淺談地形測量工程中的技術應用

內蒙古國土資源勘查開發院 內蒙古呼和浩特 010020

摘要：本文主要結合某工業園區規劃的實施方案，對該項目的地形圖進行的測量工作，主要從準備工作、地形的控制測量等過程做了探討和闡述。

關鍵詞：地形測量；控制測量

1 工程概況

為滿足某工業園區建設用地的需要，受該工業園區規劃部的委托，對該工業園區建設項目兩側東西約500m南北約900m的測區進行1：500數字地形圖測繪工作。長約2.9km，寬約1.2km，面積近3.5km2，均以規劃道路為界，各方向要求向公路外擴展200m測圖。測區地勢平坦，平均高程在4.0m左右，以水澆地、菜地為主，地面附著物以民用建筑及其附屬設施為主，測區交通便利，溝渠縱橫。測區地形困難類別定為一般地區I類。

2 項目地形測量技術方案應用

2.1 準備工作

（1）資料準備

1）可供利用的多種比例尺地形圖衛星遙感影像、航測像片、航道圖、1：1萬地形圖、1：5萬地形圖、最新交通圖和行政區劃圖等；

2）測區控制點等資料；

3）有關設計資料；

4）其他相關資料。

（2）技術準備

1）根據工程內容及技術要求準備相關的技術資料；

2）分析收集到的資料；

3）現場踏勘，掌握測區范圍內的控制點的分布、狀況和環境條件等情況；

4）根據總體施工組織計劃及招標方的要求，編制測量工作的計劃書和詳細的技術設計書，報招標方審核批準；

5）根據現場踏勘情況和工期進度要求，編寫詳細的分項施測方案，報招標方審核批準。

（3）儀器準備

1）根據本階段測量工作的工期要求，對要使用的測量儀器設備提前作好法定的鑒定工作，報業主審核；

2）要使用的測量儀器設備提前到位，按規定進行作業前檢校。

2.2 首級控制測量

（1）平面首級控制測量

本工程首級控制測量采用GPS測量，等級為D級，困難地區布設一級導線點。

1）選點、埋石

利用搜集到的高等級的國家控制點作為本工程GPS網的起算依據。

測區內標石規格按《全球定位系統城市測量規程》中的要求執行，中間嵌入控制測量標志；也可選用在固定巖石、高層建筑物上現場澆灌等方法，并按規定進行整飾，并繪制GPS點點之記。

2）布網形式和觀測方式

采用邊連式布網形式以靜態定位的方式進行觀測，網中不存在自由基線。每時段觀測時間平均為60分鐘，困難地區可以適當延長。

3）計算和檢核

解算的基線進行同步環檢驗、異步環檢驗及復測基線檢驗，合格后方可進行平差。基線解算及網平差均使用“Ashtech Solutions 2.60”軟件。

4）GPS網精度指標

GPS網最弱點位中誤差不大于5cm，最弱邊的相對中誤差不大于1/40000。

5）使用儀器

使用ASHTECH型靜態GPS接收機4臺及其配套設施，儀器在使用前必須進行常規檢測。對中、整平、量測天線高，測出信號、測段數以及天線高的輸入等均嚴格按規范進行。

（2）高程控制測量

本工程以四等水準作為測區高程控制，以國家三等以上水準點作為高程起算點。

1）四等水準線路布設

本工程水準點與導線點共用同一標石，全部GPS點均應施測四等水準，少數困難GPS點可采用擬合四等高程。

2）四等水準觀測

四等水準觀測使用DSZ2水準儀配合雙面木質水準標尺，采用后-后-前-前的觀測方法測定；記錄采用PC-E500計算機，對觀測中規范規定的各項限差事先輸入計算機，由計算機自動控制。觀測前、后對所用儀器、標尺應進行檢查。

