数字化测量及RTK在地形图测量中的应用
2014-08-15翔韦
凌 翔韦 恕
(湖北省大冶有色金属公司铜绿山矿,湖北 大冶435100)
0 引言
目前,随着计算机软硬件的快速发展和创新,数字化定位技术在地形图测量中的应用也越来越广泛,这项技术的应用改善了以往地形图测量技术中控制测量站点范围的局限性,提升了测量的精度和效率,可以实现各测量仪器间的优势互补,还可以大幅度的缩小误差,同时更为地形图测量质量的提高创造了条件。
1 地形图测量的方法和相关的技术要求
在地形图开始测量之前,最先完成的应该是比例尺的选择,工程设计、规模大小和对工程运营管理的需要就是比例尺选择的主要依据。通常情况下,在对工程测量的可行性进行研究和工程的总体规划,以及场址的选择和初步的设计都可以采用1:5000的比例尺。在可行性研究、初步设计、矿石总图管理、对地质灾害进行检测评估的工作和对城镇进行详细的规划工作中则可以采用1:2000的比例尺,而1:1000和1:500的比例尺通常会用在初步设计、施工图纸的设计、城镇总图管理和竣工验收的工作中采用。根据地形图测量的实际需要选好测量的比例尺之后,就需要了解地形图的分类状况。
一般情况下,地形图可以分为纸质和数字两种形式,具有信息载体、数学精度、测绘产品和工程应用四个特征。其中,在确定地形图的类型和图上的等高距时,应该将地面倾斜角α的大小作为依据。如果α小于3°,则表示地势比较平坦;如果α大于等于3°,且小于10°,则表明这种地势为丘陵;如果α大于等于10°,且小于25°,则表明这种地势为山地;如果α大于等于25°,则表明这种地势为高山。之后,就会根据这些地势的特点,对一般地区、城镇、工业区、矿业区和水域进行地形图的测量。
同时,地形图的测量方法有很多,例如GPS-RTK技术测图和数字化技术测图等方法,还可以将多种方法结合起来使用。通常在进行地形图的测量过程中都会需要一定的软件技术支持。在选择软件技术的时候,需要根据工程测量的特点来进行选择,要能保证测量的精确度符合规范的要求,并且软件的功能要齐全,还需要具备操作简单、界面友好和符号规范等特点。同时,软件技术还要求对数据库的处理和图形输出的格式一定要是使用频率较高的。另外,软件技术还要为测量工作提供用户开发和网络共享等功能。
比例尺的大小、地形图的类型、测量方法和软件技术都确定之后,还需要经过三道检查才能够进行测量工作,即内业检查、实地对照和实测检查。在进行实测检查时,工作量不能少于测图工作的十分之一。检查完成之后,需要对数据进行统计和计算,所得的结果要符合规范要求。
2 数字化测量技术及RTK技术在地形图测量中的应用
随着科学技术的不断发展,地形图测量技术也在不断的进行创新。RTK测绘技术取代了传统的地形图测量技术,传统的地形图测量有控制测量和碎步测量,控制测量是通过设置平面或高程测量点作为地形图测量的依据;碎步测量是指测绘地形、地物的工作。现在在地形图测量中应用最多的是全站仪测量技术和数字化地形测量技术。
2.1 数字化测量技术
数字化地形图测量技术系统主要由基准站、流动站以及数据链共同组成。数字化地形图测量技术也有很多的有点,运用数字化地形图测量技术可以使测量结果和动态实时的显示出来,将整个测量过程透明、直观的反映出来;可以任意查看坐标的定位精度,解决了其他地形图测绘技术不能快速成图、实时动态放样的问题;运用数字化地形图测量技术可以有效的减少外业作业时间;另外还具备不受作业时间的限制,且操作简便、自动化水平非常的高,可以大幅度减少测量人员的工作量,已达到了智能化的标准。
运用数字化地形图测量技术可以有效减少测图所需的控制点数,改变了传统的测量方式。只需一个人采集点位坐标数据,将所采集到的数据传到数字化软件中,就可以生成各种比例尺的地形图。因此数字化地形图测量技术有效的减少了劳动量并大幅度的提高了测图效率。
采用数字化地形图测量技术进行测量作业的流程为:测量前应做好测量所需相关资料的收集,包括测区内已知的高等级控制点的收集。做好准备工作后实施数字化地形图测量工作,采集外业数据、整理内业数据,最后进行地形图的精度分析。在地形图测量中应用数字化测量技术测图的结果不会受到人为因素的影响,因而出现测量误差的概率就比较小。数字化的技术还可以对坐标、距离、面积、方位等进行自动提取,因而数字化地形图的绘制的精准度极高。数字化地形图也就更加规范、更加精确、更加美观。
2.2 RTK技术
地形图的测绘工作一般分为内业和外业两部分,所谓的外业指的是通过一些特定仪器的使用来获取相关的野外数据,而内业则是对于外业数据的一种处理并绘制出地形图的一个过程。
在地形图测绘中RTK具有较为广阔的应用空间。地形图测绘地区会有较为密集的建筑物群,并且其交通也是比较繁忙的,在无线通信等方面也是比较复杂。在这种情况下仅仅依靠传统的测量技术无法保证测量结果的进准度,而这就为RTK技术的应用提供了空间。将其与传统测量技术有机结合,并且进行充分的调研和实验,能够有效的提高测量工作的效率并保证测量结果的精准度。
具体测量工作中,先选择精度比较好并且具可靠的城市基本控制网点来作为测量工作的基准点,然后在该点进行一定的试验,并且针对所使用的仪器来确定作业半径,从而保证测量数据的质量以及所接收数据的清晰度,以此作为测量工作的参考数据,选择城市区域内的不同控制点,来完成测量和计算工作。在控制点的选择上,应该选择一些较为开阔并且地势比较高的控制点来建设基准站,并且将流动基准站控制在一定的范围内,并对测量的结果进行合理控制,从而使得RTK测量结果的精度能够控制在厘米级减少各个点之间的误差积累,满足地形图测绘对于精度的要求。
3 结语
随着经济的进步,数字化测绘技术及GPS-RTK技术等的发展,工程地形图测量技术将向更加科学和自动化的方向发展。一方面,人类社会的发展对工程地形图测量学要求越来越高,工程地形图测量的服务范围不断扩大;另一方面,现代科技新成就,为工程地形图测量提供了新的工具和手段,从而推动了工程地形图测绘的不断发展。而工程地形图测绘的发展又将直接在改善人们的生活环境、提高人们的生活质量中发挥重要作用。
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