测绘技术在特殊地形测绘工程中的应用

邓科

摘 要：测绘是测量与绘图的总称，使用适宜的测量技术收集目标区域的地形数据和图像资料，以此为工程设计提供可靠的参考数据，是目前工程建设中的重要环节。在开展测绘工作时，难以避免的会碰到特殊地形，对此应结合测绘目标的实际情况，选用科学合理的测绘技术，保障测绘结果的准确、真实性。以特殊地形中测绘技术的应用为主题进行分析，以期能为测绘行业的发展提供助力。

关键词：测绘技术；特殊地形；测绘工程

中图分类号：TU198                               文献标识码：A                                  文章编号：2096-6903（2023）07-0087-03

0 引言

相较于普通地形测绘来说，特殊地形测绘工程项目在专业性、技术性层面要求更高，而且测绘工程质量的高低决定着工程项目的建设效果，在工程施工过程占有重要地位。如果测绘技术选取和使用不当，则必定会让整个工程项目的建设效果得不到可靠保障。尤其是在一些地形较为特殊、复杂的区域，更是需要选取先进的测绘技术方式，提升测绘结果的可靠性。

1 特殊地形测绘工程的常见技术

1.1 GIS技术

GIS是地理信息系统的简称，其本身是空间信息系统的一种，能在人工采集、计算、整合、筛选目标测绘区域有关的地理分布信息方面发挥重要的辅助作用，可直接明了地展示各种空间数据的属性特征，还能基于数据建模的方式来将被测区域地理环境状况以可视化的形式体现出来[1]。在测绘领域，GIS系统所具备的空间分析能力、数据计算能力优势十分突出，可以构建多平台协同使用的地理信息数据库，不论是空间数据汇编和整合、地图的绘制，还是数据的计算和建模都有其应用的空间。

1.2 全球定位技术

GPS技术是一种新式定位方式，需借助全球定位接收机，当接收机收取到卫星信息之后，就能进行高准度定位，具备快速、高精确度、灵活性强的优势，因此在测绘领域备受青睐。测绘工程本身具有较强的复杂性，在进行数据采集时难免会受到实际地形情况的影响，由此出现一定程度的误差。尤其是在特殊地形测绘过程中，外业测绘人员使用普通的经纬仪、全站仪等测量设备，甚至不能顺利完成目标任务，或是外业信息采集速度太慢，导致测绘成本显著增加。

应用GPS技术，可以有效减轻地形、环境等外界因素对测绘工作的阻碍，运用优势有如下4点：①若被测绘区域属于高山密林地形，则利用GPS技术能够解决经纬仪、全站仪等传统测绘工具在通视条件上的问题，提升了外业工作效率。②使用GPS技术可以高精度测出桩位偏心情况，加快测绘工作速度，并可让测绘结果的准确性更加可靠[2]。③使用全球定位放样平台，可以保证测量任务的实施具有更高效率，减轻测绘工作压力，保障测量精准度。④在实行桩位放样测量工作期间，利用GPS技術能提升测量结果的准确性。

1.3 遥感技术

遥感技术主要是从外部空间获取地球表部地理电磁波信息，再对电磁波信息有序实施扫描、拍摄、整合工作，把经过处理的信息通过可视化图形影像的方式进行呈现。在无需与测量目标发生直接接触的条件下，就能实现全方位、高准度获取被测区域的地理环境状况，解决复杂地形给测绘结果带来的影响，并且工作效率相对较高，单次测绘区域较大。该技术目前普遍应用在大地理、林地茂盛的区域之中，能够高效、精准地调查植被资源信息。

1.4 3S技术

将此技术运用于测绘工程之中，主要用来进行资源的收集与分析。该技术具备数据库储存、图形资料输入输出等多项功能，将其用在特殊地形测绘之中，能为测绘工作提供较为全面的数据支撑。根据测绘具体要求，使用计算机技术来对收集到的信息加以处理，绘出相应的地形图之后再将其输出。此技术在特殊地形场景下的运用，最为突出的优点便是让测绘效率有效提高，压缩了测绘工作的周期，促使测绘工作人员所需负责的采集、整理数据的工作量大幅减少。

1.5 无人机三维影像技术

该技术在特殊地形测绘工程之中的运用，主要可提供快速全景摄影、构建三维模型、图像信息对比等功能。在具体测绘工作中，该技术的优势十分突出，能提高测绘工作的质量与效率。根据无人机搭载设备的功能、性能、准确度的不同，测绘人员能够构建出不同的空间信息模型，例如高线图、空间三维图，实现全方位观测、多角度缩放等操作。

