時(shí)間:2023-03-21 17:16:02
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2水下地形測量技術(shù)
傳統(tǒng)的水下地形測量采用一般多以經(jīng)緯儀、電磁波測距儀及標(biāo)尺、標(biāo)桿為主要工具,用斷面法或極坐標(biāo)法及交會(huì)法定位,用測深桿和測深錘來采集水深數(shù)據(jù),這種方法存在作業(yè)效率低,誤差大等諸多缺點(diǎn),近來已經(jīng)很少被采用。近年來隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展,DGPS,GPSRTK及CORS系統(tǒng)配合多波束測深儀進(jìn)行水下地形測量得到了廣泛的應(yīng)用。DGPS(差分全球定位系統(tǒng))是以某已知點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn),基準(zhǔn)點(diǎn)的GPS接收機(jī)連續(xù)接收衛(wèi)星信號(hào),并與已知點(diǎn)的位置進(jìn)行比較,確定當(dāng)時(shí)誤差的偽距修正值,將這些修正值通過無線電臺(tái)接收,用戶接收機(jī)接收修正值來實(shí)時(shí)校正GPS信號(hào),它具有全天侯、實(shí)時(shí)連續(xù)、高精度等特點(diǎn)。目前GPSRTK及CORS系統(tǒng)定位已達(dá)到厘米級(jí)的定位精度,并且能夠做到實(shí)時(shí)無驗(yàn)潮測量。以上幾種定位技術(shù)進(jìn)行水下地形測量與岸上基準(zhǔn)點(diǎn)交會(huì)法、極坐標(biāo)法等定位技術(shù)相比,具有極大的優(yōu)勢,特別是較大面積的水下地形測量,可以大大縮短工作周期,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
3變形監(jiān)測技術(shù)
變形監(jiān)測又稱變形測量或變形觀測,是對(duì)被監(jiān)測對(duì)象或物體(簡稱變形體)進(jìn)行測量,確定其空間位置及內(nèi)部形態(tài)的變化特征。變形監(jiān)測按其變形監(jiān)測部位分為外部變形監(jiān)測(外觀)和內(nèi)部變形監(jiān)測(內(nèi)觀)兩部分,涉及測量學(xué)范疇的工作主要為外部變形監(jiān)測。外部變形監(jiān)測按變形方向可分為水平位移監(jiān)測和垂直位移監(jiān)測。水利水電工程外部變形監(jiān)測包括變形監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)測量、工作基點(diǎn)測量、變形體變形監(jiān)測、監(jiān)測資料分析等內(nèi)容,常用水利水電工程外部變形監(jiān)測方法主要有以下幾種:(1)大地測量法;(2)基準(zhǔn)線測量法;(3)液體靜力水準(zhǔn)測量法。
中圖分類號(hào):P2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
在地形測量過程中,運(yùn)用常規(guī)測量統(tǒng)計(jì)方式確是給工作人員造成了許多工作難度。主要有兩個(gè)比較大的困難,一方面是怎樣及時(shí)和準(zhǔn)確地收集全野外地籍的大量數(shù)據(jù),另一方面是怎樣整合與編輯這些收集到數(shù)據(jù)并且加以分析。這兩方面還是總結(jié)實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)探索數(shù)字化測量流程中非常關(guān)鍵的兩個(gè)步驟。
一、數(shù)字化測繪技術(shù)
數(shù)字化地籍測量主要指利用現(xiàn)代化技術(shù)把地形勘測轉(zhuǎn)變成數(shù)字的方式。數(shù)字化地籍測量主要包含了充分運(yùn)用掃描數(shù)字化儀等相關(guān)先進(jìn)測量儀器完成全野外的測圖,借助解析圖儀完成遙感相片、航空攝影的測圖等 [1]。在實(shí)際工作過程中,工作人員必須熟練操作者一系列儀器同時(shí)能夠處理好特殊情況,熟練掌握怎樣把采集的地籍?dāng)?shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),利用成圖軟件完成數(shù)據(jù)的整理和分析,最終制成數(shù)字化地籍圖。
(一)數(shù)字化測繪現(xiàn)狀
自從上世紀(jì)后期我國就已經(jīng)開始不斷嘗試研究大比例地籍圖全野外的測量技術(shù),大致發(fā)展過程中如下:
通常情況下運(yùn)用全站儀完成全野外測量,把測量獲取的數(shù)據(jù)利用電子薄記錄過后傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,再把標(biāo)注測點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)草圖傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,方便及時(shí)修正與補(bǔ)充,最終形成數(shù)字化測圖相關(guān)圖形文件,然后由繪圖儀自動(dòng)制作出地籍圖。
利用全站儀完成全野外測量,后期工作獲得的突破性進(jìn)展主要有兩個(gè)方面。一方面是替換了以往系統(tǒng)軟件運(yùn)用新型智能數(shù)據(jù)收集軟件;另一方面是完成了計(jì)算機(jī)和電子手薄直接的接觸。
二、全野外數(shù)字化地籍測量主要流程
為了可以更好地完成數(shù)字化測量任務(wù),各個(gè)方面探討測量詳細(xì)流程是至關(guān)重要的工作。依據(jù)多年來從事于測繪工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),流程中主要有以下幾點(diǎn)。在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用時(shí),全野外的數(shù)字化測量主要流程包含測繪前準(zhǔn)備工作和測繪地點(diǎn)及測繪整體設(shè)計(jì)與測繪數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化極短等,如圖1所示。
圖1數(shù)字化地籍測量流程圖
(一)數(shù)字化測量的前期準(zhǔn)備工作
在進(jìn)行每一次的全野外測量前,必須做好測量的前期準(zhǔn)備工作,其是測量工作可以正常進(jìn)行的基礎(chǔ)[2]?,F(xiàn)代數(shù)字化測量獲取的是數(shù)字地形圖,運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制測繪儀器,并且結(jié)合靜態(tài)的GPS配合導(dǎo)線法,和以往的方法相比較來講,具有操作簡單、測量及成圖精度高特點(diǎn)。全野外的數(shù)字化測量前期準(zhǔn)備工作主要以下幾個(gè)工作內(nèi)容。第一是明確項(xiàng)目類型,制定對(duì)應(yīng)的技術(shù)設(shè)計(jì)書。第二是對(duì)野外地形進(jìn)行檢查和巡視工作,必須重點(diǎn)做好該環(huán)節(jié)的工作,地形檢查嚴(yán)重影響著研究成果的質(zhì)量與精度。第三是繪制地形圖,同時(shí)對(duì)地形圖進(jìn)行分幅,把圖框模板放置于安裝盤的Blocks目錄中,而且輸入相關(guān)測繪單位和測量員及用圖單位等相關(guān)信息。第四是選取適當(dāng)?shù)臄?shù)字化測量軟件,現(xiàn)階段軟件的種類有很多,比如清華山維和北京威遠(yuǎn)圖及CASS系列等相關(guān)專用軟件。第五是在相對(duì)較為復(fù)雜的地區(qū)地形測量過程中,要先編輯地形草圖當(dāng)作地形圖的原型。第六是依照規(guī)范確定的對(duì)應(yīng)測量精度標(biāo)準(zhǔn)。
(二)控制測量方式的運(yùn)用
在該步驟中,地形控制點(diǎn)精度直接關(guān)系著地形測量的整個(gè)過程,是全程高質(zhì)量測量的關(guān)鍵與基礎(chǔ)[3]。本文主要介紹了以下幾個(gè)地形控制測量的方式。首先是靜態(tài)GPS控制測量,此測量方式擁有定位精度高和控制范圍廣及選址比較靈活與無需全天工作等諸多優(yōu)點(diǎn)。其次是導(dǎo)線測量,此測量方式在城鄉(xiāng)地形控制測量過程中表現(xiàn)突出,可以在整個(gè)測量中有效防止粗差的發(fā)生,尤其適合于城鄉(xiāng)中地形測量隱蔽區(qū)域。最后是GPS-RTK控制流量,此方式的優(yōu)點(diǎn)主要是可以提供三維坐標(biāo),讓人產(chǎn)生深刻的立體印象。
(三)測繪數(shù)據(jù)搜集時(shí)期的地形測量
在進(jìn)行此步驟時(shí),必須處理好自定義編碼收集和碎部點(diǎn)三維坐標(biāo),尤其要注重收集碎部點(diǎn)過程中的數(shù)學(xué)精度和采集數(shù)量及收集自定義編碼過程中的自我識(shí)別精度,還要注意碎部點(diǎn)和碎部點(diǎn)之間的關(guān)系[4]。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用時(shí),盡可能保持在一個(gè)測站上,只要確保能通視而且滿足相關(guān)需求,就可以及時(shí)收集,不可以過渡頻繁地改動(dòng)觀測點(diǎn)。而在自定義編碼收集過程中不要過分苛刻,在繪圖過程中工作能源能夠識(shí)別出就可以。
(四)測繪數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化
測繪數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是把收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的整合及分類,貫穿原始地形草圖到成果圖輸出的全過程。原始地形草圖作為室內(nèi)編輯的重要基礎(chǔ)圖,首先要由繪圖人員跑點(diǎn)繪制,然后由繪圖人員把數(shù)據(jù)傳輸給編輯工作人員完成室內(nèi)編輯。另外數(shù)字化地形測量必須把每天的測點(diǎn)數(shù)據(jù)玩車工及時(shí)傳輸與整合,方便繪圖人員在有效的記錄時(shí)間之內(nèi)完成編輯處理。在地形圖具體編輯階段,必須運(yùn)用測繪軟件完成展點(diǎn)和連線機(jī)勾繪等相關(guān)高效操作。另外當(dāng)分幅與圖形輪廓修飾過后,經(jīng)過檢查確定沒有疏漏之后,就能夠打印輸出成果圖了。
結(jié)束語:
數(shù)字化地形測量是一項(xiàng)先進(jìn)的地測技術(shù),與計(jì)算機(jī)有效結(jié)合的程度與自動(dòng)化程度及計(jì)算的測量精度是其他相關(guān)測量手段無法達(dá)到的。數(shù)字化地籍測量技術(shù),必然成為未來我國大比例尺度地籍圖測繪工作的發(fā)展方向,因此應(yīng)該進(jìn)一步推廣與普及數(shù)字化地籍測量技術(shù),強(qiáng)化宣傳與研究力度。
參考文獻(xiàn):
[1]劉家臣,聶曉艷,張曉燕,田昌妮,張渝慶.基于遙感技術(shù)的大比例尺土地利用圖制作[A].第十五屆全國遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C].2012,(11).
