■胡敏

（深圳市巖土綜合勘察設(shè)計(jì)有限公司 廣東深圳518116）

大比例尺數(shù)字化測(cè)圖中同步施測(cè)法的應(yīng)用

■胡敏

（深圳市巖土綜合勘察設(shè)計(jì)有限公司 廣東深圳518116）

隨著科技的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)也有了很大發(fā)展，工程測(cè)量工作非常嚴(yán)謹(jǐn)，這樣要求要對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行改革，對(duì)于數(shù)字化測(cè)繪儀器要不斷進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使之能夠與科技發(fā)展相適應(yīng)，以達(dá)到提高工程測(cè)量以及施工效率的目的。作為施工測(cè)量企業(yè)還要不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，要處理好投入以及工作質(zhì)量之間的關(guān)系，這樣才能夠保證在工程測(cè)量工作中能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量工作的最高效率，不斷提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。本文對(duì)同步施測(cè)法在大比例尺數(shù)字化測(cè)圖中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

大比例尺數(shù)字化測(cè)圖同步施測(cè)法

以測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展作為基礎(chǔ)，我國(guó)的測(cè)繪科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化和跨越，測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)完成了從傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)向數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的轉(zhuǎn)變，我國(guó)的測(cè)繪科學(xué)技術(shù)一直在沿著信息化的道路向前走。不斷出現(xiàn)的新型儀器、設(shè)備以及新型技術(shù)和方法已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的測(cè)繪方法?，F(xiàn)階段可以完成數(shù)字繪圖的方法有三種，分別為原圖數(shù)字化，將航測(cè)數(shù)字成圖以及地面的數(shù)字測(cè)圖，這三種方法中最基本的是地面數(shù)字測(cè)圖法。

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中得到了廣泛應(yīng)用，使工程測(cè)量的效率大大提高，而且還保證了工程測(cè)量的準(zhǔn)確性。利用全解析以及機(jī)器成圖的方法進(jìn)行工程測(cè)量是利用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量的實(shí)質(zhì)，這種技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比有著明顯優(yōu)勢(shì)和更好的發(fā)展前景。相信隨著我國(guó)工程測(cè)量領(lǐng)域的不斷開拓和發(fā)展，工程測(cè)量的測(cè)繪技術(shù)將不斷向?qū)崟r(shí)化、自動(dòng)化和數(shù)字化的方向發(fā)展。

常規(guī)測(cè)量作業(yè)中，為了防止誤差的積累，提高測(cè)量的精度，遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的測(cè)量實(shí)施原則。同步施測(cè)法，即在測(cè)量外業(yè)中采取控制碎部測(cè)量同步進(jìn)行，在測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)利用測(cè)量數(shù)據(jù)處理軟件得到相關(guān)測(cè)量成果。此種方法不僅滿足測(cè)量作業(yè)質(zhì)量要求，并且提高作業(yè)效率。

1　數(shù)字化測(cè)圖概述

在工程測(cè)量的實(shí)踐工作中應(yīng)用了數(shù)字化測(cè)量以及繪圖技術(shù)，這種技術(shù)的應(yīng)用就技術(shù)性而言，在客觀上依賴計(jì)算機(jī)輔助以及全解析原理來(lái)成圖。數(shù)字化測(cè)圖與傳統(tǒng)的測(cè)圖技術(shù)相比技術(shù)優(yōu)勢(shì)更明顯，并且在未來(lái)的發(fā)展空間會(huì)更廣，數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)會(huì)在更多行業(yè)和領(lǐng)域應(yīng)用。

數(shù)字化測(cè)圖和傳統(tǒng)測(cè)圖技術(shù)相比精度會(huì)更高，在進(jìn)行外部數(shù)據(jù)采集的時(shí)候可以使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)生成測(cè)繪地點(diǎn)的二維坐標(biāo)，這樣自動(dòng)保存人們所需要的測(cè)繪信息，測(cè)繪儀器的自動(dòng)化可以在進(jìn)行業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)的信息處理時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理、保存以及傳輸，這樣可以使得數(shù)據(jù)失真問(wèn)題降低，最終能夠保證業(yè)外測(cè)量的精度。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的智能化以及自動(dòng)化特點(diǎn)可以使原本復(fù)雜的步驟簡(jiǎn)單化，使用最多的技術(shù)是人工制圖中的識(shí)別以及計(jì)算等模塊。使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)能夠保證測(cè)繪的準(zhǔn)確度，還可以使工作人員的負(fù)擔(dān)減輕。

