论文部分内容阅读
昌宁县水利局勘测设计队
摘要：本文以数字化地形测量实践为基础，介绍了GPS+全站仪+计算机数字化地形测量的一些成熟方法，并就地形测量模式更新对测绘单位仪器设备、人员素质、管理方式、作业组织等产生的影响提出了的相应观点。
关键词：数字化；地形测量；作业组织
全数字化地形测量模式逐步成熟并基本普及，正在替代而且必将完全替代传统的大平板仪地形测量，逐步成为地形测量的主流模式。另一方面，地形测量模式的更新又将对测绘单位仪器设备、人员素质、管理方式、作业组织等产生一系列的影响。本文以近年来我多年数字化地形测量实践为基础，介绍数字化地形测量的一些方法，提出了的相应观点。
1.数字化地形测量的仪器设备硬件条件
传统的地形测量为大平板仪或经纬仪测绘法。而现代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。
2.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。
3.数字化地形测量的生产组织
3.1 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，即可平行作业又可顺序作业。与传统地形测量相比，压缩了大量的中间生产环节。
3.2 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。
3.3 作业方法
在生产工序上，数字化地形测量不一定要遵守"先控制、后测图"的原则，控制测量、碎部测图可以同时进行，甚至可以是先测图后控制，只是后者需将碎部成图以控制点为基准借助成图软件进行测站（图形）纠正。
在控制点点之记的制作上，数字化地形测量不一定要将其作为一个专门工作来进行，可依据最终成图编绘点之记。
碎部测图在数字化地形测量中只是个数据采集的过程，成图大量的工作量从外业转移到了内业，目前，碎部成图作业方法较多，因人而异。较为成熟的方法是简码法，特点是成图数学精度好、地物地貌要素详尽、作业效率较高。
3.4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。分述如下：
外业数据采集：该环节重点是碎部点三维坐标与自定义编码采集，强调碎部点的数学精度、采集数量和自定义编码的可自我识别程度、强调测站与棱镜之间通讯联系，而不必过分关注碎部点间的连接关系。在同一个测站上，只要能看到而视线又不是过长，宜及时采集，不必频繁搬站。自定义编码不必过于严格，只要编图时作业员自己能够识别即可，如：大车路可编为"DCL"、或"L"，砖混楼房可编为"FH"、或"F"，完全根据作业员的习惯和自我条件决定。值得注意的是：由于自定义编码具有一定的随便性，在增加了自我识别难度的同时，也使其具有相当的灵活性和可开发性。
内业概略编图：既然是概略编图，其原则应该定为能识别多少就编多少，能编到什么程度就编到什么程度，不能识别的在外业补充调绘时处理。这一环节只需要编出有基本轮廓的平面草图，该草图只作为外业补充调绘的工作底图，绘图输出时应包括碎部点的简码信息，最好先不要绘出等高线。
草图外业补充调绘：该环节以带简码的基本平面图为工作底图，对照实地补充绘图，加上必要的量测，应理清地物、地貌要素的属性、各种线条间的连接关系等。外業补充调绘成果图在内容上已经是详细的平面图了。
内业详细编图：根据外业补充调绘成果图修编概略草图，在此基础上构高程模型三角网绘等高线生成初步地形图。绘图输出时最好将高程模型三角网和等高线一并绘出，作为外业巡回检查的工作底图。
外业巡回检查：重点是高程模型三角网的检查与修编，以及植被、境界类符号补充调绘与检查、初步成果地形图外业最终检查等。数字化测量精度很高，又没有展点误差，测量、数据传输、计算都是自动进行、避免了人为的错误，编辑出现错误，主要在于记录，由于地形复杂性，这类问题的出现是难以彻底避免的。它将引起地形、地物与实际情况明显不符，严重影响测量成果的使用。当数据记录有错误，可修改测点编号、地形码和信息码，但严禁修改观测数据，否则须返工重测，对错漏数据要及时补。通过实地检查可查出编辑错误予以纠正，在这一前提下影响成果质量的关键因素就归结为棱镜位置的正确性问题这将是数字化测图作业员核心问题。
最终成果成图：根据外业巡回检查成果图再次修编初步成果地形图，以及图面整饰图帼分幅等。
3.5 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加一名测量工人编制，一个项目由多个作业组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。
4.数字化地形测量的精度
4.1 控制点点位精度 控制点（图根点）是直接供测图使用的平面和高程控制点，精度以相对于邻近控制点的中误差来衡量，其点位中误差不应超过图上±0.1㎜；其高程中误差不应超过测图基本等高距的1/10。测站点可以在测图过程中根据需要随时测放。