Abstract:The GPS system has changed the work mode of underwater topographic survey, not only in the plane localization and tide, also make sure the ship attitude of simple and quick change, this paper from the theory and practice of verification, GPS-RTK measurement data analysis of underwater measurement results and artificial test data results comparison between tide.
Key words: RTK; GPS-RTK measurement; tidal measurement
中圖分類號(hào):P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2013)
1引言
隨著測量技術(shù)的發(fā)展、新的測量裝備的使用,海道測量精度越來越高,從而對(duì)測量基準(zhǔn)面精度的要求也越來越高。
NBCORS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)出現(xiàn)以后, “GPS接收機(jī)+測深儀”技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。確定測量船只的瞬時(shí)姿態(tài)并對(duì)測深值進(jìn)行姿態(tài)改正是現(xiàn)代水下地形測量的工作。在寧波市某區(qū)域進(jìn)行海洋1:10000水下地形測繪項(xiàng)目中,我們采用GPS-RTK無驗(yàn)潮和驗(yàn)潮兩種方式的測量工作。本論文從實(shí)踐上研究分析通過GPS-RTK無驗(yàn)潮和驗(yàn)潮測量得出的成果間的差異,并以工程實(shí)例的實(shí)測數(shù)據(jù)為例驗(yàn)證理論分析成果。
2GPS-RTK無驗(yàn)潮測量誤差
NBCORS VRS技術(shù)是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有GPS基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù),生成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)的動(dòng)態(tài)模型,為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的用戶提供差分?jǐn)?shù)據(jù),同時(shí),對(duì)于網(wǎng)絡(luò)覆蓋外的一定區(qū)域,也能提供同樣精度的差分改更信息。
NBCORS高程為大地高系統(tǒng),通過區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化轉(zhuǎn)換為正常高。
2.1GPS-RTK測量數(shù)據(jù)分析:
圖1
圖2
圖1由可以看出,大部分時(shí)間RTK的高程數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定,這是由于當(dāng)時(shí)的海平面比較穩(wěn)定,沒有大的波浪,因此高程數(shù)據(jù)比較平穩(wěn)。但是在圖2中[1]時(shí)段高程數(shù)據(jù)發(fā)生了異常突變,可能是GPS-RTK信號(hào)不穩(wěn)定的原因,就需要人為去干預(yù)處理,修改出正確數(shù)據(jù)。
GPS-RTK需解決換能器桿安裝偏差及船體傾斜的影響,RTK自身誤差影響,高程異常等綜合因素,測深延遲效應(yīng)。只有有效控制每一項(xiàng)影響精度的因素,最終的成果質(zhì)量才能得到保障。
3測深數(shù)據(jù)處理
在測量項(xiàng)目中,我們做了如下誤差該正,已減小誤差。
聲速改正:
船舶動(dòng)態(tài)吃水改正:測深儀型號(hào):HY1601
船舶靜態(tài)吃水改正:
水深測量誤差:時(shí)間測定誤差,測深儀波束角。
水面高程傳遞誤差:深度基準(zhǔn)面的確定誤差,驗(yàn)潮站水尺零點(diǎn)的測定誤差。
船舶姿態(tài)變化引起測深誤差
船舶橫向搖擺帶來的測深誤差,船舶縱向搖擺帶來的測深誤差,船舶動(dòng)吃水產(chǎn)生的測深誤差。
4GPS-RTK無驗(yàn)潮與驗(yàn)潮精度數(shù)據(jù)分析
在此次水下地形測量過程中,我公司采用NBCORS直接記錄測深點(diǎn)的三維坐標(biāo),高程轉(zhuǎn)換采用NBCORS中心的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件進(jìn)行,因?yàn)閿?shù)據(jù)量大,NBCORS中心只能對(duì)測點(diǎn)數(shù)據(jù)少于100個(gè)的文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換,因此我公司選擇了部分水域測量數(shù)據(jù)進(jìn)行無驗(yàn)潮數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)處理時(shí)沒有進(jìn)行消浪處理,對(duì)測深數(shù)據(jù)進(jìn)行了聲速改正,其同名點(diǎn)比對(duì)結(jié)果如下:
GPS-RTK驗(yàn)潮與人工驗(yàn)潮測點(diǎn)比對(duì)表
單位:m
驗(yàn)潮與無驗(yàn)潮測點(diǎn)比對(duì)統(tǒng)計(jì)表
經(jīng)檢測13514點(diǎn),其差值≤0.4m為13301點(diǎn),占總比對(duì)點(diǎn)98.4%
從比較的結(jié)果來看,在本試驗(yàn)區(qū)采用NBCORS以無驗(yàn)潮方式進(jìn)行水下地形測量是可行的,精度能夠滿足有關(guān)規(guī)范要求。
實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)比較:
優(yōu)點(diǎn):
1、進(jìn)行全天候作業(yè),不受晝夜影響,提高作業(yè)效率,
2、有效的消除了動(dòng)吃水以及波浪上下等因素影響,
3、避免了由于潮位觀測帶來的水位改正誤差??傻玫郊磿r(shí)水位。
4、無需人工或自動(dòng)驗(yàn)潮儀驗(yàn)潮,節(jié)約成本。
缺點(diǎn):RTK高程測量的綜合誤差。測深
儀器自身精度及換能器安裝導(dǎo)致的誤差。無法進(jìn)行深度基準(zhǔn)面的推算。作業(yè)受距離和區(qū)域的限制。
5總結(jié)
利用無驗(yàn)潮技術(shù)進(jìn)行水深測量,使得水深測量這項(xiàng)工程變得簡單、方便、快捷、輕松、高效,極大的提高了生產(chǎn)效率,是一種先進(jìn)的測量技術(shù),值得在海島礁測量技術(shù)中大陸推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]《海道測量規(guī)范》GB 12327-98;
Abstract: With the rapid development of modern information network, the application of computer technology in the measurement field is the rapid development of the traditional topographic survey often use outdated tools, and spend a lot of manpower and resources, so that the topographic mapping has defects. With the rapid development of automation technology of modern mapping technology, topographic mapping has been out of the traditional model, become more efficient and accurate, for a variety of planning and construction provides unparalleled. In this paper, provide a simple analysis of topographic survey with modern mapping technology automation technology.Key words: automation; mapping; map; computer
中圖分類號(hào):U412.24+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、測繪概述
地形測量是通過一定方式對(duì)需要的地方進(jìn)行地貌形狀進(jìn)行測繪,從而為相關(guān)的規(guī)劃建設(shè)提供重要的參考資料。
測繪學(xué)研究測定和推算地面點(diǎn)的幾何位置、地球形狀及地球重力場,據(jù)此測量地球表面自然形狀和人工設(shè)施的幾何分布,并結(jié)合某些社會(huì)信息和自然信息的地理分布,編制全球和局部地區(qū)各種比例尺的地圖和專題地圖的理論和技術(shù)學(xué)科。又稱測量學(xué)。它包括測量和制圖兩項(xiàng)主要內(nèi)容。測繪學(xué)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)中有廣泛的應(yīng)用。在城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃、國土資 源利用、環(huán)境保護(hù)等工作中,必須進(jìn)行土地測量和測繪各種地圖,供規(guī)劃和管理使用。在地質(zhì)勘探、礦產(chǎn)開發(fā)、水利、交通等建設(shè)中,必須進(jìn)行控制測量、礦山測量、路線測量和繪制地形圖,供地質(zhì)普查和各種建筑物設(shè)計(jì)施工用。在軍事上需要軍用地圖,供行軍、作戰(zhàn)用,還要有精確的地心坐標(biāo)和地球重力場數(shù)據(jù),以確保遠(yuǎn)程武器精確命中目標(biāo)。
