劉惠雪

摘 要：城鎮(zhèn)地形測(cè)量常常通過(guò)使用各種測(cè)量技術(shù)，選擇各種測(cè)量方式，以達(dá)到精確測(cè)量各地形地物、地貌，繪制地形圖的目的。但是有很多問(wèn)題存在于地形測(cè)量的工作中，使地形測(cè)量的精度較低。文章分析了城鎮(zhèn)地形的一些常用測(cè)量方法，并對(duì)其可能產(chǎn)生的精度問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并提出了一些建議，希望可以對(duì)城鎮(zhèn)地形測(cè)量工作有利。

關(guān)鍵詞：地形測(cè)量；精度分析；問(wèn)題；措施

中圖分類號(hào)：U412.24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）18-0060-02

城鎮(zhèn)地形測(cè)量指的是測(cè)繪地形圖的作業(yè)，即對(duì)應(yīng)測(cè)區(qū)域表面的地物、地貌在水平面上的投影位置和高程進(jìn)行測(cè)定，并按一定比例縮小，用符號(hào)和注記繪制成地形圖的工作。為城市規(guī)劃、市政建設(shè)、市政管理、環(huán)境保護(hù)和其它的經(jīng)濟(jì)建設(shè)相關(guān)部門服務(wù)。城鎮(zhèn)地形測(cè)圖具有比例尺大、精度要求高，圖上地物、地貌元素繁多等特點(diǎn)。在城鎮(zhèn)地形測(cè)量中，控制測(cè)量的精度是確保城鎮(zhèn)地形測(cè)量整體質(zhì)量的關(guān)鍵性前提。目前，地形測(cè)量已普遍應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，如計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星技術(shù)。先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)保證了測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性，也確保了數(shù)據(jù)的精確性。

1 地形控制測(cè)量四種常用的測(cè)量方法

1.1 導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)

城鎮(zhèn)地形的控制測(cè)量最經(jīng)典的一種方法就是導(dǎo)線測(cè)量，目前導(dǎo)線測(cè)量仍廣泛的應(yīng)用于城鎮(zhèn)地形的控制測(cè)量工作中。城鎮(zhèn)地形測(cè)量的施測(cè)范圍有些是建成區(qū)，這是城鎮(zhèn)發(fā)展中不可避免的，選擇導(dǎo)線測(cè)量的方法可以充分發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榻ǔ蓞^(qū)檢核條件較多，而導(dǎo)線測(cè)量方法方便靈活，條件簡(jiǎn)單，所以可以在測(cè)量時(shí)盡可能的防止出現(xiàn)粗略的誤差，這樣就使所測(cè)得控制點(diǎn)的精度相對(duì)較高。

1.2 GPS靜態(tài)控制測(cè)量技術(shù)

靜態(tài)GPS控制網(wǎng)具有選點(diǎn)靈活，控制范圍大，定位精度高，不需要通視，不需要全天候作業(yè)，平面和高程可同步推算等特點(diǎn)。其在城鎮(zhèn)地形測(cè)量中經(jīng)常被用于基本控制測(cè)量。為了提高靜態(tài)GPS控制網(wǎng)的可靠性和均勻性，城市一級(jí)控制網(wǎng)或二級(jí)控制網(wǎng)有時(shí)也采用靜態(tài)或快速靜態(tài)的相對(duì)定位測(cè)量法。

1.2.1 GPS平面基本控制網(wǎng)的測(cè)量

GPS平面基本控制網(wǎng)的作用主要是為了分析RTK平面控制測(cè)量的精度。因?yàn)殪o態(tài)GPS可以獲得較高精度的坐標(biāo)，同時(shí)又可以在高精度的基線測(cè)量中獲得比較理想的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，所以在眾多測(cè)量方法中，不得不說(shuō)靜態(tài)GPS測(cè)量是最佳方法。

1.2.2 GPS平面控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理與精度評(píng)定

進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)行初步粗加工，整理數(shù)據(jù)；再進(jìn)行預(yù)處理工作，依據(jù)各種模型對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行改正；第三步則要根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算基線向量；第四步是進(jìn)行自由網(wǎng)的平差；最后再進(jìn)行二維約束平差，見(jiàn)表1、表2。

