測繪新技術在測繪工程測量中的應用分析

楊 波

（上海聯創燃氣技術發展有限公司，上海 200000）

如今，很多工程由于點位分散或交通不便等因素，導致工程測量工作面臨很大的困難，采用傳統測繪方法不僅效率低下，而且精度差，難以發揮為工程建設提供可靠指導的基本功能。對此，針對這些復雜情況，若能引入靜態定位與實時動態測量等新測繪技術，除了能順利完成既定測量任務，還能提高精度與效率，進而為工程建設奠定良好基礎。

1 控制網施測

為保證控制網測量結果精度，為給施工提供必要的方便，對控制點的埋石采用三維點，由此開展三維引測，簡單來說就是平面施測與高程施測一同進行，各安置點分別設置四個三維點，以形成四邊形；對于以GPS為基礎的平面控制測量，其精度可以達到E級，而對于高程控制測量，將傳統的四等水準測量替換為GPS模型法。在實際測量過程中，對至少兩個已知點進行引測，將其中一個已知點作為進行校核的點[1]。

在GPS觀測過程中，采用由Magellan研發的單頻接收機，即Ashtech Locus，該接收機在靜態定位過程中的標稱精度可以：平面測量時，不超過5mm+1ppm；高程測量時，不超過10mm+2ppm。具體的測量方式為靜態定位，主要技術參數要求包括：衛星高度角不小于15°，觀測衛星數量不少于5顆，同步觀測時間不少于30min。另外，在實際工作中，為進一步加快工作效率，保證控制網精度，共采用4個接收機，以此對呈四邊形的整個控制網實施同步觀測。在數據的后處理方面，主要使用由Magellan研發的LocusProcessorV1.1[2]。在測區范圍內，選擇兩點分別采用以上方法與全站儀實施四等水準測量，兩種測量方法的比較如表1所示。

表1 GPS模型法和四等水準測量比較（單位：m）

從以上比較結果可以看出，傳統的四等水準測量完全可以由GPS模型法進行代替，然而，在實際的選點觀測過程中應注意下列幾方面要點：

（1）選點的位置應盡可能開闊，同時與大功率發射裝置、高壓線及通訊線等盡量遠離，這樣是為了避免干擾，并獲取較多的衛星數據。

（2）根據衛星星歷預報確定適宜觀測的時段，確保觀測時有5顆以上有效衛星。

（3）如果控制點間邊長相對較短，則觀測時間應達到45min以上，盡量使提示燈亮起至少3次，確保接收機收到的數據達到飽和，使對接收的數據順利完成后處理，保證處理后數據精度達到相關規范提出的要求[3]。

以某水庫為例，其汛期可能被臨時淹沒的地區周圍較近范圍內無水準點可用，對汛期淹沒線進行測量不僅工作量很大，而且工期緊迫，采用傳統的水準測量方法根本無法在短時間內做好這項工作。對此，決定引入由Trimble研發的接收機開展實時動態測量，并在某個點測量過程中，隨機選擇測點額外進行常規水準測量，以此對實時動態測量結果予以校核，具體的比較結果如表2所示。

從表2比較結果可以看出，通過實時動態測量得出的高程都能滿足標稱精度要求，即不超過2cm+1ppm，與規范提出的精度要求相符，說明該測量方法合理可行。之后施在整個庫區通過對這項技術的應用，完全取代了以往的水準測量，在極大的保證測量精度基礎上，提高了測量效率，為影響區內移民搬遷和安置創造了充足的時間。

表2 GPS=RTK測量和水準儀測量比較（單位：m）

2 地形圖數字化測繪

如今，電子技術正在以前所未有的速度發展，PC機的普及、GIS系統的建立、工程設計及管理的科學化與數字化，使以往那些勞動強度較大且效率很低的測量方法正面臨被淘汰的局面，尤其是針對那些處在山高密林區域的測點，采用以往的測繪方式不僅工作難度很大，而且測量精度難以保證。在實際的測圖過程中，若能在全站儀基礎上配以便捷式電腦測圖系統，由此實現數字化測圖，則能大幅提高工作效率，并為后續各專業的實施及不同用戶正常使用提供便利[4]。