二、現(xiàn)代測繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)地形測量的促進(jìn)作用首先、讓地形測繪變得更加簡單。傳統(tǒng)的地形測量,是通過動(dòng)用大量的測量工作人員和原始的測量工具到實(shí)際需要測量的地方進(jìn)行測量。由于這種地形測量的方式需要的動(dòng)用的大量的人力和物力,在測量之后還要進(jìn)行人工繪制相應(yīng)的圖形,所以傳統(tǒng)的地形測量工作是相當(dāng)繁瑣的。隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展,很多先進(jìn)的地形測量工具已經(jīng)被廣泛的用于地形測量中。這些現(xiàn)代化的測繪技術(shù)通過先進(jìn)的測繪儀器,不僅可以讓工作人員不用深入到實(shí)地進(jìn)行測繪,而是通過各種儀器進(jìn)行測繪,如遙感系統(tǒng)的運(yùn)用,測繪人員可以在辦公室通過操控計(jì)算機(jī)從而完成測繪工作,與此同時(shí),現(xiàn)代測繪技術(shù)也可以通過相關(guān)技術(shù)對(duì)所測繪地形自動(dòng)生成圖形,從而節(jié)省了測繪人員的作圖這一環(huán)節(jié)。
其次、讓地形測繪變得更加精確。地形測繪是通過對(duì)相關(guān)的地形進(jìn)行測量,并繪制相關(guān)的圖形,從而為國家保留相關(guān)的地理資料,通過整理,從而運(yùn)用到國家中的各個(gè)行業(yè),其中包括地域規(guī)劃,戰(zhàn)略設(shè)定、運(yùn)用于地理教學(xué)等,因而地形測繪要求具有一定程度的精確度,才能滿足這上述的要求。傳統(tǒng)的地形測繪工作精確度是相當(dāng)差的,它通過原始的測繪工具進(jìn)行兩,通過手工對(duì)地形進(jìn)行繪制,這樣的地形測繪很難符合相關(guān)的精確毒的要求?,F(xiàn)代測繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代地形測繪的廣泛運(yùn)用解決了這一問題,它通過精密的測量儀器和智能化的繪圖手段,從而更加準(zhǔn)確的對(duì)需要測繪的地形進(jìn)行測量并自動(dòng)繪制相應(yīng)的地形圖,例如現(xiàn)代地理教材中的很多圖片都是通過衛(wèi)星拍攝的方式獲得的,讓學(xué)生對(duì)地形有了更加直觀的了解。另外,智能化的繪圖能夠減少人力的浪費(fèi),并且精確性較高,可以防止人為的疏忽,
最后、讓地形測繪變得更加安全。傳統(tǒng)的地形測繪工作中,由于工作要求的需要,測繪工作人員將會(huì)到各種地形進(jìn)行測繪工作,而這些測繪的地點(diǎn)并不是都是安全的,例如在山地等地形進(jìn)行測繪過程中,由于山地的地形叫陡峭,測繪人員需要進(jìn)行一些具有很大危險(xiǎn)性的工作;而在濕地等地方進(jìn)行測繪工作時(shí) ,由于這類地方的環(huán)境影響,很多具有攻擊性的動(dòng)物也會(huì)給工作人員的安全帶來一定的威脅,因此,傳統(tǒng)測繪工作的安全性是人們很難防范的?,F(xiàn)代化測繪技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)在地形測繪中的運(yùn)用解決了這一個(gè)難題,既減少了測繪工作人員的工作強(qiáng)度,又增加了工作人員的安全系數(shù)。通過先進(jìn)的測繪儀器,測繪工作人員已不再需要深入到危險(xiǎn)的實(shí)地進(jìn)行測繪,他們的任務(wù)變成了通過操作現(xiàn)代化儀器進(jìn)行遠(yuǎn)程測繪或通過衛(wèi)星進(jìn)行相關(guān)的工作,提高了工作效率的同時(shí),工作人員的安全也得到了很好的保障。
1概述
在地形測量中,當(dāng)用圖根網(wǎng)、圖根鎖或經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量的方法布設(shè)的圖根控制點(diǎn),尚不能滿足大比例尺測圖需要時(shí),可以采用交會(huì)法作進(jìn)一步的加密。根據(jù)觀測量的不同,交會(huì)法分為角度交會(huì)和距離交會(huì),它在一定程度上提高了測量的效率;同樣,在工程測量中,采用交會(huì)法放樣點(diǎn)位是一種經(jīng)常使用的方法[1,2]。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
2前方交會(huì)的主要誤差來源
通過對(duì)交會(huì)測量過程的分析,可以得到采用前方交會(huì)法放樣點(diǎn)位時(shí),放樣點(diǎn)位的主要誤差來源包括以下幾個(gè)方面[3,4]:
2.1 儀器對(duì)中誤差的影響
在使用經(jīng)緯儀或全站儀進(jìn)行放樣點(diǎn)位時(shí),首先要在已知點(diǎn)上安置儀器,儀器在測站點(diǎn)上對(duì)中誤差勢必影響放樣點(diǎn)位的精度。
2.2 放樣點(diǎn)的標(biāo)定誤差影響
根據(jù)放樣數(shù)據(jù)在實(shí)地標(biāo)定放樣點(diǎn)位時(shí),也會(huì)受到標(biāo)定點(diǎn)位誤差的影響。
2.3 測設(shè)交會(huì)角(邊)的誤差影響
在已知點(diǎn)上觀測待放樣點(diǎn)計(jì)算角度或測量距離時(shí),儀器測角誤差(測距儀的測距誤差)就會(huì)使交會(huì)角(邊)產(chǎn)生誤差,從而影響放樣點(diǎn)位的精度[5]。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
長期以來,通過對(duì)以上幾個(gè)主要誤差來源的分析比較,得出它們對(duì)放樣點(diǎn)位精度的影響:在一般情況下,儀器對(duì)中誤差,它對(duì)放樣點(diǎn)位的影響小于其本身;放樣點(diǎn)的標(biāo)定誤差一般約為;因此,前方交會(huì)放樣的點(diǎn)位精度主要取決于測角(或測距)誤差。
3前方交會(huì)放樣點(diǎn)位的精度分析
用前方交會(huì)測定點(diǎn)位的誤差,可以根據(jù)前方交會(huì)的點(diǎn)位中誤差公式來求出。如果要評(píng)定放樣點(diǎn)位在某一方向上的誤差,可以采用計(jì)算誤差橢圓參數(shù)并繪制點(diǎn)位誤差橢圓的方法來衡量。
3.1 放樣點(diǎn)位中誤差公式的推導(dǎo)[4]
如圖1所示,采用測角交會(huì)時(shí),在已知點(diǎn)A、B上觀測角,測量距離,求P點(diǎn)的坐標(biāo)。下面根據(jù)放樣元素與點(diǎn)位之間的關(guān)系,以P點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)為未知數(shù),利用間接平差法來推求兩方向前方交會(huì)測定點(diǎn)位的中誤差,這里按角度列出兩個(gè)誤差方程式
圖1 交會(huì)法放樣點(diǎn)位示意圖
(1)
式中為交會(huì)方向的方向系數(shù),其數(shù)值按下式計(jì)算
(2)
式中為交會(huì)方向的方位角;為相應(yīng)交會(huì)邊長。
由誤差方程式組成法方程式,求得其系數(shù)為
(3)
(4)
(5)
未知數(shù)的權(quán)倒數(shù)為
(6)
式中
(7)
這樣就可以得到P點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)中誤差為
(8)
式中為角度觀測的中誤差。則P點(diǎn)點(diǎn)位中誤差公式為
(9)
將(3)、(4)、(7)式代入(9)式,考慮到,可得
(10)
由于,則(10)式可寫為
(11)
式(11)即為交會(huì)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差公式。
3.2 放樣點(diǎn)位的精度分析
根據(jù)上面交會(huì)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差的推導(dǎo)過程和所得的中誤差公式,可以清楚地看出:
(1)點(diǎn)位中誤差的大小不僅與測角中誤差的大小有關(guān),還與交會(huì)邊的長度有關(guān),即增大,中誤差也變大,所以,在使用交會(huì)法放樣點(diǎn)位時(shí),不宜選擇過長的交會(huì)邊。
(2)從式(11)可以看出,當(dāng)時(shí),不論角的值如何變化,交會(huì)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不變,其值為。
(3)對(duì)式(11)中的作極值分析可以得到:當(dāng)時(shí),對(duì)稱交會(huì)將使交會(huì)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差最??;當(dāng)時(shí),對(duì)稱交會(huì)則使點(diǎn)位中誤差最大。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。也就是說,當(dāng)交會(huì)角為鈍角時(shí),應(yīng)盡量使角相等;當(dāng)交會(huì)角為銳角時(shí),則不必要求角對(duì)稱。
4總結(jié)
