丁飛 鄭曉陽(yáng)

摘要：目前，數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，隨著便攜式計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展以及電子測(cè)繪儀器的廣泛普及，內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)模式得到了越來越多的人的重視。

關(guān)鍵詞：內(nèi)外業(yè)一體化；通信技術(shù)；誤差；工作流程；質(zhì)量控制

1概述

測(cè)繪技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷進(jìn)步，內(nèi)外業(yè)一體化成圖已成為數(shù)字化測(cè)圖的一種重要方法，是從模擬測(cè)圖方法向自動(dòng)化、數(shù)字化方向革新、發(fā)展而來的，其特點(diǎn)是測(cè)圖精度高、自動(dòng)化程度高，測(cè)圖過程與中間環(huán)節(jié)大大精簡(jiǎn)，較好的體現(xiàn)了野外測(cè)圖的高效率與高精度，在眾多的基礎(chǔ)測(cè)繪模式中具有一定的代表性。

2內(nèi)外業(yè)一體化成圖方法與關(guān)鍵技術(shù)

2.1數(shù)字化測(cè)圖的幾種模式

目前，在全野外數(shù)字測(cè)圖的實(shí)際作業(yè)當(dāng)中，用作數(shù)據(jù)采集的絕大多數(shù)是各種類型的全站儀，按照數(shù)據(jù)記錄方式的不同可分為以下3種作業(yè)模式：

（1）內(nèi)外業(yè)一體化成圖作業(yè)模式。該模式是將電子平板（筆記本電腦）或PDA手簿通過專用電纜與全站儀的數(shù)據(jù)輸出口連接，觀測(cè)數(shù)據(jù)直接進(jìn)入電子平板或PDA手簿，現(xiàn)場(chǎng)連線成圖。

（2）繪制觀測(cè)草圖作業(yè)模式。該方法是在全站儀采集數(shù)據(jù)的同時(shí)，繪制觀測(cè)草圖，內(nèi)業(yè)將觀測(cè)數(shù)據(jù)通訊至計(jì)算機(jī)，對(duì)照觀測(cè)草圖進(jìn)行測(cè)點(diǎn)連線及圖形編輯。

（3）碎部點(diǎn)編碼作業(yè)模式。該方法是按照一定的規(guī)則給每一個(gè)所測(cè)碎部點(diǎn)一個(gè)編碼，每觀測(cè)一個(gè)碎部點(diǎn)需要通過儀器（或手簿）鍵盤輸入一個(gè)編號(hào)，內(nèi)業(yè)將數(shù)據(jù)通訊至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行編碼識(shí)別，并自動(dòng)完成測(cè)點(diǎn)連線形成圖形。

2.2所需儀器設(shè)備及關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1儀器設(shè)備

隨著測(cè)繪儀器的快速發(fā)展，GPS、全站儀等測(cè)繪儀器在測(cè)繪工作中已經(jīng)廣泛使用，尤其是GPS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，極大地方便了控制測(cè)量工作。

2.2.2關(guān)鍵技術(shù)

（1）通信技術(shù)

計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的通訊通?？梢苑譃閮煞N：并行通訊和串行通訊。在電腦和全站儀中一般采用串行通訊技術(shù)。

（2）成圖軟件

目前市場(chǎng)上的成圖軟件較多，且功能比較強(qiáng)大，比較常用的有南方CASS、清華山維以及中地Mapsuv等，可以結(jié)合項(xiàng)目要求以及個(gè)人習(xí)慣選擇合適的成圖軟件。

3內(nèi)外業(yè)一體化成圖應(yīng)用實(shí)例

3.1測(cè)區(qū)概況

某地形測(cè)量項(xiàng)目，成圖比例尺為1:500，測(cè)量面積約8km2。測(cè)區(qū)是丘陵地區(qū)，地勢(shì)平坦，以水稻田、旱地為主。

3.2作業(yè)實(shí)施

3.2.1資料收集

收集到測(cè)區(qū)周圍兩個(gè)C級(jí)GPS點(diǎn)，一個(gè)D級(jí)GPS點(diǎn)，其中兩個(gè)C級(jí)GPS點(diǎn)均聯(lián)測(cè)三等水準(zhǔn)。另外收集到測(cè)區(qū)1:10000地形圖一幅，用于布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)參考使用。

3.2.2控制測(cè)量

在上述三個(gè)GPS點(diǎn)的基礎(chǔ)上布設(shè)E級(jí)GPS網(wǎng)。在E級(jí)GPS網(wǎng)的基礎(chǔ)上使用RTK直接布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)及圖根點(diǎn)，導(dǎo)線點(diǎn)及圖根點(diǎn)高程使用GPS擬合高程，擬合時(shí)已知點(diǎn)不能少于4點(diǎn)，且要求均勻覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)。

3.2.3碎部測(cè)量

使用全站儀在RTK布設(shè)的圖根點(diǎn)上直接進(jìn)行碎部測(cè)量。全站儀進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線直接傳輸?shù)奖銛y式計(jì)算機(jī)上，在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)成圖，成圖時(shí)遇到疑問及時(shí)溝通，并現(xiàn)場(chǎng)解決。

3.2.4成果檢查

采用內(nèi)外業(yè)一體化成圖模式作業(yè)，若出現(xiàn)問題可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并在現(xiàn)場(chǎng)得到解決。項(xiàng)目結(jié)束還應(yīng)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全面檢查。

