測繪工程中特殊地形的測繪技術

余金友

淳安縣鼎圓測繪有限公司 浙江 杭州 311700

我國有許多自然和人造的特殊地形，包括一些危險區、森林資源區和生態保護區。如果測繪工程不符合標準，會給后續工作帶來很多不便，甚至會產生危險。隨著科學技術的飛速發展，我國在特殊地形測繪技術方面取得了長足的進步，測繪項目的精度越來越高，有利于后續項目的順利開展。

1 特殊地形測繪

特殊地形測繪是我國正在進行的測繪工程研究的重要組成部分。這類測繪技術要在傳統技術的基礎上發展和進步，必須高度重視測繪技術的有效利用。我國地域遼闊，因此在工程測繪中會不斷遇到特殊地形[1]。測繪工程質量的好壞直接影響到各種建設工程程序的制定。因此，應針對不同的地形采用不同的測繪方法，以提高測繪工程的質量。特殊地形的測繪工程工作起源于傳統的測繪方法。因此，在特殊地形測繪過程中，不僅要采用傳統的測繪技術，還要采用特殊的地形測繪技術。特殊地形通常具有特殊的屬性和地形條件，在施工前不進行測繪，給設施建設帶來問題和困難，因此有相應的特殊地形的測繪技術需求，綜合運用各種傳統測繪方法以及特殊測繪方法提高測繪質量。為整個建設項目施工效率和安全性提供保障。特殊地形的測繪技術作為測繪工程的重要組成部分的發展也受到了廣泛的關注。由于我國幅員遼闊，各地地形不同，特殊地形的測繪需要廣泛研究，而特殊地形的測繪技術技術已成為測繪中的重要研究課題，只有實現現代高新技術測繪技術與傳統技術的優勢互補。但與此同時，限制因素的存在也給測繪工作的發展造成了嚴重的障礙。要對特殊地形進行測繪，測繪人員必須在測繪現場進行深入調查，熟悉該地區，研究制定有關測繪技術方案，確保該地區測繪工作的順利開展。

2 測繪工程現狀

現代測繪工程工作的發展，仍然需要測繪作為主要工作內容，如河流、山坡、地下資源的分析等。測繪工程主要是指在工程施工前對施工現場的水文條件、地質條件、地形等進行相關調查，然后根據內容編制相應的地形信息圖，比如空間信息、地形信息等。它所包含的數據和信息可以繪制出科學、合理、可靠的信息地形圖。因此，為保證工程質量和數據的可靠性，有必要對施工現場進行良好的調查。測繪工程中特殊地形的測繪技術的工作內容和工作方法也是在傳統測繪技術的基礎上進行的。因此，在特殊的測繪項目中，不僅要采用傳統的測繪技術，還要采用特殊的測繪技術。最終目的是為了獲得更準確的信息，為項目的后續建設提供科學依據和前提。隨著測繪工程學學在社會發展、經濟建設、國防建設、環境保護和國家地理信息安全等方面的廣泛應用。測繪工作在黨和國家大局中的應用、地位不斷提高，但另一方面，我國幅員遼闊、地形復雜、交錯布置的客觀現實也迫使現階段的測繪工作面臨困難。導致測繪效率或精度不高，最重要的是在工程建設過程中也帶來了一定的困難?？梢哉f特殊地形的測繪技術是測繪工程技術的熱點，也是長期以來沒有克服的困難。所謂的測繪工程包括測繪關于地球的各種空間信息的地形圖，最初分支包括測繪儀器的生產、計算機信息產業和航空航天工業。這些產業的發展可以為測繪工程項目的發展提供強大的工具、技術和方法。我國幅員遼闊，資源豐富，地形的形成也大相徑庭，這使得我國在地形分布上具有一定的特點。特殊地形測繪與一般地形類似，但相對于一般地形有更大程度的發展，出現了很多困難。一旦出現偏差，就無法有效保證測繪數據滿足最基本的精度要求，也難以產生理想的質量效果，對后續工作的正常開展造成了嚴重的不良影響。因此，已成為我國測繪工程工作的重要課題之一。特殊地形測繪技術往往比傳統測繪技術更先進。傳統測繪方法往往是經過多年積累和實戰形成的，而特殊地區的測繪方法則是應用傳統測繪方法形成的。在實際測繪過程中，特殊地形測繪技術比傳統技術更為復雜。如果具體參數的測繪值控制得好，所有的難題都能迎刃而解。

