地形測量技術方案范文

時間:2024-01-10 17:57:26

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地形測量技術方案

篇1

關鍵詞:測繪工程;特殊地形;測繪要點;測繪方案;質量控制

前言

近年來測繪行業發展速度較快,但隨著技術的快速發展,也對測繪工程提出了更高的要求。特別是各地區地形十分復雜,這就需要制定具有針對性的測繪方案,需要有效地推進測繪技術的創新和發展,在提高測繪結果準確的同時,使測繪技術更好地服務于測繪工程行業的發展。在實際測繪過程中,測繪人員需要針對特殊開形制定完善的繪繪方案,并控制好測繪過程中的質量,從而為測繪行業的良性發展奠定堅實的基礎。

1 測繪工程的主要內容及特殊地形的測繪工作

1.1 測繪工程的主要內容

測繪工程就是利用測量工具和測量技術來對需要測繪區域內地面形態和空間結構進行測繪,并采用畫圖的形式將其在平面上體現出來。測繪工程包含內容具有多樣化特點,如地形、地質及種類,而且在實際測繪過程中需要將地質勘探與地表形態有效結合。測繪工程實施過程中,需要充分利用測繪技術來對測繪區域進行相關測繪,從而對被測繪區域內的地址問題進行掌握。

1.2 特殊地形的測繪工作

相較于傳統測繪工作,特殊地形的測繪工作更具復雜化,需要在傳統測繪基礎上進行,在具體測繪過程中,可以通過采用傳統測繪技術和特殊地形測繪技術來完成特殊地形的測繪,從而獲取到相應的數據和地形狀況,為土地資源的合理利用提供重要的信息支持。

2 地形測繪工作的要點

在測繪工程實施過程中,避免不了會遇到一些特殊地形,對于這類特殊地形測繪時會存在各種難題。如高原地區、河流及高山地區等都會對測繪工程的有序開展帶來一定的阻礙。因此針對于這些特殊地形測繪工作中,需要采用先進的測繪技術,并對現有測繪設備進行改良,從而獲取到準確和可靠的測繪數據。

當前在測繪工作中,全站儀數字測圖及GPS測量技術應用十分廣泛,但在具體應用時還存在一些局限性。全站儀測繪技術應用是對通視性具有較高的要求,而且距離增加過程中測繪精度也會隨之降低。在具體測繪工程中,測量精度是其中非常重要的一個因素,測量精度的高低會對測繪工作質量帶來直接的影響。而且不同地形地貌環境下對測繪精度也有不同的要求,因此即使對同一項目進行測繪時,也會對監控點具有不同的要求。這就需要在實際測繪過程中要把握好測量精度,這是確保測量質量的重要保障。同時還要充分的應用GPS測量技術,充分發揮GPS測量技術的優勢,提高測量位置的準確性,為監控提供更多的便利性。但在GPS測量技術應用過程中,雖然能夠實現遠距離三維坐標的測繪,但也只適合在一些視野開闊及地勢平坦地區進行應用。在一些特殊地形測繪過程中,GPS技術的優勢能夠更好地顯現出來,對于一些無法測繪的區域,可以利用GPS來準確定位需要測量的方位,以此來保證測繪的質量。

3 測繪工程殊地形的測繪方案及質量控制

在對特殊地形進行測繪過程中,需要根據該特殊地形來制定出具有針對性的測繪方案,在測繪方案制定過程中,需要深入研究被測繪地區的地形及地質情況,掌握特殊地形的可靠數據,并仔細研究方案中的各個細節,并運用衛星定位系統來精測對特殊地形進行測量,確保所制定出來的特殊地形測繪方案的合理性和科學性。

3.1 野外草圖的繪制

在進行測繪工作的時候,在進行簡單規劃的地區的草圖繪制時,這樣的草圖往往給人的感覺就比較清晰直觀,并且整個草圖在布局上也是比較的完整合理,這樣就能使得整個的測繪工程進行的比較順利。不過,如果在整個測繪工程的前期沒能進行合理的工程規劃,就會導致整草圖繪制后并不能清晰直觀的看清整個地形的變化,測繪人員也會由于對某些地形測繪不準確導致整個草圖的布局也不是那么的清晰合理。針對這種類型的草圖繪制,可以通過只進行對能夠觀察到的地形進行測繪,然后再運用電子計算機技術進行后期的處理繪制草圖。

3.2 野外數據的采集

在野外數據的采集過程中,針對一些地理位置圖像相對密集的地區,一般的測繪工程測量距離的速度非常快,可以充分采集接近需要進行采集的數據點,所以在測量過程中一般都應用特殊精準的儀器來保證測量的精準度。但是在最實際測量過程中往往會出現一些具體的問題,導致測繪人員無法進入實地去進行精準的測量,這樣就會直接影響到測量的進度,出現這種情況時就應該在測量點區域的其他高度通過GPS對零碎的點進行精準的測量。這樣就能夠有效地跟上測繪的進度,也是一種方便快捷的測繪方式。

3.3 測繪工程的質量控制

測繪工具有完成測繪工作的重要保證,而且有利于更好的發揮出測繪技術的重要作用。因此在對特殊地形測繪開始之前,需要針對特殊地形測繪前期的各項資料進行深入分析,并準確好測繪過程中會用到的各種測繪工具,為測繪工作的順利開展提供必要的條件。測繪工作質量的好壞與測繪人員的專業素質高低具有直接的關系,因此需要在日常工作中注意測繪人員的培訓和再教育工作,更新測繪人員的自身的知識結構,努力提高測繪人員的專業技能和職業素養,使其能夠更好地完成特殊地形的測繪工作。在實際特殊地形測繪工作中,測繪工程項目管理人員還要合理對人員進行優化配置,并建立健全測繪工程質量責任制,進一步完善責任制度和質量控制制度。在測繪開始之前,不僅要制定完善的測繪技術方案,還要針對測繪過程中各種可能發生的突發事件制定出應急預案,從而有效的確保測繪工程的質量。

4 結束語

近年來隨著國民經濟的快速發展,我國工程建設取得了飛速發展,測繪工程作為工程建設的重要組成部分,越來越受到更多的關注。在測繪工程實施過程中,一些特殊地形測繪是經常遇到的情況,針對于特殊地形的測繪工作,需要制定切實可行的測繪方案,并充分運用先進的測繪技術,并對實際測繪工作中做好質量控制,以便于特殊地形測繪工作的順利開展,更好地促進特殊地形測繪工作整體水平的提升。

參考文獻

[1]楊麗華.淺析測繪工程中測繪技術的應用及流程[J].科技與企業,2014(2).

篇2

【關鍵詞】數字化;GPS 技術;地形測量;測量相關技術

1、引言

隨著市政規劃和工程建設的需要,地形測量的重要性日益提高,并受到了廣泛的關注和重視,近兩年來相關測繪技術的發展并先后應用于地形測量也為地形測量的準確性和科學性提供了保障,在此基礎上開展GPS技術數字化地形測量應用研究對地形測量有著重要的意義。

2、GPS技術

GPS系統包括3大部分:空間部分-GPS衛星星座;地面控制部分-地面監控系統;用戶設備部分-GPS信號接收機。空間衛星系統由均勻分布在地球6個軌道平面上的24顆高軌道工作衛星構成,衛星每2小時沿近圓形軌道繞地球一周,由星載高精度原子鐘控制無線電發射機在“低噪聲窗口”四周發射L1、L2兩種載波,向全球的用戶接收系統連續地播發GPS導航信號。地面監控系統由均勻分布在美國本土和三大洋的美軍基地上的5個監測站、1個主控站和3個注入站構成。該系統的功能是:監控站用GPS接收系統測量每顆衛星的偽距和距離差,采集氣象數據,并將觀測數據傳送給主控點。主控站接收各監測站的GPS衛星觀測數據、衛星工作狀態數據、各監測站和注入自身的工作狀態數據,及時編算每顆衛星的導航電文并傳送給注入站;控制和協調監測站間,注入時間的工作,檢驗注入衛星的導航電文是否正確以及衛星是否將導航電文發給了GPS用戶系統;診斷衛星工作狀態,改變偏離軌道的衛星位置及姿態,調整備用衛星取代失效衛星。注入站接受主控站送達的各衛星導航電文并將之注入飛越其上空的每顆衛星用戶接收系統主要由以無線電傳感和計算機技術支撐的GPS衛星接收機和GPS數據處理軟件構成。

3、數字化地形測量的組織

數字化地形測量是工程施工與規劃的基礎,同時由于數字化地形測量需要較高的準確性和精確性,因而需要良好的組織。具體來說主要包括:

3.1測量工序

地形測量的工序主要分為兩個環節:一是控制測量與計算機輔助平差計算;二是碎部數據采集與軟件編圖成圖。兩個環節間以數據傳輸為紐帶,即可平行施工又可順序施工,與傳統地形測量相比,減少了大量的中間生產環節。

3.2測量方案

數字化地形測量項目的作業方案根據儀器設備條件確定,儀器設備條件不同,作業方案變化各異,一般可選用靜態GPS網作基本控制,導線動態作加密控制,支導線補充測站點,全站儀動態碎部數據采集,進而計算機軟件機助成圖的作業方案。一定條件下,大比例尺數字化地形測量可以一次性全面布網至測站點,并且可以直接先測圖而不受先控制后測圖逐級加密等測量原則的約束。

3.3測量方法

在生產工序上,數字化地形測量不一定要遵守先控制、后測圖的原則,控制測量、碎部測圖可以同時進行,甚至可以是先測圖后控制,只是后者需將碎部成圖以控制點為基準借助成圖軟件進行測站糾正。在控制點點之記的制作上,數字化地形測量不一定要將其作為一個專門工作來進行,可依據最終成圖編繪點之記碎部測圖在數字化地形測量中只是一個數據采集的過程成圖大量的工作已從外業轉移到了內業,目前,碎部成圖作業方法較多,因人而異。