從表1和表2對(duì)比可以看出，應(yīng)用GPS首級(jí)控制網(wǎng)無(wú)約束平差以后，最優(yōu)閉合環(huán)比基本控制網(wǎng)無(wú)約束平差低，所以首級(jí)控制網(wǎng)的測(cè)量精度較高。

1.2.3 基于GPS技術(shù)時(shí)地形測(cè)量數(shù)據(jù)的精度控制要點(diǎn)

地形控制測(cè)量是地形細(xì)部測(cè)量和日常地形測(cè)量的基礎(chǔ)性工作。為了不斷提高城鎮(zhèn)地形測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性，應(yīng)根據(jù)建立控制網(wǎng)手段的不同對(duì)GPS控制網(wǎng)測(cè)量程序和地面控制網(wǎng)測(cè)量程序作進(jìn)一步的規(guī)劃管理。這樣才可以使GPS技術(shù)在城鎮(zhèn)地形測(cè)量工作中發(fā)揮積極的表現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)意義。

1.3 GPS-RTK控制測(cè)量

利用GPS-RTK控制測(cè)量技術(shù)實(shí)施測(cè)量具備省時(shí)、省力、快速、靈活及精度高等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)提供待求控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)，還能極大程度地進(jìn)行工作效率的提高。

1.4 CORS控制測(cè)量

綜合服務(wù)定位體系CORS技術(shù)是GPS技術(shù)在測(cè)繪、導(dǎo)航等領(lǐng)域發(fā)展與使用的方向，在我國(guó)很多地區(qū)得到了迅速的發(fā)展。利用CORS體系所提供的網(wǎng)絡(luò)定位精度更高，可以完全達(dá)到城鎮(zhèn)地形測(cè)量要求，在已建成CORS網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)，可以十分便利的進(jìn)行測(cè)控作業(yè)。

2 地形控制測(cè)量四種常用方法的精度分析

2.1 導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)精度分析

導(dǎo)線測(cè)量尤其適合測(cè)量城鎮(zhèn)地形隱蔽區(qū)域和城市建筑地域的測(cè)量控制。對(duì)導(dǎo)線精度產(chǎn)生影響的因素主要包括設(shè)備體系的誤差、作業(yè)人員水平和外界觀測(cè)狀況等，因此應(yīng)先盡可能按照技術(shù)的要求對(duì)設(shè)備和作業(yè)人員進(jìn)行選擇，并保證設(shè)備的較好檢校后再進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量。

2.2 GPS靜態(tài)控制測(cè)量技術(shù)精度分析

雖然靜態(tài)GPS網(wǎng)可通過(guò)GPS高程擬合的方法求得，但是因?yàn)槭芤恍┮蛩氐挠绊?，求出的GPS高程數(shù)據(jù)精度相對(duì)比較低。而且靜態(tài)GPS控制網(wǎng)有許多不足之處，如：使用受到限制，特別是在高樓林立，建筑物裝飾幕墻較多的城市測(cè)量中，因其道路上車流量大、行道樹(shù)多、干擾信號(hào)較多，所以這些地方不適宜使用GPS；GPS測(cè)量受天氣環(huán)境影響、衛(wèi)星分布狀況的限制以及多種無(wú)線信號(hào)的干擾等造成多重誤差，綜上所述，GPS測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性和精度有待進(jìn)一步提高。

2.3 GPS-RTK控制測(cè)量精度分析

RTK定位一般會(huì)有兩類誤差：

一是由距離問(wèn)題引起的誤差，如：對(duì)流層誤差、電離層誤差、軌道誤差等；

二是與測(cè)站條件有關(guān)的誤差，如：多路徑誤差、信號(hào)干擾、天線相位中心變化等。

為減少誤差，應(yīng)遵循GPS作業(yè)的基本要求，如，基準(zhǔn)站要遠(yuǎn)離高壓線和大面積水域等，避免造成多路徑誤差；基準(zhǔn)站的建造應(yīng)在地勢(shì)較高且開(kāi)闊的地方，以便接收到更多的GPS衛(wèi)星信號(hào)及增大發(fā)射距離，避免信號(hào)干擾；其次，基準(zhǔn)站應(yīng)架設(shè)穩(wěn)定牢固，避免晃動(dòng)引起天線相位中心變化，影響測(cè)量精度。

