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地形测量技术方案范文1
关键词:数字化;地形测量;作业组织
一、数字化地形测量作业方法
目前在我国,获得数字地图的主要方法有三种:原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。但不管哪种方法,其主要作业过程均为三个步骤:数据采集、数据处理及地形图的数据输出。
1. 原图数字化
当一个城市(地区)需要用到数字地形图而一时因经费困难、或受到时间等原因的限制时,该方法是再适宜不过的了。它能够充分地利用现有的地形图,仅需配备计算机、数字化仪、绘图仪再配以一种数字化软件就可以开展工作,并且可以在很短的时间内获得数字的成果。如一时连购买设备的经费也难以落实,也可让具备有图纸数字化能力的测绘单位代而为之。它的工作方法有两种:手扶跟踪数字化及扫描矢量化后数字化,其中后一种要比前一种的精度高、效率高。但是,利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差。而且它所反映的只是白纸成图时地表上各种地物地貌,现势性不是很好。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。
2. 航测数字成图
当一个地区(或测区)很大时,就可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,通过外业判读,在内业建立地面的模型,通过计算机用绘图软件在模型上量测,直接获得数字地形图。随着测绘技术的发展,数字摄影测量已在我国的某一地区取得了试验性的成功,在不久的将来将会得到推广。它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业通过专门的航测软件,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。
该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点。它特别适合于城市密集地区的大面积成图。但是该方法的初期投入较大,如果一个测区较小,它的成本就显得较高。所以现在基本上由一些较大的单位来承担。
3. 地面数字测图
在没有合乎要求的大比例尺地图的地区或该地区的测绘经费比较充足,可直接采用地面数字测图的方法,该方法也称为内外业一体
化数字测图,是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相对于邻近控制点的精度控制在5cm内是可以做到的。但它所耗费的人力、物力与财力也是比较大的。
二、数字化地形测量的仪器设备硬件条件
数字化地形测量的仪器设备从控制测量到成果成图输出大致需要GPS接收机、全站仪、计算机、绘图仪以及与之相关的平差计算成图软件、数据传输、交换附件、通讯器材等。仪器设备配置水平较常规地形测量是一个质的飞跃。
三、数字化地形测量工作的人员素质条件
数字化地形测量的技术人员应当熟练掌握测量专业技术、熟练掌握计算机及测绘软件的应用技术,这对测量人员的技术素质提出了更高的要求。
四、数字化地形测量的生产组织
1. 生产工序
数字化地形测量的生产工序可概括为两个环节:一是控制测量与计算机辅助平差计算;二是碎部数据采集与软件编图成图。两个环节间以数据传输为纽带,即可平行施工又可顺序施工。与传统地形测量相比,压缩了大量的中间生产环节。
2. 作业方案
数字化地形测量项目的作业方案根据仪器设备条件确定,仪器设备条件不同,作业方案变化各异。一般可选用静态GPS网作基本控制,导线(网)、动态GPS作加密控制,支导线(点)补充测站点,全站仪、动态GPS碎部数据采集,进而计算机软件机助成图的作业方案。一定条件下,大比例尺数字化地形测量可以一次性全面布网至测站点,并且可以直接先测图而不受“先控制、后测图”“、逐级加密”等测量原则的约束。
3. 简码法数字化地形测量及其作业流程
