章功海

（合肥市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院，安徽 合肥 230000）

0 引言

如今，國(guó)防、海洋工程、工程建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域都需要得到精確、充分、完整的地理信息資料支撐，因此更加凸顯出了測(cè)繪工程技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的重要意義。測(cè)繪技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展推動(dòng)了國(guó)防、海洋工程、建筑工程水平的不斷提升。但測(cè)繪工程技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍然會(huì)受到各種因素的影響，導(dǎo)致其精度水平無法得到有效提升。因此，不斷強(qiáng)化測(cè)繪技術(shù)精度控制已經(jīng)成為當(dāng)前工程領(lǐng)域技術(shù)革新發(fā)展的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

1 測(cè)繪工程技術(shù)簡(jiǎn)述

利用測(cè)繪作業(yè)來獲取諸如建筑、公路、地形地貌、海洋狀況的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過對(duì)數(shù)據(jù)的深入分析構(gòu)建數(shù)據(jù)共享平臺(tái)后就可以為多部門開展工作提供數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)而促進(jìn)測(cè)繪工程技術(shù)的合理應(yīng)用。在當(dāng)今測(cè)繪工程領(lǐng)域智能化、數(shù)字化、自動(dòng)化測(cè)繪方式已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的人工記錄。最為常見的測(cè)繪工程技術(shù)包括數(shù)字化技術(shù)、攝影測(cè)繪技術(shù)及基于全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）的測(cè)繪技術(shù)。在部分測(cè)繪工程中通過上述5 種技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用能有效提升測(cè)繪工作質(zhì)量和工作效率[1]。

2 測(cè)繪工程技術(shù)精度控制重要意義

社會(huì)發(fā)展水平的不斷提升使得人們對(duì)測(cè)繪結(jié)果的精度要求越來越高。在我國(guó)社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展以及城市化建設(shè)不斷推進(jìn)的過程中，人們的活動(dòng)范圍也越來越大，水利水電、公路橋梁、鐵路等各類工程建設(shè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，在工程建設(shè)中經(jīng)常會(huì)遇到復(fù)雜地形條件，此時(shí)需要充分保障測(cè)繪數(shù)據(jù)的合理性才能滿足工程建設(shè)的基本需求。我國(guó)目前在測(cè)繪工程技術(shù)以及設(shè)備方面都取得了巨大進(jìn)步，測(cè)繪工程領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及操作要求也更加細(xì)致，而其中最為重要的一項(xiàng)管理內(nèi)容就是測(cè)繪技術(shù)精度控制。測(cè)繪工程技術(shù)精度控制的主要目的是通過科學(xué)的控制措施來保障測(cè)繪作業(yè)每一環(huán)節(jié)都能滿足工程施工實(shí)際要求，這樣不僅可以保障工程設(shè)計(jì)的合理性，也可以為后續(xù)作業(yè)施工科學(xué)性提供保障[2]。因此，對(duì)于測(cè)繪工程管理來說，測(cè)繪技術(shù)精度控制屬于非常重要的一個(gè)組成部分，對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量以及施工水平提升也有積極的促進(jìn)作用。

3 測(cè)繪工程技術(shù)精度控制實(shí)踐應(yīng)用

為精確描述測(cè)繪工程技術(shù)精度控制測(cè)繪，本文以某地區(qū)為例，對(duì)農(nóng)村地籍測(cè)繪精度控制方法進(jìn)行了分析。

3.1 地籍測(cè)繪精度控制分析

3.1.1 地形數(shù)據(jù)測(cè)量

在當(dāng)今地籍測(cè)繪作業(yè)中通常會(huì)使用GPS 技術(shù)來完成地形數(shù)據(jù)測(cè)量，衛(wèi)星本身的瞬時(shí)三維坐標(biāo)為已知值，此時(shí)可以針對(duì)接收端與衛(wèi)星之間距離利用數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行分析，通過已知三維坐標(biāo)參數(shù)以及聯(lián)立方程來完成接收端數(shù)據(jù)的計(jì)算。GPS 測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用過程中只要保障能在開闊空間中搜索到三顆衛(wèi)星就能實(shí)現(xiàn)接收端位置的精確定位。接收機(jī)位置是利用參考點(diǎn)數(shù)量以及位置差異來通過GPS 盡心確定，定位方式包括了單點(diǎn)定位以及相對(duì)定位[3]。單點(diǎn)定位是以接收機(jī)觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)來計(jì)算出位置數(shù)據(jù)，相對(duì)定位是根據(jù)兩臺(tái)不同接收機(jī)觀測(cè)數(shù)據(jù)來最終確定接收機(jī)位置，如圖1 所示。

