楊 波

（上海聯(lián)創(chuàng)燃?xì)饧夹g(shù)發(fā)展有限公司，上海 200000）

如今，很多工程由于點(diǎn)位分散或交通不便等因素，導(dǎo)致工程測(cè)量工作面臨很大的困難，采用傳統(tǒng)測(cè)繪方法不僅效率低下，而且精度差，難以發(fā)揮為工程建設(shè)提供可靠指導(dǎo)的基本功能。對(duì)此，針對(duì)這些復(fù)雜情況，若能引入靜態(tài)定位與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量等新測(cè)繪技術(shù)，除了能順利完成既定測(cè)量任務(wù)，還能提高精度與效率，進(jìn)而為工程建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。

1 控制網(wǎng)施測(cè)

為保證控制網(wǎng)測(cè)量結(jié)果精度，為給施工提供必要的方便，對(duì)控制點(diǎn)的埋石采用三維點(diǎn)，由此開展三維引測(cè)，簡(jiǎn)單來說就是平面施測(cè)與高程施測(cè)一同進(jìn)行，各安置點(diǎn)分別設(shè)置四個(gè)三維點(diǎn)，以形成四邊形；對(duì)于以GPS為基礎(chǔ)的平面控制測(cè)量，其精度可以達(dá)到E級(jí)，而對(duì)于高程控制測(cè)量，將傳統(tǒng)的四等水準(zhǔn)測(cè)量替換為GPS模型法。在實(shí)際測(cè)量過程中，對(duì)至少兩個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行引測(cè)，將其中一個(gè)已知點(diǎn)作為進(jìn)行校核的點(diǎn)[1]。

在GPS觀測(cè)過程中，采用由Magellan研發(fā)的單頻接收機(jī)，即Ashtech Locus，該接收機(jī)在靜態(tài)定位過程中的標(biāo)稱精度可以：平面測(cè)量時(shí)，不超過5mm+1ppm；高程測(cè)量時(shí)，不超過10mm+2ppm。具體的測(cè)量方式為靜態(tài)定位，主要技術(shù)參數(shù)要求包括：衛(wèi)星高度角不小于15°，觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)量不少于5顆，同步觀測(cè)時(shí)間不少于30min。另外，在實(shí)際工作中，為進(jìn)一步加快工作效率，保證控制網(wǎng)精度，共采用4個(gè)接收機(jī)，以此對(duì)呈四邊形的整個(gè)控制網(wǎng)實(shí)施同步觀測(cè)。在數(shù)據(jù)的后處理方面，主要使用由Magellan研發(fā)的LocusProcessorV1.1[2]。在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)，選擇兩點(diǎn)分別采用以上方法與全站儀實(shí)施四等水準(zhǔn)測(cè)量，兩種測(cè)量方法的比較如表1所示。

表1 GPS模型法和四等水準(zhǔn)測(cè)量比較（單位：m）

從以上比較結(jié)果可以看出，傳統(tǒng)的四等水準(zhǔn)測(cè)量完全可以由GPS模型法進(jìn)行代替，然而，在實(shí)際的選點(diǎn)觀測(cè)過程中應(yīng)注意下列幾方面要點(diǎn)：

（1）選點(diǎn)的位置應(yīng)盡可能開闊，同時(shí)與大功率發(fā)射裝置、高壓線及通訊線等盡量遠(yuǎn)離，這樣是為了避免干擾，并獲取較多的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

（2）根據(jù)衛(wèi)星星歷預(yù)報(bào)確定適宜觀測(cè)的時(shí)段，確保觀測(cè)時(shí)有5顆以上有效衛(wèi)星。

（3）如果控制點(diǎn)間邊長(zhǎng)相對(duì)較短，則觀測(cè)時(shí)間應(yīng)達(dá)到45min以上，盡量使提示燈亮起至少3次，確保接收機(jī)收到的數(shù)據(jù)達(dá)到飽和，使對(duì)接收的數(shù)據(jù)順利完成后處理，保證處理后數(shù)據(jù)精度達(dá)到相關(guān)規(guī)范提出的要求[3]。

以某水庫為例，其汛期可能被臨時(shí)淹沒的地區(qū)周圍較近范圍內(nèi)無水準(zhǔn)點(diǎn)可用，對(duì)汛期淹沒線進(jìn)行測(cè)量不僅工作量很大，而且工期緊迫，采用傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測(cè)量方法根本無法在短時(shí)間內(nèi)做好這項(xiàng)工作。對(duì)此，決定引入由Trimble研發(fā)的接收機(jī)開展實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，并在某個(gè)點(diǎn)測(cè)量過程中，隨機(jī)選擇測(cè)點(diǎn)額外進(jìn)行常規(guī)水準(zhǔn)測(cè)量，以此對(duì)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量結(jié)果予以校核，具體的比較結(jié)果如表2所示。