简码法是数字化地形测量过程中,观测员给每一个碎部测点赋于一个自定义编码,并依据这种自定义编码编图成图的一种数字化地形测量方法。简码法数字化测图作业流程为:外业数据采集(自定义编码)内业概略编图草图外业补充调绘内业详细编图外业巡回检查最终成果成图。
4. 人员组织
数字化地形测量的一个作业组采用简码法时宜按一名技术员+一名测量工人编制,一个项目由多个作业组施工的宜专设一名核心技术人员负责质量检查、成果资料汇总、电脑维护等。
五、数字化地形测量的精度讨论
1. 控制点点位精度
如果控制点的平面误差以本级控制点相对于上一级控制点点位中误差小于图上0.1毫米、高程中误差小于1/10测图基本等高距来衡量,即使是1:500地形测量,无论是GPS网还是导线网,控制点达到上述精度要求并不难。以支导线形式布设测站点时,应当根据使用的仪器及成图精度计算确定支导线最大长度及最大连续支站数。
2. 碎部点测绘
无论是用动态GPS、还是用全站仪进行碎部测图,就碎部点坐标而言,其精度是保证的,而且有足够的精度余量。用动态GPS进行碎部测图时,由于卫星信号、天线外形影响,加之无法进行偏心观测,针对居民地和地物较多的大比例尺测区宜持保守态度。用全站仪采集碎部数据时应当根据使用的仪器及成图精度要求限制视线长度,对于大比例尺测图必要时还须进行偏心观测。
地形测量技术方案范文2
【关键词】数字化 地形测量 生产组织 常见问题及措施
中图分类号: P231.5 文献标识码: A 文章编号:
数字化测图是以传统的白纸测图原理为基础,利用先进的测量仪器(如GPS接收机、全站仪等)、计算机和自动化成图软件,采用各种灵活的定位方法进行的以数字信息来表示地图信息的测图工作,实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存贮、处理、显示、编辑修改和计算机绘图数字化。与传统白纸测图相比。数字地形测图不仅仅是方法上的改进,而是技术本质的飞跃,随着测绘技术的飞速发展,全数字化工程地形测量模式正在替代而且必将完全替代传统的大平板仪地形测量而成为工程地形测量的主流模式。而地形测量模式的更新又将对测绘单位原有仪器设备、人员素质、作业组织等产生一系列的影响。
数字化工程地形测量的要求
1、数字化工程地形测量的仪器设备硬件要求
数字化工程地形测量的仪器设备从控制测量到成果图输出大致需要GPS接收机、全站仪(电子手薄)、计算机、绘图仪以及与之相关的平差计算成图软件、数据传输、交换附件、通讯器材等先进电子设备,仪器设备的配置水平较之常规的地形测量是一个质的飞跃。
2数字化工程地形测量工作人员的素质要求
从事数字化工程地形测量的技术人员除应当熟练掌握传统测量专业的技术技能外,还应熟练掌握新型仪器、计算机、测绘软件等的操作及应用技术,这对测量人员的综合素质提出了更高的要求。
二、数字化地形测量应用过程中的常见问题
1、等高线处理不当
由于数字化地形测绘软件中的等高线一般都是根据野外采集的地貌点的高程,采用等值内插法,按基本等高距插绘等值点连成曲线,再按不同的圆滑方法进行圆滑而生成的。在地形测量中,并不是野外采集的所有地貌点之间都能进行等高线内捅的,也就是说靠全自动建立的数字地面模型(DTM)有可能失真,因而需要进行必要的人丁干预,删除自动组网中那些不能内插等高线的三角边,而要做好这一点,就要靠绘图人员的技术和经验。比如:沟或坎上的点就不能与远离其坡下的点插绘等高线,否则可能会使生成的等高线悬空或穿入地下,使局部地形面日全非。
2、野外数据采集不准确、不全面
(1)地形变化处地形点不全面,坎(沟)上有点,下面无点或少点,这造成绘制的等高线可能失真,从而难以准确反映实际地形。
(2)有些线状地物如小沟(特别是暗沟)、电力线、电讯线(或电缆)、各种管线在图内应有始有终,而拾取地形点时往往易忽略,这主要与绘图人员的技术与责任有关。
(3)野外草图绘制不全、不细。野外绘制草图人员是现场跑路最多而且最 的,技术要求高,虽然是草图,也应按正规图来绘,因为它是最后成图能否满足规范要求的重要依据之一。尤其是地物、地貌的连线关系应与实地一致,测点顺序不能颠倒和记错。同时,现场绘制草图人员还得记清跑尺员省去而图上需要表示的地物的相关位置,都应准确量取并在草图中标注清楚。如果工作不细心,这些都易忽略,造成地形地物不清、不全。