數字化測圖軟件集合了很多測繪人員一線工作經驗，以野外實際情況及工作要求為依據研制而成，不僅功能強大，而且操作簡單，容易掌握。便攜式電腦體積輕便、自重輕，但容量很大，除了能對圖形進行動態顯示，還能實現儲存、編輯與轉換，使測繪人員在現場就能實現地形圖的測繪。另外，該軟件還建成了內外業，無需像過去那樣白天在野外畫草圖，回到室內花費大量時間和精力進行繪圖與數據轉換，能從本質上減輕人員自身勞動強度，避免由于人為因素產生誤差。另外，采用數字化測圖技術還能進一步提高地形圖成果精度，其原因為數字化測圖可以徹底消除一些誤差，如方格網、控制點展點、讀數和碎部點測點，在測圖過程中可以達到的支點精度同樣也是傳統平板測圖無論如何都無法達到的。在數字化測圖過程中，數據采集軟件和圖形編輯過程均為全野外，能將人為因素可能造成的干擾和影響降至最低。在以上情況下得到的地形圖，其精度與質量將是極高的。

數字地形圖的創建還能為用戶的隨時調用及方案變更等提供很大的方便，在保證精度的基礎上，能對出圖比例進行任意調整，這對為地形圖進行的管理、修測與補測都是有利的，為整個工程項目的規劃設計工作及管理都創造一個完美的平臺[5]。

而為了使數字地形圖達到預期的質量水平，首先要做好以下各項質量檢查工作：①明確檢查內容，如控制點測量、外業工作、內業編輯和地形圖檢查。②測量應使用技術先進且可靠的儀器設備，使用前需由相關單位進行檢驗，未經檢驗和檢驗結果不合格的均不允許使用。③質量檢查必須貫穿整個生產過程，相關檢查人員應嚴格履行自身承擔的職責，有組織且有計劃的開展檢查工作，所有檢查工作都要填寫相應的記錄。④嚴格執行相應的檢查制度，在小組人員做好自查互檢工作的基礎上，檢查成果產生的過程。⑤對地形圖實施全面過程檢查，為每幅圖都給出質量綜合評定，編寫技術總結，保存好各項檢查記錄。⑥質量檢查工作要嚴格根據相關規定和標準進行，對生產作業單位而言，需要對測繪產品實施三項精度檢測，即平面精度檢測、地物間距檢測與高程精度精測。⑦由作業單位提供的所有資料，其規格、形式與表示方法等都應完全一致，同時還要對提供的各項資料予以全面檢查及復核，使資料達到完整、統一與美觀。

其次要做好以下各項控制測量檢查：①對控制點測量進行檢查，確定控制點所處位置能否達到要求，對點位的埋設能否符合規定，外業觀測程序、方法、精度及成果記錄能否達到要求。②平差計算：通過檢查確定平差軟件能否達到設計要求，然后確定平差精度能否達到規定。③利用CORS對圖根點的平均值取值進行觀測，確認能否達到要求，并確定高程值是否進行了精化處理。④將測量成果資料整理完成后，應檢查其是否完整與合規。

最后，在外業工作應做好以下各項檢查工作：①對控制資料與碎部點計算進行檢查。②檢查外業數據的采集是否存在錯誤和遺漏，對于錯誤和遺漏的地物及地貌，應重新進行測量或進行必要的補充測量。③利用全站儀進行設站，在野外對地物點的具體坐標進行測量，主要是對地物沒有遮擋且明顯的地物進行測量，在居民區中，通常每批圖的實測地物點坐標數量應達到30處以上，或在實地對明顯地物點之間的距離進行測量，在居民區中，通常每幅圖的量距測量次數應達到20次以上，而且測點的分布應達到均勻，為保證最終的測量精度奠定良好基礎。④對于高程精度檢查，其主要對象包括：路面與管道檢修井的井口處、橋面、廣場和面積較大的庭院。⑤在檢測過程中應隨機抽取由不同作業人員制得的圖幅實施檢測。⑥對于需要為下一道工序提供說明的事項，應給出額外的作業說明。通過對以上各項檢查作業的嚴格落實，能有效保證地形圖精度，為各項后續作業的開展奠定良好基礎，提供各項必要的參考依據和指導，使地形圖的數字化測繪順利完成，并達到預期的精度效果。

3 結語

綜上所述，在當前這個測繪儀器越來越先進，計算機技術不斷發展的今天，對測繪人員而言，應通過持續探索與學習才可以把先進的儀器和技術應用到實際生產過程當中，以最大限度發揮儀器和技術的潛能。實踐表明，通過對各類先進儀器設備及現代測繪技術的引入，能在保證成果精度的基礎上，提高工作效率，減少人力物力等資源的投入，從而獲得理想的綜合效益。