通過對(duì)交會(huì)點(diǎn)點(diǎn)位中誤差公式的推導(dǎo)和分析,得出了放樣點(diǎn)位的精度不僅受測角中誤差的影響,還與交會(huì)邊長的長短有關(guān);另外,交會(huì)角的大小也會(huì)影響交會(huì)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差的大小。所以,在使用交會(huì)法放樣點(diǎn)位時(shí),不要選擇較長的交會(huì)邊,并選擇合適大小的交會(huì)角。
參考文獻(xiàn):
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[4]葛永慧,測量平差,中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2004年10月;
2 根據(jù)高技能人才培養(yǎng)的需要構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系,注重職業(yè)能力的培養(yǎng)
工程測量技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)程安排表如表1。
3 測繪綜合實(shí)訓(xùn)均在仿真的實(shí)訓(xùn)基地完成
綜合實(shí)訓(xùn)在總體設(shè)計(jì)上要提供相應(yīng)的任務(wù)書與指導(dǎo)書,布置綜合實(shí)訓(xùn)任務(wù),對(duì)于一項(xiàng)模擬測繪生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)任務(wù),在實(shí)施之前必須先進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì),相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)定參照行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。為了更好完成綜合實(shí)訓(xùn)任務(wù),需要有一個(gè)仿真的實(shí)訓(xùn)基地作保障,在完善與建設(shè)實(shí)習(xí)基地方面,我們主要采取建立固定的校內(nèi)教學(xué)實(shí)習(xí)基地與校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地相結(jié)合的方法?,F(xiàn)已建立多個(gè)測繪實(shí)訓(xùn)基地,有地形條件良好、交通便利的沈北新區(qū)帽山地形測量實(shí)訓(xùn)基地、虎石臺(tái)控制測量實(shí)訓(xùn)基地、虎石臺(tái)工程測量實(shí)訓(xùn)基地等校外實(shí)訓(xùn)基地,為測繪專業(yè)地形測量、控制測量、工程測量、GPS等課程服務(wù)。
4 畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)時(shí)間不少于半年,健全實(shí)習(xí)指導(dǎo)大綱、考核標(biāo)準(zhǔn)等
近幾年我們推行畢業(yè)崗位實(shí)訓(xùn)和就業(yè)安置相結(jié)合的方法。以往的畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)已被畢業(yè)崗前實(shí)訓(xùn)報(bào)告和就業(yè)安置相結(jié)合的“二合一”方式取代。畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)大都放到施工企業(yè)中去進(jìn)行,同時(shí)進(jìn)行上崗前的訓(xùn)練,企業(yè)通過這一環(huán)節(jié),了解畢業(yè)生并作為企業(yè)接收的考察過程。在讓同學(xué)們下到施工單位前,我們規(guī)定了崗前實(shí)訓(xùn)報(bào)告的格式及要求,每天要填寫測量日志,還有施工單位的實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)等相關(guān)資料,近幾年我們一直通過這種方式完成畢業(yè)生上崗前的職業(yè)能力訓(xùn)練,使學(xué)生畢業(yè)后與施工單位達(dá)到無縫對(duì)接。
畢業(yè)答辯前兩周指導(dǎo)教師開始審閱實(shí)訓(xùn)報(bào)告,提出修改意見,答辯環(huán)節(jié)教師嚴(yán)格把關(guān),提出與其實(shí)訓(xùn)報(bào)告有關(guān)的內(nèi)容,所提問題的應(yīng)用性和針對(duì)性均較強(qiáng),答辯時(shí)有嚴(yán)格的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),能夠全面考核本人的理論水平和應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決施工現(xiàn)場測量問題的能力,這種方式是本校工程測量專業(yè)在2005年開始改革的。經(jīng)過兩年的試運(yùn)行,取得了一定教學(xué)效果和值得總結(jié)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)高職高專院校如何搞好畢業(yè)環(huán)節(jié)教學(xué)是一項(xiàng)有益的探索。
圍繞本專業(yè)職業(yè)能力的培養(yǎng),該專業(yè)學(xué)生在校期間有三次大型仿真測量實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,分別是地形測量、控制測量和工程測量實(shí)訓(xùn),每次實(shí)訓(xùn)結(jié)束后都有嚴(yán)格的實(shí)際操作考核。
5 能夠有效利用教學(xué)儀器設(shè)備創(chuàng)造性地開展內(nèi)容先進(jìn)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
由于測繪儀器的發(fā)展,傳統(tǒng)的三角控制測量已被GPS和全站儀導(dǎo)線所取代,根據(jù)現(xiàn)場測量新技術(shù)的應(yīng)用,將經(jīng)典的控制測量實(shí)訓(xùn)變?yōu)镚PS觀測與數(shù)據(jù)處理、全站儀5秒導(dǎo)線及三角高程測量、J2經(jīng)緯儀實(shí)訓(xùn)、精密水準(zhǔn)測量四大塊,改造后的實(shí)訓(xùn)方案更接近實(shí)際現(xiàn)場情況。同時(shí)教師在授課中也注意與施工現(xiàn)場的密切結(jié)合,如在工程測量課程講授中注重了全站儀坐標(biāo)測量與坐標(biāo)放樣、GPSRTK數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)放樣的強(qiáng)化訓(xùn)練,并在課程中進(jìn)行了人人過關(guān)的嚴(yán)格考核。為了達(dá)到實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)仿真,我們?cè)诨⑹_(tái)地區(qū)和帽山分別建立了控制測量和地形測量永久實(shí)訓(xùn)基地,共埋設(shè)23個(gè)首級(jí)控制點(diǎn)??蓾M足兩個(gè)班級(jí)的地形測量、控制測量實(shí)訓(xùn)需要。同時(shí)與省測繪院和其它路、橋、隧道施工單位合作每年由他們提供基地來滿足工程測量崗前實(shí)訓(xùn)的需要(如省路橋總公司、沈陽市政、沈陽高等級(jí)公路工程公司、鐵道部十三局、十九局等)。經(jīng)過幾年的運(yùn)行,教師、學(xué)生、用人單位均比較滿意。
6 積極探索并實(shí)踐多樣化的考核方式
0 引言
在以航海為主要應(yīng)用目的海道測量中,最基本的工作是進(jìn)行水深測量。水深測量是水上定位與測深作業(yè)相結(jié)合的測量作業(yè)。水深測量常采用水面船只進(jìn)行,測量船沿計(jì)劃測線航行某一間隔距離采集定位與水深數(shù)據(jù),經(jīng)一系列的數(shù)據(jù)修正處理后,得到準(zhǔn)確的水深。
以往的水深測量多采用交會(huì)定位,測量工作受氣象因素影響較大,精度難以保證,測量工作難度大,外業(yè)測量人員也很艱苦,且成圖時(shí)間長。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量(RTK)技術(shù)已在陸地測量中應(yīng)用成熟,逐漸向海洋測量發(fā)展。
1 GPS-RTK測量技術(shù)基本原理
GPS(全球定位系統(tǒng))是近年來普遍采用的水深測量定位法,它是繼NNSS(子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))之后美國推出的第二代衛(wèi)星定位系統(tǒng),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空及地面各種測量工作中。GPS 測量系統(tǒng)在水深測量定位方面通常采用兩種定位方式:實(shí)時(shí)差分定位(DGPS)方法與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位技術(shù)。
RTK(Real Time Kinematic)是一種基于載波相位觀測值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù),它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并達(dá)到厘米級(jí)精度。RTK測量技術(shù)被廣泛應(yīng)用于城市、礦山等區(qū)域性的控制測量、工程測量、地籍測繪、工程放樣、航道測量、航空攝影測量以及運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的精密導(dǎo)航等。圖1是RTK技術(shù)測量水深的原理圖。
圖1 GPS-RTK水深測量原理