2　常規(guī)大比例尺數(shù)字化測(cè)圖的缺陷

常規(guī)測(cè)量一般先進(jìn)行控制測(cè)量，后進(jìn)行碎部測(cè)量。整個(gè)測(cè)圖過(guò)程中，測(cè)量人員至少進(jìn)入測(cè)區(qū)2次。第1次為選點(diǎn)和導(dǎo)線測(cè)量；第2次為碎部測(cè)量，這樣會(huì)增加作業(yè)時(shí)間和作業(yè)成本。在導(dǎo)線點(diǎn)要架設(shè)2次全站儀，第1次為導(dǎo)線的觀測(cè)，第2次為碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集，這樣重復(fù)設(shè)站會(huì)引起對(duì)中誤差和定向觀測(cè)誤差。

3　 RTK測(cè)量技術(shù)

RTK的工作原理是需要使用一臺(tái)GPS作為接收器，要在載體上放置一個(gè)GPS接收機(jī)，GPS-RTK技術(shù)其實(shí)是實(shí)時(shí)載波相位查分的簡(jiǎn)稱。GPS的基準(zhǔn)站可以與流動(dòng)站一起來(lái)接收衛(wèi)星的信號(hào)，其中基準(zhǔn)站還可以對(duì)比其所得到的定位數(shù)據(jù)以及位置信息，這樣就可以得到GPS定位的差分改正值，通過(guò)在流動(dòng)站中輸入所得到的差分值使得差分值在流動(dòng)站中得以修正，最后得到較為精確的測(cè)量數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)采用相對(duì)定位技術(shù)的都是一些比較精密的GPS定位，這些精密的GPS定位使用的方法都是差分修正法，其中差分還可以分為三種不同類型，分別為偽距差分、坐標(biāo)差分以及相位差分，文中所提到RTK技術(shù)采用的就是相位差分法。但是在實(shí)際的測(cè)量中衛(wèi)星有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)軌道誤差以及時(shí)鐘誤差，這些因素都會(huì)對(duì)GPS的測(cè)量產(chǎn)生影響。這就要求在進(jìn)行實(shí)際的工程測(cè)量實(shí)踐中應(yīng)該使用的方法是雙查、差觀測(cè)值方程來(lái)進(jìn)行定位解算，在進(jìn)行計(jì)算之前需要確定未知數(shù)，我們將確定位置的步驟稱為動(dòng)態(tài)定位的初始化。

一般來(lái)說(shuō)RTK系統(tǒng)的基準(zhǔn)站的組成部分主要有GPS接收機(jī)、衛(wèi)星接收天線以及無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈接臺(tái)等幾部分。對(duì)比GPS定位測(cè)量值以及確定的定位信息進(jìn)而得出GPS實(shí)際的相位差分修正值這是基站的主要作用，對(duì)比之后還要對(duì)輸入流動(dòng)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。在測(cè)量過(guò)程中我們要對(duì)基站與流動(dòng)站之間的數(shù)據(jù)鏈接穩(wěn)定性進(jìn)行關(guān)注，一般來(lái)說(shuō)在進(jìn)行大線作業(yè)時(shí)需要在周圍沒(méi)有遮擋的地方來(lái)放置，考慮到基準(zhǔn)站設(shè)備之間存在著干擾我們應(yīng)將GPS接受天線以及發(fā)射大線保持2m以上的距離，此外還有對(duì)通信線纜進(jìn)行整齊擺放，這樣做主要是為了防止信號(hào)干擾。

4　碎步測(cè)量同步實(shí)施方案

4.1施工控制點(diǎn)選點(diǎn)與標(biāo)識(shí)

一般來(lái)說(shuō)在線行工程的沿線，考慮到工程建設(shè)在不同階段的需求，此外還要按照《設(shè)計(jì)書》的一些要求在施工控制點(diǎn)進(jìn)行選點(diǎn)、埋石以及標(biāo)識(shí)操作，并且還要對(duì)施工控制點(diǎn)進(jìn)行分級(jí)。