3、自检工作不利
相对于常规测图而言,在图纸审核中,数字化成图的过程发现的缺陷要多一些。除了上述问题外,主要是绘图人员的自检工作需加强。如注记或植被符号压线和覆盖地物的现象以及坎(沟)上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的现象。
数字化地形测量应用过程中的常见问题的解决措施
1、提高地形测量从业人员的技术素质新一代年青的测绘技术人员尤其是20世纪90年代后的大中专生,尽管具有较高的计算机操作本领,甚至有一定的编程技术,但是缺乏现场测绘地形图的经验,更缺乏勾绘等高线的基本功。而现代数字化测绘软件虽然自动化程度很高,仍不可避免地需要进行必要的人工干预,所以对这些从事地形测量人员进行必要的技能培训和基本功训练十分必要。具体实施办法,建议选择适当场地参加野外实地,按原来的常规办法测绘地形图或在室内找一些范例进行实习与讲授相结合的办法来提高他们的技能。
2、提高地形测量从业人员的质量意识和责任感
(1)在测站安置好仪器后准确量取并输入仪器高,同时与跑尺员配合对准后视方向,并对相关图根点或已测地物进行必要的测站检查。仪器高和目标高的量取及输入必须仔细,否则将会导致数据采集错误或个别点高程数据错误。
(2)草图绘制人员既要使绘制的草图符合现场情况,又要指挥跑尺员合理取舍、安排跑点线路等,因为最终的成果图是由现场草图和地形点的数据共同来实现的。当现场局部地形和地物有漏点时,草图绘制人员必须要求立即补点,不得含糊。同时,为了提高野外作业进度,绘制草图人员还可根据所测地物量取相应数据(如间距等)记于草图中,以备作图用。
(3)数字地形图的制图相对于常规测图而言,可谓现代化、自动化作业,但人工干预不可缺少,因为人工干预的好差直接影响成图的质量。制图人员依据草图和菜单来完成地物、沟、坎等,依图式要求进行连线并填充植被,绘制相关平面图。在此基础上,由计算机根据所展绘的地形点自动建立DTM模型。由于野外取点不当或者个别测点有误,可能会 现局部DTM模型失真的现象,尤其是测区边缘。
三、数字化工程地形测量的生产组织
1、生产工序
数字化工程地形测量的生产工序可分为两个环节:一是现场控制测量与计算机辅助平差计算;二是碎部数据采集与软件编图成图。两个环节间以数据传输为纽带,既可平行施工又可顺序施工。与传统的工程地形测量相比,压缩了大量的中问生产环节,节省了时间减轻劳动强度也提高了工作效率。
2、作业方法
数字化工程地形测量项目的作业方案应根据所采用仪器设备的条件确定,仪器设备条件不同,作业方案就应随之变化。一般可选用静态GPS网作基本控制,导线(网)、动态GPS作加密控制,支导线(点)补充测站点,全站仪、动态GPS进行碎部数据采集,进而应用数据传输转换利用计算机软件辅助成图的作业方案。
3、简码法数字化工程地形测量及其作业流程
在控制点符号的制作上,数字化工程地形测量不一定要将其作为一个专门工作来进行,可根据测区情况,采用无码作业或编码作业。比较好的方法是简码法,其特点是成图数学精度好、地物地貌要素详尽、作业效率较高。简码法是指在数字化工程地形测量过程中,观测员给每一个碎部测点赋予一个自定义编码,并依据这种自定义编码编图成图的一种数字化工程地形测量方法。
4、人员组织
采用简码法进行数字化工程地形测量时一个作业组宜按观测员1人,电子平板操作员1人(记录与成图),跑尺员1人编制;一个项目由多个作业组实施测量时各作业组可相对成片作业,无须考虑接边问题,但宜专设一名核心技术人员,协调简码编制并负责质量检查、成果资料汇总、电脑维护等。
结束语
以传统的白纸测图原理为基础,利用GPS、全站仪、计算机、绘图软件、绘图仪相结合产生了数字化工程地形测量技术。数字化工程地形测图速度快、精度高,必将完全替代传统的大平板仪地形测量而成为工程地形测量的主流模式。
参考文献:
地形测量技术方案范文3
关键词:水下地形;勘探;误差;原因
中图分类号:[TU198+.1]文献标识码:A
