测绘工程中特殊地形的测绘技术

余金友

淳安县鼎圆测绘有限公司 浙江 杭州 311700

我国有许多自然和人造的特殊地形，包括一些危险区、森林资源区和生态保护区。如果测绘工程不符合标准，会给后续工作带来很多不便，甚至会产生危险。随着科学技术的飞速发展，我国在特殊地形测绘技术方面取得了长足的进步，测绘项目的精度越来越高，有利于后续项目的顺利开展。

1 特殊地形测绘

特殊地形测绘是我国正在进行的测绘工程研究的重要组成部分。这类测绘技术要在传统技术的基础上发展和进步，必须高度重视测绘技术的有效利用。我国地域辽阔，因此在工程测绘中会不断遇到特殊地形[1]。测绘工程质量的好坏直接影响到各种建设工程程序的制定。因此，应针对不同的地形采用不同的测绘方法，以提高测绘工程的质量。特殊地形的测绘工程工作起源于传统的测绘方法。因此，在特殊地形测绘过程中，不仅要采用传统的测绘技术，还要采用特殊的地形测绘技术。特殊地形通常具有特殊的属性和地形条件，在施工前不进行测绘，给设施建设带来问题和困难，因此有相应的特殊地形的测绘技术需求，综合运用各种传统测绘方法以及特殊测绘方法提高测绘质量。为整个建设项目施工效率和安全性提供保障。特殊地形的测绘技术作为测绘工程的重要组成部分的发展也受到了广泛的关注。由于我国幅员辽阔，各地地形不同，特殊地形的测绘需要广泛研究，而特殊地形的测绘技术技术已成为测绘中的重要研究课题，只有实现现代高新技术测绘技术与传统技术的优势互补。但与此同时，限制因素的存在也给测绘工作的发展造成了严重的障碍。要对特殊地形进行测绘，测绘人员必须在测绘现场进行深入调查，熟悉该地区，研究制定有关测绘技术方案，确保该地区测绘工作的顺利开展。

2 测绘工程现状

现代测绘工程工作的发展，仍然需要测绘作为主要工作内容，如河流、山坡、地下资源的分析等。测绘工程主要是指在工程施工前对施工现场的水文条件、地质条件、地形等进行相关调查，然后根据内容编制相应的地形信息图，比如空间信息、地形信息等。它所包含的数据和信息可以绘制出科学、合理、可靠的信息地形图。因此，为保证工程质量和数据的可靠性，有必要对施工现场进行良好的调查。测绘工程中特殊地形的测绘技术的工作内容和工作方法也是在传统测绘技术的基础上进行的。因此，在特殊的测绘项目中，不仅要采用传统的测绘技术，还要采用特殊的测绘技术。最终目的是为了获得更准确的信息，为项目的后续建设提供科学依据和前提。随着测绘工程学学在社会发展、经济建设、国防建设、环境保护和国家地理信息安全等方面的广泛应用。测绘工作在党和国家大局中的应用、地位不断提高，但另一方面，我国幅员辽阔、地形复杂、交错布置的客观现实也迫使现阶段的测绘工作面临困难。导致测绘效率或精度不高，最重要的是在工程建设过程中也带来了一定的困难。可以说特殊地形的测绘技术是测绘工程技术的热点，也是长期以来没有克服的困难。所谓的测绘工程包括测绘关于地球的各种空间信息的地形图，最初分支包括测绘仪器的生产、计算机信息产业和航空航天工业。这些产业的发展可以为测绘工程项目的发展提供强大的工具、技术和方法。我国幅员辽阔，资源丰富，地形的形成也大相径庭，这使得我国在地形分布上具有一定的特点。特殊地形测绘与一般地形类似，但相对于一般地形有更大程度的发展，出现了很多困难。一旦出现偏差，就无法有效保证测绘数据满足最基本的精度要求，也难以产生理想的质量效果，对后续工作的正常开展造成了严重的不良影响。因此，已成为我国测绘工程工作的重要课题之一。特殊地形测绘技术往往比传统测绘技术更先进。传统测绘方法往往是经过多年积累和实战形成的，而特殊地区的测绘方法则是应用传统测绘方法形成的。在实际测绘过程中，特殊地形测绘技术比传统技术更为复杂。如果具体参数的测绘值控制得好，所有的难题都能迎刃而解。