4內(nèi)外業(yè)一體化成圖誤差來源與精度分析

4.1內(nèi)外業(yè)一體化成圖誤差來源

4.1.1控制點(diǎn)的誤差

控制點(diǎn)的精度高低直接影響碎部點(diǎn)的施測(cè)精度。

4.1.2碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集的誤差

受外界條件、觀測(cè)者照準(zhǔn)讀數(shù)及儀器本身誤差影響，數(shù)據(jù)采集有以下兩方面誤差：

（1）碎部點(diǎn)平面位置的誤差

（2）碎部點(diǎn)的高程誤差

4.1.3成圖的誤差

數(shù)字化成圖精度取決于測(cè)圖軟件本身，只要按照要求操作，就能使誤差減小。

4.2內(nèi)外業(yè)一體化成圖質(zhì)量控制

4.2.1控制測(cè)量質(zhì)量控制

在GPS靜態(tài)觀測(cè)時(shí)，點(diǎn)位附近不能有強(qiáng)烈干擾接收衛(wèi)星信號(hào)的干擾源或強(qiáng)烈反射衛(wèi)星信號(hào)的物體；天線安置的對(duì)中誤差，不應(yīng)大于2mm，天線高的量取精確至1mm。作業(yè)時(shí)要求衛(wèi)星高度角≥15°，有效觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)≥4顆，采樣時(shí)間間隔為15s，時(shí)段長(zhǎng)度≥45min，點(diǎn)位幾何圖形強(qiáng)度因子PDOP值≤6。GPS控制點(diǎn)高程嚴(yán)格按照四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范要求測(cè)量，導(dǎo)線點(diǎn)、圖根點(diǎn)高程使用GPS RTK擬合高程。

4.2.2碎部測(cè)量質(zhì)量控制

碎部測(cè)量時(shí)儀器對(duì)中誤差不應(yīng)大于5mm，儀器高和反光棱鏡的量取應(yīng)精確至1mm；應(yīng)選擇較遠(yuǎn)的圖根點(diǎn)作為測(cè)站定向點(diǎn)，并檢測(cè)另一圖根點(diǎn)，檢核點(diǎn)的平面位置較差不應(yīng)大于圖上0.2mm，高程較差不應(yīng)大于圖上的1/5。

4.2.3成圖質(zhì)量控制

成圖時(shí)要嚴(yán)格按照《1:500 1:1000 1:2000地形圖圖式》進(jìn)行，每幅圖繪制完成后，應(yīng)進(jìn)行圖面檢查和圖形接邊、整飾檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改。

5內(nèi)外業(yè)一體化成圖優(yōu)點(diǎn)及局限性

5.1內(nèi)外業(yè)一體化成圖的優(yōu)點(diǎn)

（1）成圖簡(jiǎn)單直觀。內(nèi)外業(yè)一體化成圖作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行連線，大大減少了連線錯(cuò)誤，提高了作業(yè)效率和成圖質(zhì)量。

（2）便于成果檢查。采用內(nèi)外業(yè)一體化成圖模式，在每天作業(yè)完成時(shí)，進(jìn)行當(dāng)天成圖檢查，便于發(fā)現(xiàn)問題即時(shí)改正。

（3）節(jié)省內(nèi)業(yè)成圖時(shí)間。內(nèi)外業(yè)一體化成圖可以把成圖時(shí)間平均到外業(yè)測(cè)量時(shí)間中，相對(duì)節(jié)省精力。

5.2內(nèi)外業(yè)一體化成圖的局限性

（1）作業(yè)時(shí)間受限制。由于目前便攜式電腦待機(jī)時(shí)間最長(zhǎng)為4小時(shí)左右，在內(nèi)外業(yè)一體化成圖中時(shí)間收到一定的限制，且便攜式電腦不能很好地適應(yīng)野外作業(yè)的環(huán)境條件(如防塵、防潮、電池容量、屏幕亮度等等)。

（2）由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性,在測(cè)站上不可能完全了解所測(cè)碎部點(diǎn)的詳細(xì)情況,難以判斷測(cè)點(diǎn)之間的連線關(guān)系，有時(shí)需要與棱鏡員溝通才能決定，因此在一定程度上會(huì)影響效率和質(zhì)量。

（3）對(duì)測(cè)繪人員提出了更高的要求。全野外數(shù)字測(cè)繪要求測(cè)繪作業(yè)人員不但要有較為全面的測(cè)繪知識(shí),還應(yīng)具有較為過硬的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù),熟練使用現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集儀器,掌握野外數(shù)據(jù)采集方法,具有進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、處理和可視化的本領(lǐng),熟悉數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢查、驗(yàn)收過程。

6結(jié)論

利用全站儀作為數(shù)據(jù)采集設(shè)備的現(xiàn)狀在短期內(nèi)不會(huì)改變，全站儀在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)還將一種主流數(shù)據(jù)采集設(shè)備。由于便攜式電腦的數(shù)據(jù)處理能力越來越強(qiáng)，將掌上電腦與全站儀結(jié)合起來將會(huì)很大的提高測(cè)量工作的工作效率。充分利用便攜式電腦強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可完成外業(yè)數(shù)據(jù)采集與內(nèi)業(yè)處理一體化的工作，很大的提高測(cè)量工作的工作效率。

7參考文獻(xiàn)

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[5] 楊麗坤. 內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字化測(cè)圖的誤差來源及精度分析[J].北京測(cè)繪,2008

作者簡(jiǎn)介：

姓名 丁飛 出生年月：1981年4月5日籍貫 河南滑縣

性別 男 學(xué)歷：本科專業(yè) 信息工程 職稱 助理工程師

現(xiàn)工作單位 ：安徽省地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)院主要研究方向 地形測(cè)量與地籍調(diào)查

姓名 鄭曉陽(yáng) 出生年月：1985年3月23日籍貫 安徽合肥

性別 男 學(xué)歷：本科專業(yè) 測(cè)繪工程

職稱 助理工程師

現(xiàn)工作單位 安徽省地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)院主要研究方向 礦山測(cè)量及儲(chǔ)量核實(shí)