高新技术更多的运用到了水下地形测量中,使其观测的进度大大提高。但是,水下地形测量中存在着很多误差的来源,给测量带来了不便,引起了测量的偏差。大体说来,影响水下地形测量准确性和精确性的因素大致有定位误差、水位误差、测深误差等,下面将对这些因素进行分析。
一、定位误差
定位点的准确性决定着水下地形测量的准确性,目前我国常用的是差分GPS定位,不同的GPS有着不同的标称精度,在进行水下地形测量之前应根据测量地点的具体情况选择合适的GPS定位设备,并且在测量之前先进行实验了对比不同设备的准确性。定位误差主要由两种原因引起的,一是偏心改正误差,二是坐标转换误差。
1、偏心改正误差的产生原因是由于定为中心和测深中心在安装的时候在空间上不在同一个中心上,定位中心和测深中心的差值为偏心值,如果偏心值不够未经过调整或者调整过后也不精准,就会产生偏心改正误差。若想降低偏心值,就要在测量的时候把GPS天线放在测深杆上,并且要尽量保证测深杆是垂直的,缩小偏心值,提高定位的精准性。
2、坐标转换误差产生的原因是由于差分GPS定位系统采用的是以地球质心为原点的地心坐标系,而在实际的测量过程中,要将地心坐标系的坐标转化为当地的参心坐标系,通过各种方式进行转换的同时就会出现计算上的误差,必须再次通过定点对比来进行校正。
水位误差
水位误差的主要来源是由水尺零点误差、观测误差、水位观测时间和与测量时定位的时间不同。
1、水尺零点误差难以避免的,不管是人工测量还是设备测量都会存在着一定的偏差,不过只要误差是保持在一定的范围内,就不会给水下地形测量带来较大的影响。
2、观测误差的产生是当水位采用人工观测的时候,不同的观测人员所估读的精度都不一样,所以会产生不同的测量误差,不过这种误差如果按照规范的程序来进行观测,就能有效的减小观测的误差。
3、水位观测时间与测量时定位的时间不同也会产生误差,这时候就需要通过测量前水位站与GPS定位系统进行时间校对,来减小测量时产生的误差。这里要注意的是要注意两者的时间要事先进行校准,否则还是会产生较大的误差。
测深误差
精准的测量深度是进行水下地形测量的直接体现,目前的测量仪器采用的是较为先进的数字式测深仪,不同的测深仪都具有不同标准精度,在使用之前应对每种设备进行实验比对,选择最适宜测量的设备。产生测深误差的主要原因是声速误差、波浪误差、读数误差和换能器吃水误差等。
1、由于声波在不同介质下的传播速度不同,所以水的密度和水温的变化都会导致声速误差。在测量过程中获取声速时,由于各个水深的水密度不同,所以应增加几个声速剖面,并且记录下剖面点的平面坐标,最终实现对整个观测区的控制。不过当水的深度到达一定的范围之外时,就使得观测的难度更大,出现的误差也随之增大。
2、波浪误差的产生原因主要是由于波浪使测量船的船体发生各个方向的摇晃和升沉,导致换能器的发射和接受波的方向和距离都产生偏差,最终使得测深仪记录器的信号不精准。因此,在进行测量的时候,要选择比例适中的测深船,将波浪的误差降到最低。如果海上测量作业的时候遇到较复杂的天气时,就需要采用两种方法进行解决:一种是在处理传回的数据时,尽量选取波峰及波谷的中间值;另一种是通过使用涌浪滤波器来降低波浪引起的误差。
3、读数误差的产生是在测深仪只有模拟记录的时候产生的,主要由于摘录水深时的人为因素所引起的。不过目前通常采用数字式的测深仪,可以尽量避免误差的产生。
4、换能器吃水改正误差的产生是由于测深仪测量的深度因为换能器吃水的原因所导致的丈量误差,因为不同的速度下和静止时吃水的深度是不同的,所以会出现换能器动吃水改正误差。要减小换能器动吃水改正误差,一种是通过水准仪定点进行观测,另一种是是利用双频RTKGPS的测高功能来配合涌浪滤波器使用,准确的对换能器动吃水改正数进行测量。
结语
除了上文中介绍的误差产生的原因之外,还有定位系统和侧身系统的匹配程度、软件的质量、后期数据处理中所产生的误差,测量人员要从产生偏差的实际原因入手,多学习减小误差的方法,尽量避免误差影响水下地形测量的结果,增强水下地形测量的准确性。
参考文献:
[1]黄建明. 浅析高精度的水下地形测量解决方案. 江西测绘,2005年第3期.
