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[摘要]随着科技的快速发展,对于地形测量,不断涌现出许多测绘技术,但是都有利有弊。对此本文首先对地形测量做简要介绍,然后详细地分析了各种测绘方法存在的问题以及解决措施,最后提出了地质探矿对地形测绘精度的要求,希望能为地形测绘人员提供有价值的参考。
[关键词]地形测量 测绘技术 问题及对策
[中图分类号] TU198+.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-173-1
1引言
地形测图时,应尽可能利用各级控制点作为测站点。我们所看到的地面上的地物、地形、地貌,很多时候都是非常复杂和零碎的,若要真实准确地显示它们,在选择测绘范围时,一个测站测绘的范围就不能太大,否则就会影响到点位的精确度和高程的准确度。规范按不同情况对不同比例尺地形图的最大测距有明确规定,同时要想将所有的零碎点在控制点上都测绘出来,一般是很难做到的,因此为了保证碎部点的精度,不仅要充分地利用控制点,还需要不断地增加测站点。
2地形测量概述
地形测量包括碎部测量和控制测量。
2.1碎部测量。碎部测量是在控制点上对碎部点位置进行的确定。地形特征点、地物特征点统称为碎部点。它的位置往往是通过全站仪技术或者GPS进行测定的。
2.2控制测量。控制测量是测定一定数量的平面和高程控制点。它往往是作为地形测图提供依据的。根据控制方式,控制测绘可分为首级控制和图根控制。
2.2.1首级控制。首级控制以大地控制点为基础,利用GPS或导线来测量整个区域内的数据,主要针对精度高、分布匀的控制点。
2.2.2图根控制。在首级控制下,图根控制测量是用图根导线交会定点、小三角测量方法等加密满足测图需要的控制点。在对图根控制点的高程进行测量时,主要有两种方法:三角測量和水准测量法。地形成图是将控制信息和碎部点的信息等传输给计算机,并借助专用测绘软件绘制地形图。接下来我们就介绍几种地形测绘的仪器,以及在实际处理过程中存在的问题和解决办法。
3测绘方法
3.1全站仪测定地形、地物点。全站仪测量法是比较先进的一种测量方法,然而也存在一定的问题,主要体现在全站仪棱镜有倾斜问题,包括圆水准器和镜高两个误差来源。针对此问题,我们可采取以下措施进行解决。全站仪一般高度为2~5(m),进行测物时,如果不超过五米则没有问题。由于镜偏引起误差包括:系统误差和测量误差。如果这些误差是在总误差的40%的范围内,它对测量结果的影响就会小于10%。由于系统误差一般是无法消除的规定在2cm之内,但却可以避免或减小测量误差,因此在工作中要避免对这些误差的影响。对于地形测绘点,0.1m以内的误差都可以。就圆水准器而言,在实际测量过程中,气泡误差在10以内,经常会出现圆水准器的气泡偏移的现象,地形点的偏移与圆水准器气泡的格值有关,因此为避免出现此类误差,在进行测量时,一定对随时检核气泡。
3.2交会测定
3.2.1测角前方交会。如图1所示,为测角前方交会示意图,实际工作中,对重要地物一定要三点交会而不能两点交会,比较△S是否超过5cm的限差。
3.2.2测边交会。如图2,为测边交会示意图,存在问题和解决措施:(1)是用交会角测出,而不直接量取同一点。(2)除了必须测S1 、S2之外,还要测S3这个多余条件,并做到检核。(3)进行检查。
3.3支距法。如图3所示,为支距法示意图,它所出现的问题有:在实际进行测量时,我们一般测量的是a 和(1-L),而不用短边定长边来测量。为解决这一问题,我们应在测量过程中,一定要测量长边L 和短边a,以避免出现误差。
4内业处理
4.1地物符号库。存在以下两个主要问题:(1)数据库符号有些不稳定;(2)代码数据库不完整。由于技术水平和现有知识的发展程度不高,对于面临的问题,还需要我们不断地进行深入分析和探究。