從表2比較結(jié)果可以看出，通過實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量得出的高程都能滿足標(biāo)稱精度要求，即不超過2cm+1ppm，與規(guī)范提出的精度要求相符，說明該測(cè)量方法合理可行。之后施在整個(gè)庫區(qū)通過對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，完全取代了以往的水準(zhǔn)測(cè)量，在極大的保證測(cè)量精度基礎(chǔ)上，提高了測(cè)量效率，為影響區(qū)內(nèi)移民搬遷和安置創(chuàng)造了充足的時(shí)間。

表2 GPS=RTK測(cè)量和水準(zhǔn)儀測(cè)量比較（單位：m）

2 地形圖數(shù)字化測(cè)繪

如今，電子技術(shù)正在以前所未有的速度發(fā)展，PC機(jī)的普及、GIS系統(tǒng)的建立、工程設(shè)計(jì)及管理的科學(xué)化與數(shù)字化，使以往那些勞動(dòng)強(qiáng)度較大且效率很低的測(cè)量方法正面臨被淘汰的局面，尤其是針對(duì)那些處在山高密林區(qū)域的測(cè)點(diǎn)，采用以往的測(cè)繪方式不僅工作難度很大，而且測(cè)量精度難以保證。在實(shí)際的測(cè)圖過程中，若能在全站儀基礎(chǔ)上配以便捷式電腦測(cè)圖系統(tǒng)，由此實(shí)現(xiàn)數(shù)字化測(cè)圖，則能大幅提高工作效率，并為后續(xù)各專業(yè)的實(shí)施及不同用戶正常使用提供便利[4]。

數(shù)字化測(cè)圖軟件集合了很多測(cè)繪人員一線工作經(jīng)驗(yàn)，以野外實(shí)際情況及工作要求為依據(jù)研制而成，不僅功能強(qiáng)大，而且操作簡(jiǎn)單，容易掌握。便攜式電腦體積輕便、自重輕，但容量很大，除了能對(duì)圖形進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，還能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存、編輯與轉(zhuǎn)換，使測(cè)繪人員在現(xiàn)場(chǎng)就能實(shí)現(xiàn)地形圖的測(cè)繪。另外，該軟件還建成了內(nèi)外業(yè)，無需像過去那樣白天在野外畫草圖，回到室內(nèi)花費(fèi)大量時(shí)間和精力進(jìn)行繪圖與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，能從本質(zhì)上減輕人員自身勞動(dòng)強(qiáng)度，避免由于人為因素產(chǎn)生誤差。另外，采用數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)還能進(jìn)一步提高地形圖成果精度，其原因?yàn)閿?shù)字化測(cè)圖可以徹底消除一些誤差，如方格網(wǎng)、控制點(diǎn)展點(diǎn)、讀數(shù)和碎部點(diǎn)測(cè)點(diǎn)，在測(cè)圖過程中可以達(dá)到的支點(diǎn)精度同樣也是傳統(tǒng)平板測(cè)圖無論如何都無法達(dá)到的。在數(shù)字化測(cè)圖過程中，數(shù)據(jù)采集軟件和圖形編輯過程均為全野外，能將人為因素可能造成的干擾和影響降至最低。在以上情況下得到的地形圖，其精度與質(zhì)量將是極高的。

數(shù)字地形圖的創(chuàng)建還能為用戶的隨時(shí)調(diào)用及方案變更等提供很大的方便，在保證精度的基礎(chǔ)上，能對(duì)出圖比例進(jìn)行任意調(diào)整，這對(duì)為地形圖進(jìn)行的管理、修測(cè)與補(bǔ)測(cè)都是有利的，為整個(gè)工程項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作及管理都創(chuàng)造一個(gè)完美的平臺(tái)[5]。