[2]周军根. 水下地形测量技术方案的探讨[J]. 四川测绘,2003,(9):137-139.
地形测量技术方案范文4
同行业人员提供有限的帮助。
[关键词]地形测量;控制网;GPS
中图分类号:P217 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0391-01
随着我国建筑工程质量总体水平的不断提高, 地形测量新技术、新设备不断发展。地形测量通过特定的测量符号,将测定并经过数据分析处理后的地表高低起伏形态、地物特征点的平面位置和高程,按照一定的比例尺绘制于图纸上,为城市、矿区以及各种工程的建设提供服务,满足城镇规划、矿山开采以及各种经济建设的需要。
1 地形测量技术
传统的地形测量技术采用大经纬仪、平板仪配合小经纬仪、平板仪,以实地测量为主要方法。这种方法受条件限制颇多,而且由于视距长度短,地形尺较沉重,劳动强度较大等特点,测量数据无法保证准确性,工作效率较低。而现在采用的RTK和全站仪测量技术,可录入碎部点信息,在测量的同时画出详细的草图,结束后再将草图传入电脑,编绘成地形图,其精确性相对传统的测量技术有明显的提高。测站和碎部点在无通视的情况下,也能布置部分图根点,且一个组只需1~2人,提高了工作效率。
2 勘探区的地形测量
2.1 控制网的建设
地形测量的主要任务是完成测量线和基线的布测、测量线剖面测量、定位测量线基点端点、探井探槽测量等环节的工作。如果要顺利完成地形测量工作,就要依据测量区的自然地理、水文气候和交通等因素合理建立控制网,并确保控制网的精确性、可靠性、灵敏性以及经济性。
传统的控制网建设方法都是以国家等级控制点为基础,根据地形条件、勘探网密度和勘探面积,采用边角网、测边网、测角网以及线型锁等方法建设,这种测量方法受气象和时间等条件的限制较多,以DS3级水准仪和J2级经纬仪为主,实际测量过程中费用高,耗时久,精度低。而随着科技的发展,地形测绘领域引入了现代科学的测量方法,采用GPS技术。这种技术具有全天候、高精度、速度快、抗干扰性好、观测点间无需通视等优点。控制网的控制点效果通常由静态GPS收集数据并经过计算求得,加密点可用全站仪或动态GPS测得。根据测区面积和测图比例尺,工程四等控制网或E级GPS网在10平方公里以内设置。高程控制分成光电测距离和三四等水准的高程导线,面积如果太小,高程控制则由三角高程测量高差改成静态GPS。
2.2 测量基线、基点的布测
传统的基线、基点的布测通常是由测量人员在确定的起点处埋设标石,通过控制点用经纬仪对起点坐标进行联测,将经纬仪架设在起点并设置测量基线方位角,再在测量现场依据测量方向线和基线长度测出另一端坐标。还可以用经纬仪确定另一端的定向,根据设计长度用红外测距仪测量各个基点,再采用正倒镜法取中点定向,保障点位的准确性。
在地形测量领域引进GPS定位技术后,对地形的测量则运用动态GPS来测起点坐标,再联系基线长度和勘探线方位,算出另一个基线端点的坐标,并根据线放样和点放样的方法,确定另一端点的位置,埋没标石。也可以采用GPS技术,采用线放样法对基线上的基点进行精确实测,按基点到起点的距离,确定基点位置再埋设标石。在选择坐标系统时,要充分结合已经存在的控制资料和图件,建立的GPS控制网,其相邻点位误差要小于0.1m,投影长度的变形值要小于2.5cm/km。
2.3 测量线的剖面测量
测量线的剖面要与基线垂直,剖面的测量首先要在基线端点进行放样埋石工作,然后向两边开展施测。传统的经纬仪和全站仪测量法,都只能靠手工记录再经过计算后绘制成图。而当前测绘技术,只需将全站仪架在基点上,极限定向旋转90度后,其正对的方向就是剖面线的方向。全站仪测量法对起点端点的高程进行全信息的记录,并画出草图,测量结束后再将采集的数据传到电脑,用制图软件把草图绘制成剖面图。当用动态GPS测量时,则采用线放样的方法,沿线采集剖面上地形点的坐标和高程,直到剖面两端的设计长度,后将数据传至电脑,用制图软件绘制成剖面图。