圖中,相對(duì)于某項(xiàng)目的高程基準(zhǔn)面,流動(dòng)站的天線高為H2,換能器的瞬間高程為H3,水底點(diǎn)0的高程為H0,H為測深儀測出的水深值(-H0表示大小和H0一樣,但方向相反)。假設(shè)換能器長度為L,可以得出:
式中測點(diǎn)的平面位置HO由RTK實(shí)時(shí)測出,則 則為水深。
2 基于GPS-RTK技術(shù)的水深測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
基于RTK 的水深測量系統(tǒng)由基準(zhǔn)站和移動(dòng)站構(gòu)成?;鶞?zhǔn)站主要由GPS接收機(jī)和數(shù)據(jù)發(fā)射電臺(tái)組成。移動(dòng)站架設(shè)在測量船上,GPS接收機(jī)與測深儀通過安裝有專業(yè)的水下數(shù)字化測量成圖軟件的計(jì)算機(jī)連接起來,可同時(shí)定位測深。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 RTK水深測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
裝載流動(dòng)站的測量船在水下數(shù)字化測量成圖軟件的實(shí)時(shí)監(jiān)控下,可對(duì)江河、湖泊、淺海進(jìn)行全天候的水下地形測量。操作人員可通過計(jì)算機(jī)對(duì)測量成果進(jìn)行現(xiàn)場處理,并由外接繪圖儀打印輸出,從而真正實(shí)現(xiàn)測量內(nèi)外業(yè)一體化。
3 基于GPS-RTK技術(shù)的水深測量作業(yè)步驟
測量作業(yè)分三步來進(jìn)行,即測前的準(zhǔn)備、外業(yè)的數(shù)據(jù)采集測量作業(yè)和數(shù)據(jù)的后處理形成成果輸出。
3.1 測前的準(zhǔn)備
(1)求轉(zhuǎn)換參數(shù)。為了保證RTK的定位和高程測量精度,測區(qū)周圍至少要有3個(gè)已知高等級(jí)的測量點(diǎn), 且這些點(diǎn)連結(jié)的幾何圖形能夠把測區(qū)包圍在里面。通過點(diǎn)校正,求轉(zhuǎn)換示意圖。圖3是選擇A、B、C、D、E 五個(gè)校正點(diǎn)的情況。
圖3 點(diǎn)校正平面示意圖
① 將GPS 基準(zhǔn)站架設(shè)在已知點(diǎn)A 上,設(shè)置好參考坐標(biāo)系、投影參數(shù)、差分電文數(shù)據(jù)格式、發(fā)射間隔及最大衛(wèi)星使用數(shù),關(guān)閉轉(zhuǎn)換參數(shù)和七參數(shù),輸入基準(zhǔn)站W(wǎng)GS-84坐標(biāo)后設(shè)置為基準(zhǔn)站。② 將GPS移動(dòng)站架設(shè)在已知點(diǎn)B 上,設(shè)置好參考坐標(biāo)系、投影參數(shù)、差分電文數(shù)據(jù)格式、接收間隔,關(guān)閉轉(zhuǎn)換參數(shù)和七參數(shù)后,求得該點(diǎn)的固定解(WGS-84 坐標(biāo))。③ 通過A、B 兩點(diǎn)的84 坐標(biāo)及當(dāng)?shù)刈鴺?biāo),求得轉(zhuǎn)換參數(shù)。
(2)建立任務(wù),設(shè)置好坐標(biāo)系、投影、一級(jí)變換及圖定義。
(3)作計(jì)劃線。如果已經(jīng)有了測量斷面就要重新布設(shè),但可以根據(jù)需要進(jìn)行加密。
3.2 外業(yè)的數(shù)據(jù)采集
(1)架設(shè)基準(zhǔn)站在求轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)架設(shè)的基準(zhǔn)點(diǎn)上,且坐標(biāo)不變。
(2)將GPS 接收機(jī)、數(shù)字化測深儀和便攜機(jī)等連接好后,打開電源。設(shè)置好記錄設(shè)置、定位儀和測深儀接口、接收數(shù)據(jù)格式、測深儀配置、天線偏差改正及延遲校正后,就可以進(jìn)行測量工作了。
3.3 數(shù)據(jù)的后處理
數(shù)據(jù)后處理通常指利用后處理軟件將所測數(shù)據(jù)進(jìn)行后期處理,其中包括測深儀改正、動(dòng)態(tài)吃水改正參數(shù)、定位及水深數(shù)據(jù)誤差參數(shù)改正、采集水深取樣、綜合改正輸出、圖型的整飾等,將其轉(zhuǎn)換成為現(xiàn)行成圖軟件所認(rèn)可的數(shù)據(jù),并在上面繪制出地形圖及其統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告等,所有測量成果可以通過打印機(jī)或繪圖機(jī)輸出。
4 基于GPS-RTK技術(shù)的水深測量的注意問題
基于RTK 的水下地形測量系統(tǒng)的主要誤差影響因素有: 電離層折射誤差、對(duì)流層折射誤差、多路徑效應(yīng)誤差、星歷誤差、接收機(jī)鐘誤差、天線相位中心位置偏差等。為了提高測繪成果的精度,在作業(yè)過程中應(yīng)注意以下事項(xiàng):
4.1 船體搖擺姿態(tài)的修正
船體在水面行駛的過程中,船體姿態(tài)是隨時(shí)變化的。船的姿態(tài)可用電磁式姿態(tài)儀進(jìn)行修正,修正包括位置的修正和高程的修正。姿態(tài)儀可輸出船的航向、橫擺、縱擺等參數(shù),通過專用的測量軟件接入進(jìn)行修正。
4.2 采樣速率和延遲造成的誤差
GPS定位輸出的更新率將直接影響到瞬時(shí)采集的精度和密度,現(xiàn)在大多數(shù)RTK方式下GPS 輸出率都可以高達(dá)20Hz,而測深儀的輸出速度各種品牌差別很大, 數(shù)據(jù)輸出的延遲也各不相同。因此,定位數(shù)據(jù)的定位時(shí)刻和水深數(shù)據(jù)的測量時(shí)刻的時(shí)間差造成定位延遲。
4.3 RTK 高程可靠性的問題
RTK 高程用于測量水深,其可信度問題是倍受關(guān)注的問題。在作業(yè)之前可以把使用RTK測量的水位與人工觀測的水位進(jìn)行比較,判斷其可靠性,實(shí)踐證明RTK 高程是可靠的。
4.4 選擇合適的基準(zhǔn)站站址。
基準(zhǔn)站站址應(yīng)遠(yuǎn)離障礙物和干擾源,以免數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)фi。視場周圍15以上不應(yīng)有障礙物,以防止GPS信號(hào)被遮擋或被障礙物吸收,并使接收機(jī)觀測到盡可能多的衛(wèi)星。點(diǎn)位附近不應(yīng)有高壓線、無線電發(fā)射源,以避免電磁場對(duì)GPS信號(hào)的干擾。站址應(yīng)高于周圍地物,以提高作業(yè)半徑。
5 總結(jié)
相對(duì)于傳統(tǒng)的測量手段, 基于RTK 的水深測量系統(tǒng)定位精度高,基準(zhǔn)站與移動(dòng)站之間無需通視,操作簡便, 自動(dòng)化程度高, 勞動(dòng)強(qiáng)度小,可全天候作業(yè), 效益高,具有廣闊的前景。目前, 利用RTK 技術(shù)進(jìn)行無驗(yàn)潮水深測量理論上已經(jīng)成熟, 但這種方法在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用, 還需要進(jìn)一步驗(yàn)證和總結(jié), 從而形成規(guī)范的、得到管理機(jī)構(gòu)認(rèn)可的作業(yè)程序和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、GPS定位基本原理
GPS定位是根據(jù)測量中的距離交會(huì)定點(diǎn)原理實(shí)現(xiàn)的。GPS定位方式有絕對(duì)定位(單點(diǎn)定位)與相對(duì)定位兩種。絕對(duì)定位的結(jié)果為在GPS定位基準(zhǔn)下的三維坐標(biāo),通常以緯度、經(jīng)度與海拔高的形式提供。相對(duì)定位的結(jié)果為兩個(gè)測點(diǎn)之間的基線向量(在地心地圖坐標(biāo)WSG-84x、y、z橢球的平距、方位角和大地高差的形式)。就空間幾何定位而言,在某一時(shí)刻能同時(shí)測定出站點(diǎn)到三顆衛(wèi)星的距離,加之此時(shí)刻衛(wèi)星的位置是已知的,便可用空間距離交會(huì)的原理解算出站點(diǎn)的點(diǎn)位坐標(biāo)來。相對(duì)定位的基本思想是采用至少兩臺(tái)GPS接收機(jī)分別安置于兩個(gè)不同的測站上,同步觀測4顆以上的衛(wèi)星,采用求差法,消除衛(wèi)星鐘與接收機(jī)鐘的鐘差,減弱信號(hào)傳播誤差的影響,解算出站點(diǎn)之間的基線向量。相對(duì)定位精度可以達(dá)到幾個(gè)ppm以上。隨著GPS的不斷完善發(fā)展,目前GPS測量已能取代傳統(tǒng)的三角控制測量、導(dǎo)線測量以及攝影控制測量,還廣泛應(yīng)用于碎部測量、地形測量及工程測量。由于電力測量的行業(yè)特殊性,GPS測量的應(yīng)用前景廣闊。
二、GPS在大面積航測測圖控制中的應(yīng)用
GPS應(yīng)用于大面積航測成圖控制中有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(一)使用GPS測量技術(shù)建立較大面積測量控制網(wǎng)是一種很好的方式。能節(jié)省大量造標(biāo)費(fèi)用,節(jié)省人力,提高工效,經(jīng)濟(jì)效益明顯,并大大減輕了野外作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度。
(二)GPS控制網(wǎng)平面精度好,點(diǎn)位精度較均勻。
(三)使用GPS技術(shù)加密控制點(diǎn)方法簡便,不受控制形式限制。不必考慮布設(shè)成三角網(wǎng),導(dǎo)線網(wǎng)或其它典型圖形,只需考慮有足夠的多條觀測及必要的檢核條件即可得到滿意的成果。