4、數字化地形測繪過程中的常見問題

4.1 等高線處理不當

由于數字化地形測繪軟件中的等高線一般都是根據野外采集的地貌點的高程,采用等值內插法,按基本等高距插繪等值點連成曲線,再按不同的圓滑方法進行圓滑而生成的。在地形測量中,并不是野外采集的所有地貌點之間都能進行等高線內插的,也就是說靠全自動建立的數字地面模型(DTM)有可能失真,因而需要進行必要的人工干預,刪除自動組網中那些不能內插等高線的三角邊,而要做好這一點,就要靠繪圖人員的技術和經驗。比如:溝或坎上的點就不能與遠離其坡下的點插繪等高線,否則可能會使生成的等高線懸空或穿入地下,使局部地形面目全非。再如等高線不能穿過道路和建(構)筑物,有的需在建立 DTM 模型時就充分考慮,有些應在繪制好等高線后進行局部修剪或刪除。如果上述工作不到位,數字地形圖是很難真實反映實際地形的。

4.2 野外數據采集不準確、不全面

(1)地形變化處地形點不全面,坎(溝)上有點,下面無點或少點,這造成繪制的等高線可能失真,從而難以準確反映實際地形。

(2)有些線狀地物如小溝(特別是暗溝)、電力線、電訊線(或電纜)、各種管線在圖內應有始有終,而拾取地形點時往往易忽略,這主要與繪圖人員的技術與責任有關。

(3)野外草圖繪制不全、不細。野外繪制草圖人員是現場跑路最多而且最忙的,技術要求高,雖然是草圖,也應按正規圖來繪,因為它是最后成圖能否滿足規范要求的重要依據之一。尤其是地物、地貌的連線關系應與實地一致,測點順序不能顛倒和記錯。同時,現場繪制草圖人員還得記清跑尺員省去而圖上需要表示的地物的相關位置,都應準確量取并在草圖中標注清楚。如果工作不細心,這些都易忽略,造成地形地物不清、不全。

4.3 自檢工作不利

相對于常規測圖而言,在圖紙審核中,數字化成圖的過程發現的缺陷要多一些。除了上述問題外,主要是繪圖人員的自檢工作需加強。如注記或植被符號壓線和覆蓋地物的現象以及坎(溝)上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的現象。還有圖式符號使用不正確等,這種現象只要經過仔細自檢,應可以避免,而這些問題都與制圖人員的責任心有關。

5、GPS技術在數字化地形測量相關技術中的應用

5.1GPS技術在數字化地形測量中的應用

5.1.1常規測量方法的缺陷

測量范圍不廣。一般性的借助人力或一般機械進行測量的方法,由于其技術含量有限,操作起來不僅耗費人力、物力,而且測量范圍有限。搜集到的用于路線測量控制的起算點間一般很難保證為同一測量系統,國測、軍測、城市控制點往往混雜一起,這就存在系統間的兼容性問題,假如用不兼容的起算點,勢必影響測量質量。

5.1.2國家大地點破壞嚴重,影響測量作業

由于國家基礎控制點,大多為20世紀五六十年代完成,經過30多年,有些點由于經濟建設的需要被破壞,有些點則由于人們缺乏知識遭人為破壞。在這些地區進行路線測量作業,往往在50km以上均找不到導線的聯測點。這樣路線控制測量的質量得不到保證。

地面通視困難往往影響常規測量的實施。一般地形的控制點要求布設300m范圍內。但由于通視的原因,這一條件難以滿足,甚至在大范圍密林、密灌及青紗帳地區,根本無法實施常規控制測量。

5.2相對于常規的測量方法來講,GPS測量有以下特點:

5.2.1測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學的難題。GPS這一特點,使得選點更加靈活方便。但測站上空必須開闊,以使接收GPS衛星信號不受干擾。

5.2.2定位精度高。一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm,而紅外儀標稱精度為5mm+5ppm,GPS測量精度與紅外儀相當,但隨著距離的增長,GPS測量優越性愈加突出。大量實驗證明,在小于50公里的基線上,其相對定位精度可達12×10-6,而在100~500公里的基線上可達10-6~10-7。

5.2.3觀測時間短。觀測時間短采用GPS布設控制網時每個測站上的觀測時間一般在30~40min左右,采用快速靜態定位方法,觀測時間更短。例如使用Timble4800GPS接收機的RTK法可在5s以內求得測點坐標。

5.2.4提供三維坐標。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時,可以精確測定觀測站的大地高程。

5.2.5操作簡便。GPS測量的自動化程度很高。目前GPS接收機已趨小型化和操作傻瓜化,觀測人員只需將天線對中、整平,量取天線高打開電源即可進行自動觀測,利用數據處理軟件對數據進行處理即求得測點三維坐標。而其它觀測工作如衛星的捕獲,跟蹤觀測等均由儀器自動完成。

5.2.6全天候作業。GPS觀測可在任何地點,任何時間連續地進行,一般不受天氣狀況的影響。

5.3 GPS用于數字化地形測量的特點測量范圍廣

GPS技術由于由高策低,測量范圍可以很大。可按需布設控制網,簡化加密級別,省去聯測過渡點。測量精度高。隨著GPS技術的日益成熟和快速發展,現今,生產性作業精度可達1~Z10-6mm,國外可達零點幾10-6mm,可建立比常規測量精度更高的控制網。各個聯測點之間不要求通視,不必建造高規標。

觀測自動化程度高。外業用電紐操作,內業用計算機處理數據,作業時間短,效率高。測量成果可得三維地心坐標,優于常規測量的平面坐標和高程系統分離狀況,有利于宇航科學、導彈發射等空間科學的應用。星座布置完成后,可24h觀測,在雨、霧、雪等條件下亦可全天候作業。

6、數字化地形測繪時需注意的事項

(1)測圖單元的劃分,盡量以自然分界為界,如河流、道路等,以便于地形圖的施測,也減少了接邊的問題。

(2)能夠測量到的點盡量實測,盡量避免用皮尺(鋼尺)量取。因為用全站儀所測量的速度遠非皮尺量取所能比的,且精度也會高些。

(3)對于一些測量存在困難但又不得不測的,除需要得到甲方的許可外,還涉及到對現行規范的正確解讀及作業員對地形表述的領悟能力。當然,至于哪個先測哪個后測可根據實地的實際情況,靈活的調整,同時也要方便測站上觀測人員的數字及字母輸入。

(4)測等高線時,除了測量特性線外,還應盡量多測一些加密的點,以滿足計算機建模均需要,也能更加詳盡地反映地貌。

(5)由于數字測圖很多工作是在計算機上完成的,所以如何加強檢核是每個單位所必須解決的。特別是在測區遠離內業地點時,必須有一定的措施。

7、結語

GPS技術是現代科學技術的結晶,它是衛星技術、微電子技術、計算機技術和天文觀測技術等高科技尖端技術的綜合產物,GPS技術的出現與不斷完善將會進一步推進地形測量技術的改進,完善和豐富地形測量方法。

參考文獻:

[1]韋成亮.GPS技術在地形控制測量中的應用[J].技術與市場,2011,(08).

[2]屈桂榮.數字化地形測量初探[J].黑龍江科技信息,2010,(21).

篇3

關鍵詞:水下地形測量;RTK;數字測深儀

中圖分類號: TV221.1文獻標識碼:A文章編號:

水庫在設計、建設過程中,一般會考慮到水庫運行若干年后庫內泥沙的淤積情況。然而,在水庫實際運行十幾年后、有的甚至幾年后就必須進行水下地形測量,以便了解庫區的淤積情況及是否需要采取必要的措施進行處理。澤雅水庫建造于20世紀90年代中期,隨著水庫工程的逐步穩定,需要對庫內水下進行1:2000地形測量。

1水庫水下地形數字化測量方案

澤雅水庫水下數字地形測量可以采用兩種方案進行:一是利用GPS差分技術DGPS配數字測深儀,二是利用GPS實時動態技術RTK配數字測深儀。DGPS(即差分全球定位系統)方法是在一個精確的已知位置上安裝監測接收機(基準站),計算它能跟蹤的每顆GPS衛星的距離誤差,該差值通常稱為PRC(偽距離修正值),將此數據傳送給用戶接收機作誤差修正,從而提高了定位精度,定位精度為0~3m[1]。我國沿海地區從南到北由海事局建立了20個差分信號基準站,這些信標站24h免費RTCM差分改正信息,用戶只需在信號區接收到信號即可進行坐標定位。由于信標信號基站建在我國沿海岸邊,且陸地覆蓋信號區域為300km,海上為500km,故該方法一般在沿海地區適用。RTK定位技術就是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術,它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果。在RTK作業模式下,基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據,還要采集GPS觀測數據,并在系統內組成差分觀測值進行實時處理,同時給出厘米級定位結果,歷時不到1s[2]。

根據RTK基站的不同,RTK配數字測深儀進行水下數字地形測量也可以分兩種方案進行:一是傳統RTK技術,該技術是在測區內適宜地點建立RTK基站,流動站在一定范圍進行平面坐標采集,在無遮擋情況下,流動站和基站的距離一般要保持在7km以內才能進行互相通訊;另一個技術是目前正在推廣的網絡RTK技術,也叫CORS(Continuous Operational Reference System,利用多基站網絡RTK技術建立的連續運行衛星定位服務綜合系統)。該技術是由當地測繪部門建立一批永久性RTK基站,讓基站信號基本覆蓋該地區。目前,包括浙江杭州、溫州等地的很多地區均已建立。該方案的優點是不需要建立基站,可減少測量時間,但缺點在于基站的信號受建筑物和山等的阻擋,在很多地點會有盲點或死角。

澤雅水庫位于溫州市區西部山區,水域面積約3k,整個水庫呈“人”字形狀,除壩前為一開闊水域外,其他水域為三條支流,其中2條支流蜿蜒長約5km,庫區四周山形陡峭,落差約150m。經過實地探勘和分析,測區內DGPS雖然信號比較好,但為提高定位精度,方便以后清淤工程量的計算,決定采用RTK技術進行定位,同時考慮到測區內會有網絡RTK基站信號的盲區或死角,因此,測量方案定為傳統RTK配數字測深儀進行水下數字地形測量。傳統RTK基站可根據需要在測區內多位置設站,以達到消除基站信號盲區或死角的目的。

