測繪數(shù)字化在地形測量中的運用及技術要點探析

杜光

摘要：本文通過對測繪數(shù)字化在地形測量中的軟件選擇進行分析，以測量的控制過程、測量區(qū)域的導線控制網(wǎng)的建立過程、高程控制網(wǎng)的布設過程、碎部點的相關數(shù)據(jù)采集、測量的數(shù)據(jù)處理等作為基礎進行分析，從而體現(xiàn)測繪數(shù)字化在地形測量中應用所具有的優(yōu)勢，通過驗收判斷其技術控制的準確度，為地形測量提供了理論與實踐性的依據(jù)。

關鍵字：測繪數(shù)字化；地形測量；運用；技術要點

前言：

隨著社會的發(fā)展與進步，測繪設備也在不斷的升級中為地形測量的成圖輸出做出了貢獻，由于計算機的發(fā)展，地形測繪工作也進入了數(shù)字化時代，并逐漸取代了傳統(tǒng)的手工繪圖，實現(xiàn)了科技化繪圖，提高了繪圖的準確性，縮短了繪圖的速度，為地形測量提供了準確的數(shù)字基礎。

一、測繪數(shù)字化在地形測量中的軟件選擇

采用數(shù)字化技術在地形測量過程中進行測繪，必須選擇有效的測繪軟件，才能夠減少測繪過程中的誤差。

目前常用的測繪軟件主要有MAPGIS系列以及CASS系列MAPGIS系列測繪軟件由中地數(shù)碼集團生產，而CASS系列測繪軟件由武漢瑞德測繪自動化公司生產。

根據(jù)地形測量的不同要求以及軟件適用情況從而選擇合適的地形測繪軟件。

CASS測繪軟件的應用是建立在AutoCAD軟件應用的基礎之上的，RSMS測繪軟件則是建立在GIS圖形平臺基礎之上的，其利用全站儀以及電子手簿進行數(shù)據(jù)的存儲，并與計算機進行數(shù)據(jù)的編輯與交互，從而進行圖形的繪制。

目前，我國各單位在進行地形測量的過程中均采用此種軟件進行數(shù)字化測繪，由于其操作簡便、成圖方便因此在市場上較為普及。

二、測繪數(shù)字化在地形測量中的實際技術運用

（一）測量的控制過程

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

1.首先需要建立測繪區(qū)的GPS控制網(wǎng)，在這個過程中需要應用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)。設定首級GPS控制點以及標有“+”字線的標石進行永久性的定位埋設。在進行測繪的過程中，選擇的GPS接收機作為進行地面空間位置定位的儀器，其型號為中海達系列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)。這種接收機連接方式為邊連式，在測量過程中，分別在測站上放置按照相關位置放置四臺GPS接收機，然后對接收機的儀器高度進行測量，單位精確到毫米。

在進行測量點觀測的過程中，兩臺接收機位置固定不變，另外兩臺接收機隨著測量點的不同而發(fā)生改變，其通過不斷改變方位進行數(shù)據(jù)記錄性的測量，從而在1個小時左右將所有點測量完。對衛(wèi)星截止測量的相關數(shù)據(jù)進行限制，其中觀測到的衛(wèi)星最少樹木應≥4個，位置精度強弱度≤6，截止高度角≥15°，對中誤差≤2cm，數(shù)據(jù)采集間隔控制在15°，|天線高差|≤3mm。通過平差軟件進行隨機性計算，通過基線的情況進而判定GPS觀測到的地形點的坐標。

2.建立測量區(qū)域的導線控制網(wǎng)

二級導線的布設應該建立在四等GPS之上，其布設點的位置應該固定，一般情況下布設在GPS點之間，并通過在點上設置測量標志，將標志練成折線，對折線的邊與轉折角進行測量，從而獲取導線點。導線點是固定的，通過埋設標石進行記錄。

將布設的導線點連接構成節(jié)網(wǎng)點，并對導線點進行編號。利用方向觀測法對水平角進行觀測，觀測的要點為邊長單程，分別進行二測回的觀測，滿足2*4=8的讀數(shù)規(guī)定。