4.2RTK參數(shù)設(shè)置與水準(zhǔn)測(cè)量

我們應(yīng)該在基準(zhǔn)站覆蓋范圍內(nèi)，從線路的起點(diǎn)開始對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行分區(qū)段，按照區(qū)段的順序依次向下安排，在對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行分區(qū)段的過(guò)程中還要同步進(jìn)行碎部測(cè)量。在進(jìn)行作業(yè)的過(guò)程中需要保證的是RTK設(shè)置WGS-84地球橢球參數(shù)和當(dāng)?shù)刂醒胱游缇€經(jīng)度一直不變。。不需要進(jìn)行坐標(biāo)以及高程的校正操作。如果選擇的高程起算點(diǎn)不合理的話，我們就要計(jì)算高程起算點(diǎn)和首級(jí)控制點(diǎn)之間的高差，這樣做主要是為了計(jì)算得出首級(jí)控制點(diǎn)用戶高程基準(zhǔn)下的正常高高程。

4.3RTK數(shù)據(jù)采集

應(yīng)該根據(jù)對(duì)流動(dòng)站各個(gè)區(qū)段的不同技術(shù)要求在各級(jí)控制點(diǎn)以及碎部點(diǎn)上進(jìn)行RTK數(shù)據(jù)的采集，主要采集的這些點(diǎn)三維坐標(biāo)信息。

5　同步施測(cè)法的工作原理

圖1　碎部點(diǎn)計(jì)算示意圖

圖2　導(dǎo)線示意圖

導(dǎo)線（控制）與碎部測(cè)量數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，所需觀測(cè)值均為轉(zhuǎn)折角、天頂距、斜距、儀器高、目標(biāo)高，這就為控制測(cè)量與碎部測(cè)量同步進(jìn)行提供了理論基礎(chǔ)，即測(cè)量外業(yè)中在導(dǎo)線點(diǎn)上進(jìn)行導(dǎo)線數(shù)據(jù)和碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)的同步采集和記錄，在測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)中利用已知點(diǎn)的數(shù)據(jù)和觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得到所需的成果。

6　同步施測(cè)法實(shí)際應(yīng)用

實(shí)際應(yīng)用工程為廣州市某地塊1:500數(shù)字地圖測(cè)量，其圖根導(dǎo)線示意圖如圖2所示。

6.1首級(jí)控制

隨著GPS技術(shù)的飛速進(jìn)步和應(yīng)用普及，利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)（CORS）在城市測(cè)量中的作用已越來(lái)越重要。在圖2中，R1、R2、R3、R4為采用CORS技術(shù)布設(shè)的三級(jí)控制點(diǎn)。

6.2圖根導(dǎo)線測(cè)量和碎部點(diǎn)采集

采用同步施測(cè)法，在圖3中，依次在R2、D1、D2、D3、D4、D5、D6、R3上設(shè)站，在導(dǎo)線點(diǎn)上進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量和碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集記錄后，再進(jìn)行遷站。

6.3數(shù)據(jù)處理和數(shù)字地形圖繪制

在內(nèi)業(yè)計(jì)算中，利用數(shù)據(jù)處理軟件識(shí)別導(dǎo)線控制數(shù)據(jù)和碎部數(shù)據(jù)，導(dǎo)線控制數(shù)據(jù)在利用CORS-RTK技術(shù)布設(shè)的R1、R2、R3、R4作為已知點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行平差處理，計(jì)算出導(dǎo)線控制點(diǎn)的坐標(biāo)。

7　總結(jié)

通過(guò)上文分析我們清楚了數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及數(shù)字化測(cè)圖方法常用的一些設(shè)備，還了解了GPS定位技術(shù)在數(shù)字化測(cè)圖中的應(yīng)用。我們?cè)谶M(jìn)行實(shí)際的工程測(cè)量時(shí)需要熟練掌握各種測(cè)繪技術(shù)，并且要熟練運(yùn)用各種方法進(jìn)行工程的測(cè)量工作。除此之外，我們還要學(xué)習(xí)一些先進(jìn)的測(cè)圖方法和測(cè)圖技巧，不斷提高自身的數(shù)字化測(cè)圖水平，以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為依托，不斷提高數(shù)字化測(cè)圖中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證工程測(cè)量的質(zhì)量，提高工程測(cè)量的工作效率，提升建筑企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益。

[1]朱喜麗.測(cè)繪工程質(zhì)量管理的必要性及措施 [J].民營(yíng)科技,2013(03)15-17.

[2]潘正風(fēng)、楊正堯、程效軍.數(shù)字測(cè)圖原理與方法 [M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2004.

[3]文小岳、施永盛.大比例尺數(shù)字化測(cè)圖中圖根控制和數(shù)據(jù)采集一體化的有關(guān)問(wèn)題探討 [J].測(cè)繪通報(bào),2006(1):8-10.

[4]蒙家增.RTK測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究 [J].科技資訊,2010(02).

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-244-1