4.2等高线生成。CASS7.1 是一种非常快捷方便的等高线生成技术,它可以大大节约作业的时间。在地形图中,我们常用等高线来描述地貌起伏的特征。常规的平板测图,由手工来描绘等高线,虽然这样描绘出来的等高线较为圆滑,但是精确度相对来说比较低。在数字化的自动成图系统中,是不需要人工绘制等高线的,由计算机自动勾绘,并有非常高的精确度。CASS7.1在绘制等高线时,会充分考虑如陡崖、陡坎等特殊的地形的状况。它还能自动切除通过地物、注记、陡坎的等高线。CASS7.1 采用了轻量线的技术,形成的新文件与其他软件相比小了很多。因此在绘等高线之前,要做好充分准备,将野外测的高程点建立数字地面模型(DTM),然后再在此模型上进行等高线绘制。运用这一方法绘制等高线的过程中,会出现等高线失真、断裂、交会等问题。这主要是由于以下原因引起的:(1)测绘点的密度相对较小;(2)所测地形比较复杂;(3)CASS 网络的选择性需要进一步改进;(4)等高线绘制会受沟、渠的制约。对于此类问题,我们可以采用以下一些措施来处理。(1)由于DTM是以外业采集的离散地形点数据为依据而生成的,在采集信息过程中,疏密程度的控制和特征点位置的选择都直接影响到生成的等高线质量。因此,要尽可能多的选择控制点,并选择一些合适的特征点。(2)在沟底、山脊测完一些特征点后,还需要对其两侧的点都进行测量,这样才能生成更加真实的等高线。(3)由于利用TIN模型建立DTM时,主要依靠的是相邻三个点来确定其框架的,对于陡坎,生成的三角形有可能存在没有关联的点,从而所生成的模型有可能与实际相差甚远。因此在测量陡坎时.最好坎上坎下同时测点,而且对并连线也要测量,这样才能保证生成的等高线真实准确。
4.3检查地图。检查地图存在以下两个问题:(1)等高线的分布不够均匀、地图的质量较低、地图上出现符号混乱、测绘点的标记不够准确等;(2)检查时,只重视质量而忽视了实地考察。针对存在的问题,提出了以下两个解决措施:①应全面地检验地图的质量;②要与实地结合起来对地图进行检查。
5地质探矿对地形测绘精度的要求
测绘精度对于探矿来说非常重要,且前期地质普查将影响之后的坑道探索,同时准确性高的前期地质普查会有利于中后期地质探矿。因此,对于前期地质普查所使用的地形图的精度和准确度,地质探矿要求其非常高,需要使用合适的测绘工具,选用合适的测绘方法和技术,尽量减少或避免出现误差,保证地形测绘的准确、完整。
6结语
以上我们通过描述、分析和研究这几种测绘方法,掌握了其应用过程、存在的问题以及解决措施,同时也简略地分析了它们在实际业务中的应用以及可能遇到的问题和需要采用的措施。希望之后能够对这方面的研究更加深入,开发出先进的技术和工具来避免或者减少现有的误差,为地形测绘技术的发展开拓出更广阔的前景。
参考文献
[1]张军,徐景田,孔利明,冯刚.一种滑坡变形监测综合技术的应用[J].北京测绘.2009.(02).
[2]李洪莲.大比例尺数字化测图测绘技术问题的研究叨.科技致富向导,2011.
[3]王照雯. PTK 技术在地形测量中的应用研究[J]. 赤峰学院学报,2012(1).
[关键词]地形测量 测绘技术 问题及对策
[中图分类号] TU198+.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-173-1
1引言
地形测图时,应尽可能利用各级控制点作为测站点。我们所看到的地面上的地物、地形、地貌,很多时候都是非常复杂和零碎的,若要真实准确地显示它们,在选择测绘范围时,一个测站测绘的范围就不能太大,否则就会影响到点位的精确度和高程的准确度。规范按不同情况对不同比例尺地形图的最大测距有明确规定,同时要想将所有的零碎点在控制点上都测绘出来,一般是很难做到的,因此为了保证碎部点的精度,不仅要充分地利用控制点,还需要不断地增加测站点。
2地形测量概述
地形测量包括碎部测量和控制测量。
2.1碎部测量。碎部测量是在控制点上对碎部点位置进行的确定。地形特征点、地物特征点统称为碎部点。它的位置往往是通过全站仪技术或者GPS进行测定的。
2.2控制测量。控制测量是测定一定数量的平面和高程控制点。它往往是作为地形测图提供依据的。根据控制方式,控制测绘可分为首级控制和图根控制。
2.2.1首级控制。首级控制以大地控制点为基础,利用GPS或导线来测量整个区域内的数据,主要针对精度高、分布匀的控制点。
2.2.2图根控制。在首级控制下,图根控制测量是用图根导线交会定点、小三角测量方法等加密满足测图需要的控制点。在对图根控制点的高程进行测量时,主要有两种方法:三角測量和水准测量法。地形成图是将控制信息和碎部点的信息等传输给计算机,并借助专用测绘软件绘制地形图。接下来我们就介绍几种地形测绘的仪器,以及在实际处理过程中存在的问题和解决办法。
3测绘方法