2外業全自動數字測量

2.1 控制測量

外業測量包括地面控制測量和水庫水下地形數據采集。為建立水下地形測量的RTK基準站,將GPS測量的WGS-84坐標轉換為工程所需要的坐標系―溫州城市坐標系,需要在測區(水庫四周岸邊)布設平面控制點。其中一些控制點將作為下一步水下測量的RTK基站,因此,控制點位置的選擇應考慮使RTK基站信號完整覆蓋所有測區各個角落。平面控制點采用靜態GPS定位或全站儀導線等地面控制測量方法。澤雅水庫在90年代修造時,庫區周圍已有3個四等平面控制點,坐標為溫州城市坐標系統,在本次地面控制測量時,只需將該3點納入到控制網中,就可以在平差后得出各個其他控制點的溫州城市坐標及測區WGS-84坐標轉換為溫州城市坐標的七參數或四參數。對于高程控制測量,由于水庫水面在某一時間基本處在同一高程面上,故可根據某一處水面水位來推算整個測區水面高程。這樣,在進行水下地形數據采集時,用全站儀采用三角高程的辦法求得即時的水面高程即可。

2.2 水下地形數據采集

本次數字水下測量的儀器采用南方S82RTK和無錫海鷹HY1600測深儀,測量軟件為南方公司的“自由行”水上測量軟件。實時動態顯示導航畫面,記錄水深的三維坐標。定位數據分別為每秒記錄一次和相隔一固定距離(本次為2~5m)記錄一次兩種形式,兩種形式同時記錄。每秒記錄一次的數據用于特征點的內插。

數據采集前,應先在測量軟件中建立相關工程名“澤雅水庫水下地形測量”,并在該工程中輸入測區中央子午線120°40′(溫州城市坐標系中央子午線經度),同時輸入七參數或四參數(當測區面積不大時,可用簡單的四參數代替七參數)。隨后,將測區的計劃測線,也即預先設定的船只測量路線導入工程中。計劃線可以在CAD軟件中先期畫好,并保存為DXF文件格式,等待調入,也可以根據測區大概輪廓坐標在水上測量軟件中直接作折線。本次測線的間距為10~15m,整個測區計劃線如圖1所示。

圖1 澤雅水庫水下測量計劃線圖

儀器安裝在船上,使定位中心與測深中心一致,同時將測深儀各種信息的輸出以標準串口形式和RTK流動臺相連,實時數據通訊,實現水深數據與定位數據同步采集。水深記錄采用計算采集和測深儀模擬記錄同步進行,以便核查。計算機水深采集記錄至0.01m,測深儀模擬記錄讀數精度為±0.01m。測深工作前后均用檢查板和插竿檢查、比對測深儀測深數據。澤雅水庫各水層聲速變化很小,在1 516~1 518m/s之間變化,聲速采用該測區的平均聲速1 516.7m/s。

3內業數據處理

3.1 水深數據處理

測量水深數據在南方隨機后處理軟件中進行。先對打印的水深數據進行校對,發現問題及時處理、改正,并進行標注。全部打印數據檢查好后,再與電腦中的數字數據進行對比分析,并查找注記地區進行修改。

在進行水深數據處理時,要剔除粗差,需要將水深模擬打印圖與電腦中的水深圖反復校核。一方面因為水下測量粗差概率非常大;另一方面,水下進行重復測量比較困難,而且缺乏必要的幾何圖形檢核,給粗差處理增加了一定難度。

處理水深誤差,一般采用軟件自動識別法和人工判讀法。軟件自動識別法是利用解算軟件中的自動識別功能,將儀器采集時信號出錯的水深進行自動解正。自動改正的一般是“孤點”(圖2),改正后使“孤點”的水深值與前后水深值趨勢保持一致。此方法對水底地形變化趨勢和緩的水深數據解算作用比較大。自動改正后,一般仍要進行人工干預,特別是對水下地勢跳躍變化較大的水下測量,人工判讀是必須的。人工判讀法是對電腦中顯示或圖紙中繪制的水深值連線的異常處進行人工判讀并予以改正。人工判讀一般應先對測區的水下地形有初步的了解,如沿海灘涂地形一般比較平緩,沒有大起大落的鋸齒狀地形,而山區水庫特別是新建的水庫,其水下地形則有可能存在溝坎,高程變化有跳躍現象,等高線就又可能不連續而斷開。人工判讀可以分為斷面法和圓域法[3]。該兩種方法一般適用于有多個連續水深出錯的區域(圖3)。斷面法是比較幾對相鄰點的水深差值,如果差值的符號、大小雜亂無章,則可判斷這些點位異常,需進行改正或剔除。圓域法是按照自然地形、地貌的成因表現為一定趨勢的情況下,建立一種空間漸變模型,基于統計假設理論,把含有粗差的水深值視為自期望相同但方差較大的母體的子樣,在一定圓域范圍內,逐點進行統計假設檢驗,判定異常點并予以改正。圓域法一般要編寫相應程序,比較復雜。本次澤雅水庫水下地形測量基本采用軟件自動判讀和人工斷面判讀法。

圖2水深值“孤點”出錯圖圖3 水深值連續出錯圖

3.2 水下地形生成

水深數據處理完畢后,將水深數據和水位數據導入“自由行”軟件中進行高程數據解算,最后得到水下高程點和平面點坐標的數據文件。將該文件導入商用軟件CASS7.1中,通過三角網(DTM)建模(圖4),生成水下等高線或等深線(圖5),就形成所測澤雅水庫的水下地形圖。

圖4DTM建模圖 圖5 等高線圖

4結 語

澤雅水庫水下地形測量采用了GPS-RTK和數字測深儀,這些高新技術在測量中的應用,不但減輕了外業測量的勞動強度,而且高效、直觀地測量出水下數字地形,為水庫運營管理提供了基礎資料。

參考文獻

[1]劉勇,范志勇.信標差分DGPS技術在水下地形測量中的應用[J].科技咨詢導報,2007(13):27-28

[2]周忠謨,易杰軍,周琪.GPS衛星測量原理與應用[M].北京:測繪出版社,1997

篇4

關鍵詞: 公路;測量技術;應用方案

在GPS 實時動態定位技術沒有形成前,GPS 僅僅用來作控制測量,以代替經緯儀或全站儀。隨著GPS 設備、技術、功能的不斷進步與完善,特別是近幾年來RTK-GPS 技術的快速發展,它已能夠實時提供在任意坐標系中的三維坐標數據,因而在公路勘察設計施工中的應用也更加廣泛。如果RTK-GPS 和一般的路線CAD 程序共同應用,將真正實現內外業數據共享,從而簡化公路測量工作。

一、RTK-GPS 技術的簡介

常規的GPS 測量方法,如靜態、快速靜態測量都需要事后進行解算,才能獲得厘米級的精度。而RTK-GPS 是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法。它采用了載波相位動態實時差分( real-time kinematic) 方法,是GPS 應用的重大里程碑。它的出現為工程放樣、地形測圖、各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業作業效率。

高精度的GPS 測量必須采用載波相位觀測值,RTK定位技術就是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術,它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。在RTK作業模式下,基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據,還要采集GPS 觀測數據,并在系統內組成差分觀測值進行實時處理,同時給出厘米級定位結果。流動站可處于靜止狀態,也可處于運動狀態;可在固定點上先進行初始化后再進入動態作業,也可在動態條件下直接開機,并在動態環境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周未知數解固定后,即可進行每個歷元的實時處理,只要能保持4 顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形,則流動站可隨時給出厘米級定位結果。

根據RTK的工作原理,則要求其系統必須有一臺基準站和一臺流動站。現在的RTK2GPS 的作業精度已經達到平面1 cm + 1 ppm、高程2 cm +1 ppm ,能夠滿足公路測量的要求。

二、RTK-GPS 在公路測量中的應用方法簡介

1.作業流程

其作業流程為:導線測量、地形測量數據提取、轉換,并在AU TOCAD 成圖在AU TOCAD中選線轉換成GPS 數據、現場校核生成路線要素中樁放樣、高程測量、橋涵角度測量、施工導線點設置等提取高程數據向內業提供中線資料、橋涵資料、高程資料等。

2.導線測量( 平面控制測量)

導線測量是為路線建立坐標體系,包括平面體系和高程體系。平面坐標體系根據實際情況可以采用54 國家坐標系、84 國家坐標系或局部坐標系,高程采用黃海高程系或局部高程系。

導線點測量可以采用靜態方法和RTK方法。

靜態方法一般應有3 臺或3 臺以上GPS 接收機共同工作,可根據《公路勘測規范》(J TG C10 -2007) 進行導線測量(即平面控制測量) ,利用靜態方法對數據進行處理后, 精度能夠達到5 mm +1 ppm ,可以滿足規范中的技術要求。利用靜態方法敷設導線點,其優點是精度高。但是GPS 接收機數量需要較多,各點觀測時間較長,且需要進行后續數據處理才知道精度是否符合要求。

RTK方法,即利用1 臺基站和1 臺流動站進行導線點敷設。利用RTK 敷設導線點, 需要設備及人員少,可以大大減少人力強度,節省費用。而且極大地提高了工作效率,測1 個控制點在幾分鐘甚至于幾秒鐘內就可完成。一般要求對于導線點盡可能觀察時間長一些,相當于實時的快速靜態測量。故此,現在一般采用RTK方法進行導線敷設。當然采用RTK-GPS 進行導線點敷設并不能完全代替靜態敷設導線點的方法,對于里程較長、特別是高斯投影換帶區段,還是應采取靜態布控的方法敷設導線點。

利用RTK-GPS 進行導線敷設時,需要注意的是: (1) 導線點間距一般不要小于2 km ,我們的實踐經驗一般為3 km 左右; (2) 注意中央子午線的確定; (3) 如果采用局部坐標系,首先確定的兩導線點間距應盡量大; ( 4) 如果采用54 、84 國家坐標系( GPS 默認為是84 國家坐標系) ,應當最少確定已知3 個國家坐標系點; (5) 導線點的選點和埋石應符合《公路全球衛星定位系統( GPS) 測量規范》(J TJ /T066 - 98) 中412 節、413 節的有關規定; (6) 首次應在同一基站范圍內敷設出4 個以上的導線點; (7) 特別注意高程的測量方法(后面詳述) 。