3 當前測繪工程中特殊地形的測繪技術面臨的困難

測繪工程是指在施工前通過對項目建設區的水文地質條件和地形特征進行測繪作業，編制項目建設區地形信息圖，主要包含空間和地形等信息，以確保未來施工工作的質量和準確性。在進行地面工程建設時，首要任務是研究和測繪當地的地形地質結構，繪制合適的地形圖，為未來整個工地的建設提供準確的信息和數據庫。在特殊地形測繪活動中，無論是使用現代測繪技術還是傳統測繪技術，其目標都是收集數據，分析地形特征，為提高土地利用效率提供重要依據，也有助于提高后續工程的效率縮短工期。目前廣泛應用的技術和設備包括航拍技術、攝影技術、傳統測繪技術、GPS-RTK技術、全站儀顯示技術、3D激光掃描儀、經緯儀、全站儀、水準儀、GPS接收機、GPS手持設備、陀螺儀、繪圖儀等。這些技術和設備在正常地形下可以進行相對準確的測繪，但在特殊地形下往往行不通，比如在茂密的森林中。設備問題是特殊地形測繪的主要問題，技術問題主要是員工的技能。測繪特殊地形不僅需要專業的設備，而且對人員的技術水平也有一定的要求。目前，擁有傳統測繪技術的現有工作人員通常對新技術了解不足，同時在學習和使用一些新設備時遇到一些困難。由于測繪依賴于人員的工作，在當前的測繪項目中，測繪技術難點已成為其特有的技術難點。此外，我國幅員遼闊，地勢復雜多變，在做測繪工程工作時，有很多問題是無法確定的。

4 特殊地形測繪工程中常用的測繪技術

4.1 全站儀技術

全站儀測繪精度高，應用步驟相對簡單，有利于測繪人員在各種環境條件惡劣的特殊地形測繪工作中使用。在應用和控制測繪技術的質量時，應注意以下幾點。首先，為了使測繪設備的平整度和定心滿足測繪工作的需要，需要在設備上設置控制點，將誤差范圍控制在2毫米以內。必須反復進行測繪作業，才能獲得準確的地形參考數據，為以后的工程建設提供參考。但是，全站儀測繪技術也存在一些不足：在測繪工程工作中，以測距儀為代表的測繪儀器要求測站和測繪點在視線范圍內，但測繪精度參差不齊，精度取決于距離。

4.2 GPS測繪技術

GPS測繪技術具有測繪精度高、操作簡便、不受特定特定區域環境影響等特點，已成為工程中進行專項勘測和地形測繪的重要技術工具。GPS技術在測繪工程中應用時，不僅要做好控制網的搭建，還要做好放線后測繪工作。在以往的測繪工程中，受自然因素的限制，數據采集工作往往導致測繪結果誤差較大，精度不夠。在GPS技術的幫助下，數據采集的誤差顯著降低，甚至達到了厘米的精度。有了GPS測繪技術，施工部門通常只需要兩名員工即可完成特殊地形的測繪技術作業，一名測繪人員負責技術操作，另一名負責記錄探測到的地形數據。GPS測繪技術的應用大大減少了測繪項目所需的勞動力。在勞動力短缺的情況下，一個人只需將GPS編碼輸入到專業測繪區域，即可完成應用GPS測繪技術的任務。 GPS 測繪技術在短時間內收集特定的地形數據。通常情況下，4秒內即可完成任務，大大節省了工程測繪的時間，提高了整個項目建設的效率和流程。使用GPS技術進行測繪時，基站和移動臺不需要互相看到，實現了三維坐標的遠距離傳輸，沒有誤差積累，但這種測繪技術只適用于平坦的地形或高地。先進的 GPS 技術用于許多行業。特殊地形測繪是一項復雜而系統的工作。此外，由于地形、環境等多種因素的影響，數據采集存在偏差。一般來說，在特殊地形測繪中GPS可以彌補這些不足，同時，配合該地區的特殊地形的測繪技術，GPS可以全面準確地檢查具體位置，發現可能出現的偏差，提高測繪精度。

4.3 GIS 技術

地理信息技術通常用于特殊地形測繪，通常稱為GIS技術。該技術的優點是具有強大的圖形輸出能力和超大的數據存儲能力，進行圖形輸出工作，該技術增加了信息處理的效果。保證測繪準確，結合GPS技術可以將測繪結果的精度提高到厘米級。

4.4 攝影測繪

攝影測繪是近年來發展較快的一種新型測繪技術。廣泛應用于城市設計、施工、電力選線、地籍和大尺度地形等測繪工程工作。攝影測繪技術在監測建筑工地變形和保護文物方面也得到了很好的發展。隨著現代科學技術的飛速發展，越來越多的數字攝影測繪設備為攝影測繪的普及開辟了機遇。尤其是無人機技術的發展，更加促進攝影測繪的普及。因此，與上述測繪方法相比，攝影測繪技術的發展前景明顯更加光明。

