周燕

【摘要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們?cè)谌粘３鲂兄校返闹匾缘玫搅烁蟮捏w現(xiàn)。對(duì)于交通建設(shè)部門來說，準(zhǔn)確的測(cè)繪公路地形具有十分重要的意義。公路地形測(cè)繪是對(duì)測(cè)繪儀器加以利用，采集公路勘測(cè)數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)的測(cè)繪方法中，主要利用全站儀對(duì)碎步點(diǎn)進(jìn)行采集，從而實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的目的。隨著測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，在該領(lǐng)域當(dāng)中，主要應(yīng)用的公路測(cè)繪技術(shù)是GPS動(dòng)態(tài)RTK技術(shù)。在各種測(cè)繪作業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，該技術(shù)都得到了十分廣泛的應(yīng)用。本文首先都全站儀測(cè)繪進(jìn)行了介紹，然后分析了GPS-RTK測(cè)繪技術(shù)，進(jìn)而對(duì)兩種技術(shù)進(jìn)行了分析比較。

【關(guān)鍵詞】公路；地形圖；測(cè)繪方法

引言

隨著科技的發(fā)展，地形測(cè)繪技術(shù)得到了很大的進(jìn)步。在大比例地形圖測(cè)繪當(dāng)中，平板白紙測(cè)圖、經(jīng)緯儀測(cè)圖等已由現(xiàn)在的全站儀配合繪草圖、全站儀配合測(cè)圖精靈等方法替代。相比于傳統(tǒng)的測(cè)繪方法，新的測(cè)繪方法在精度、技術(shù)等方面，都得到了較為顯著的提升。GPS-RTK技術(shù)在公路地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用，還能夠使大比例地形圖的測(cè)繪精度、測(cè)繪效率得到提升。

1全站儀測(cè)繪技術(shù)

1.1工作流程

在測(cè)繪公路地形圖的時(shí)候，采用全站儀測(cè)繪技術(shù)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理，圖形編輯輸出等工作。在數(shù)據(jù)采集當(dāng)中，需要對(duì)測(cè)繪地形圖所需要的各種相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取，包括測(cè)繪實(shí)體的空間位置、屬性等方面的信息。在外業(yè)采集當(dāng)中，可以通過兩種不同的方式來進(jìn)行操作。其一是在野外，將全站儀、計(jì)算機(jī)連接，將全站儀測(cè)量得出的數(shù)據(jù)，向其連接的計(jì)算機(jī)當(dāng)中進(jìn)行實(shí)時(shí)傳遞，并對(duì)地理屬性等進(jìn)行實(shí)地添加，從而直接形成地形圖。其二是利用全站儀在野外獲取數(shù)據(jù)，并在全站儀的內(nèi)存當(dāng)中，將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，或是將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到掌上電腦當(dāng)中。最后將這些轉(zhuǎn)存的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，通過相應(yīng)的后期處理，得出最終的結(jié)果。

1.2測(cè)圖方法

在測(cè)圖過程中，首先建立平面控制坐標(biāo)系，該步驟需要在測(cè)量之前完成。在一般情況下，通常選擇大地坐標(biāo)系，從而在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)，對(duì)各個(gè)等價(jià)的GPS點(diǎn)和國(guó)家三角點(diǎn)加以利用。如果測(cè)圖范圍當(dāng)中，不存在已知控制點(diǎn)可被利用，可以在測(cè)區(qū)建立獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系，將地球的正磁北為零度作為起始的方位角。在后續(xù)的采集數(shù)據(jù)過程當(dāng)中，基于地形圖的實(shí)際測(cè)繪范圍，選擇一個(gè)相應(yīng)的儀器設(shè)站點(diǎn)。該儀器設(shè)站點(diǎn)需要具有十分開闊的視線。這樣，才能夠在測(cè)圖范圍當(dāng)中，更好地觀察更多的觀測(cè)點(diǎn)。在確定設(shè)站點(diǎn)之后，要進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)記。在設(shè)站點(diǎn)盡心全站儀的假設(shè)之后，將其連接到掌上電腦當(dāng)中，然后在采集數(shù)據(jù)的過程中可以應(yīng)用側(cè)圖精靈。在對(duì)地物和地貌進(jìn)行采集的時(shí)候，往往要求具有不同的測(cè)點(diǎn)數(shù)，包括獨(dú)點(diǎn)、多點(diǎn)、帶狀等不同地物。所以，在實(shí)際采集點(diǎn)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)對(duì)這些不同的地物進(jìn)行有效地區(qū)別和劃分。例如，在測(cè)房屋的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)選擇三個(gè)以上的采集點(diǎn)，對(duì)獨(dú)點(diǎn)地物進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，只需選擇一個(gè)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)采用不同的測(cè)尺應(yīng)用于不同的地物設(shè)置。如果在山林中，應(yīng)采用多采單點(diǎn)高程，如果在遮蔽處，應(yīng)采用微導(dǎo)功能?？偟膩碚f，在對(duì)特殊地物進(jìn)行測(cè)量的過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)地物的實(shí)際情況進(jìn)行采點(diǎn)，對(duì)其形狀變化，應(yīng)當(dāng)盡量控制，從而盡量將誤差降低。