3.地形測量、選線

我們采取的地形測量方法主要是根據現有的地形圖或其他地圖進行主要地形、地物的控制測量,如村莊位置、河流狀態、不易通過的不良地質段落、各種管線、不能拆遷的建筑物或結構物、可利用道路情況、主要控制點(如埡口) 以及重要控制點的高程等。從經驗來看,采用這種方法并結合已有的地形圖,能夠反映出路線通過區域的地形、地物情況,能夠滿足紙上選線的要求。由于GPS 的特點,地形測量的速度相當迅速,一般只需要1~2 個人操作,也不存在通視問題。在實際工作中,應當根據實際地形情況,確定測量方法,如進行老路改建工程的地形測量,首先應對老路情況進行調查測量,包括老路形態,路線兩側的村莊、河流、管線等情況。地形測量之前,應首先對路線所通過的區域進行踏勘,從而制定出地形測量方案。地形測量相當重要,它直接關系到將來選線的好壞。地形測量的基礎是建立的導線系統,即導線測量所建立的坐標系。如果采用RTK導線敷設,可將地形測量與導線點敷設結合起來,即在地形圖測量時,逐步在路線通過的區域內敷設導線點。

將以上方法測得的數據在CAD 上成圖,即可在CAD 上進行選線。在計算機上進行選線,與實地選線有很大的不同,它能夠準確掌握路線所經區

域的情況,做到總體上技術指標平衡、合理,能夠盡量避免拆遷,減少與各種管線的交叉,控制與公路、鐵路、河流等的交叉角度,避免占用較好的農田,避免穿越不良地質路段,減少防護工程等,能夠做到既滿足規范要求,又能夠最大限度地降低工程造價。

一般情況下,選完線應當進行實地校核,如果發現選線不合理或地形測量有漏測,應補充地形測量并重新選線。尤其是山區公路,應廣泛地對各方面進行校核,如是否滿足縱坡需求等。

校核結束后,使路線形成交點數據,并在路線CAD 軟件中,根據實際控制數據進行曲線敷設,最終形成路線要素,以備中線放樣。

由于現在的RTK-GPS 的操作控制器中含有路線放樣程序等,對于方案明確的路線,可以直接利用RTK-GPS 進行選、放線,作業速度相當迅速。

4.中樁放樣

由于GPS 手簿有專門的公路路線放樣程序,中樁放樣是一個較為簡單的過程,其速度都較以往的方法迅速許多。采用RTK 技術放樣時,僅需把設計好的點位坐標或線形參數輸入到手簿中,手簿會提醒你與放樣點(或路線) 的相對位置,既迅速又方便。由于GPS 是通過坐標來直接放樣的,故放樣精度很高也很均勻。由于RTK-GPS 的工作特點是通過衛星進行數據采集和放樣的,一般情況下,放樣比較正常。但是在個別情況下,如樹木茂密、建筑物較高、功率較大的信號源、鏡面反射等,影響到GPS 對衛星的接受,使得RTK-GPS 無法初始化。在這種情況下,需要結合常規儀器,如全站儀進行放樣。即在GPS 不能工作的區域,由GPS 給全站儀提供一個測站點和一個定向點,然后由全站儀完成此區域的放線工作,基本實現了GTK-GPS 和全站儀的一體化測量作業,使其測量形式更加完善,測量方式更加廣泛,作業速度更加迅速。

中線放樣過程中,應注意施工導線點的設置,除必須滿足一般導線點的設置要求外,還必須滿足相鄰導線點保持通視、能夠架設儀器、滿足儀器的視距等要求。

5.高程控制測量

用GPS 進行高程測量,首先應當明白GPS 的高程體系。GPS 所測高程是相對于WGS - 84 的大地高,而實際生產中應用的是相對于大地水準面的正高或相對于似大地水準面的正常高。怎樣把大地高轉換為正常高,其關鍵是求出高程異常,即如何進行擬合。這是GPS 水準應用的一個熱點,國內外許多專家正在研究這個問題,提出了各種解決方案。但是,不管從理論上,還是實際操作上,求高程異常都是相當麻煩的事。根據現在公路高程測量的精度要求,我們采取了如下措施,以避免求高程異常。

根據《公路勘測規范》(J TG C10 - 2007) 的規定,平原微丘區二級公路的高程控制測量等級應選用等級為5 等, 其往返較差、附合和環線閉合差≤30 ×L0.5 (mm) 。根據RTK-GPS 高程求解原理及公路測量的特點,我們在利用RTK2GPS 布設導線點的同時,用新型電子水準儀對每一個導線點進行精確的基準測量,同時要求導線點布設均勻,且一個項目至少有4 個以上導線點。通過GPS ,我們得到了準確的平面坐標;通過基準測量,我們得到了準確的高程數值。而后,利用每個導線點的平面坐標及該點的高程數據,對原來GPS 測定的導線點三維坐標進行校正,校正點至少4 個以上。我們的經驗是,應對導線點全部進行校正。通過這種方法,可以相對準確地擬合出工程范圍內的橢球,從而在放線時,能夠得到中樁準確的高程值。通過這一相對方法,可在測量當中避免求高程異常。但是由于有些地區受重力場的影響,特別是在山區應特別引起注意,可能會出現異常。在我們實際測量工作中,到目前為止還沒遇到重力場異常的情況發生。根據資料顯示,一般平原地區高程異常很少發生,但在山區應當重視。

篇5

關鍵字:CORS無驗潮;水下地形測量;對比試驗

Abstract: Applying multiple base stations network RTK technology establishs the high precision positioning and the height-finding technique of continuous operation of positioning satellite service system (CORS). With the technology, we conduct the topographic experiment under CORS unchecked tide in the waters near Ningbo at large scale, whose results was being contrast test with the data and underwater terrain results processed under traditional tidal operation mode.

Keyword: CORS unchecked tide; underwater topography measurement; contrast test

中圖分類號: O357.5+4文獻標識碼:A文章編號:

1 引言

隨著NBCORS與高精度的似大地水準面聯測,NBCORS的高程測量事后轉換精度已經滿足圖根控制高程測量的要求。利用NBCORS對寧波沿海地區高等級控制點進行了測量精度檢查,平面精度優于±2cm,高程精度優于±5cm。

由于NBCORS的似大地水準面模型成果只能保證規劃區內陸地上的高精度測量,且陸地與海洋的重力異常不同,附近海域的高程測量精度并沒有經過鑒定。對此我們以實驗為目的,在寧波市某海域利用NBCORS進行大面積的無驗潮水下地形測量。同時在測區以外布設人工驗潮站,利用人工驗潮資料進行后處理,與CORS無驗潮測量事后處理成果進行對比,以供參考。

2 無驗潮水下地形測量基本原理

通俗的講,無驗潮方式就是在測深儀探頭測量水深的同時,RTK流動站實時測量探頭位置及水位數據,并將采集時間,探頭位置、水面高程、深度數據匯總到一個文件中儲存。

如圖1所示,GPS接收機至水面高為H0,探頭吃水為H1,t1時刻探頭測量水底a點的深度值h。通過在測深、導航軟件中正確設置H0、H1,可以直接得到瞬時水面高程A及瞬時水面A至水底a點的距離。

由此可以得到,水底a點高程=A-(H1+h),上述測量方法集潮位測量與水深測量于一身,直接獲得水底點的高程。

3 海上試驗

3.1試驗方法

按照《海道測量規范》的要求進行測線布設和海上作業。將采集記錄的測量數據分別按CORS無驗潮模式和傳統人工驗潮模式兩種方式處理,對兩種模式所獲得的數值成果、圖形成果進行比較分析,同時將GPS測高模式所獲得潮位數據與驗潮站人工觀測數據進行比對,從而檢核基于NBCORS的RTK無驗潮水下地形測量精度,以及所獲取測量成果的可靠性、精度及其誤差分布特性。圖2為本次試驗的作業區域及驗潮站分布示意圖,測區最遠處邊緣距寧波市海岸線約10Km。

3.2 “RTK驗潮”潮位與人工潮位比較分析

利用NBCORS在線坐標轉換后處理軟件,我們可以得到RTK實時測量的潮位數據,如圖3為RTK驗潮值與人工驗潮站數據對比圖形。由于作業區域距驗潮站2較近,可見RTK驗潮值曲線與驗潮站2曲線基本相同。

從表1可知,由于測區位于兩驗潮站中間,在理論上測高曲線應該位于兩驗潮站潮位曲線中間,而實際上與理論曲線相比存在l0cm 左右的系統差,根據文獻[3]的研究結果,可能是船只的動態吃水及涌浪等因素可能造成的影響量值,這也從另一個側面說明,基于高精度RTK測高的水下地形測量作業模式能夠有效地消除船只動態吃水等因素對水深測量成果的影響。

3.3 RTK無驗潮水下地形測量內符合精度分析

《海道測量規范》規定,對主檢測線交叉點不符值進行系統誤差及粗差檢驗,其主檢不符值限差為:水深0~20m時為0.5m;水深20~30m時為0.6m;水深30~50m 時為0.7m;水深50~100m 時為1.5m;水深大于100m時為水深的3%。同時還規定超限的點數不得超過參加比對總點數的15% 。

從上面的主檢測深線深度比較表可知,水下地形測量成果完全滿足《海道測量規范》的質量要求,同時驗證了RTK無驗潮作業模式的可靠性。

3.4RTK無驗潮作業模式與傳統作業模式成果比較

我們對RTK無驗潮作業模式和驗潮作業模式的成果進行了全面的比較。RTK無驗潮作業模式與傳統作業模式處理的水深成果比較見表3、表4。

從表3可知,按RTK無驗潮作業模式獲得的成果與傳統作業模式獲得的成果存在10cm左右的系統偏差,如前所述,該系統差主要是由傳統作業模式不能準確完成測量船動態吃水改正引起的。