5 區域特殊地形的測繪技術技術要點

測繪工程項目包括大量的特殊地形、人員必須掌握針對不同地形條件，根據實際工作中的實際情況進行適當的調整，以提高測繪質量。本文將介紹幾種常見情況：

5.1 舊城舊村房屋測繪

目前，在城市規劃過程中，老城區規劃往往不合理，房屋規劃不規范，布局非?；靵y。在現場測繪階段，即使是經驗豐富的測繪員也很難確保沒有錯誤，甚至出現對象丟失的問題，結果的準確性較低[2]。為此，對于舊城舊村房屋特殊地形的測繪，人員可以選擇除其他測繪方法，以提高對老城區的測繪質量。在測繪之前，測繪人員必須先研究分析場地的實際位置，并進行實際的測繪。一是在老城區村屋的各個角落設置測繪站，用測繪站完成測點的測繪；二是，處理調查結果獲得的數據，并通過計算機測繪結合現場實際情況檢查數據的準確性；三是確認數據準確無誤后，開始繪圖；四是地形圖繪制完成后，再與實地實際情況進行對比，確保測繪結果準確。此外，由于全站儀測繪技術具有測繪靈活、測繪速度快、不受位置和空間限制等特點，還可以獲取GPS-PTK測繪技術無法采集的數據。在老城區房屋測繪項目中，可引入全站儀測繪技術和GPSPTK測繪技術結合進行測繪。需要注意的是，如果無法現場測繪，為提高測繪效率，可在較高高度安裝GPS RTK站，保證數據采集的完整性[3]。

5.2 密林測繪

林地是測繪項目中的常見的特殊地形，由于森林茂密，一些測區會被樹木遮擋，使測繪變得復雜，影響數據采集的準確性。在林地測繪時，必須掌握測繪基礎知識，避免測繪數據精度不符合要求、標準、質量，注意避免樹木重疊，減少重疊導致結果不準確的問題。（1）使用GPS- RTK技術：時刻關注相關設備儀器的信號狀況，避免信號減弱，導致測繪結果不準確，影響測繪數據的有效性和準確性，尤其是測繪的仰角需要注意[4]。（2）選擇全站儀進行測繪時，要注意樹木是否擋住儀器，以免影響測繪結果。對于上述兩種方法不能直接測繪的茂密林區，可采用導線法進行測繪。在使用導線測繪橫截面之前，首先確定導線位置、放樣位置、距離和角度等數據信息，然后確定測站與待測點之間的角度和距離信息，最后得到具體的測繪數據。因此，密林測繪覆蓋性很強，影響信號，測繪精度難以保證；全站儀雖然受信號干擾的影響較小，但受高植被的影響，無法擴大視場，無法進行正常的測繪操作。這就需要新的測繪技術，例如，數字航空攝影測繪可以使用衛星相機和計算機系統對航空攝影對象進行拍攝和建模，然后對其進行映射。能有效保證測繪范圍和數據精度，提高測繪速度，有效避免測繪對象的天氣和環境造成的測繪誤差。利用數字測繪技術進行場地放樣，與傳統的人工測繪相比，可以有效降低測繪誤差。此外，由于方位角是固定在同一截面的，因此可以利用截面兩端的坐標計算截面的方位角[5]。然后利用三角形的正弦定理計算任意截面距離，得到視距。通過計算可以知道平臺的左側是否偏離計算的剖面線或平臺的右側偏離計算的剖面線，如果平臺與已知剖面線的夾角清晰，則可以使用正弦定律計算距離，獲取相關數據，然后利用全站儀測繪技術進行野外放樣。因此，為有效測繪測點與測站之間的實際距離，測繪人員必須選擇專門的測繪技術，應用坐標、設置測點，進行估算。

5.3 荒漠、沼澤等特殊地形測繪

沙漠、沼澤等地區雖然視野開闊，沒有障礙物，但測繪很難深入現場，容易危及測繪人員的人身安全。因此，可以根據各種測繪條件、數據信息再經計算機軟件處理，經過準確分析，得到地形圖[6]。在數字測繪過程中，測繪數據的準確性極高。在項目時間緊迫的情況下，地形圖的數字化也使得在短時間內快速完成測繪工程工作成為可能。地形圖數字化技術使地形可以通過計算機測繪軟件進行掃描，快速得到測繪結果。然而，需要準確的源圖數據來保證準確測繪。對于沙漠地區的測繪工作，如果要測繪的面積比較小，可以通過在里面畫一條線，在里面設置等高線來完成測繪任務。但是測繪特別大的被測區域，需要在被測區域內進行高度測繪，并融合地形，在被測區域周圍設置多個GPS-RTK站輔助[7]。

6 結束語

工程測繪在日益稀缺的土地資源中發揮著關鍵作用。無論是更好地了解我國的區域形態，還是節省工程建設成本，測繪工程都是一項非常重要的技術。由于我國地貌特征的多樣性性，特殊地形測繪在我國非常普遍。因此，測繪工程師師必須勇于創新，面對挑戰，不斷研究和改進針對特殊地形的測繪技術。這就要求我們不能一刀切地適應各種變化，而是要詳細分析具體問題，將其引入項目本身，選擇適合正確科學的技術。并根據自身特點和地形特點合理使用測繪工程技術，為測繪工程工作選擇具體的技術，提高測繪工程項目完成的質量保證。