圖1 單點(diǎn)定位和相對(duì)定位

在獲取地形數(shù)據(jù)點(diǎn)過程中參考點(diǎn)周邊空間地物都處在精致狀態(tài)，因此獲取數(shù)據(jù)很容易受到各類因素的干擾而導(dǎo)致距離誤差出現(xiàn)[4]。GPS 定位通常是在待測(cè)量位置固定天線。定位完成后需要選擇合理的控制點(diǎn)，控制點(diǎn)選擇應(yīng)該保障其基礎(chǔ)穩(wěn)定堅(jiān)固，這樣才能實(shí)現(xiàn)測(cè)距的長(zhǎng)時(shí)間保存?？刂撇贾猛戤吅螅枰_展圖根測(cè)量控制，為保障地籍測(cè)量中的界址點(diǎn)、外業(yè)補(bǔ)測(cè)測(cè)量需求，需要對(duì)界址點(diǎn)分布狀況以及測(cè)量所在地的地形狀況進(jìn)行綜合后來設(shè)計(jì)合理的圖根點(diǎn)密度，保障布點(diǎn)合理性。實(shí)施動(dòng)態(tài)測(cè)量過程中應(yīng)該按照兩次觀測(cè)的平均值來最為最后測(cè)量結(jié)果?！叭齾ⅰ睖y(cè)量過程中要在測(cè)量區(qū)域內(nèi)來設(shè)置高級(jí)控制點(diǎn)，同時(shí)要保障測(cè)量區(qū)域半徑應(yīng)該處在5km 的范圍內(nèi)。上述步驟測(cè)量獲取數(shù)據(jù)可以通過人機(jī)交互來實(shí)現(xiàn)測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢查，保障測(cè)量數(shù)據(jù)的整體質(zhì)量。

3.1.2 地形測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

在進(jìn)行地籍測(cè)繪過程中數(shù)據(jù)質(zhì)量會(huì)對(duì)最終測(cè)繪精度產(chǎn)生直接影響，如果測(cè)繪精度存在問題，就會(huì)導(dǎo)致后期無法明確土地權(quán)，也無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。我國(guó)為了適應(yīng)集體土地管理和利用需求制定出了關(guān)于集體土地確權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)土地測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量提出了嚴(yán)格要求。鑒于此，在控制地形測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量過程中可以總結(jié)以往土地確權(quán)的成功經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)通過現(xiàn)代化手段的應(yīng)用來保障調(diào)查數(shù)據(jù)點(diǎn)整體質(zhì)量。

結(jié)合我國(guó)當(dāng)前土地確權(quán)開展的是情況后對(duì)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。確權(quán)時(shí)利用人機(jī)交互技術(shù)可以全面檢查空間數(shù)據(jù)質(zhì)量。在集體土地確權(quán)中空間數(shù)據(jù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。鑒于此，必須要對(duì)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。數(shù)據(jù)通過檢查合格后，就可以針對(duì)控制網(wǎng)精度進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而達(dá)到大比例尺地籍測(cè)繪精度控制的要求。

3.2 地籍測(cè)繪精度控制實(shí)驗(yàn)研究

3.2.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

本次研究過程中主要以某農(nóng)村地區(qū)作為實(shí)驗(yàn)區(qū)以來涉及地籍測(cè)繪精度控制方法對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在針對(duì)該區(qū)域的地形測(cè)繪過程中使用了多種測(cè)繪精度控制方法，在此基礎(chǔ)上來完成該地區(qū)地形圖的誤差測(cè)量和多邊形重疊檢查，對(duì)于上述兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析后來得出測(cè)繪精度控制方法的優(yōu)劣[4]。第1 種精度控制方法為常規(guī)地籍測(cè)繪精度控制方法，另另外兩種分別是激光掃描測(cè)繪精度控制方法以及傾斜攝影測(cè)量控制方法。

針對(duì)該實(shí)驗(yàn)區(qū)域利用EPS 三維測(cè)圖軟件來精確獲取二維和三維數(shù)據(jù)，同時(shí)根據(jù)地形圖的繪制規(guī)范要求來完成地物繪制，這樣就可以形成整個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域的地形圖數(shù)字線畫圖，實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的地物主要包括了道路拐點(diǎn)、房屋房角、輸電線桿、圍墻角等。表1 為地物平面坐標(biāo)的采集數(shù)據(jù)。

表1 地物平面坐標(biāo)的采集數(shù)據(jù) 單位：m

結(jié)合上述數(shù)據(jù)經(jīng)過分析后就可以獲取不同精度控制方法的誤差實(shí)驗(yàn)和多邊形重疊檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.2.2 中誤差實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析