4 結論

兩種作業模式采用相同的測量數據進行后處理,處理后的數據平面位置一致,水下高程值不同。通過對兩種方式處理后的的水下地形圖進行全面比較,剔除粗差后兩種作業模式下生成的等深線基本相同,兩套成果較差不會隨著離海岸線的距離(離岸10Km內)增加而有趨勢性的變化,也不會隨著測量深度的增加而有趨勢性的變化。也可以認為NBCORS與高精度的似大地水準面聯測后的高程測量精度,可以滿足由海岸線向海洋延伸10Km的RTK無驗潮水下地形測量的使用。

參考文獻

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[2] 王真祥.胡國棟.DGPS RTK技術在無驗潮水下地形測量中的應用初探.海洋技術,2001

[3] 李連功.論測深儀換能器動態吃水.海洋測繪,2000

篇6

[關鍵詞]尾礦庫 地形測量 精度控制

[中圖分類號] P21 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-7-204-2

洛陽富川礦業有限公司是一家專業從事鉬原礦采、選、冶煉為主的一家企業。2010年初該公司焦樹凹選礦廠石門溝尾礦壩服務年限將盡,公司領導班子研究并經政府有關部門批準擬在寺院溝在再建一座尾礦壩,以滿足公司的正常生產需要。公司指派我負責該工程的地形測量、初期壩壩體的施工放線以及泄洪洞等其它設施的施工放線工作。

1寺院溝尾礦庫概況

洛陽富川礦業有限公司焦樹凹選礦廠寺院溝位于豫西欒川縣陶灣鎮焦樹凹村境內,其大地坐標為:東經111°27′01″-111°27′36″,北緯33°53′00.7″-33°53′41″。尾礦庫屬于山谷形庫區,溝谷沿SE—NW方向延伸。NW方向高,SE方向低,從溝口至溝腦深1500米左右,溝內最寬處約500米左右,溝口最窄處100米左右。最低標高(溝口處)1160米,溝腦坡底標高1300米左右,溝底坡度較大,兩邊山坡陡峭。由于當地雨量比較充沛,因此庫區內植被、灌木茂密,導致通視條件不佳,為測量工作帶來了極大的不便。溝內以大理巖及片巖為主,圍巖地質結構比較穩定,有利于筑壩及地下泄洪洞及泄洪塔的施工加上離選礦廠500米左右,因此是個比較理想的尾礦庫庫址。

2測量尾礦庫地形圖的用途

尾礦庫地形圖測量的用途有5個。1,進行相關地質勘探工作并將地質構造填到尾礦庫地形圖上,根據實際地質地形選擇尾礦壩初期壩壩址,為尾礦庫設計提供可靠的地質依據。2,設計尾礦庫初期壩位置、堆積壩坡比及堆積壩兩邊在實際邊坡的位置。3,依據地形圖計算整個庫區匯水面積并設計泄洪洞及泄洪塔的規格位置。4根據設計及實測地形圖計算整個庫區庫容。5在施工過程中,初期壩壩基腐質土開挖、清理完成(清理到基巖)后通過再次測量并與尾礦庫地形圖測量相比較,計算壩基基礎開挖清理的工程量。

3尾礦庫設計的一般規律

依據尾礦庫設計的有關規范,結合自己十幾年來在尾礦庫地形圖測量及庫區各種設施的施工放線中所積累的經驗得出。1,尾礦庫初期壩的選址一般會在擬建庫區溝內的前三分之一范圍內,依據圍巖地質結構的穩定行,筑壩的工程量以及庫容這幾個因素來選擇壩址。2,從安全角度考慮,泄洪塔一般都設計在坡腳,同時也可減少支護的工作量(如附圖一)。3,尾礦庫初期壩設計的相對高度是根據庫區庫容,結合相關參數而定,一般不超過50米,初期壩坡度在1:1.75-1:2之間,堆積壩的坡度在1:3.5-1:5之間(如附圖二)。

4制定地形圖測量方案前的準備工作

(1)在制定地形圖測量方案前,盡量找到該區域的大比例地形圖(1:10000或1:5000),或者在goodle地球軟件上找到該區域,在圖上或相應的軟件上了解庫區地形,面積、相對高差、植被灌木情況等信息。(2)通過實地踏探,進一步了解落實測區域地形信息。(3)與設計人員及選礦廠相關技術人員交流了解庫區各項工程設施的布設意圖,結合尾礦壩設計的有關規范要求與現場地質情況在圖上找出初期壩的大約位置。(一般情況下從溝口向溝內推400米左右范圍內)。

5制定測量方案

為了做到既滿足工程設計及施工的需要,又不浪費財力、人力,物力和時間,結合自己了解的信息我將整個測區---寺院溝溝口到溝腦山脊線分水嶺分為A、B、C三個區域,(如附圖二所示)即三個精度等級。并制定出實測方案。

(1)A區:從溝口往溝內400之間。考慮到該區域內有初期壩、泄洪洞出口及污水沉淀池等設施。設計人員要在該區域內進行選址設計。設計結束筑壩(指初期壩)前,需清理基巖表層的植被、腐質土,之后要利用本次測量數據計算清理出去的這些植被、腐質土工程量。另外筑壩施工過程中需在該區域內修筑運輸道路等因素,A區域內測量精度要求就相對高一點。按1:200地形測量規范要求布設控制點,點位要求要準而密。才能滿足以后的施工需要。

(2)B區:從A區終點倆邊坡腳線垂直上40米再按1:4.5坡度有溝外向溝內推自溝腦坡腳線上范圍內。該區域內將設計泄洪塔位置、泄洪洞主洞、導洞(即斜井)、位置、坡度。并利用地形圖測算泄洪洞各部位距地表的最短距離,再根據測算的最短距離設計出泄洪洞的支護加固方案,以確保尾礦壩的運行安全。另外計算庫區庫容也需要利用該區地形數據。該區域可以按1:500地形測量規范要求布設控制點的即可滿足設計要求。

(3)C區:A區、B區往上到山脊并越過分水嶺10--20米范圍內為C區。測量該區的目的是要利用山脊并越過分水嶺線圈定整個庫區的面積,計算庫區的匯水面積,并按100年來該區域最大的降雨量為參考,作為設計尾礦庫泄洪洞斷面的依據。該區域內地形圖測量,關鍵是把尾礦庫區庫周圍山脊分水嶺界限測準,以便設計人員準確圈定庫區匯水面積。而對于該區的其他地方只要將大致地性線測出來即可。

6測量控制點及圖跟點的布設及埋點

如果庫區內灌木不是太大,通視條件良好,能在山腰或山脊布設三角鎖更好。因該庫區的雨量比較充沛,庫區內植被、灌木生長旺盛,在山坡上選點通視情況不佳,因此首級控制選擇了閉合導線,圖跟點則根據現場實際情況用單三角形、前方交會測得,個別地方用后方交會。為方便以后施工放線,控制點的埋設采用現澆混凝土固定φ12-14鋼筋,鋼筋頭刻十字作為對中點,圖跟點采用現場刻石或打木樁定水泥釘。特別是A區內的控制點最好埋設在施工不易被破壞的半山腰,以便初期壩施工時能及時準確測放出初期壩在各階段的位置,并精確測算出清理、填筑工程量。

篇7

關鍵詞:大比例尺全數字地形測圖技術;城市測量;應用分析

中圖分類號:P461文獻標識碼: A 文章編號:

科技的飛速發展帶動了我國各個領域的快速進步,這一現象在我國的測量領域更是得到了集中體現,尤其是在城市測繪技術方面更是獲得了階躍式的進步,在該領域,各種新型測量技術、測量方法層出不窮,本文就簡要對大比例尺全數字地形測圖技術在城市測量中的應用進行一下簡要的分析。

一、大比例尺全數字地形測圖的基本原理

控制測量、地物測量以及地貌測量是當前地形測量的主要內容。傳統主要采用平板儀測圖以及經緯儀作為主要的測圖方式,又可以稱之為白紙測圖。其通常使用解析法以及極坐標方法,得出了模擬式的圖解圖。然而鑒于其需要較長的周期,同時測量的精度比較低,具有較大的勞動強度等問題,逐漸不再適用于當前社會。隨著經濟的發展與社會的進步,當前出現了新的測量技術與測量儀器,比如GPS接收機與自動形成圖形的軟件,均能夠使用較為靈活的方式來通過數字信息展現詳細的地圖信息,其最終得到模型式的數字圖形。

同傳統的白紙測圖方式相比較,采用大比例尺全數字地形測圖技術一方面是對方法的有效改進,另一方面在技術本質上也獲得了較大的飛躍。其主要包含以下幾個方面的特點:

突破了內行業的界線,從首級控制一直到最終成圖,均采用一體化作業。與此同時還降低了室外作業的相關強度,有限降低了成圖的最終周期。

突破了分級別布網,以及逐級進行控制的相關原則。還能夠同時加密圖根的控制與碎部的測量。

其碎部點的記錄應該需要特定的格式,只有能夠被測圖的軟件認識的格式才能夠被識別,從而與數據庫有效的統一。對于碎部點的測量則需要合理的運用自有設站方式,來進行站點的測量,除了采用除極坐標方式能夠確定碎部點的坐標之外,還開始使用方向交會方法、距離交會方法與導線方法。

大比例尺全數字城市地形測量幾點體會

2.1綜合使用逐級控制方式與現代測量技術

綜合的利用逐級控制方法,將其同現代測量技術的手段進行有效結合,一方面確保了成果的精確度,另一方面又確保能夠高速度的完成作業。據目前統計,GPS技術則能夠全面有效的彌補傳統技術中所存在的不足,不受任何外部因素所干擾,從而極大的提高了測量精準度,還能同時對樁位偏心進行檢查,最后,采用該項技術與傳統測繪設備相結合的方法,可以完善和優化測量成果,比如在進行定點測量時,可以通過GPS進行靜態測量彎曲從而提高定點布控的精確性,然后在配合傳統測量設備,設置近距離位移,從而實現測量成果的目的。