2 特殊地形测绘要点

2.1 采集特殊地形资料

对特殊地形实行测绘，做好资料的准备工作是其中最为基础的一项任务，更是确保测绘结果真实准确的前提。因此在开展测绘工程之前，必须要将有关资料准备到位。在收集资料过程中，要根据预先明确的测绘目标与实际要求开展各项工作，对收集的资料予以整理、分类。比如，在对旧城区实行改造规划时，测绘阶段就要把该区域的全部房屋建筑、道路设施、土壤条件等资料收集到位，以此为后期测绘技术的选取提供参考[3]。

2.2 特殊地形测绘测量精度

在实行特殊地形的测绘工作时，一定要重视测量精度的把控，这是保障测绘结果精准性的重要措施。以旧城区改造工程的测绘工作为例，由于旧城区中建设的房屋建筑普遍较为集中，并且房屋类型也相对较多，如果在测绘阶段不能确保测绘精确度，则有可能让测绘人员确定房屋方位角、角点、布局等信息时产生误差，凭借主观判断的方法推断旧城区方位信息，从而对旧城区原来的地貌、改造进程带来负面影响。所以，在实施特殊地形的测绘工作时，必须要注重测量精度的把控，选取适宜的测绘技术最大化把控好测量误差，防止测绘精度达不到规定标准，而引发一系列问题。

2.3 GPS测量与定位

在测绘工程之中，GPS是十分基础的一项技术，特别是在特殊地形条件下，一定要合理应用GPS技术辅助各项测量工作的开展。GPS的使用能够显著提高测绘精准度，让测绘质量更有保障，还能提升测绘效率。结合GPS技术的使用，可通过其监测功能，实现对特殊地形的动态化监测，从而提升被测目标测绘结果的准确度。

2.4 数字测绘

数字测绘也是测绘工作之中非常关键的一项技术措施，将其运用于特殊地形之中，能实现对采集信息图形影像的融合，提升测绘规范程度，更是保障测绘结果精准性的可靠方式。应用数字测绘，能够实现对全部物理性数据的数字化转换。借助计算机成像技术把测绘信息转变成地形图，由显示器实现对相应三维立体图的直观呈现，有助于测绘人员更为清晰、明确地掌握测绘目标的具体状况。

2.5 制定测绘草图

对特殊地形区域具体状况展开分析，需要测绘人员观测目标区域的地理结构图，明确需要测定的关键目标，编绘出地理环境观测草图。在明确测量目标之后，工作人员应对该区域的地表图纸展开详细分析，基于地下资料选取合适的测绘技术，一般采取土壤数据检定、定点地理勘测等方式。对河流周边区域实行分析，判断测绘过程中可能存在的安全问题，最好使用局部与系统分析方式。测绘人员在目标测绘区域中实施地理环境监测时，一定要考虑当地的人文、历史、环境特征等因素，掌握该地区地理環境发生的变化，做好前期的资料准备工作。

3 测绘技术在特殊地形测绘工程中的具体应用

3.1 山地区域

山地区域具有地形复杂、植被繁茂的特征，会对相关设备的信号产生较大的干扰，因此不能正常应用GPS、RTK等技术。而若是选择应用全站仪技术，也容易受到高大植物的干扰，让视野存在阻碍。为提高测绘质量，可让测绘人员采用特殊测绘技术，测量目标测区站点直线距离，利用测设导线、放样点坐标、距离角度等数据进行相应的公式计算，以此合理测出测量方位和待测点坐标方位角，再同步输入测绘信息。引入特殊测绘技术，能实现对测绘区域的有效延伸，保证测绘信息的准确度[4]。

3.2 泥泞区域

面临滩涂、荒漠以及泥泞等地形，如果测绘人员事先对泥泞地区的具体状况不太了解，那么就无法保障测绘质量，甚至可能对后续工程建设的顺利开展带来影响。测绘人员需合理使用范围线，对测绘工作流程予以优化。如果泥泞区域占地面积比较大，则要通过高程来开展测绘工作，并将泥泞地区视为中心点，合理设置各个测点。使用全站仪、近景摄影测量技术，能够保证采集信息的精确性，提高测绘质量。

在对滩涂区域开展测量工作时，可根据下述步骤开展：①收集外业信息。在小型飞行器上安装激光雷达系统，放飞前，对飞行路线和高度合理规划，并在飞行线路周围高等级已知控制点。设置适当数量的GPS基站，确保航拍工作与潮位条件相符，从而尽量增大拍摄面积。②数据信息的预处理。将航拍收集的GPS、IMU和系统参数通过联合解算的方法，得出影像外方位元素、激光点空间参数。利用空间纠正法，对点云数据实行解析，辨别关键地物。按照成果标准，转化成地方坐标系。为能充分满足后期产品生产需求，要做好点云数据的分割工作。③创建高程模型。将点云数据根据工作要求，细分成航带重合点、水体、植被与地表等多种类型。而在分类过程中，要以人工的方式将未能识别的地物提取出来，深度解析影像和周围地形，并对水体状况实行判断。自动过滤航带重合点，通过将人工和自动的方式进行联合，高精度区分地面和建筑物。完成自动分类以后，得出基础的地形地貌。为构建精度较高的数字高程模型，应当使用TIN构网筛除噪点。④绘制数字正射影像图与线划地图。