RTK技術(shù)的控制測(cè)量具有誤差分布均勻、獨(dú)立的特點(diǎn)，所以不存在誤差積累，精度可靠度較高的優(yōu)點(diǎn)，并且其能實(shí)時(shí)提供測(cè)量成果，可以減少設(shè)備成本，減輕測(cè)量員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高測(cè)量速度和效益。但有時(shí)因受遮擋物影響，會(huì)造成信號(hào)失鎖，定位延遲，而且控制范圍較小，定位精度也會(huì)受距離增加的影響而降低。

2.4 CORS控制測(cè)量精度分析

應(yīng)用CORS體系提高了工作效率，擴(kuò)大了有效的工作范圍，縮短了初始化時(shí)間；徹底實(shí)現(xiàn)了單機(jī)作業(yè)，降低了成本；差分作業(yè)可靠性增強(qiáng)；因數(shù)據(jù)鏈形式通訊的可靠固定，降低了噪聲的干擾；數(shù)據(jù)可靠性增強(qiáng)，具有較高精度。

但利用CORS進(jìn)行大比例地形地形圖測(cè)量控制作業(yè)時(shí)，會(huì)受到GPS測(cè)量限制條件的影響，如干擾信號(hào)、天氣條件的影響等，所以在城鎮(zhèn)建成區(qū)作業(yè)并不適宜使用CORS技術(shù)。

3 在城鎮(zhèn)地形測(cè)量中幾種控制測(cè)量方法應(yīng)用比較

在不同地形條件下，RTK測(cè)量與導(dǎo)線測(cè)量較差區(qū)分較顯著，如，在較開(kāi)闊的丘陵地，較差值最??；在建筑物密集的地區(qū)，由于建筑物的遮擋和反射，較差值最大；由于山體對(duì)部分衛(wèi)星信號(hào)遮擋，山地較差值稍大。在距離較短的測(cè)量中，RTK測(cè)量測(cè)邊誤差比導(dǎo)線測(cè)量高，但點(diǎn)位誤差較小，由此可以得出在短距離的測(cè)量中，導(dǎo)線測(cè)量相對(duì)于RTK測(cè)量精度較高。

與單參考站的RTK測(cè)定相比，利用CORS所提供的RTK系統(tǒng)測(cè)量數(shù)學(xué)模型進(jìn)行聯(lián)合解算具有較高的可靠性和數(shù)據(jù)精確性，并提高了作業(yè)效率。對(duì)于GPS靜態(tài)測(cè)量技術(shù)來(lái)講，在CORS服務(wù)范疇內(nèi)作業(yè)可以更為省時(shí)的獲得即時(shí)坐標(biāo)，并且CORS網(wǎng)絡(luò)建立后，能長(zhǎng)期提供統(tǒng)一、穩(wěn)定的坐標(biāo)參考系，并能對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范測(cè)繪。

4 結(jié) 語(yǔ)

城鎮(zhèn)地形測(cè)量的四種常用工作方法均有優(yōu)點(diǎn)和不足之處，不同的作業(yè)方法有著不同的適宜使用條件。比如，建成區(qū)域與隱蔽區(qū)域相比更適宜使用導(dǎo)線測(cè)量；相對(duì)于定位測(cè)量，靜態(tài)GPS測(cè)量更適用于等級(jí)控制點(diǎn)的測(cè)量；RTK或CORS適用于遮擋物少的開(kāi)闊地區(qū)使用。在實(shí)際作業(yè)中，為了滿足精度的要求、有效提高作業(yè)效率，測(cè)量工作者可以根據(jù)應(yīng)測(cè)區(qū)域的地勢(shì)情況選用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法，也可以將幾種測(cè)量方法綜合起來(lái)運(yùn)用。

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