2 GPS-RTK測(cè)繪技術(shù)

2.1RTK技術(shù)

在通常情況下，以往的測(cè)量繪圖需首先對(duì)測(cè)區(qū)繪圖控制點(diǎn)進(jìn)行確定，然后在該點(diǎn)擺放全站儀或經(jīng)緯儀，測(cè)繪過程十分復(fù)雜。近年來，隨著全站儀的發(fā)展和更新，測(cè)量過程將更加復(fù)雜，在戶外測(cè)繪的過程中，需要將全站儀和電子手薄結(jié)合使用，共同編碼。隨著全新的電子測(cè)圖的研發(fā)和應(yīng)用，需要保持這些零碎的建立點(diǎn)和測(cè)量站點(diǎn)之間的通視，都需要很多人才能夠完成這些工作。因此，如果測(cè)量精度沒有達(dá)到要求，這些人還需要進(jìn)行重新的測(cè)量，十分麻煩。而在運(yùn)用了RTK技術(shù)之后，只需要一名工作人員就能夠完成相關(guān)的測(cè)繪流程，極大的節(jié)省了人力成本。

2.2測(cè)繪方法

在實(shí)際測(cè)繪過程當(dāng)中，RTK不但是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)在不相位差分技術(shù)，同時(shí)也能夠作為測(cè)量方法，應(yīng)用在定位系統(tǒng)當(dāng)中。在過去的測(cè)量當(dāng)中，需要通過動(dòng)態(tài)時(shí)期、迅速靜止、靜止?fàn)顟B(tài)等時(shí)期的數(shù)據(jù)測(cè)量，才能夠進(jìn)行實(shí)際的計(jì)算。通過傳統(tǒng)方法雖然能夠獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，但是其精確度只能勉強(qiáng)精確到厘米。在測(cè)量過程中，如果采用了RTK技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)直接在戶外進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)，其精確度能夠完全能夠輕松的達(dá)到厘米級(jí)別。在RTK技術(shù)當(dāng)中，一個(gè)主要的特點(diǎn)就是對(duì)載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法的應(yīng)用，對(duì)于定位系統(tǒng)研究具有十分良好的推動(dòng)作用。通過RTK技術(shù)描繪地形測(cè)量圖和工程放樣方式，能夠引導(dǎo)不同的測(cè)量方法不斷優(yōu)化革新。在應(yīng)用了RTK技術(shù)之后，極大的提升了測(cè)繪和測(cè)量的效率，同時(shí)對(duì)戶外測(cè)量的方法進(jìn)行了簡(jiǎn)化。在具體的操作當(dāng)中，測(cè)量員將基準(zhǔn)站架設(shè)在抑制坐標(biāo)的點(diǎn)位當(dāng)中，通過手持GPS流動(dòng)站接收機(jī)和手持手簿，進(jìn)行碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集。通過這種方式來測(cè)繪公路地形圖。