三、GPS在架空輸電線路中的應(yīng)用
無論工測還是航測,在輸電線路工程的測量中,應(yīng)用GPS都能提高工效、減輕測量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,發(fā)揮效益。GPS應(yīng)用于工測的選線,為避開障礙物,優(yōu)化路徑提供了便利條件。同時(shí)也給長期困擾不前的航測選線帶來了前景。較常規(guī)的作業(yè)方法,用GPS作像控點(diǎn),既經(jīng)濟(jì)又省時(shí)方便,而且縮短了工期3倍以上。由于用GPS選定轉(zhuǎn)角點(diǎn)或者實(shí)施三維坐標(biāo)放樣,又使航測真正達(dá)到了優(yōu)化路徑、節(jié)約投資的目的。少砍伐樹木,少拆遷,也是明顯的效益。在線路測量中,采用GPS配合航測將是電力行業(yè)的發(fā)展方向。下面談?wù)凣PS的應(yīng)用。
(一)選擇路徑方案
根據(jù)送電線路初設(shè)審批方案進(jìn)行終勘定線,由于踏勘、初勘粗糙,并未將路徑貫通;使用的1:50000地形圖測繪年代早,已不能正確反映現(xiàn)在的實(shí)際情況;農(nóng)村村莊發(fā)展快,變化大,很難按照批準(zhǔn)方案實(shí)地落實(shí)路徑等?,F(xiàn)在解決這個(gè)問題的辦法是增強(qiáng)拆遷和砍伐樹木或增加轉(zhuǎn)角使路徑通過。這樣做不僅增加了工作難度,而且增加了建設(shè)投資。
GPS優(yōu)化選線就是利用GPS測量進(jìn)度快、效率高、質(zhì)量好以及測量導(dǎo)線長短不受限制、測點(diǎn)間無需通視的特點(diǎn),測量轉(zhuǎn)角點(diǎn)與轉(zhuǎn)角點(diǎn)間影響路徑通過的地形,地物和建筑、構(gòu)筑物的坐標(biāo),根據(jù)這些坐標(biāo)選定合理路徑。
(二)坐標(biāo)聯(lián)系測量
為了取得送電線路轉(zhuǎn)角點(diǎn)坐標(biāo),需進(jìn)行坐標(biāo)聯(lián)系測量。如以下兩種方法:
1、控制點(diǎn)法
由于送電線路終勘定位尚未進(jìn)行或正在進(jìn)行,在實(shí)地僅有部分轉(zhuǎn)角樁或無轉(zhuǎn)角樁時(shí)采用控制點(diǎn)法進(jìn)行坐標(biāo)聯(lián)系測量。根據(jù)國家三角點(diǎn)利用GPS在送電線路上兩端和中間測量二個(gè)以上控制點(diǎn)。終勘定位時(shí)可與之聯(lián)測,聯(lián)測后根據(jù)送電線路轉(zhuǎn)角角度和距離計(jì)算出各轉(zhuǎn)角點(diǎn)的坐標(biāo)。
2、沿轉(zhuǎn)角點(diǎn)測量法
送電線路終勘定位后轉(zhuǎn)角點(diǎn)樁位均在實(shí)地定位,坐標(biāo)聯(lián)系測量沿送電線路轉(zhuǎn)角點(diǎn)進(jìn)行,計(jì)算出轉(zhuǎn)角點(diǎn)平面坐標(biāo)。 (三)干擾范圍內(nèi)通訊線的測量
GPS進(jìn)行干擾范圍內(nèi)通訊線測量與坐標(biāo)聯(lián)系測量基本相同,不同的是坐標(biāo)聯(lián)系測量依據(jù)點(diǎn)是國家等級(jí)三角點(diǎn),干擾范圍內(nèi)通訊線測量依據(jù)點(diǎn)是送電線路轉(zhuǎn)角點(diǎn)。以這些轉(zhuǎn)角點(diǎn)為依據(jù)點(diǎn)采用閉合導(dǎo)線形式或支點(diǎn)形式進(jìn)行干擾范圍內(nèi)通訊線測量,測出通訊線轉(zhuǎn)角桿坐標(biāo),提供數(shù)據(jù)或相對(duì)位置圖以便于進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)計(jì)算。
(四)在高山地區(qū)進(jìn)行電力線路終堪時(shí),特別是在高山地區(qū)進(jìn)行交叉跨越測量,在通視特別困難時(shí),GPS就發(fā)揮較大優(yōu)勢。如:在交叉跨越不能看見地面點(diǎn),或者只能看見跨越線的延長線時(shí),GPS配合全站儀進(jìn)行交叉跨越測量的效率就比傳統(tǒng)的測量簡單的多。
(五)線路航測控制測量
送電線路航測主要有“先定后測”和“先測后定”兩種方法。采用“先定后測”精度高,質(zhì)量好,但作業(yè)強(qiáng)度量大,費(fèi)用高,現(xiàn)已較少應(yīng)用,采用“先測后定”工作量小,費(fèi)用低,但精度也較低。應(yīng)用GPS進(jìn)行線路航測作業(yè)控制測量同時(shí)測定線路轉(zhuǎn)角點(diǎn)坐標(biāo),吸取兩種方法的優(yōu)點(diǎn),為線路應(yīng)用航測創(chuàng)造了有利條件。
1、外業(yè)控制測量
由于GPS測量不受距離長短的影響,也不受通訊條件的限制,這些控制點(diǎn)可以盡量布設(shè)在地形平坦,交通方便之處,有利于測量工作開展。測量時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度小、費(fèi)用低,而成果精度高、質(zhì)量好。
2、線路轉(zhuǎn)角點(diǎn)測量
GPS進(jìn)行航外控制測量時(shí)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)角點(diǎn)測量,轉(zhuǎn)角點(diǎn)可以在像片上確定后在實(shí)地判別訂立,也可在實(shí)地訂立后轉(zhuǎn)刺到像片上。測量轉(zhuǎn)角點(diǎn)時(shí)應(yīng)同時(shí)在距轉(zhuǎn)角點(diǎn)約100m外另設(shè)立一個(gè)控制點(diǎn),作為定位時(shí)轉(zhuǎn)角點(diǎn)的后視方向。
四、GPS在其它測量中的應(yīng)用
GPS應(yīng)用在微波通訊測量中,可將幾十公里的聯(lián)測導(dǎo)線一次性地由國家三角點(diǎn)引測到微波站上,不僅縮短了工期,提高了功效,而且精度高、質(zhì)量好。還可根據(jù)需要進(jìn)行微波站與站之間聯(lián)測,為設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
GPS在放鉆孔與實(shí)測水井點(diǎn)等測量中,利用GPS不需要兩點(diǎn)相互通視和不受距離長短限制的優(yōu)點(diǎn),在沒有控制點(diǎn)的條件下,也能高效、優(yōu)質(zhì)地完成任務(wù)。
五、GPS在電力工程中應(yīng)用的發(fā)展前景
GPS技術(shù)至今仍在不斷地發(fā)展。實(shí)時(shí)差分、無初始化動(dòng)態(tài)(AROF)及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)技術(shù)相繼問世,使三維坐標(biāo)放樣取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
在測量中,航測配合GPS外控技術(shù)已經(jīng)成熟,可以推廣應(yīng)用。工測可以打破傳統(tǒng)的先整體后局部,控制網(wǎng)一級(jí)級(jí)加密的作業(yè)方法。GPS和計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)在野外實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)成圖是測量技術(shù)發(fā)展的又一前景。
[中圖分類號(hào)] P217 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-7-257-2
1RTK 原理
GPS 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量(Real-Time Kinematic)簡稱RTK,具體作業(yè)方法是在已知點(diǎn)上設(shè)置一臺(tái)GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站,并將一些必要的數(shù)據(jù)如基準(zhǔn)站的坐標(biāo)、高程、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)等輸入GPS控制手簿,一至多臺(tái)GPS接收機(jī)設(shè)置為流動(dòng)站?;鶞?zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接受衛(wèi)星信號(hào),基準(zhǔn)站將接收到的衛(wèi)星信號(hào)通過基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)送到流動(dòng)站,流動(dòng)站接收到的衛(wèi)星信號(hào)與基準(zhǔn)站發(fā)來的信號(hào)傳輸?shù)娇刂剖植具M(jìn)行實(shí)時(shí)差分及平差處理,實(shí)時(shí)得到本站的坐標(biāo)和高程及其實(shí)測精度,并隨時(shí)將實(shí)測精度和預(yù)設(shè)精度指標(biāo)進(jìn)行比較,一旦實(shí)測精度達(dá)到預(yù)設(shè)精度指標(biāo),手簿將提示測量人員是否接受該成果,接受后手簿將測得的坐標(biāo)、高程及精度同時(shí)記錄進(jìn)手簿。
2RTK 滿足大比例尺地形圖測繪精度要求的分析
精度是檢驗(yàn)測繪成果是否合格的重要指標(biāo),經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),利用RTK 測繪技術(shù)所得測繪成果的點(diǎn)位中誤差和高程中誤差分布均勻、不存在誤差累積,精度均能滿足《城市測量規(guī)范》大比例尺地形圖測繪二級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)、圖根點(diǎn)、地物點(diǎn)的精度要求。