2.4 地形填图测量
地形填图是以地形图为底图,描绘出岩层和矿体界限,填绘地层符号。传统的测量方法,在测定地质点前,要先采用经纬仪对碎部点进行测量,程序比较繁琐。而采用动态GPS技术进行测绘,其作业环节则相对很简单,例如当比例尺相对较小时,只需手持GPS测定并可以自动记录,再转到地形地质图上。在采用新技术后,地形测量技术中的全站仪和动态GPS取长补短,节省了人力、物力和财力的消耗,增加了工作效率。
2.5 钻孔和探槽端点的测量
当进行地形测量未布设钻孔和探槽的端点时,可以根据设计坐标在测量实地把钻孔和探槽的端点位置进行放样,施工后再联测钻孔和探槽,测出坐标的高程。已经存在钻孔和探槽端点的地形,只需对钻空和探槽的坐标高程进行联测。传统的测量方法,采用经纬仪测量时,都采用的是支导线和前方交会等方法,距离地点较近时,采用测地形点的方法。而现在则多采用全站仪或动态GPS技术,直接采用碎部点的方法进行测量。
另外,地质技术人员已经派发完工的工程点,在测图过程中要根据工程情况共同实测,以便将已完工程的实况更加直接地反应。
3 地形测量的过程控制和质量检查
在对勘察区进行测量以前,要对所有的资料进行正确地分析和验证,并确保仪器设备的可靠性和有效性。测量过程中的各作业环节和工期的质量控制,要严格按照测量规范的要求执行,生产计划部门要保障本测区技术方案的执行和有效性。同时,质量检验部门要认真检查、监督本测区的测量过程和最终结果。
在进行选点并埋设标石过程中,要检查控制网分布的合理性、点位选址的通视情况,确定埋石满足技术要求,并保证埋石可以长久保存;观测数据和起算数据要确保正确并有效,平差的过程和结果要满足技术要求的规定;成形后的图件,其图面要整洁,记录数据要准确。
4 结束语
随着科技的不断进步,我国建筑工程质量的总体水平不断提高,测绘新技术新设备不断发展, 传统的地形测绘技术已经无法满足地形测量的需求。在地形测量过程中,要综合性的、灵活地将新技术新设备与传统测绘技术中的设备相互结合,组织并协调人员的分工与环境的利用,保证地形测量的精度, 共同努力,提高工作效率和经济效益,促进地质行业的更好发展。
参考文献
[1]王文化.地质勘探剖面测量误差分析[J].地矿测绘,2005,11(3):45-47.
[2]冯绍龙,周瑭.浅谈PTK在煤田地质勘探工程测量中的应用[J].山东煤炭科技,2011,17(5):143-146.
作者介绍
地形测量技术方案范文5
关键词:RTK-DGPS控制测量;无验潮水下测量1 工程概况
厦门港招银航道扩建(一期)工程近期实施工程,是厦门港2007年度的重点工程,此航道是厦门港航道的支线,位于漳州市招银开发区招银港区水道,其工程重点主要为疏浚。施工区域包括航道疏浚区、1#~5#泊位调头区疏浚区。航道疏浚区Z1、Z2上下游全长4.87km,底宽250m,设计底标高-12.0m(当地理论最低潮面)。1#~5#泊位调头区疏浚区分为二部分:一部分为1#~2#泊位调头区,设计底标高-12.0m(当地理论最低潮面);二部分为3#~5#泊位调头区,设计底标高-10.1m(当地理论最低潮面)。我处承担此工程验收测量部分。
2 RTK工作原理
RTK~DGPS(Real Time Difference)测量系统是GPS测量技术与数据传输技术构成的组合系统。必须采用高精度GPS载波相位观测,RTK定位技术是基于载波相位观测数据的实时动态定位技术,它可以快速提供实时三维定位的结果测试网站指定的坐标系统,并达到厘米级精度。在RTK作业的模式下,基站通过数据链接到他的观察和站坐标信息传送到一起。探测器收集数据通过数据链接从基站GPS观测数据的同时,和微分观测系统的实时处理,同时给出厘米级定位结果,持续了不到一秒。探测器静态的,也可以在一种运动状态,也可以直接引导在动态条件下,并完成本周在动态环境中模糊搜索解决方案。