2.3RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在普通的地形地勢(shì)下，RTK技術(shù)能夠在一次設(shè)站中就完成5千米半徑區(qū)域的測(cè)量，降低了控制點(diǎn)的數(shù)量和搬站的次數(shù)。應(yīng)用了RTK技術(shù)之后，能夠使定位精度得到極大的提升，同時(shí)消除誤差積累。RTK在其作業(yè)半徑當(dāng)中，能夠達(dá)到厘米界別的平面精度和高程精度。而且，RTK技術(shù)還能夠全天候的進(jìn)行作業(yè)，在測(cè)量的兩點(diǎn)之間，并不需要實(shí)現(xiàn)物理上的通視，只需要能夠達(dá)到電磁波和對(duì)空的通視就可以。此外，RTK技術(shù)具有很高的集成化和自動(dòng)化作業(yè)水平，對(duì)于各類測(cè)繪外業(yè)都能夠進(jìn)行良好的應(yīng)用。在流動(dòng)站，配備了高效的手持式手簿，其中包含有很多相關(guān)的軟件，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)大多數(shù)的測(cè)繪功能，因而能夠有效地確保測(cè)繪作業(yè)精度的提高。

3兩種測(cè)繪方法的對(duì)比

在公路地形圖的測(cè)繪當(dāng)中，主要的測(cè)繪方法包括上文提到的全站儀測(cè)繪，以及GPS動(dòng)態(tài)RTK測(cè)繪。在實(shí)際應(yīng)用中，這兩種技術(shù)分別具有不同的特點(diǎn)，因而適用于不同的環(huán)境當(dāng)中。在公路地形圖測(cè)繪中，如果采用了全站儀測(cè)繪的方式，就必須在兩點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)物理上的視線通視。對(duì)于觀測(cè)視線的長(zhǎng)度，不能超出一定的限度。全站儀的搬站數(shù)量也要限定在一定的范圍之內(nèi)，否則可能會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)位累積誤差增大的問題。全站儀在工作運(yùn)行過程中，不會(huì)受到外界強(qiáng)輻射、天空衛(wèi)星狀況等因素的影響和干擾，具有較為廣泛的作業(yè)范圍。因此，全站儀公路地形圖測(cè)繪方法主要適用于城市樓層密布、山林地物較多的地區(qū)。

在公路地形圖測(cè)繪當(dāng)中，如果應(yīng)用RTK技術(shù)，則需要衛(wèi)星信號(hào)十分良好，同時(shí)，在天空上不應(yīng)具有障礙物，應(yīng)當(dāng)滿足開闊的要求在選擇施測(cè)點(diǎn)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)盡量避免強(qiáng)能量噪聲源和大面積積水。此外還應(yīng)當(dāng)盡量原理高壓線、大型金屬建筑物、無線電臺(tái)、電視信號(hào)發(fā)射塔、移動(dòng)通信基站等位置。作業(yè)環(huán)境應(yīng)避免高溫，這是由于隨著氣溫的升高，電離層會(huì)更加活躍，從而使RTK的精度降低。不過，在一些具有強(qiáng)干擾源、建筑密布區(qū)、山林等地區(qū)，RTK技術(shù)并不適用。因此，應(yīng)當(dāng)在一些沒有強(qiáng)干擾源的地區(qū)、天空開闊地區(qū)、或平原地區(qū)使用。

4結(jié)束語

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，在當(dāng)前的城市建設(shè)當(dāng)中，公路具有不容忽視的重要作用。為了進(jìn)一步提高公路建設(shè)的準(zhǔn)確性，使其能夠在城市發(fā)展和人們的日常生活中發(fā)揮出更加高效的作用，就需要對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的地形測(cè)繪。在實(shí)際工作中，通常采用全站儀測(cè)繪和RTK測(cè)繪等技術(shù)來進(jìn)行。要根據(jù)不同的實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，才能夠達(dá)到更為良好的測(cè)繪效果。

參考文獻(xiàn)

[1]劉寶堃. 淺談公路地形圖測(cè)繪方法[J]. 黑龍江科技信息，2012，02：26.

[2]王煒. 利用機(jī)載LiDAR測(cè)繪大比例尺數(shù)字地形圖的精度分析[J]. 測(cè)繪通報(bào)，2012，06：34-36+95.

[3]張輝. 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在公路勘測(cè)中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009，02：60-61.

[4]郭嵐，楊永崇，唐紅濤. 三維數(shù)字地形圖及其地形、地物表達(dá)方式探討[J]. 工程勘察，2009，04：67-71.