連江縣塘坂水庫引水工程測量項(xiàng)目測區(qū)位于連江縣潘渡鄉(xiāng)境內(nèi)鰲江北側(cè),線路起點(diǎn)為塘坂水庫,橫跨坡西村、東岸村、仁山村、貴安村、潘渡鄉(xiāng)、終點(diǎn)至觀音閣水廠。線路由西向東,呈橫條帶狀分布。大部分線路地處鰲江流域邊界,植被發(fā)育。特別是塘坂至風(fēng)南地段,地形高差起伏變化較大,通視條件極差,利用傳統(tǒng)的測量方法施測具有很大難度。通過利用RTK 測繪技術(shù),較好地完成了此測量項(xiàng)目。
2.1RTK 平面測量
在塘坂水庫引水工程1:500 地形測量中,沿工程線路由塘坂水庫向觀音閣水廠布設(shè)24個(gè)四等GPS控制點(diǎn),而后采用RTK 技術(shù)來代替常規(guī)二級(jí)導(dǎo)線測量?;鶞?zhǔn)站設(shè)置在較為空曠地帶,符合基準(zhǔn)站的架設(shè)條件,與已知點(diǎn)的距離在2~3km之間。聯(lián)測四個(gè)C、D級(jí)GPS點(diǎn)和三個(gè)三、四等水準(zhǔn)點(diǎn),解算出兩坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù),水平殘差最大為±3.1cm,垂直殘差最大為±0.7cm。為了提高待測點(diǎn)的觀測精度,將天線設(shè)置在對(duì)點(diǎn)器上,觀測時(shí)間大于20秒,采用不同的時(shí)間段進(jìn)行兩次觀測取平均值:機(jī)內(nèi)精度指標(biāo)預(yù)設(shè)為點(diǎn)位中誤差±1.5cm,高程中誤差±2.0cm;觀測中,取平面和高程中誤差均小于±1.0cm時(shí)進(jìn)行記錄。
觀測后RTK點(diǎn)兩次觀測值坐標(biāo)進(jìn)行比較得出RTK點(diǎn)兩次觀測值坐標(biāo)較差最大值為±2.8cm,最小值為0cm??紤]到兩次觀測采用了同一基準(zhǔn)站,觀測條件基本相同,可以將其視為同精度雙觀測值的情況,進(jìn)而求得觀測值中誤差和平均值中誤差。
mg=([dd]/2n)^0.5±0.9cm
觀測值中誤差為:
mp=±0.9(2)^0.5=±0.6cm
平均值中誤差為:
在測量二級(jí)導(dǎo)線精度RTK點(diǎn)的同時(shí),我們采用相同方法測量了測區(qū)附近的一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)和二級(jí)GPS已知點(diǎn),一方面作為已知點(diǎn)進(jìn)行檢核,另一方面可以間接說明RTK 的測量精度(見下表)。
表中坐標(biāo)較差值最大為±3.1cm,最小為±0.6cm。坐標(biāo)較差值的中誤差為±1.7cm,這說明RTK 技術(shù)能滿足《城市測量規(guī)范》中最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差(相對(duì)于起算點(diǎn))不大于±5cm的要求。
2.2RTK 高程測量
塘坂水庫引水工程1:500地形測量項(xiàng)目中,我們采用常規(guī)手段對(duì)RTK 控制點(diǎn)進(jìn)行了四等水準(zhǔn)測量。平差后,每公里高差中誤差為±4.2mm,最弱點(diǎn)高程中誤差為±6.5mm。在進(jìn)行RTK 平面控制測量的同時(shí), 我們也利用RTK 技術(shù)進(jìn)行了高程測量。觀測值中誤差為±1.4cm,平均值中誤差為±1.0cm。
如果四等水準(zhǔn)網(wǎng)高程中誤差取±2.0cm,RTK 高程測量的中誤差采用其預(yù)設(shè)精度±2.0cm,則利用誤差傳播定律可以得到高程較差理論中誤差為±2.8cm,高程較差允許誤差為±5.6cm。可見求得的高程較差中誤差小于高程較差理論中誤差。
3RTK 誤差源的分析及減小誤差的措施
RTK 的測量精度包括兩個(gè)部分,其一是GPS的測量誤差,其二是坐標(biāo)轉(zhuǎn)換帶來的誤差。對(duì)于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換來說,又可能有兩個(gè)誤差源:一是投影帶來的誤差,二是已知點(diǎn)誤差的傳遞。以下是對(duì)于各項(xiàng)誤差的分析以及減小這些誤差的幾點(diǎn)工作體會(huì):
3.1信號(hào)干擾引起GPS測量誤差
此項(xiàng)誤差源可盡量避免,對(duì)于基準(zhǔn)站而言,要避開在測站周圍100-500米范圍的UHF、VHF、TV和BP機(jī)發(fā)射臺(tái),避開高壓線以及用于航空導(dǎo)航的雷達(dá)裝置等強(qiáng)電磁波輻射源。
3.2太陽黑子的磁暴引起GPS測量誤差
此項(xiàng)誤差源也可避免,在進(jìn)行RTK測量前,要登錄相關(guān)網(wǎng)站查看太陽的活動(dòng)信息,避開太陽黑子爆發(fā)活動(dòng)期。在太陽活動(dòng)平靜期,其影響小于5ppm,當(dāng)太陽黑子爆發(fā)時(shí),其影響可達(dá)50ppm。實(shí)踐證明,在太陽黑子爆發(fā)期,不但RTK測量無法進(jìn)行,即使靜態(tài)GPS測量也會(huì)受到嚴(yán)重影響。
3.3基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間距離引起GPS測量誤差
RTK定位測量中,流動(dòng)站隨著與基準(zhǔn)站距離的增大,初始化的時(shí)間將會(huì)延長,精度將會(huì)降低,所以流動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間的距離不能太大,一般不超過10km范圍。
3.4坐標(biāo)轉(zhuǎn)換引起測量成果系統(tǒng)誤差
空間相對(duì)位置關(guān)系不是我們要的最終值,要進(jìn)一步把空間相對(duì)位置關(guān)系納入我們所需要的坐標(biāo),就要通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換把GPS的觀測成果投影成平面坐標(biāo),再用已知控制點(diǎn)計(jì)算二維相似變換的四參數(shù),高程則采用平面擬合或二次曲面擬合模型,利用已知水準(zhǔn)點(diǎn)計(jì)算出該測區(qū)的待測點(diǎn)的高程異常,從而求出他們的高程,在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生誤差,該項(xiàng)誤差主要取決于已知點(diǎn)的精度和已知點(diǎn)的分布情況。因此,在求解轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí),要求控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)在3個(gè)以上,而且點(diǎn)精度要均等,并要均勻分布于測區(qū)周圍;此外,通過實(shí)際作業(yè)發(fā)現(xiàn),利用遠(yuǎn)距離作業(yè)區(qū)的控制點(diǎn)求解的轉(zhuǎn)換參數(shù),誤差較大,所以在求解轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí),最好使用作業(yè)區(qū)附近的控制點(diǎn)來求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。
4RTK 作業(yè)前的檢驗(yàn)
RTK 測量的誤差源清楚了,但其穩(wěn)定性取決于數(shù)據(jù)鏈傳輸質(zhì)量和流動(dòng)站的觀測環(huán)境,雖然RTK技術(shù)使用了較好的數(shù)據(jù)處理方法,但畢竟RTK 使利用非常有限的數(shù)據(jù)量,而且實(shí)時(shí)處理難以消除由于衛(wèi)星信號(hào)暫時(shí)遮掩、無線電傳輸誤差造成的誤差。對(duì)于每日施工前、設(shè)置新的基準(zhǔn)站和接收機(jī)或者控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)和參數(shù)更新后都要進(jìn)行復(fù)測檢核。這點(diǎn)很重要,通過檢驗(yàn),一方面可以發(fā)現(xiàn)在基準(zhǔn)站和流動(dòng)站設(shè)置中的問題,另一方面可以檢驗(yàn)RTK作業(yè)的精度情況是否可以滿足待定點(diǎn)位的精度要求。RTK作業(yè)前的檢驗(yàn)可采用測區(qū)內(nèi)高等級(jí)控制點(diǎn),即在設(shè)置好基準(zhǔn)站和流動(dòng)站后,求解完轉(zhuǎn)換參數(shù),測定點(diǎn)的坐標(biāo)前,將流動(dòng)站放置到已有的未參與參數(shù)轉(zhuǎn)換的控制點(diǎn)上進(jìn)行比較,然后將測定坐標(biāo)與已有的成果進(jìn)行比較。此外,為了提高待定點(diǎn)的可靠性,在檢驗(yàn)時(shí),盡量使檢驗(yàn)點(diǎn)在該基準(zhǔn)站作業(yè)范圍的邊緣(一般在5km左右)。在控制點(diǎn)成果較少的情況下,也可以使用前一測定的成果與本次測量成果進(jìn)行比較,以達(dá)到檢驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
5結(jié)束語
總之,隨著GPS測量技術(shù)及電子計(jì)算機(jī)的普及,地形圖的測繪技術(shù)正在逐步地走向多元化和高科技化。近年來,隨著GPS動(dòng)靜態(tài)一體機(jī)的出現(xiàn),利用RTK技術(shù)測繪大比例尺數(shù)字地形圖能大大減輕工作量、提高工作效率。
參考文獻(xiàn)
[1]薛志宏.數(shù)字水準(zhǔn)儀的原理、檢定及應(yīng)用研究.[學(xué)位論文].2002.