3 工程应用
RTK技术被广泛应用于工程测量中的各个环节,只要工程精度要求允许,满足RTK数据传输要求及GPS的观测条件即可采用RTK模式作业。
3.1控制测量
控制测量,RTK的测量精度是关键所在。此工程中根据设计和业主单位提供的控制网资料,经现场勘察,选定控制点I4、I24对RTK进行平面精度校核,选定I24为控制网中较高等级的三维控制点对RTK进行高程精度校核。工程中所用GPS测量转换参数由监理部提供。
3.1.1平面精度校核
I4、I24是控制点中较高等级的平面控制点,相连基线对控制网有较强的约束力,用RTK对其基线进行测量,校核RTK平面精度。测量成果见表1。
从表中可以看到,一公里多长的基线,RTK一站就能完成测量工作,有效减少了常规测量中频繁转站造成的精度衰减,测边精度介于四、五等之间,平面精度可靠。
3.1.2高程精度校核
控制点中,I4、I24都用水准仪测过,利用RTK对其水准高联测,校核RTK高程测量精度。RTK在高程测量中在稳定性上还有一定的不足,但就其成果作为图根高程控制还是可行的,在水位观测方面也是可行的。值得一提的是在RTK数据链的有效覆盖范围内,RTK能一站完成高程测量作业,水准路线越长,其相对精度评定通过率就越高。
3.2水下地形测量
RTK是现代DGPS测量模式的一种,其水下地形测量的方法,原理和DGPS一样,唯一的不同是RTK可以完成飞机定位在很短的时间内,实时潮位,通过计算机和测深仪连接同步采集数据,为了实现水下地形三维坐标测量,检查潮流实现地形测量厦门港招银航道疏浚区上下游全长4.87km, 用无验潮水下测量,解决了潮差较大时,水深测量水位改正精度的问题。
RTK与普通DGPS水下地形测量的误差来源主要区别在于人工验潮与实时潮位解算的精度差别。工程中就这一差别进行多次比对,在测区1:2000水下地形图作业中,采用人工验潮、RTK验潮同时进行的作业方法,就同一份外业成果分别进行不同验潮方法后处理,结果显示断面图形非常接近,断面面积误差在0.5%~1.5%之间。 4 结论
(1)RTK作业不受通视条件影响、单站测量控制范围广、操作简便,能有效减少因地形复杂带来的繁重工作量。
地形测量技术方案范文6
【关键词】水利水电工程;三维实体地形;工程测量
传统的水利水电工程测量方法是采用断面法作出方量统计,然后做出计算结果。但是断面的切取方法不同,所获得的计算结果也会存在差异。随着三维立体制图软件的不断升级,更为适合水利水电工程测量的软件系统功能更为全面,系统的开放性让越来越多的工程测量人员所接受,且在复杂的施工环境中操作方便。
一、三维实体地形的绘制程序
(一)投影基准面的确定
在水利水电工程测量中,采用三维实体地形技术,就建立三维实体地形模型。将投影基准面确定下来是建模的基本条件。投影基准面的高程包括两部分,即投影底面高程和投影顶面高程,其中的投影底面高程为基础高程。在工程测量中应用三维实体地形技术,对投影底面高程和投影顶面高程的取值原理都有所规定,要求基础高程要比水利水电工程的最低高程还要低,且底面高程要统一。按照投影顶面高程的取值原理,是要求取值要高于水利水电工程的最大高程。
(二)三角形网的建立
水利水电工程测量中,运用三维实体地形技术将三角形网建立起来,以对各项数据进行计算。三角形网的建立是基于碎部点数据而生成的,基本操作上,是在碎部点中确定一个点,为第一个点;以计算的方式将距离碎部点最近的一个点找出来,为第二个点;之后的工作就是将两点之间可以形成最大夹角的点寻找出来,为第三个点,三点构成一个三角形。第三个点的确定利用余弦定理计算出来,公式:c2=a2+b2-2abCosc。当三角形构成之后,将三角形的三边向外延伸,对各边的利用次数进行判断,其是否大于2次,之后所有的碎部点都连接起来,三角形网构成[1]。