3.3 林地繁茂区域

在林地茂盛的区域开展测绘工作，面临着植株分布密度高、通视条件差等问题，普通的全站仪技术无法取得理想的效果。由于受到树木遮蔽，会产生较大的测绘误差，若是以人工方式清除遮蔽的树木，则会对该地区的生态自然环境带来破坏，并会导致测绘工作量的提高。对于上述问题，测绘人员主要可从引入更先进的地面测量设备、使用航空摄影测量技术两大层面入手。

早期的测量设备大多功能落后、单一，对于光学通视条件的要求比较高，而通过替换成精密型测量设备，就能彻底迭代基线丈量法，可利用免棱镜测距仪来对特殊位置测点实行距离的测量，利用带有自动追踪能力的测距装置和电子速测仪实施细部测量工作，实现对测绘方式的更新换代。

对于航空摄影测量技术的使用，应当优先挑选具备较强机动性、速度快的无人机设备，通过对无人机的远程操控，使之保持低空飞行的状态，并同步拍摄下方地物，得到影像信息。为了避免存在拍摄盲区与死角，可增加航线条数。选择激光雷达荷载，能够有效监测、定位植被层下侧的地理地形状况。比如，美国研发出一种TRACER植被穿透雷达系统，能实现地表杂波和测量目标回波的筛除，从而更加精准、全面地探测出林地中隐蔽位置的地物。

3.4 人口密集区域

当对人口密集区域开展测绘工作时，一般使用全站测量仪，该种仪器可体现出镜头操控灵活性强、不会受到时间与空间的限制等多方面优势。通过对全站测量仪的应用，既能提高数据信息的采集准确度与完整性，也能为后期工程建设的顺利实施提供较多便利。不过它也存在一些缺陷，会让测绘精度受到一定影响。对于目标测绘区域属于人口稠密区，就要详细分析该地区的实际特征，在此基础上挑选适宜的测绘技术。

若想切实保障测绘结果的准确性，就要重视测量草图的编绘质量。对于测绘工程而言，草图占有非常重要的地位，若未对其提高重视，就有可能使得整个测绘质量受到影响。而技术人员在实行草图的编绘时，需要合理结合信息化技术，以此有效提高数据采集、分析水平，改善输出工作的质量。在人口稠密区域开展测绘工作时，工作人员要做到对全站仪的合理应用，使之充分发挥自身功能、作用以及优势。对不能使用GPS·RTK系统加以数据采集的地区，需要凭借全站仪的优势来保障信息采集的全面性和高精度性[5]。

3.5 大地理区域

在进行大地理区域的测绘过程中，工作人员要详细分析不同状况下的测绘目标，以此挑选最为合适的测绘技术。比如，在面对沼泽、沙漠、海域等面积宽阔的特殊地形时，测绘结果或多或少会有误差，为了提高测绘的精准度，就要有效提高测绘技术的适用范围。当对此类区域实行测绘时，可合理使用GPS·RTK系统来对大面积区域予以测绘，再创建数据基站，以此拓宽测绘面积，最大程度上防止漏测的情况发生。

在国内科技高速发展的同时，越来越多的现代化技术运用到测绘工作中，有效地处理了大面积测绘中的种种困难，并推动了测绘效率的大幅提高。比如，应用无人机摄影技术实施大地理区域的测绘，能够基于自动化、动态化检测功能来减轻信息采集的难度。

4 结束语

测绘工程质量会影响工程项目的建设效果。随着国内测绘需求不断提高，人们对测绘质量有了新的要求与标准。特别是在进行特殊地形的测绘时，必须要结合地形特点选取合理的测绘技术，积极引进各种先进的测绘技术，改进测绘方式，更好地保证测绘数据的完整性和准确度。

参考文献

[1] 普巴.测绘工程中特殊地形的测绘技术探究[J].中国金属通报，2022（8）：150-152.

[2] 孙金波.测绘工程中特殊地形的测绘技术分析[J].四川建材，2022，48（4）：71-72.

[3] 肖飞.基于矿山测绘工程中特殊地形测量对策分析[J].中国金属通报，2022（3）：87-89.

[4] 陶学伟.矿山测绘工程中特殊地形测量方法研究[J].中国高新科技，2022（4）：36-37.

[5] 常晓明，赵天亮.测绘工程中的特殊地形测绘技术[J].内蒙古煤炭经济，2020（5）：204+206.