數(shù)字化測圖不同于傳統(tǒng)的模擬法測圖,在測量實(shí)踐中應(yīng)正確認(rèn)識(shí)與掌握數(shù)字化測圖的特點(diǎn)。論文格式,城市建設(shè)。根據(jù)數(shù)字化測圖的特點(diǎn)和多年在野外工作的經(jīng)驗(yàn),和同志們交流一下想法,僅供參考。
在控制測量中,使用GPS測量時(shí),除必要的測量起算數(shù)據(jù)外,盡可能要自已知檢測點(diǎn),檢測合格后,再把檢測點(diǎn)加入控制網(wǎng)作為已知點(diǎn)進(jìn)行平差計(jì)算,這樣要以有效檢測測量精度,防止測量錯(cuò)誤。使用全站儀進(jìn)行碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集時(shí),應(yīng)嚴(yán)格注意輸入測站點(diǎn)與后視點(diǎn)。如果測站點(diǎn)與后視點(diǎn)錯(cuò)號(hào)(點(diǎn)號(hào)與位置均認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤),實(shí)踐證明無法檢測出來,造成內(nèi)業(yè)處理上的不便。數(shù)字化測圖內(nèi)業(yè)圖形編輯主要依靠外業(yè)記錄,外業(yè)測量時(shí),記錄員應(yīng)詳細(xì)記清測點(diǎn)點(diǎn)號(hào)、點(diǎn)的屬性、連線關(guān)系,必要時(shí)繪制草圖。否則,內(nèi)業(yè)處理時(shí),容易造成錯(cuò)亂。數(shù)字化測圖等高線的勾繪完全取決于野外的測點(diǎn),因此在地貌測繪時(shí),立尺員應(yīng)合理選擇地貌特征點(diǎn),并認(rèn)真了解觀察地形,復(fù)雜地區(qū)應(yīng)簡單繪制地形草圖,以便使勾繪的等高線更加符合測區(qū)情況。由于數(shù)字化測繪相對(duì)于傳統(tǒng)平板測圖具有精度高、作業(yè)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度小等顯著經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢,加之近年來數(shù)字化測繪設(shè)備價(jià)格的持續(xù)下降,規(guī)劃、設(shè)計(jì)等用圖單位普遍采用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)而要求提供數(shù)字化測繪成果等因素,測量單位普遍采用野外數(shù)字化測繪完成大比例尺地形測量工作。數(shù)字化測圖已基本淘汰傳統(tǒng)的平板儀測圖技術(shù),成為占主導(dǎo)地位的技術(shù)方法。而是數(shù)字化時(shí)代對(duì)測繪成果應(yīng)用方法變革的必然結(jié)果。它引起了一些更深層次的問題,目前對(duì)其重要意義尚認(rèn)識(shí)不足,現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范、測繪產(chǎn)品價(jià)格體系均有與之不適應(yīng)的地方,并就此提出自己的看法:
數(shù)字化測繪對(duì)作業(yè)人員的操作技能要求降低,業(yè)務(wù)培訓(xùn)應(yīng)有新的側(cè)重 ,數(shù)字化測圖是采用全站儀直接測取碎部點(diǎn)坐標(biāo)和高程,計(jì)算機(jī)編輯成圖的技術(shù)方法。論文格式,城市建設(shè)。數(shù)字化測圖按作業(yè)方法可分為編碼和無碼兩種,編碼方法在測點(diǎn)時(shí)必須按碎部點(diǎn)的類型及相互間聯(lián)系輸入特征編碼以便事后編輯成圖。操作儀器的作業(yè)員不僅要熟記編碼,還要時(shí)刻觀察地形才能正確輸入,因此,這種方法對(duì)操作人員的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)均有較高要求。就處理碎部點(diǎn)間關(guān)系而言,實(shí)際上與平板儀測圖無異。無碼方法則不需輸入任何編碼,而是代之以棱鏡處作業(yè)員繪制草圖記錄所測點(diǎn)之位置、點(diǎn)號(hào)及與其它點(diǎn)的聯(lián)系。測站照準(zhǔn)目標(biāo)測取數(shù)據(jù)后,只需向棱鏡處作業(yè)員報(bào)告碎部點(diǎn)點(diǎn)號(hào)而已,測站與棱鏡間聯(lián)絡(luò)較少,測圖工作實(shí)際上主要在棱鏡處進(jìn)行。由于測點(diǎn)時(shí)不需觀察地形,因而測量速度很快,一臺(tái)儀器可觀測二至三個(gè)棱鏡,相當(dāng)于兩三個(gè)平板測圖組,外業(yè)測圖效率很高。作業(yè)時(shí),繪制草圖的作業(yè)員在棱鏡處現(xiàn)場繪制,簡單而不易出錯(cuò),只需熟悉地形、地物表示方法即可勝任;而觀測員操作全站儀測點(diǎn)精度很高,數(shù)據(jù)傳輸又是自動(dòng)進(jìn)行,避免了人為的錯(cuò)誤和讀數(shù)誤差;內(nèi)業(yè)編輯則是計(jì)算機(jī)展點(diǎn),對(duì)照草圖應(yīng)用繪圖軟件的各種編輯工具成圖,等高線自動(dòng)完成,輕松快捷。從理論上講,數(shù)字圖中碎部點(diǎn)精度與作業(yè)員操作技能關(guān)系不大,正常情況下已達(dá)到圖根點(diǎn)的水平,測量誤差可忽略不計(jì)。論文格式,城市建設(shè)。所以在數(shù)字化測繪條件下,對(duì)作業(yè)人員的操作技能要求大大降低,進(jìn)一步提高成圖質(zhì)量只能靠提升作業(yè)人員的理論水平,即由"測得準(zhǔn)"轉(zhuǎn)到"如何測,如何表示"上來。為適應(yīng)這種新的形勢,今后測繪技術(shù)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)重點(diǎn)要從熟練、準(zhǔn)確的技能訓(xùn)練轉(zhuǎn)移到地形、地物的正確表達(dá),計(jì)算機(jī)繪圖理論、不同使用目的下地形圖的不同取舍等更深層次的內(nèi)容上來。
比例尺的概念將淡化,而代之以具體的測繪要求,傳統(tǒng)的平板測圖由于一定幅面內(nèi)地形符號(hào)的負(fù)載及表現(xiàn)能力的局限,不得已分為各種比例尺。而且為了地形圖使用時(shí)量算方便,大比例尺實(shí)際上主要是1:500、1:1000兩種。由于紙質(zhì)地形圖上同樣長度的距離誤差,代表的實(shí)際長度不同,所以不同比例尺地圖不光細(xì)致程度不同,精度也不同,相互間很難轉(zhuǎn)換,常常造成重復(fù)測繪。現(xiàn)在數(shù)字化測圖仍沿用傳統(tǒng)平板儀測圖的要求劃分比例尺,用來確定測繪細(xì)部的細(xì)致程度和定義繪圖輸出時(shí)點(diǎn)狀符號(hào)大小,及部分線狀符號(hào)(坎、斜坡等)的長短、間隔寬窄等??紤]到輸出紙質(zhì)地圖并不是數(shù)字化測圖的最終目的,數(shù)字化圖的使用主要在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。而在計(jì)算機(jī)中地形元素之間距離、方位關(guān)系由其坐標(biāo)決定,圖形縮放時(shí)圖上數(shù)據(jù)與實(shí)地?cái)?shù)據(jù)關(guān)系換算自動(dòng)完成,無所謂比例尺,精度也不因圖形縮放而異。所以除點(diǎn)狀字符及部分線狀符號(hào)大小定義不同外,不同比例尺數(shù)字地圖間差別僅僅是細(xì)致程度不同而已。目前各地經(jīng)濟(jì)建設(shè)蓬勃發(fā)展,地形、地貌變化很快,新測的地形圖很快就會(huì)失去現(xiàn)勢性??紤]到數(shù)字化地圖采用不同地物、地形類別分層存儲(chǔ),并且具有無級(jí)縮放顯示,地圖符號(hào)負(fù)載量限制相對(duì)較小,精度與比例尺無關(guān)等優(yōu)勢。所以可以設(shè)想,應(yīng)淡化比例尺的概念,用圖單位根據(jù)實(shí)際用途提出具體的測繪內(nèi)容,不再涉及比例尺大小。而測繪單位也不再根據(jù)測量規(guī)范按比例尺所限定的測繪內(nèi)容,花費(fèi)人力、物力測繪數(shù)量眾多、存在時(shí)期短,從用戶的角度來看沒有什么意義地形、地物。這對(duì)提高作業(yè)效率、節(jié)省經(jīng)費(fèi)都是一個(gè)很有實(shí)際意義的問題,值得有關(guān)方面研究。
在數(shù)字化測繪條件下,作業(yè)人員的操作技能已不是決定成圖質(zhì)量的重要因素。數(shù)字化測繪精度很高,地形圖的質(zhì)量主要取決于碎部點(diǎn)位的確定,地形、地物的合理表達(dá),作業(yè)人員根據(jù)地形圖的使用目的所作出的正確取舍等因素,作業(yè)人員技術(shù)培訓(xùn)應(yīng)與之相適應(yīng)。