制定相關的記錄表格，將測回所得的數(shù)據(jù)用鉛筆記錄在表格上，記錄的過程中，要保證格式正確、字跡清楚、美觀、編號明確，符合測繪的標準等。

驗算二級導線應該按照相關標準進行，例如測角中誤差、方位角閉合差、導線相對閉合差等。

其中測角中誤差的計算公式應該為mβ=±

其中fβ為導線各方位的閉合差；N為fβ的個數(shù)；n為fβ時的測站數(shù)。

檢查各項測量限差是否符合規(guī)范，并將結點所連成的網(wǎng)輸入計算機進行平差，在此之后進行高密度與精度的評定。

3.布設高程控制網(wǎng)

高程控制網(wǎng)的布設是建立在已知水準點與分成四等的平面控制點的基礎上的，將其作為起算標志后再進行地形的觀測。

水準測量所選擇的儀器是北光S3自動安平水準儀，其中i角的誤差控制在20度以內。

采用中絲讀數(shù)法進行四等水準測量的順序應該為后-前-前-后。找到觀測過程中的固定點，如果其無固定點，則用尺墊進行計算。

水準儀的位置關系到數(shù)據(jù)的準確度，因此在放置過程中一定要適當，并且防止進行二次調焦（F）。

檢查各項限差，如果其符合測繪的相關規(guī)定，則進行結點的連接，構成結點網(wǎng)后將數(shù)據(jù)存儲入計算機進行平差，在此之后進行高密度與精度的評定，并將結果進行打印。

（二）采集碎部點的相關數(shù)據(jù)

采用全站儀和動態(tài)GPS（RTK）相結合的方法采集碎部點。

在WG8-84坐標系下的三維坐標均可以通過PTK接收器實施采集到，首先確定相關地形的特點，然后根據(jù)此特點樹立測桿，將點號與特征編碼輸入后進行數(shù)據(jù)保存，然后起稿草圖，方便成圖檢查。對單位小組進行劃分，每組二人，實行觀測與內業(yè)繪圖。

采用Bursa模型求定坐標轉換參數(shù)，模型如下：

（三）對測量的數(shù)據(jù)進行處理

對測量的誤差以及結果、各測量階段數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析與處理，檢驗測量成果的正確性。

外業(yè)采集的數(shù)據(jù)通過專業(yè)傳輸軟件傳輸?shù)接嬎銠C上，再通到采集小組所用的相關成圖軟件中，數(shù)據(jù)進行修改與編輯，實現(xiàn)成圖的輸出。

三、測繪數(shù)字化在地形測量運用中的檢查、驗收過程

在完成地形測量作業(yè)的過程中，小組人員應該對測繪的成圖資料與結果進行分析與檢測，并互相提出問題與錯誤。對內業(yè)圖件資料進行全面檢查的過程也要進行抽查，將發(fā)現(xiàn)的問題進行及時解決，避免施工過程中出現(xiàn)問題。

保證外業(yè)原始記錄、原始圖件資料、業(yè)內平差計算成果、數(shù)字化電子圖件是否符合規(guī)格。主管技術人員組隊對檢驗結果進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)問題，及時修正并記錄，然后寫出相關總結報告，由上級單位進行驗收。

地形測量的測繪數(shù)字化工作需要由省、市專家等具有權威性的人物以及組織進行最終的審查與驗收。各專家提出建議以及對測量的相關數(shù)據(jù)進行提問，相關人員進行回答并記錄，完成檢查驗收的工作，在規(guī)定的時間內完成測圖工作。

結語：

本文通過選擇合適的數(shù)字化測繪軟件，分析了其在地形測繪過程中的相關技術要點與運用優(yōu)勢，從而展示了其成圖的精度與細致化，為我國地形測量工作作出了巨大的貢獻，縮短了地形測繪的時間，完善了測繪的歷程，滿足了地質工作者的工作需求，對于社會發(fā)展與進步具有重要的意義。

參考文獻：

[1] 陳亦調，吳（端）陽.對地形測量中采用數(shù)字化測繪技術及應用研究[J].中華民居，2011，（6）：259-260.

[2] 王術梅.測繪數(shù)字化在地形測量中的應用[J].科技創(chuàng)新導報，2012，（13）：114-114.

[3] 陳遠山.數(shù)字化地形測量中容易出現(xiàn)的問題探討[J].科技創(chuàng)新導報，2010，（18）：100-100.

[4] 陳其豪.芻議數(shù)字化地形測量中測繪新技術的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2012，（18）.

[5] 何德鳳.數(shù)字化地形測繪中幾個常見問題的探討[J].科學之友，2011，（21）：52-53.