)對(duì)地形進(jìn)行測(cè)繪，從而使得測(cè)繪的圖像能夠構(gòu)成地形圖的整體，起到總攬全局的作用。

1.首先需要建立測(cè)繪區(qū)的GPS控制網(wǎng)，在這個(gè)過(guò)程中需要應(yīng)用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)。設(shè)定首級(jí)GPS控制點(diǎn)以及標(biāo)有“+”字線的標(biāo)石進(jìn)行永久性的定位埋設(shè)。在進(jìn)行測(cè)繪的過(guò)程中，選擇的GPS接收機(jī)作為進(jìn)行地面空間位置定位的儀器，其型號(hào)為中海達(dá)系列GPS， 例如V30 GNSS RTK，精度為±（2.5+1*10-6D）mm，用途為高精度高性能定位系統(tǒng)。這種接收機(jī)連接方式為邊連式，在測(cè)量過(guò)程中，分別在測(cè)站上放置按照相關(guān)位置放置四臺(tái)GPS接收機(jī)，然后對(duì)接收機(jī)的儀器高度進(jìn)行測(cè)量，單位精確到毫米。

在進(jìn)行測(cè)量點(diǎn)觀測(cè)的過(guò)程中，兩臺(tái)接收機(jī)位置固定不變，另外兩臺(tái)接收機(jī)隨著測(cè)量點(diǎn)的不同而發(fā)生改變，其通過(guò)不斷改變方位進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄性的測(cè)量，從而在1個(gè)小時(shí)左右將所有點(diǎn)測(cè)量完。對(duì)衛(wèi)星截止測(cè)量的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行限制，其中觀測(cè)到的衛(wèi)星最少樹(shù)木應(yīng)≥4個(gè)，位置精度強(qiáng)弱度≤6，截止高度角≥15°，對(duì)中誤差≤2cm，數(shù)據(jù)采集間隔控制在15°，|天線高差|≤3mm。通過(guò)平差軟件進(jìn)行隨機(jī)性計(jì)算，通過(guò)基線的情況進(jìn)而判定GPS觀測(cè)到的地形點(diǎn)的坐標(biāo)。

2.建立測(cè)量區(qū)域的導(dǎo)線控制網(wǎng)

二級(jí)導(dǎo)線的布設(shè)應(yīng)該建立在四等GPS之上，其布設(shè)點(diǎn)的位置應(yīng)該固定，一般情況下布設(shè)在GPS點(diǎn)之間，并通過(guò)在點(diǎn)上設(shè)置測(cè)量標(biāo)志，將標(biāo)志練成折線，對(duì)折線的邊與轉(zhuǎn)折角進(jìn)行測(cè)量，從而獲取導(dǎo)線點(diǎn)。導(dǎo)線點(diǎn)是固定的，通過(guò)埋設(shè)標(biāo)石進(jìn)行記錄。

將布設(shè)的導(dǎo)線點(diǎn)連接構(gòu)成節(jié)網(wǎng)點(diǎn)，并對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)。利用方向觀測(cè)法對(duì)水平角進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)的要點(diǎn)為邊長(zhǎng)單程，分別進(jìn)行二測(cè)回的觀測(cè)，滿(mǎn)足2*4=8的讀數(shù)規(guī)定。

制定相關(guān)的記錄表格，將測(cè)回所得的數(shù)據(jù)用鉛筆記錄在表格上，記錄的過(guò)程中，要保證格式正確、字跡清楚、美觀、編號(hào)明確，符合測(cè)繪的標(biāo)準(zhǔn)等。

驗(yàn)算二級(jí)導(dǎo)線應(yīng)該按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，例如測(cè)角中誤差、方位角閉合差、導(dǎo)線相對(duì)閉合差等。

其中測(cè)角中誤差的計(jì)算公式應(yīng)該為mβ=±

其中fβ為導(dǎo)線各方位的閉合差；N為fβ的個(gè)數(shù)；n為fβ時(shí)的測(cè)站數(shù)。

檢查各項(xiàng)測(cè)量限差是否符合規(guī)范，并將結(jié)點(diǎn)所連成的網(wǎng)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行平差，在此之后進(jìn)行高密度與精度的評(píng)定。

3.布設(shè)高程控制網(wǎng)