3 当前测绘工程中特殊地形的测绘技术面临的困难

测绘工程是指在施工前通过对项目建设区的水文地质条件和地形特征进行测绘作业，编制项目建设区地形信息图，主要包含空间和地形等信息，以确保未来施工工作的质量和准确性。在进行地面工程建设时，首要任务是研究和测绘当地的地形地质结构，绘制合适的地形图，为未来整个工地的建设提供准确的信息和数据库。在特殊地形测绘活动中，无论是使用现代测绘技术还是传统测绘技术，其目标都是收集数据，分析地形特征，为提高土地利用效率提供重要依据，也有助于提高后续工程的效率缩短工期。目前广泛应用的技术和设备包括航拍技术、摄影技术、传统测绘技术、GPS-RTK技术、全站仪显示技术、3D激光扫描仪、经纬仪、全站仪、水准仪、GPS接收机、GPS手持设备、陀螺仪、绘图仪等。这些技术和设备在正常地形下可以进行相对准确的测绘，但在特殊地形下往往行不通，比如在茂密的森林中。设备问题是特殊地形测绘的主要问题，技术问题主要是员工的技能。测绘特殊地形不仅需要专业的设备，而且对人员的技术水平也有一定的要求。目前，拥有传统测绘技术的现有工作人员通常对新技术了解不足，同时在学习和使用一些新设备时遇到一些困难。由于测绘依赖于人员的工作，在当前的测绘项目中，测绘技术难点已成为其特有的技术难点。此外，我国幅员辽阔，地势复杂多变，在做测绘工程工作时，有很多问题是无法确定的。

4 特殊地形测绘工程中常用的测绘技术

4.1 全站仪技术

全站仪测绘精度高，应用步骤相对简单，有利于测绘人员在各种环境条件恶劣的特殊地形测绘工作中使用。在应用和控制测绘技术的质量时，应注意以下几点。首先，为了使测绘设备的平整度和定心满足测绘工作的需要，需要在设备上设置控制点，将误差范围控制在2毫米以内。必须反复进行测绘作业，才能获得准确的地形参考数据，为以后的工程建设提供参考。但是，全站仪测绘技术也存在一些不足：在测绘工程工作中，以测距仪为代表的测绘仪器要求测站和测绘点在视线范围内，但测绘精度参差不齐，精度取决于距离。

4.2 GPS测绘技术

GPS测绘技术具有测绘精度高、操作简便、不受特定特定区域环境影响等特点，已成为工程中进行专项勘测和地形测绘的重要技术工具。GPS技术在测绘工程中应用时，不仅要做好控制网的搭建，还要做好放线后测绘工作。在以往的测绘工程中，受自然因素的限制，数据采集工作往往导致测绘结果误差较大，精度不够。在GPS技术的帮助下，数据采集的误差显着降低，甚至达到了厘米的精度。有了GPS测绘技术，施工部门通常只需要两名员工即可完成特殊地形的测绘技术作业，一名测绘人员负责技术操作，另一名负责记录探测到的地形数据。GPS测绘技术的应用大大减少了测绘项目所需的劳动力。在劳动力短缺的情况下，一个人只需将GPS编码输入到专业测绘区域，即可完成应用GPS测绘技术的任务。 GPS 测绘技术在短时间内收集特定的地形数据。通常情况下，4秒内即可完成任务，大大节省了工程测绘的时间，提高了整个项目建设的效率和流程。使用GPS技术进行测绘时，基站和移动台不需要互相看到，实现了三维坐标的远距离传输，没有误差积累，但这种测绘技术只适用于平坦的地形或高地。先进的 GPS 技术用于许多行业。特殊地形测绘是一项复杂而系统的工作。此外，由于地形、环境等多种因素的影响，数据采集存在偏差。一般来说，在特殊地形测绘中GPS可以弥补这些不足，同时，配合该地区的特殊地形的测绘技术，GPS可以全面准确地检查具体位置，发现可能出现的偏差，提高测绘精度。

4.3 GIS 技术

地理信息技术通常用于特殊地形测绘，通常称为GIS技术。该技术的优点是具有强大的图形输出能力和超大的数据存储能力，进行图形输出工作，该技术增加了信息处理的效果。保证测绘准确，结合GPS技术可以将测绘结果的精度提高到厘米级。

4.4 摄影测绘

摄影测绘是近年来发展较快的一种新型测绘技术。广泛应用于城市设计、施工、电力选线、地籍和大尺度地形等测绘工程工作。摄影测绘技术在监测建筑工地变形和保护文物方面也得到了很好的发展。随着现代科学技术的飞速发展，越来越多的数字摄影测绘设备为摄影测绘的普及开辟了机遇。尤其是无人机技术的发展，更加促进摄影测绘的普及。因此，与上述测绘方法相比，摄影测绘技术的发展前景明显更加光明。