3）四等水準平差

外業數據經全部檢查無誤后，采用武漢測繪科技大學編制的測量控制數據處理軟件包系統在微機上進行平差計算，平差后精度應滿足各種規范要求。

2.3 加密控制測量

在首級控制布設的GPS網下，采用光電測距導線和光電測距三角高程法布設長度不大于5km的附合導線。

（1）導線的布設

根據測區實際情況，結合GPS點的分布和線路，在林區以外的平坦地區布設附合導線數條，邊長控制在500m左右，點號從I-01開始順排。一般地區均按要求埋設鋼筋混凝土標石，其規格為：底部（20×20） cm、頂部（12×12）cm、高60cm，中間嵌入直徑不小于12mm中心刻有十字的鋼筋；若個別點位在鋪裝地面上時可打入刻有十字的鋼筋作為標志，然后按規定進行整飾；若點位在房頂等建、構筑物上時，則需用混凝土澆灌，并嵌入有標志的鋼筋，其規格底部為：（30×30）cm、頂部為（20×20）cm、高為15cm。為方便甲方或施工單位在今后的用圖或施工放樣過程中容易尋找這些控制點，用油漆在實地（如電桿、墻壁等地）標示點號及距離，并按要求繪制導線點點之記。

（2）導線觀測

導線觀測采用TOPCON601型全站儀，標稱精度：測角為2\"、測距為2+2ppm。觀測前應對儀器進行鑒定，須滿足《地形測量規范》要求后方可使用。

導線水平角采用方向法觀測2測回測定，方向半測回歸零差限差為±8\"，2c較差限差為±13\"，測回差為±9\"。邊長采用往返各2測回測定，全站儀自動對邊長進行溫度、氣壓、加乘常數及傾斜改正，直接讀取改正后的平距、高差。邊長一測回讀數較差限差為±5mm，單程測回間較差限差為±10mm，邊長往返限差為±2（a+b×D）mm。

（3）導線的計算

觀測資料應經全部檢查，滿足規范要求后，在計算機上用三維控制網測量平差程序進行導線網平差計算。平差成果應滿足《地形測量規范》的要求。

2.4 碎部數據的采集和數據處理

（1）采集碎部數據：使用多臺動態GPS和全站儀進行全野外數字化采集，其觀測的數據直接存入GPS手薄和全站儀內存，通過通訊軟件輸入計算機。并對當天的全部觀測數據備份保存。

（2）采集碎部數據的方法：地物、地貌等碎部點采用解析法進行三維坐標數據采集。GPS RTK流動站施測時，GPS天線相位中心投影位置應對準所測點位置，觀測5個測點，儀器自動求其平均值；全站儀施測時照準所測點位置，觀測左折水平角半測回，垂直角半測回，距離測量一次，碎部數據應按統一要求編碼，并繪制草圖，草圖的詳盡程度應以能滿足計算機數據處理為準，同一點在草圖上和輸入記錄編號要一致。

2.5 地形圖地形測量

（1）地形測量的范圍由設計方確定。

（2）圖根控制采用全站儀極坐標法布設，儀器自動記錄數據。

（3）地形測繪可采用全站儀數字化測圖、GPS RTK測量等方法，成圖軟件為南方CASS7.1成圖軟件。地形測量的主要技術要求如下：地形點間距為50m，最大視距長度為700m，等高距為0.5m。

（4）地形圖測繪內容和取舍要求按《地形測量規范》有關條款執行。

2.6 野外抽查

（1）野外抽查數量：所提供的成果，應提供其5%-10%的野外抽查成果，并提供公司級成果驗收報告。

（2）野外抽查要求：野外抽查要求執行《地形測量規范》規定。

（3）野外抽查不合格應采取的措施：野外抽查不符合要求的要重新測量，以保證所提供成果的可靠性。

結語

目前，最常用的地形測量方法是基于全站儀的數字測圖方法和基于GPS RTK測量技術的數字測圖方法。在我國，這兩種測量方法都已發展成熟并得到了廣泛的應用。特別是基于GPS RTK測量技術，由于其無需通視，易于克服地形障礙和遠距離工作的特點，特別適用于地形復雜地區的地形圖繪制。

參考文獻：

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[3]鄧志永，馮顯征.地形測量中GPS-RTK的應用研究.江西建材.2014年19期