而為了使數(shù)字地形圖達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量水平，首先要做好以下各項(xiàng)質(zhì)量檢查工作：①明確檢查內(nèi)容，如控制點(diǎn)測(cè)量、外業(yè)工作、內(nèi)業(yè)編輯和地形圖檢查。②測(cè)量應(yīng)使用技術(shù)先進(jìn)且可靠的儀器設(shè)備，使用前需由相關(guān)單位進(jìn)行檢驗(yàn)，未經(jīng)檢驗(yàn)和檢驗(yàn)結(jié)果不合格的均不允許使用。③質(zhì)量檢查必須貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程，相關(guān)檢查人員應(yīng)嚴(yán)格履行自身承擔(dān)的職責(zé)，有組織且有計(jì)劃的開展檢查工作，所有檢查工作都要填寫相應(yīng)的記錄。④嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的檢查制度，在小組人員做好自查互檢工作的基礎(chǔ)上，檢查成果產(chǎn)生的過程。⑤對(duì)地形圖實(shí)施全面過程檢查，為每幅圖都給出質(zhì)量綜合評(píng)定，編寫技術(shù)總結(jié)，保存好各項(xiàng)檢查記錄。⑥質(zhì)量檢查工作要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對(duì)生產(chǎn)作業(yè)單位而言，需要對(duì)測(cè)繪產(chǎn)品實(shí)施三項(xiàng)精度檢測(cè)，即平面精度檢測(cè)、地物間距檢測(cè)與高程精度精測(cè)。⑦由作業(yè)單位提供的所有資料，其規(guī)格、形式與表示方法等都應(yīng)完全一致，同時(shí)還要對(duì)提供的各項(xiàng)資料予以全面檢查及復(fù)核，使資料達(dá)到完整、統(tǒng)一與美觀。

其次要做好以下各項(xiàng)控制測(cè)量檢查：①對(duì)控制點(diǎn)測(cè)量進(jìn)行檢查，確定控制點(diǎn)所處位置能否達(dá)到要求，對(duì)點(diǎn)位的埋設(shè)能否符合規(guī)定，外業(yè)觀測(cè)程序、方法、精度及成果記錄能否達(dá)到要求。②平差計(jì)算：通過檢查確定平差軟件能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，然后確定平差精度能否達(dá)到規(guī)定。③利用CORS對(duì)圖根點(diǎn)的平均值取值進(jìn)行觀測(cè)，確認(rèn)能否達(dá)到要求，并確定高程值是否進(jìn)行了精化處理。④將測(cè)量成果資料整理完成后，應(yīng)檢查其是否完整與合規(guī)。

最后，在外業(yè)工作應(yīng)做好以下各項(xiàng)檢查工作：①對(duì)控制資料與碎部點(diǎn)計(jì)算進(jìn)行檢查。②檢查外業(yè)數(shù)據(jù)的采集是否存在錯(cuò)誤和遺漏，對(duì)于錯(cuò)誤和遺漏的地物及地貌，應(yīng)重新進(jìn)行測(cè)量或進(jìn)行必要的補(bǔ)充測(cè)量。③利用全站儀進(jìn)行設(shè)站，在野外對(duì)地物點(diǎn)的具體坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，主要是對(duì)地物沒有遮擋且明顯的地物進(jìn)行測(cè)量，在居民區(qū)中，通常每批圖的實(shí)測(cè)地物點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)量應(yīng)達(dá)到30處以上，或在實(shí)地對(duì)明顯地物點(diǎn)之間的距離進(jìn)行測(cè)量，在居民區(qū)中，通常每幅圖的量距測(cè)量次數(shù)應(yīng)達(dá)到20次以上，而且測(cè)點(diǎn)的分布應(yīng)達(dá)到均勻，為保證最終的測(cè)量精度奠定良好基礎(chǔ)。④對(duì)于高程精度檢查，其主要對(duì)象包括：路面與管道檢修井的井口處、橋面、廣場(chǎng)和面積較大的庭院。⑤在檢測(cè)過程中應(yīng)隨機(jī)抽取由不同作業(yè)人員制得的圖幅實(shí)施檢測(cè)。⑥對(duì)于需要為下一道工序提供說明的事項(xiàng)，應(yīng)給出額外的作業(yè)說明。通過對(duì)以上各項(xiàng)檢查作業(yè)的嚴(yán)格落實(shí)，能有效保證地形圖精度，為各項(xiàng)后續(xù)作業(yè)的開展奠定良好基礎(chǔ)，提供各項(xiàng)必要的參考依據(jù)和指導(dǎo)，使地形圖的數(shù)字化測(cè)繪順利完成，并達(dá)到預(yù)期的精度效果。

3 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)前這個(gè)測(cè)繪儀器越來越先進(jìn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，對(duì)測(cè)繪人員而言，應(yīng)通過持續(xù)探索與學(xué)習(xí)才可以把先進(jìn)的儀器和技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)過程當(dāng)中，以最大限度發(fā)揮儀器和技術(shù)的潛能。實(shí)踐表明，通過對(duì)各類先進(jìn)儀器設(shè)備及現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的引入，能在保證成果精度的基礎(chǔ)上，提高工作效率，減少人力物力等資源的投入，從而獲得理想的綜合效益。