5 区域特殊地形的测绘技术技术要点

测绘工程项目包括大量的特殊地形、人员必须掌握针对不同地形条件，根据实际工作中的实际情况进行适当的调整，以提高测绘质量。本文将介绍几种常见情况：

5.1 旧城旧村房屋测绘

目前，在城市规划过程中，老城区规划往往不合理，房屋规划不规范，布局非常混乱。在现场测绘阶段，即使是经验丰富的测绘员也很难确保没有错误，甚至出现对象丢失的问题，结果的准确性较低[2]。为此，对于旧城旧村房屋特殊地形的测绘，人员可以选择除其他测绘方法，以提高对老城区的测绘质量。在测绘之前，测绘人员必须先研究分析场地的实际位置，并进行实际的测绘。一是在老城区村屋的各个角落设置测绘站，用测绘站完成测点的测绘；二是，处理调查结果获得的数据，并通过计算机测绘结合现场实际情况检查数据的准确性；三是确认数据准确无误后，开始绘图；四是地形图绘制完成后，再与实地实际情况进行对比，确保测绘结果准确。此外，由于全站仪测绘技术具有测绘灵活、测绘速度快、不受位置和空间限制等特点，还可以获取GPS-PTK测绘技术无法采集的数据。在老城区房屋测绘项目中，可引入全站仪测绘技术和GPSPTK测绘技术结合进行测绘。需要注意的是，如果无法现场测绘，为提高测绘效率，可在较高高度安装GPS RTK站，保证数据采集的完整性[3]。

5.2 密林测绘

林地是测绘项目中的常见的特殊地形，由于森林茂密，一些测区会被树木遮挡，使测绘变得复杂，影响数据采集的准确性。在林地测绘时，必须掌握测绘基础知识，避免测绘数据精度不符合要求、标准、质量，注意避免树木重叠，减少重叠导致结果不准确的问题。（1）使用GPS- RTK技术：时刻关注相关设备仪器的信号状况，避免信号减弱，导致测绘结果不准确，影响测绘数据的有效性和准确性，尤其是测绘的仰角需要注意[4]。（2）选择全站仪进行测绘时，要注意树木是否挡住仪器，以免影响测绘结果。对于上述两种方法不能直接测绘的茂密林区，可采用导线法进行测绘。在使用导线测绘横截面之前，首先确定导线位置、放样位置、距离和角度等数据信息，然后确定测站与待测点之间的角度和距离信息，最后得到具体的测绘数据。因此，密林测绘覆盖性很强，影响信号，测绘精度难以保证；全站仪虽然受信号干扰的影响较小，但受高植被的影响，无法扩大视场，无法进行正常的测绘操作。这就需要新的测绘技术，例如，数字航空摄影测绘可以使用卫星相机和计算机系统对航空摄影对象进行拍摄和建模，然后对其进行映射。能有效保证测绘范围和数据精度，提高测绘速度，有效避免测绘对象的天气和环境造成的测绘误差。利用数字测绘技术进行场地放样，与传统的人工测绘相比，可以有效降低测绘误差。此外，由于方位角是固定在同一截面的，因此可以利用截面两端的坐标计算截面的方位角[5]。然后利用三角形的正弦定理计算任意截面距离，得到视距。通过计算可以知道平台的左侧是否偏离计算的剖面线或平台的右侧偏离计算的剖面线，如果平台与已知剖面线的夹角清晰，则可以使用正弦定律计算距离，获取相关数据，然后利用全站仪测绘技术进行野外放样。因此，为有效测绘测点与测站之间的实际距离，测绘人员必须选择专门的测绘技术，应用坐标、设置测点，进行估算。

5.3 荒漠、沼泽等特殊地形测绘

沙漠、沼泽等地区虽然视野开阔，没有障碍物，但测绘很难深入现场，容易危及测绘人员的人身安全。因此，可以根据各种测绘条件、数据信息再经计算机软件处理，经过准确分析，得到地形图[6]。在数字测绘过程中，测绘数据的准确性极高。在项目时间紧迫的情况下，地形图的数字化也使得在短时间内快速完成测绘工程工作成为可能。地形图数字化技术使地形可以通过计算机测绘软件进行扫描，快速得到测绘结果。然而，需要准确的源图数据来保证准确测绘。对于沙漠地区的测绘工作，如果要测绘的面积比较小，可以通过在里面画一条线，在里面设置等高线来完成测绘任务。但是测绘特别大的被测区域，需要在被测区域内进行高度测绘，并融合地形，在被测区域周围设置多个GPS-RTK站辅助[7]。

6 结束语

工程测绘在日益稀缺的土地资源中发挥着关键作用。无论是更好地了解我国的区域形态，还是节省工程建设成本，测绘工程都是一项非常重要的技术。由于我国地貌特征的多样性性，特殊地形测绘在我国非常普遍。因此，测绘工程师师必须勇于创新，面对挑战，不断研究和改进针对特殊地形的测绘技术。这就要求我们不能一刀切地适应各种变化，而是要详细分析具体问题，将其引入项目本身，选择适合正确科学的技术。并根据自身特点和地形特点合理使用测绘工程技术，为测绘工程工作选择具体的技术，提高测绘工程项目完成的质量保证。