2.2打破傳統觀念與局限

在測繪技術的應用領域,大比例地形圖以及工程測繪都是測繪工作的最基本內容,但采用傳統測量技術實測時,這樣的工作模式,一般成圖周期都比較長,而且對于一些在建工程具有一定的滯后性,不能滿足于現代工程對地理信息實時的需要。而將便攜相機和全站儀進行結合,該方法所采集到的地理信息數據不用進行編碼,現場通過相關電子平板設備就能完成繪圖工作,通過該方法所獲得的測繪成果直觀性更突出,而且便于修改以及優化,而且便攜機使跑尺人員運用起來更方便,轉換后的觀測數據還能及時顯示,更加提高了繪圖的質量。

2.3具有較強的生命力

具體而言,主要是指,當前的高科技數字產品擁有較強的發展力與生命力,需要在應用、管理以及更新與維護等方面進行擴展。其準確度能夠保持永不改變,全面的展現出一圖多用的相關優勢,從而防止測繪重復的現象出現,有效的節約了相關資金。鑒于這種工程主要采取同國家的平面以及高程系統相統一的控制系統,因此使用1:1000的大比例尺能夠充分表現相關粒度,繼而為下一步的有效應用夯實了基礎。與此同時,其還能夠隨著時代的發展而不斷的更新,方便其修改,并對資源進行有效地額交換與共享,大比例尺全數字地形測圖技術是當前而言比較寶貴的技術與財富。

大比例尺全數字地形測圖技術的深層次應用導向

當前可以將其自動的轉化為各種比例尺的地形圖,無論是宏觀還是微觀,均不對比例尺的變換數學精度造成影響。

可以對圖形進行編輯,將其轉化成為地籍用圖,挑選能夠自動計算圖形面積以及自動截取圖片的功能。還可以通過編輯,來增加一些輔能的專題信息,從而自動的極端各種建筑面積以及地下與地面管線網的圖形。

在進行城市地形測量工作的時候,要根據地形的多變性和復雜性,嚴格按照相關測量規范組織測量,制定具體的測量方案。根據城市具體地形情況,并結合測量單位的施工特點和情況,選擇合適的測量方法和測量儀器。在現代工程測量工作中,攝影測量技術得到越來越廣泛的應用,它主要是通過借助高精度的測量設備、攝影機以及計算機技術和GPS等,實現地形地貌三維空間信息的采集以及傳輸等,它在很大程度上也降低了戶外工作強度,并有效提高了施測的精準度。

四、結束語

本文簡單分析了大比例尺全數字地形測圖技術在城市地形測量中的應用,通過實踐研究證明,在城市地形測量中應用大比例尺全數字地形測圖技術是十分可行的,但是還存在著一些問題。因此,必須不斷進行實踐,在實踐中發現問題,并找出解決問題的措施,同時,要提高城市測量技術水平,加大對先進測量技術的應用。所以,未來研究的重點就是對大比例尺全數字地形測圖技術進行不斷的探索與拓展。

參考文獻:

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[3] 羅年學,黃全義,張琰,陸國勝,張正祿. 城市測量講座──第四講城市地形測量之二──大比例尺地面數字測圖(下)[J]. 四川測繪. 2012,2(7):34—36

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篇8

關鍵詞:GPS-RTK;測深儀;應用;原理

中圖分類號:S932.9+15 文獻標識碼:A 文章編號:

隨著科學技術的發展,GPS-RTK技術已經得到了廣泛的應用,雖然這種技術具有測量速度快,精度高等特點,但是這種無驗潮模式下的測量方法還無相關規范和技術標準,所以在與測探儀聯合應用中,就要注意其工作的實際情況,從而探究出其是否能滿足相關規范要求。本文通過無驗潮和傳統驗潮兩種模式下水下地形測量的原理和兩種模式下水深測量的數據進行分析,得出該技術在水下地形測量兩種測量模式中均能滿足相關規范要求。

1 水下地形測量的原理

水下地形測量包括兩部分:定位和水深測量。就目前的水下地形測量的主流技術而言,定位采用的是RTK(Real-time kinematic)實時動態差分法,而水深測量采用的是回聲測深儀的方法。這樣就可以確定水底點的高程:

Gi=H-(D+ΔD) (1)

式中:Gi為水底點高程;H為水面高程;D為測量水深;ΔD為換能器的靜吃水。

在觀測條件比較好的情況下,考慮RTK具備比較高的高程確定精度,同時嚴格考慮船姿的影響,無驗潮模式下的水底點高程可通過下式確定:

Gi=H-D-h-Δa (2)

式中:Gi為水底點高程;H為GPS相位中心的高程(通過RTK直接確定);D為測量水深;h為GPS接收機天線相位中心距換能器面的垂距;Δa為姿態引起的深度改正。

2GPS-RTK聯合測深儀水下地形測量的基本作業步驟

水下地形測量作業系統主要由GPS接收機、數字化測深儀、數據通信鏈和便攜式計算機及相關軟件等組成。測量作業流程大體分三步來進行,即測前的準備、外業的數據采集和數據的后處理。

2.1 測前的準備

(1) 布設GPS觀測網

GPS網形設計與控制點分布有關, 為使整個網形的點位中誤差值能夠均勻, 觀測網的網形最好能依控制點分布設計。測區平面控制點分布: 觀測網測區內最好有至少3個已知控制點分布在測區的4個象限, 若已知控制點位于測區外面, 則測區外緣與該已知點的距離最好不要超過20 km; 測區高程控制點分布: 監測網網狀測區內在每10 ×10( km )范圍內需有4個已知水平點作為控制點, 且分布于測區周圍; 線狀測區內最好有至少4個已知控制點分布在測區之兩端及中央。

(2)求轉換參數

①在測區附近選擇4個已知控制點然后將GPS基準站架設在已知點A上,設置好參考坐標系、投影參數、差分電文數據格式、發射間隔及最大衛星使用數,關閉轉換參數和七參數,輸入基準站坐標(該點的單點WGS-84坐標)后設置為基準站。 ②將GPS移動站分別架設在已知點B、C、D上進行聯測,同時設置好參考坐標系、投影參數、差分電文數據格式、接收間隔、觀測時間、衛星截止高度角、PDOP值等,關閉轉換參數和七參數后,通過聯測獲取該點的固定解(WGS-84坐標)。 ③通過A,B、C、D三點的WGS-84坐標及當地坐標,采用隨機提供的數據處理軟件進行基線解算與網平差從而求得轉換參數。

(3)創建工程

根據工程向導設置好工程基本信息(包括工程名稱、施工日期、工程負責人等)、投影參數、轉換參數、GPS-RTK和測深儀的儀器型號連接端口配置以及數據采集條件和記錄數據文件名稱等。

(4)計劃線布設

布設計劃線一般是在作業前,用常用軟件AUTOCAD設計好計劃線,生成*.dxf文件,直接導入程序里邊。布線結果如圖1所示。

圖1 布線結果圖

2.2 外業的數據采集

①架設基準站在求轉換參數時架設在基準點上,且坐標不變。

②將GPS接收機、數字化測深儀和便攜機等連接好后,打開電源。設置好記錄設置、定位儀和測深儀接口、接收機數據格式、測深儀配置、天線偏差改正及延遲校正后,就可以進行測量工作了,軟件會自動按照指定方式采集和存儲數據,并在航行軌跡上留下采點標志,如圖2所示。

圖2 航跡圖

2.3 數據的后處理

數據后處理是指利用相應配套的數據處理軟件對測量數據進行后期處理,形成所需要的測量成果(如水深圖及其統計分析報告等),所有測量成果可以通過打印機或繪圖機輸出。數據的后處理一般包括水深采集取樣處理、驗潮站數據輸入、數據的綜合改正等內容。

1)水深采集取樣處理

采集水深取樣的目的是:①修改有問題的原始測量水深值。②按設定的取樣方式和取樣間隔,取出需要的坐標和水深數據。

2)驗潮站數據輸入

輸入驗潮站的平面坐標和水位數據。需要注意的是驗潮站驗潮數據的時間段一定要包含采集數據的時間段。無驗潮模式下不進行此處理。

3)數據的綜合改正與輸出

數據的綜合改正包括測深儀改正、動態吃水改正、坐標系統誤差改正、水深系統誤差改正等內容。

3 工程實例

以某測區工程為例,該測區水下地形測圖面積210km2,距岸邊最遠17km,東西海岸長35km。采用的儀器設備有南方靈銳S86型動態GPS,南方靈舟SDE-28型測深儀,以及美國Ashtech公司ADU5姿態測量儀等。

3.1 項目實施

(1)測區七參數的求取

根據測區已有控制點情況,在測區附近布設滿足測圖使用的控制網,利用靜態GPS接收機采集數據并進行數據解算,從而求取七參數。

(2)基準站的選定和建立

基準站的選定直接影響電臺的作用距離。因此,安置基準站應注意以下幾點:

①便于安置儀器設備和設備操作,視野開闊,視場內障礙物的高度角不宜超過15°。

②遠離大功率無線電發射源(如電視臺、電臺、微波站等),其距離不小于200m;遠離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道,其距離不應小于50m。

③附近不應有強烈反射衛星信號的物體(如大型建筑物等)。

④電臺發射天線必須具有一定的高度。在實際測試中,GPS-RTK作用距離能達到20km以上。

(3)設置移動站、安置測深儀換能器

在測船上固定好移動站,測深儀換能器安置在距測量船船首1/2船長處。在設置移動站時電臺頻率與基準站發射頻率相同。

(4)測深軟件的設置

在水下地形測量中應用的測深軟件是南方測繪儀器公司的水上工程-自由行軟件。在該軟件中可以直接輸入轉換參數(七參數、四參數和校正參數),并對GPS-RTK接收天線中心和測深儀換能器中心進行偏心改正,以消除GPS-RTK同測深儀的定位中心偏差。