在使用全站仪测量时，根据多年的测量经验，控制点之间的距离最好不要大于300米，对于每一个控制点的测定，一定要采用对中杠架设测量，只有采用对中杠才能保正菱镜垂直在控制点的上，为保证测量精度，要返复仔细调节水平垂直微动螺旋，因为在测量时，当望远镜的十字丝瞄准棱镜的标志后仪器就会的光电信号返回，但此时信号不一定达到最大值，我们只有返复仔细调节水平垂直微动螺旋，使返回信号达到最大值，只有在这时，测距头才正确瞄准了棱镜中心，在按测距健，测得的结果才准确.如果不进行精确对准，一有返回信号，不管信号是否达到最大就测距，测出来的距离误差就大，特别是在短距离作业时更是如此。
4.2 碎部点测绘的精度
碎部点的测绘，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。在使有全站仪进行碎部测量时，应控制碎部点的密度，碎部点太密，野外测设的工作量大，碎部点太稀，反应不出实际地型，内业的工作量就会比较大，地形图就会失真，从而地形图的质量得不到保证；为了确保地形图的质量，碎部点的测设起到致关重要的作用，根据工程测量规范GB50026-93）和多年的野外测量以及内业地形图的绘制经验，碎部点的水平间隔：1：500的比例为15米，1：1000为30米，1：2000为50米，高程間隔1：500的比例应以4米为矣，1：1000为6-8米为矣，1：2000为10-12米为矣。对于地形复杂、地形地貌变化比较大的地段，应减小碎部点的间距，这样就能够准确的反应出实际的地形。
5.数字化地形测量的变革
作为地形测量模式的变革，数字化地形测量将在以下几方面产生积极的影响：测绘单位仪器设备的更新改造；测绘技术人员继续教育以及测绘专业教学内容的修订完善；数字化地形测量工作的更加规范化。
6.结束语：
数字化测量在测量技术中广范应用，测绘技术日新月异地发展，它们不仅减轻测量人员的劳动强度，提高了测量作业效率，而且成果质量好，并可直接用于计算机辅助设计，测量的图形既可以存储在计算机中，也能够根据需要以多种比例尺打印输出，同时还能够输入到地理信息系统等软件中作进一步的加工、处理和应用，生成数字地面模型。
参考文献：
[1]湖南水利水电学校出版《水利水电工程测量》
[2]《工程测量规范 GB50026-93》
[3]中华人民共和国水力部、电力工业部发布 《水利水电施工测量规范 SL52-93》
[4]《大比例尺数字测图》 测绘出版社 1996年
摘要：本文以数字化地形测量实践为基础，介绍了GPS+全站仪+计算机数字化地形测量的一些成熟方法，并就地形测量模式更新对测绘单位仪器设备、人员素质、管理方式、作业组织等产生的影响提出了的相应观点。
关键词：数字化；地形测量；作业组织
全数字化地形测量模式逐步成熟并基本普及，正在替代而且必将完全替代传统的大平板仪地形测量，逐步成为地形测量的主流模式。另一方面，地形测量模式的更新又将对测绘单位仪器设备、人员素质、管理方式、作业组织等产生一系列的影响。本文以近年来我多年数字化地形测量实践为基础，介绍数字化地形测量的一些方法，提出了的相应观点。
1.数字化地形测量的仪器设备硬件条件
传统的地形测量为大平板仪或经纬仪测绘法。而现代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。
2.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。
3.数字化地形测量的生产组织
3.1 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，即可平行作业又可顺序作业。与传统地形测量相比，压缩了大量的中间生产环节。
3.2 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。
3.3 作业方法
在生产工序上，数字化地形测量不一定要遵守"先控制、后测图"的原则，控制测量、碎部测图可以同时进行，甚至可以是先测图后控制，只是后者需将碎部成图以控制点为基准借助成图软件进行测站（图形）纠正。
在控制点点之记的制作上，数字化地形测量不一定要将其作为一个专门工作来进行，可依据最终成图编绘点之记。
碎部测图在数字化地形测量中只是个数据采集的过程，成图大量的工作量从外业转移到了内业，目前，碎部成图作业方法较多，因人而异。较为成熟的方法是简码法，特点是成图数学精度好、地物地貌要素详尽、作业效率较高。
3.4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。分述如下：