通過以式（1）可以精確計(jì)算出中誤差。

式中：N——實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)量；υ——觀測(cè)改正數(shù)，觀測(cè)改正數(shù)主要是通過測(cè)量值與算術(shù)平均值相減后獲取。

地籍測(cè)繪過程中不同經(jīng)度控制方法的誤差實(shí)驗(yàn)結(jié)果具體如表2 所示。

表2 不同精度控制方法的誤差實(shí)驗(yàn)結(jié)果 單位：m

根據(jù)上表可以發(fā)現(xiàn)，激光掃描精度控制方法為控制方法1，傾斜攝影精度控制方法為控制方法2，地籍測(cè)繪精度控制方法為控制方法3。根據(jù)誤差實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于激光掃描精度控制方法來說，中誤差最高值為x=0.71、y=0.72，對(duì)于傾斜攝影進(jìn)度控制方法來說其中誤差的最高值為x=0.79、y=0.83，普通地籍測(cè)繪精度控制方法中誤差最高值為x=0.23、y=0.25。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，在本次中誤差實(shí)驗(yàn)結(jié)果中地籍測(cè)繪精度控制方法最終的中誤差實(shí)驗(yàn)誤差最低，這也充分說明在地形圖的繪制過程中利用精度控制方法可以全面提升測(cè)繪精度。在充分結(jié)合地形圖測(cè)繪的具體狀況之后進(jìn)一步開展了多邊形重疊檢查實(shí)驗(yàn)，其主要是將兩組不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行結(jié)合之后將其作為精度控制站的最終依據(jù)。

3.2.3 多邊形重疊檢查實(shí)驗(yàn)

所謂多邊形重疊主要指的是在進(jìn)行地形圖繪制的過程中多個(gè)線段頂點(diǎn)分別圍成的區(qū)域之間存在的重疊現(xiàn)象，對(duì)于多邊形實(shí)體來說通常情況下不允許存在重疊。在實(shí)驗(yàn)過程中針對(duì)地形繪圖中的多線段利用CAD軟件經(jīng)過轉(zhuǎn)化后形成區(qū)域，同時(shí)針對(duì)多線段相鄰的兩個(gè)區(qū)域利用交集運(yùn)算方法進(jìn)行精確求解。如果兩個(gè)區(qū)域經(jīng)過存在相鄰、相離或不重疊的現(xiàn)象，那么最終的運(yùn)算結(jié)果就為空；相反，如果兩個(gè)區(qū)域存在重疊的情況下運(yùn)算結(jié)果不為空，在這種情況下進(jìn)一步判斷其區(qū)域相交的情況后，針對(duì)相交形成的交集做出記號(hào)，在后續(xù)進(jìn)行修正。對(duì)于三種不同精度控制方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比后可以發(fā)現(xiàn)，傾斜攝影測(cè)量精度控制方法在實(shí)驗(yàn)中形成的重疊區(qū)域相對(duì)較少，但是這種進(jìn)度控制方法的多邊形重疊問題仍然存在，在文章中所使用的控制方法通過實(shí)驗(yàn)運(yùn)算后結(jié)果為空，其中存在兩個(gè)區(qū)域的相鄰、相離現(xiàn)象，但是并未發(fā)現(xiàn)多邊形重疊。結(jié)合上節(jié)中所描述的中午場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以知道，在地形數(shù)據(jù)測(cè)量過程中地籍測(cè)繪精度控制方法不僅中誤差值最低，而且通過實(shí)驗(yàn)并未發(fā)現(xiàn)存在多邊形重疊，這也可以充分說明在地形圖繪制過程中通過相離地籍測(cè)繪精度控制方法可以全面提升圖形繪制質(zhì)量，與其他兩種精度控制方法相比較，在測(cè)繪工程領(lǐng)域中該方法具有更強(qiáng)的適用性。

4 結(jié)語

綜上所述，測(cè)繪作業(yè)包含的內(nèi)容非常繁雜，因此在測(cè)繪作業(yè)過程中經(jīng)常會(huì)受到各種因素影響，導(dǎo)致測(cè)繪技術(shù)進(jìn)度不能得到保障。在工程實(shí)踐中應(yīng)該結(jié)合具體的測(cè)繪需求以及工程施工實(shí)際狀況來選擇更加適合的測(cè)繪精度控制方法，同時(shí)也要針對(duì)各類影響因素采取優(yōu)化措施進(jìn)行合理控制，這樣才能實(shí)現(xiàn)測(cè)繪施工技術(shù)精度的有效提升。此外隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，作為測(cè)繪施工企業(yè)也應(yīng)該加大對(duì)技術(shù)及設(shè)備的投入，并加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)，這樣才能滿足工程測(cè)繪施工技術(shù)進(jìn)度要求。