在三维实体地形技术的应用中,基础高程计算所获得的结果可以实现三维实体地形与实际地形一致,顶面高程计算所获得的结果可以实现三维实体地形与实际地形相反的结果。
二、水利工程测量中三维实体地形的应用
水利工程所发挥的重要功能是调节当地的水资源,防止出现洪涝灾害。水利工程施工中,要对各种水利建筑,诸如大坝、渠道、隧洞、水闸等设计方案有所考虑,不仅需要在施工之前对施工设计方案进行研究,还要充分了解施工现场周围环境,特别是河道周边的地理环境,需要以详细的数据体现。目前水利工程的勘察测量中,可以采用三维实体地形技术,将工程施工现场的地形、地貌、地质情况等等元素都融入到三维实体地形中,运用三维实体地形结构算法将地形设计出来。
三维实体结构算法的选择,要根据水利工程设计需要确定采用相应的算法。剖面成面法可以将处于帷幕轴线上的第四系厚度做出计算结果,水层的分布范围也可以做出判断。所有的这些判断,都是通过计算,将地质剖面图绘制出来运用DEM生成技术将各个层面绘制出来,形成三维实体模型。运用直接点面法对三维实体结构进行计算,运用了原始的线状数据,将数层分开,且确定标高位置,各个层面的绘制则采用了曲面构造方法。通常水利工程施工地形复杂,会采用直接点面法进行测量。拓扑分析法是建立在不同层面的离散关系的基础上的,对离散点间的空间关系加以确定,构建地质过程中,则是根据空间拓扑距离来完成[2]。与剖面成面法和直接点面法相比较,拓扑分析法的运用相对复杂,所获得的计算结果也是最为准确的,对水利工程质量更有保证。
三、水电工程测量中三维实体地形技术的应用
水电工程的功能是发电,主要的构成为挡水建筑物和排水建筑物、发电系统、引水系统等。水电站建设的根本条件就是要求附近有水源地。这就需要采用三维实体地形技术对工程施工所在地进行地形测量。水电工程测量中,除了要对地质结构有所考虑之外,还要对周围环境的变化规律进行分析。水电测量中,运用三维实体地形技术,不仅要对施工所在地的地质情况和地形以测量,还要对水电工程的总体布局进行判断,并做出剖面图。
水电工程测量中主要考虑的问题包括测量工作所在环境条件、地形地质情况、困难地形对三维实体地形技术所存在的制约等等。
水电工程的三维实体地形测量中,由于测量工作环境复杂,必然会对设计选型、施工建造等产生一定的影响。当水电工程投入使用后,也会受到环境影响而引发事故。因此,水电工程建设要做好地形测量,并对地质状况做出准确的判断。运用三维实体地形技术将数字化三维立体地形构建出来,根据工程施工情况还要对地形图不断更新,以确保工程施工中对现场的地貌、地形和地质状况随时掌握。此外,运用三维实体地形技术还能够在工程施工任意一个环节对工程表面积、体积等等数据准确计算出来,并建立三维立体架构模式,以满足多个专业技术协同作业[3]。
水电施工中遇到困难地形是必然的。运用三维实体技术对困难地形的制约条件进行观察、分析,做出计算结果,以制定必要解决方案,做到水电工程合理施工。三维实体地形技术所构建的三维立体模型,能够对各种施工方案的可行性进行分析,以调整施工方案,提高施工进度。
结论:
综上所述,计算机技术的发展,推动工程技术不断更新。水利水电工程测量是确保工程施工质量的重要环节。为了弥补这一弊端,三维立体技术被运用于水利水电工程测量中,测量人员使用三维立体设计常用软件,不仅可以将工程测量模型立体呈现,还能够对工程设计的细节之处进行计算。鉴于传统的工程测量方法即便是经验丰富的技术人员也难以作出精确的计算结果,采用三维实体地形技术,可以获得更为准确的测量结果。
参考文献:
[1]胡D, 张运东, 张强.三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用分析[J].硅谷,2013(23):66.