(5)水尺和自記水位計的設立

在測區附近岸邊設立水尺,在測區內設置自記水位計,進行水位觀測,并對自記水位計和水尺進行水位比測。水尺零點也應進行檢核。

(6)內業整理

將測量數據進行后處理,處理時分兩種模式進行,一種是直接利用的GPS-RTK的高程值;一種是利用驗潮數據值。處理后均生成每條測線的DAT文件。

3.2 數據比較

為了驗證無驗潮模式下水下地形測量的高程精度,我們將兩種模式下取得的數據,共計4662個水深點進行了對比,對比部分情況見表1。

表1 水深點數據對比統計表(單位:米)

根據4662個水深點數據,利用公式1計算出高程中誤差為±7.8cm。

高程中誤差 (1)

3.3 誤差分析

通過上述作業方案和水深數據對比結論,分析認為該誤差主要由兩種原因造成。

1)水位觀測誤差

常規水深測量中,采用人工在水位驗潮點進行潮汐觀測。潮位改正是后處理中按潮波均勻傳播的原理,采用潮汐分帶或線性內插的方法進行改正的。采用潮汐分帶進行改正,認為在同一分帶區潮位值是一樣的,實際卻并非如此,尤其在跨帶區附近誤差較大;采用線性內行改正,一般多用于相對較長且潮位變化較大的測區。由于驗潮站獲得的水位數據是驗潮站附近瞬時水位的平均值,水流情況以及波浪的無規律性,使得測深點的潮位與該點實時實地的潮位存在一定差值。因此,根據驗潮站的水位數據和水深數據求得的水下高程還是存在一定誤差的。

2)波浪效應

波浪效應是指由于風浪引起測船縱、橫向傾及上下沉浮,從而影響水深點平面和水深兩方面的偏差。測船的縱、橫向傾對測量水深和平面位置的影響是比較大的。因此,在無驗潮模式下進行水深測量時,要對測船進行姿態改正。

4 結束語

本文所介紹的水下測量技術打破了傳統的水下地形測量方法,不僅減少了外界因素對作業過程的過多干擾,而且降低外業數據采集的勞動強度和成本,提高了作業效率,更重要的是大幅提高了測量點位的精度,使得水下地形測量這項工程變得簡單、方便、快捷、輕松、高效、經濟,可以全天候的實施測量工作。隨著科學技術的發展,筆者相信該技術將會更加完善,可以在包括水下地形測量在內的各種工程項目中得到更好地應用。

參考文獻

篇9

    三峽庫區深水流量測驗和異步測沙技術三峽水庫自2003年開始蓄水,現已按145~175m調度運用,庫區最大水深近200m,水文測驗面臨巨大困難,主要表現在儀器設備的測程不夠,精度受大水深的影響。通過研制、引進新設備,解決了以下主要問題:(1)一般河道采用300~600kHzADCP即滿足要求,但針對三峽水庫壩前的大水深條件,首次引進了測深能力較強的低頻ADCP(150kHz),配合星站GPS、GPS羅經,通過大量比測試驗,成功實現了廟河水文站、壩前及庫區各斷面的流量和流場測驗。(2)研制深水型自動絞關,成功解決了大水深的懸沙、床沙、干容重、水溫梯度等采樣與監測難題,提高了測驗效率。(3)研究了異步測沙技術,通過研制軟件可直接從ADCP流場數據中提取流速計算垂線含沙量及輸沙率,解決了懸移質輸沙率異步測驗問題。H-ADCP自動流量監測新技術在三峽工程蓄水前,黃陵廟水文站流量報汛采用實測流量連時序法,平均每年需要150次實測流量,工作量巨大,因而先后探討了連時序法、單值化方法(分段綜合落差指數法)和水量平衡法等資料整編方法。三峽水庫蓄水運用后,受三峽-葛州壩梯級調度影響,兩壩間水位流量關系變得更加復雜,上述方法均不能滿足流量報汛和資料整編要求。為此,引進了H-ADCP開展比測試驗,主要解決了以下技術問題:(1)經調研,2003年在國內較早引進H-AD-CP(亦稱水平式ADCP),開始了黃陵廟斷面的在線流量監測試驗。(2)試驗取得一定效果后,先后建設了H-ADCP專用工作平臺、數據傳輸線路、不間斷電源、防雷設施及報汛網絡等系統硬件。(3)開展比測試驗研究,對H-ADCP在線監測數據(指標流速)進行報汛參數率定方法研究,并研制了后處理軟件。該軟件可根據實測流量實時自動修正參數,確保流量報汛成果的精度[22]。(4)研制自動報汛軟件,通過互聯網或衛星等通信網絡,2007年7月1日成功實現了流量實時自動報汛,該站也是長江委水文局第一個正式實現自動流量報汛的測站。(5)開展了基于小波分析和BP神經網絡的H-ADCP整編方法研究,取得了較好的效果[23]。(6)H-ADCP應用研究成果《聲速多普勒流量測驗關鍵技術開發研究》獲2007年大禹水利科學技術二等獎。水文應急監測新技術(1)在2000年5月西藏易貢巨型滑坡堰塞湖搶險監測中,不僅使用走航式ADCP準確測到入庫流量,還對整個湖區進行了10余個斷面和間距測量,從而計算出堰塞湖的庫容曲線,為堰塞湖搶險救災提供水文技術支撐[24]。其成果匯編《國際跨境河流典型山體滑坡(崩塌)堵江水文極值事件應急實驗研究》獲2006年度大禹水利科學技術三等獎。(2)在2008年5月12日四川汶川強烈地震后的綿陽、德陽等地區堰塞湖監測中,運用全站儀免棱鏡測量技術快速完成了唐家山等堰塞體的形象測量,為搶險排險及時提供基礎依據[25-26]。(3)2009年3~4月西藏墨脫堰塞湖搶險監測中,運用3S技術及電波流速儀等,對堰塞湖的各種參數及時進行了監測,特別是采用GPS靜態控制測量技術,在距離100多km、高差近2000多m的情況下,將平面和高程控制從林芝引測到了堰塞湖現場和墨脫縣城,為搶險救災提供了科學依據。蒸發氣象與墑情自動監測宜昌蒸發站是長江流域乃至國內少有的大型蒸發試驗場,于1984年正式投入運行,觀測項目達10余個;2006年引進蒸發、氣象自動監測系統;2007年又增加了土壤墑情監測。為保護蒸發場各類電子設備設施,2008年專門設計修建了防雷塔。經過多年應用,效果顯著。泥沙測驗及河床組成勘測新技術自葛洲壩工程開工以來,先后研發和引進應用過多種泥沙測驗儀器,如同位素測沙儀、挖斗式采樣器、近底層懸移質采樣器、卵石及沙質推移質采樣器等[27],近年來又引進了一批先進的測沙設備,取得了可喜成果[28]。(1)三峽水庫蓄水后,為研究不同計算方法(輸沙率法與體積法)產生的水庫淤積量誤差,2003~2005年重新設計制造了近底懸沙采樣器,并在出庫站———宜昌水文站應用中獲得成功。(2)自2010年起,在廟河、黃陵廟、宜昌3個水文站,采用LISST-100X和濁度儀開展懸移質泥沙報汛,并對其結果進行了比測試驗研究,取得了初步成果。(3)2011年在宜昌站開展了ADCP測沙試驗工作。(4)目前在泥沙分析工作中,已廣泛運用馬爾文MS2000激光粒度儀,極大地提高了泥沙分析效率。(5)為開展三峽水庫干容重測驗,2003年研制了干容重采樣器,目前僅能采取表層(一般在2m內),較大厚度的淤泥不適用,仍需繼續研究。(6)2008~2011年,利用三峽集團公司引進的淺地層剖面儀,開展葛洲壩下游控制節點河床組成勘測調查,為研究控制節點的抗沖刷能力提供了基礎資料。(7)利用三峽集團公司引進的泥漿密度儀,開展三峽水庫淤積物勘測調查(2010~2011年),為研究水庫淤積物干濕容重及其分布提供了基礎資料。此外,將進一步開展使該設備用于懸移質含沙量監測的試驗研究。水面流態(含波浪)觀測新技術(1)1996~1997年,嘗試應用GPS無靜態初始化技術開展葛洲壩上游三江航道口門區及以上連接河段大流量(40000m3/s以上)實船航跡線觀測,取得圓滿成功。(2)2008~2009年應用先進的GPSRTK技術,開展三峽壩區上游隔流堤水流流態(亦稱為“滑梁水”)觀測;2010年,用于葛洲壩和三峽兩壩間通航水流條件的流態觀測;2004~2008年,用于葛洲壩下游胭脂壩護底區流態觀測。(3)2003年應用海洋型波浪儀,成功開展了三峽工程三期圍堰拆除暴破沖擊波監測和2006年葛洲壩下游泄水橫波監測,以及2010年葛洲壩與三峽兩壩間峽谷段的波浪監測。上述水文、河道勘測科研成果匯編《葛洲壩下游控制性節點及護底試驗效果研究》獲得了2009年長江委科技進步二等獎。