3.1全站仪测定地形、地物点。全站仪测量法是比较先进的一种测量方法,然而也存在一定的问题,主要体现在全站仪棱镜有倾斜问题,包括圆水准器和镜高两个误差来源。针对此问题,我们可采取以下措施进行解决。全站仪一般高度为2~5(m),进行测物时,如果不超过五米则没有问题。由于镜偏引起误差包括:系统误差和测量误差。如果这些误差是在总误差的40%的范围内,它对测量结果的影响就会小于10%。由于系统误差一般是无法消除的规定在2cm之内,但却可以避免或减小测量误差,因此在工作中要避免对这些误差的影响。对于地形测绘点,0.1m以内的误差都可以。就圆水准器而言,在实际测量过程中,气泡误差在10以内,经常会出现圆水准器的气泡偏移的现象,地形点的偏移与圆水准器气泡的格值有关,因此为避免出现此类误差,在进行测量时,一定对随时检核气泡。
3.2交会测定
3.2.1测角前方交会。如图1所示,为测角前方交会示意图,实际工作中,对重要地物一定要三点交会而不能两点交会,比较△S是否超过5cm的限差。
3.2.2测边交会。如图2,为测边交会示意图,存在问题和解决措施:(1)是用交会角测出,而不直接量取同一点。(2)除了必须测S1 、S2之外,还要测S3这个多余条件,并做到检核。(3)进行检查。
3.3支距法。如图3所示,为支距法示意图,它所出现的问题有:在实际进行测量时,我们一般测量的是a 和(1-L),而不用短边定长边来测量。为解决这一问题,我们应在测量过程中,一定要测量长边L 和短边a,以避免出现误差。
4内业处理
4.1地物符号库。存在以下两个主要问题:(1)数据库符号有些不稳定;(2)代码数据库不完整。由于技术水平和现有知识的发展程度不高,对于面临的问题,还需要我们不断地进行深入分析和探究。
4.2等高线生成。CASS7.1 是一种非常快捷方便的等高线生成技术,它可以大大节约作业的时间。在地形图中,我们常用等高线来描述地貌起伏的特征。常规的平板测图,由手工来描绘等高线,虽然这样描绘出来的等高线较为圆滑,但是精确度相对来说比较低。在数字化的自动成图系统中,是不需要人工绘制等高线的,由计算机自动勾绘,并有非常高的精确度。CASS7.1在绘制等高线时,会充分考虑如陡崖、陡坎等特殊的地形的状况。它还能自动切除通过地物、注记、陡坎的等高线。CASS7.1 采用了轻量线的技术,形成的新文件与其他软件相比小了很多。因此在绘等高线之前,要做好充分准备,将野外测的高程点建立数字地面模型(DTM),然后再在此模型上进行等高线绘制。运用这一方法绘制等高线的过程中,会出现等高线失真、断裂、交会等问题。这主要是由于以下原因引起的:(1)测绘点的密度相对较小;(2)所测地形比较复杂;(3)CASS 网络的选择性需要进一步改进;(4)等高线绘制会受沟、渠的制约。对于此类问题,我们可以采用以下一些措施来处理。(1)由于DTM是以外业采集的离散地形点数据为依据而生成的,在采集信息过程中,疏密程度的控制和特征点位置的选择都直接影响到生成的等高线质量。因此,要尽可能多的选择控制点,并选择一些合适的特征点。(2)在沟底、山脊测完一些特征点后,还需要对其两侧的点都进行测量,这样才能生成更加真实的等高线。(3)由于利用TIN模型建立DTM时,主要依靠的是相邻三个点来确定其框架的,对于陡坎,生成的三角形有可能存在没有关联的点,从而所生成的模型有可能与实际相差甚远。因此在测量陡坎时.最好坎上坎下同时测点,而且对并连线也要测量,这样才能保证生成的等高线真实准确。
4.3检查地图。检查地图存在以下两个问题:(1)等高线的分布不够均匀、地图的质量较低、地图上出现符号混乱、测绘点的标记不够准确等;(2)检查时,只重视质量而忽视了实地考察。针对存在的问题,提出了以下两个解决措施:①应全面地检验地图的质量;②要与实地结合起来对地图进行检查。
5地质探矿对地形测绘精度的要求
测绘精度对于探矿来说非常重要,且前期地质普查将影响之后的坑道探索,同时准确性高的前期地质普查会有利于中后期地质探矿。因此,对于前期地质普查所使用的地形图的精度和准确度,地质探矿要求其非常高,需要使用合适的测绘工具,选用合适的测绘方法和技术,尽量减少或避免出现误差,保证地形测绘的准确、完整。
6结语
以上我们通过描述、分析和研究这几种测绘方法,掌握了其应用过程、存在的问题以及解决措施,同时也简略地分析了它们在实际业务中的应用以及可能遇到的问题和需要采用的措施。希望之后能够对这方面的研究更加深入,开发出先进的技术和工具来避免或者减少现有的误差,为地形测绘技术的发展开拓出更广阔的前景。
参考文献
[1]张军,徐景田,孔利明,冯刚.一种滑坡变形监测综合技术的应用[J].北京测绘.2009.(02).
[2]李洪莲.大比例尺数字化测图测绘技术问题的研究叨.科技致富向导,2011.
[3]王照雯. PTK 技术在地形测量中的应用研究[J]. 赤峰学院学报,2012(1).