高程控制網(wǎng)的布設(shè)是建立在已知水準(zhǔn)點(diǎn)與分成四等的平面控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上的，將其作為起算標(biāo)志后再進(jìn)行地形的觀測(cè)。

水準(zhǔn)測(cè)量所選擇的儀器是北光S3自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，其中i角的誤差控制在20度以?xún)?nèi)。

采用中絲讀數(shù)法進(jìn)行四等水準(zhǔn)測(cè)量的順序應(yīng)該為后-前-前-后。找到觀測(cè)過(guò)程中的固定點(diǎn)，如果其無(wú)固定點(diǎn)，則用尺墊進(jìn)行計(jì)算。

水準(zhǔn)儀的位置關(guān)系到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，因此在放置過(guò)程中一定要適當(dāng)，并且防止進(jìn)行二次調(diào)焦（F）。

檢查各項(xiàng)限差，如果其符合測(cè)繪的相關(guān)規(guī)定，則進(jìn)行結(jié)點(diǎn)的連接，構(gòu)成結(jié)點(diǎn)網(wǎng)后將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行平差，在此之后進(jìn)行高密度與精度的評(píng)定，并將結(jié)果進(jìn)行打印。

（二）采集碎部點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)

采用全站儀和動(dòng)態(tài)GPS（RTK）相結(jié)合的方法采集碎部點(diǎn)。

在WG8-84坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)均可以通過(guò)PTK接收器實(shí)施采集到，首先確定相關(guān)地形的特點(diǎn)，然后根據(jù)此特點(diǎn)樹(shù)立測(cè)桿，將點(diǎn)號(hào)與特征編碼輸入后進(jìn)行數(shù)據(jù)保存，然后起稿草圖，方便成圖檢查。對(duì)單位小組進(jìn)行劃分，每組二人，實(shí)行觀測(cè)與內(nèi)業(yè)繪圖。

采用Bursa模型求定坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，模型如下：

（三）對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理

對(duì)測(cè)量的誤差以及結(jié)果、各測(cè)量階段數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，檢驗(yàn)測(cè)量成果的正確性。

外業(yè)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)專(zhuān)業(yè)傳輸軟件傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，再通到采集小組所用的相關(guān)成圖軟件中，數(shù)據(jù)進(jìn)行修改與編輯，實(shí)現(xiàn)成圖的輸出。

三、測(cè)繪數(shù)字化在地形測(cè)量運(yùn)用中的檢查、驗(yàn)收過(guò)程

在完成地形測(cè)量作業(yè)的過(guò)程中，小組人員應(yīng)該對(duì)測(cè)繪的成圖資料與結(jié)果進(jìn)行分析與檢測(cè)，并互相提出問(wèn)題與錯(cuò)誤。對(duì)內(nèi)業(yè)圖件資料進(jìn)行全面檢查的過(guò)程也要進(jìn)行抽查，將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)解決，避免施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。

保證外業(yè)原始記錄、原始圖件資料、業(yè)內(nèi)平差計(jì)算成果、數(shù)字化電子圖件是否符合規(guī)格。主管技術(shù)人員組隊(duì)對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修正并記錄，然后寫(xiě)出相關(guān)總結(jié)報(bào)告，由上級(jí)單位進(jìn)行驗(yàn)收。

地形測(cè)量的測(cè)繪數(shù)字化工作需要由省、市專(zhuān)家等具有權(quán)威性的人物以及組織進(jìn)行最終的審查與驗(yàn)收。各專(zhuān)家提出建議以及對(duì)測(cè)量的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行提問(wèn)，相關(guān)人員進(jìn)行回答并記錄，完成檢查驗(yàn)收的工作，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成測(cè)圖工作。

結(jié)語(yǔ)：

本文通過(guò)選擇合適的數(shù)字化測(cè)繪軟件，分析了其在地形測(cè)繪過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)與運(yùn)用優(yōu)勢(shì)，從而展示了其成圖的精度與細(xì)致化，為我國(guó)地形測(cè)量工作作出了巨大的貢獻(xiàn)，縮短了地形測(cè)繪的時(shí)間，完善了測(cè)繪的歷程，滿(mǎn)足了地質(zhì)工作者的工作需求，對(duì)于社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步具有重要的意義。

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