外业数据采集：该环节重点是碎部点三维坐标与自定义编码采集，强调碎部点的数学精度、采集数量和自定义编码的可自我识别程度、强调测站与棱镜之间通讯联系，而不必过分关注碎部点间的连接关系。在同一个测站上，只要能看到而视线又不是过长，宜及时采集，不必频繁搬站。自定义编码不必过于严格，只要编图时作业员自己能够识别即可，如：大车路可编为"DCL"、或"L"，砖混楼房可编为"FH"、或"F"，完全根据作业员的习惯和自我条件决定。值得注意的是：由于自定义编码具有一定的随便性，在增加了自我识别难度的同时，也使其具有相当的灵活性和可开发性。
内业概略编图：既然是概略编图，其原则应该定为能识别多少就编多少，能编到什么程度就编到什么程度，不能识别的在外业补充调绘时处理。这一环节只需要编出有基本轮廓的平面草图，该草图只作为外业补充调绘的工作底图，绘图输出时应包括碎部点的简码信息，最好先不要绘出等高线。
草图外业补充调绘：该环节以带简码的基本平面图为工作底图，对照实地补充绘图，加上必要的量测，应理清地物、地貌要素的属性、各种线条间的连接关系等。外業补充调绘成果图在内容上已经是详细的平面图了。
内业详细编图：根据外业补充调绘成果图修编概略草图，在此基础上构高程模型三角网绘等高线生成初步地形图。绘图输出时最好将高程模型三角网和等高线一并绘出，作为外业巡回检查的工作底图。
外业巡回检查：重点是高程模型三角网的检查与修编，以及植被、境界类符号补充调绘与检查、初步成果地形图外业最终检查等。数字化测量精度很高，又没有展点误差，测量、数据传输、计算都是自动进行、避免了人为的错误，编辑出现错误，主要在于记录，由于地形复杂性，这类问题的出现是难以彻底避免的。它将引起地形、地物与实际情况明显不符，严重影响测量成果的使用。当数据记录有错误，可修改测点编号、地形码和信息码，但严禁修改观测数据，否则须返工重测，对错漏数据要及时补。通过实地检查可查出编辑错误予以纠正，在这一前提下影响成果质量的关键因素就归结为棱镜位置的正确性问题这将是数字化测图作业员核心问题。
最终成果成图：根据外业巡回检查成果图再次修编初步成果地形图，以及图面整饰图帼分幅等。
3.5 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加一名测量工人编制，一个项目由多个作业组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。
4.数字化地形测量的精度
4.1 控制点点位精度 控制点（图根点）是直接供测图使用的平面和高程控制点，精度以相对于邻近控制点的中误差来衡量，其点位中误差不应超过图上±0.1㎜；其高程中误差不应超过测图基本等高距的1/10。测站点可以在测图过程中根据需要随时测放。
在使用全站仪测量时，根据多年的测量经验，控制点之间的距离最好不要大于300米，对于每一个控制点的测定，一定要采用对中杠架设测量，只有采用对中杠才能保正菱镜垂直在控制点的上，为保证测量精度，要返复仔细调节水平垂直微动螺旋，因为在测量时，当望远镜的十字丝瞄准棱镜的标志后仪器就会的光电信号返回，但此时信号不一定达到最大值，我们只有返复仔细调节水平垂直微动螺旋，使返回信号达到最大值，只有在这时，测距头才正确瞄准了棱镜中心，在按测距健，测得的结果才准确.如果不进行精确对准，一有返回信号，不管信号是否达到最大就测距，测出来的距离误差就大，特别是在短距离作业时更是如此。
4.2 碎部点测绘的精度
碎部点的测绘，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。在使有全站仪进行碎部测量时，应控制碎部点的密度，碎部点太密，野外测设的工作量大，碎部点太稀，反应不出实际地型，内业的工作量就会比较大，地形图就会失真，从而地形图的质量得不到保证；为了确保地形图的质量，碎部点的测设起到致关重要的作用，根据工程测量规范GB50026-93）和多年的野外测量以及内业地形图的绘制经验，碎部点的水平间隔：1：500的比例为15米，1：1000为30米，1：2000为50米，高程間隔1：500的比例应以4米为矣，1：1000为6-8米为矣，1：2000为10-12米为矣。对于地形复杂、地形地貌变化比较大的地段，应减小碎部点的间距，这样就能够准确的反应出实际的地形。
5.数字化地形测量的变革
作为地形测量模式的变革，数字化地形测量将在以下几方面产生积极的影响：测绘单位仪器设备的更新改造；测绘技术人员继续教育以及测绘专业教学内容的修订完善；数字化地形测量工作的更加规范化。
6.结束语：
数字化测量在测量技术中广范应用，测绘技术日新月异地发展，它们不仅减轻测量人员的劳动强度，提高了测量作业效率，而且成果质量好，并可直接用于计算机辅助设计，测量的图形既可以存储在计算机中，也能够根据需要以多种比例尺打印输出，同时还能够输入到地理信息系统等软件中作进一步的加工、处理和应用，生成数字地面模型。
参考文献：
[1]湖南水利水电学校出版《水利水电工程测量》
[2]《工程测量规范 GB50026-93》
[3]中华人民共和国水力部、电力工业部发布 《水利水电施工测量规范 SL52-93》
[4]《大比例尺数字测图》 测绘出版社 1996年