    河道勘測與測繪

    GPS技術應用與創新1995年8月,引進了第一套GPS接收機———Trimble4000SSE。之后又先后引進了國外不同公司生產的各類GPS達50余臺套。(1)為了適應三峽地區的特殊環境,探索出了GPS靜態觀測和快速靜態觀測相結合的控制測量方法。1997年,在全江率先發現并解決了DGPS延時問題,率先打破了傳統人工觀測方式,將DGPS應用于大比例尺水下地形測量,極大地提高了測繪作業效率。2006年,開展了TrimbleR3GPS小比例尺陸上地形測量試驗研究,并成功地運用于中下游長程水道地形之陸上測量,取得較好的效果[29]。(2)應用GPS,開展了三峽移民界樁首級控制網(1996年)、三峽庫區(涪陵以下)干支流控制網、向家壩至朱沱控制網等大量的控制測量(2011年);三峽水庫蓄水區本底水道地形測量(2006年)及長江中下游長程水道地形測量(2006年)等大量地形測量、瓊州海峽水下地形多波束掃測(2010年)、青海湖容積測量(2011年)等;宜昌水文站、黃陵廟水文站、廟河水文測驗中用GPS代替常規測船定位;將GPS羅經數據接入ADCP系統開展水文測驗,均取得豐富成果和成功經驗。多波束測深系統及其應用2004年引進了SeaBat8101多波束測深系統,該系統能一次給出與航線相垂直平面內的幾十個甚至上百個深度,從真正意義上實現了水下地形的面測量。(1)通過SeaBat8101多波束測深系統在大水深、高邊坡及河床起伏變化急劇等復雜條件下的河道水下地形精密測繪的應用可行性研究,探討了利用單波束測深儀率定系統精度方法、軟件處理數據方式、系統與Hypack軟件、CARIS軟件結合的耦合性,以及與GPSRTK技術相結合實施高精度無驗潮水下地形測量的方式方法[30]。(2)該系統于2004年成功應用于天津海河口清淤效果檢測,2005~2007年先后用于葛洲壩下游大江沖沙閘護岸大修水下測量、下游河床護底工程擴大生產試驗水文泥沙監測以及下游河勢調整工程的水文監測,2006~2008年涪陵-重慶段炸礁工程,2008年三峽壩前水下異物多波束安保監測,2009年三峽水庫蓄水175m對水沙特性變化的影響監測研究,2010年葛洲壩上游二江發電廠前集裝箱探測,2011年江蘇如東黃海大橋及蘇通大橋主橋墩每年兩次多波束監測等[31]。(3)該系統的應用研究成果《SeaBat8101多波束測深系統開發與應用研究》于2009年獲長江水利委員會青年科學技術一等獎。應用該系統完成的《長江葛洲壩水利樞紐下游河床護底工程擴大生產性試驗水文泥沙監測》成果獲2007年中國測繪學會優秀測繪工程獎銀獎。青海湖及瓊州海峽等水下地形測繪新技術2011年,水利普查項目之一———青海湖容積測量及瓊州海峽跨海工程水下地形測量中,采用了多項測量新技術,解決了以下技術難題。(1)青海湖周長360km,東西長109km,南北寬約40km,面積約4340km2,是我國第一大咸水湖。青海湖沿湖邊有GSM信號覆蓋,但湖心區域及縣界區GSM信號覆蓋不理想。經研究,決定采用星站GPSRTK技術的一體化測量方案和有驗潮測驗方式,解決了青海湖容積的水深測量問題。(2)青海湖海心山水位站距最近陸地有25km,采用了青海省似大地水準面GPS高程擬合技術,解決了該水位站水尺零點高程接測難題。并采用中繼站通訊技術解決了基準站差分信號的轉發,擴大了其信號的覆蓋范圍[32-33]。(3)根據聲速剖面儀監測及預測湖區某一區域的水溫梯度和鹽度變化,采用近似平均聲速法改正技術,解決了青海湖水深測量精度問題。(4)測量期,常遇5~7級陣風和湖面高約1m的風浪,直接影響水深測量精度。采用波浪改正技術解決了青海湖容積測量中水深測量精度難題。(5)GPS差分測量可以非常精確地測定兩點之間的相對高差,小區域范圍內,高程異常值是一個常數,通過該高差便可反算出流動站GPS相位中心的高程,該高程同基準站具有相同的高程基準面。然而,大于50km(特別是海洋或近海水域)則要建立一個高程異常模型,通過建立瓊州海峽跨海工程水下地形高程異常模型,解決了該項目420km2水下地形測量問題。測深技術及測深儀無紙化技術針對三峽河段復雜地形對測深精度的影響,曾組織專業技術人員開展回聲測深儀的選型、測深技術和測深儀無紙化技術研究[34-35]。(1)測深儀無紙化技術是指測深回波模擬信號數字化,并通過計算機將數字化信號轉換成圖像方式儲存,從而實現水下地形測量的無紙化。該技術從根本上解決了測深儀在打印回波模擬信號時可能產生的機械誤差、打印延時響應誤差、人工判讀誤差以及回聲紙存放后產生的模糊效應誤差等,從而較大地提高了水深測量精度,特別是通過計算機完成水深判讀,從而使水深量校效率提高80%以上。(2)該技術在多個大型水下地形測量項目中得到成功運用并取得良好效益。(3)根據多年的試驗研究經驗,主編了《長江委水文局水深測量技術規程》(CSWH203-2011),并于2011年5月1日正式實施。測量機器人測量機器人是一種能代替人進行自動搜索、跟蹤、辨識和精確照準目標并獲取角度、距離、三維坐標以及影像等信息的智能型電子全站儀,也是現代多項高技術集成應用于測量儀器制造領域的最杰出代表。測量機器人通過CCD影像傳感器和其他傳感器對現實測量世界中的“目標”進行識別,迅速作出分析、判斷與推理,實現自我控制,并自動完成照準、讀數等操作,以完全代替人工操作。2011年3月,水文三峽局承擔完成的三峽庫區支流1:2000水道地形測量任務中,解決了大寧河等因山勢陡峭無法收到GPS信號、也無法使用人工(經緯儀)觀測手段收集地形資料的峽谷河段的水下地形測量問題。數字測繪技術數字化測繪系統是過渡到GIS系統的前端數據,EPS

篇10

根據高職的教學特點,強化實踐環節教學,突出核心能力培養,圍繞能力培養核心,構建了如下理論教學體系和實踐教學體系。注重每門課程的案例教學,將現場的案例搬到課堂,拋出問題、帶著問題講解理論知識,并在課堂上與同學之間有互動、有討論,始終將學生置于主動地位,讓他們主動學習,各位老師對自己的課程都精心設計、精心準備。對于實踐環節由于學生缺少感性認識,我們有時組織學生到現場一線進行講解和參觀,通過這樣的教學設計比課堂講授效果要好得多。在第五學期我們選擇了在行業企業中有一定影響力的“北方經緯測繪”、“沈陽國源科技”、“沈陽金圖測繪”、“中鐵十九局”等多家企業作為崗前實訓基地,由他們指派技術人員作為現場指導教師進行管理。

2 根據高技能人才培養的需要構建實踐教學體系,注重職業能力的培養

工程測量技術專業實踐教學進程安排表如表1。

3 測繪綜合實訓均在仿真的實訓基地完成

綜合實訓在總體設計上要提供相應的任務書與指導書,布置綜合實訓任務,對于一項模擬測繪生產實訓任務,在實施之前必須先進行技術設計,相關技術設計規定參照行業現行規范標準執行。為了更好完成綜合實訓任務,需要有一個仿真的實訓基地作保障,在完善與建設實習基地方面,我們主要采取建立固定的校內教學實習基地與校外生產實習基地相結合的方法。現已建立多個測繪實訓基地,有地形條件良好、交通便利的沈北新區帽山地形測量實訓基地、虎石臺控制測量實訓基地、虎石臺工程測量實訓基地等校外實訓基地,為測繪專業地形測量、控制測量、工程測量、GPS等課程服務。

4 畢業頂崗實習時間不少于半年,健全實習指導大綱、考核標準等

近幾年我們推行畢業崗位實訓和就業安置相結合的方法。以往的畢業論文或設計已被畢業崗前實訓報告和就業安置相結合的“二合一”方式取代。畢業設計環節大都放到施工企業中去進行,同時進行上崗前的訓練,企業通過這一環節,了解畢業生并作為企業接收的考察過程。在讓同學們下到施工單位前,我們規定了崗前實訓報告的格式及要求,每天要填寫測量日志,還有施工單位的實訓評價等相關資料,近幾年我們一直通過這種方式完成畢業生上崗前的職業能力訓練,使學生畢業后與施工單位達到無縫對接。

畢業答辯前兩周指導教師開始審閱實訓報告,提出修改意見,答辯環節教師嚴格把關,提出與其實訓報告有關的內容,所提問題的應用性和針對性均較強,答辯時有嚴格的評分標準,能夠全面考核本人的理論水平和應用所學專業知識解決施工現場測量問題的能力,這種方式是本校工程測量專業在2005年開始改革的。經過兩年的試運行,取得了一定教學效果和值得總結的經驗,對高職高專院校如何搞好畢業環節教學是一項有益的探索。

圍繞本專業職業能力的培養,該專業學生在校期間有三次大型仿真測量實訓項目,分別是地形測量、控制測量和工程測量實訓,每次實訓結束后都有嚴格的實際操作考核。

5 能夠有效利用教學儀器設備創造性地開展內容先進的實訓項目

由于測繪儀器的發展,傳統的三角控制測量已被GPS和全站儀導線所取代,根據現場測量新技術的應用,將經典的控制測量實訓變為GPS觀測與數據處理、全站儀5秒導線及三角高程測量、J2經緯儀實訓、精密水準測量四大塊,改造后的實訓方案更接近實際現場情況。同時教師在授課中也注意與施工現場的密切結合,如在工程測量課程講授中注重了全站儀坐標測量與坐標放樣、GPSRTK數據采集和數據放樣的強化訓練,并在課程中進行了人人過關的嚴格考核。為了達到實習、實訓仿真,我們在虎石臺地區和帽山分別建立了控制測量和地形測量永久實訓基地,共埋設23個首級控制點。可滿足兩個班級的地形測量、控制測量實訓需要。同時與省測繪院和其它路、橋、隧道施工單位合作每年由他們提供基地來滿足工程測量崗前實訓的需要(如省路橋總公司、沈陽市政、沈陽高等級公路工程公司、鐵道部十三局、十九局等)。經過幾年的運行,教師、學生、用人單位均比較滿意。

6 積極探索并實踐多樣化的考核方式

每次測量實訓結束后,同學們都要進行測量儀器有針對性的操作考核,主要涉及到DS3水準儀、DJ6經緯儀,DJ2經緯儀、全站儀。在方案中我們制定了詳細的考核標準,主要是根據觀測結果的精度和儀器操作是否規范及所測時間評定該項成績。分為優秀、良好、中、及格、不及格五個檔次,對于以上兩項考核中精度不合格者實行一票否決,即按不及格處理。因為測量工作必須以滿足精度為前提條件,又快又準才是我們追求的目標,其中每項實踐教學考核要求均與測繪職業相關工種相一致。