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GPS在复杂地形地貌中的测绘应用

时间:2014-02-07浏览:责任编辑:四川拓图测绘仪器

新中国成立以来,我国的测绘工作经历了突飞猛进的发展,从原来的小三角台测量法,到后来的经纬仪水准仪的测量法,我们的测绘前辈们,用汗水甚至献血为我们的测绘基础工作夯下了基石。目前,我们对大地的测量技术,已经有了突飞猛进的发展,宇航技术的发展,GPS系统和北斗系统的广泛应用,让我们的测量变的更加便捷。特别是进行复杂地形测量时,使用全站仪等重型测量设备,可能会给测量带来意想不到的困难,所以,我们就在复杂地形的测绘中,广泛使用了GPS测量法。

1、GPS测量实战流程总结

架站和回看点。在本次测量中,我们对于天山北麓的一片谷地进行道路施工测量,因为谷地地形复杂,全站仪在树木和转弯点较多的测量区域内视野受阻,如果使用传统的全站仪测量法,会因为频繁移站导致测量进度变慢,精度也受到影响。所以我们计划采用基站式GPS测量法。改测量法只需要用全站仪在区域内放两个已知点就可以了。

我们使用GPS对一个复杂地形进行测量,必须找到两个已知坐标的点,一个点为架站点,一个点为回看点。架站点的选择尽量选择GPS基站信号可以覆盖整个测量区域的位置,如果一个架站点没有办法覆盖整个区域,那么就需要设置多个架站点和回看点。

设置架站点和回看点的目的是对GPS的系统误差进行校对,因为GPS系统可能存在很大的系统误差,所以,我们需要在测量之前对GPS系统进行根据已知点进行的校准。

已知点的坐标数据,主要有二个来源:

第一个数据是之前测量工作留下的标志点。我们在进行一些测量操作时,往往会留下几个标志鲜明的标志点,比如某个永久性房屋的一角,或者是某个线塔的顶端,或者是某个水井的中心点等。

第二个数据来源是国家一、二、三级坐标系的坐标点。我们的国家在设立北京坐标系或者西安坐标系的时候,会建设很多永久性的点位标志,这些点位标志会以大队委单位,承包管理,虽然很多年过去了,这些点位被破坏了不少,但是,我们还是能做到在方圆数里的范围内找到一个二级以上的国家测绘网络点位。

如果在测绘区域内或者测绘区域附近找不到可以直接架站的架站点和回看点,我们就要人工放线,在区域内使用全站仪等精确测量工具,放置专用的架站点和回看点。虽然人工放线并不是太轻松的工作,但是相比较要用全站仪等测绘仪器测量整个区域来说,这项工作已经轻松多了。

地物测量及信息记录。我们使用基站式GPS测量该区域,可以对该区域的地形坡度进行高密度的描绘,我们在CASS系统中建立坡度模型,使用全站仪的情况下,最多实现100米的边长,而使用GPS测量的情况下,我们可以基本上实现25米左右的边长,基本上可以做到对地形的全息描述。而对测量区内的两条河流的描绘,我们也可以做到非常的细致。

平时,我们如果使用全站仪测量一个房屋,可能只能测量房屋的三个拐点,因为另外一个拐点需要移站后甚至是多次移站后才能从另外一个方向看到。因为每次移站都可能造成十余厘米到数十厘米的随机误差,而一个房屋的尺度只有几米见方,所以,该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志总第514期2013年第31期-----转载须注名来源多次移站后再对房屋的另外点位做出测量的数据是不可用的。

而使用GPS测量法测量村庄结构时,我们就可以使用GPS对每一栋房屋的每一个拐点进行测量,虽然因为信号穿墙会给测量结果带来一定的误差,但是,这种误差比全站仪测量反复移站带来的误差要小多了。

在本次的丛林测量中,我们可以使用GPS设备追踪一条河流和一条小路,完全不用考虑全站仪视野的问题。这也是GPS测量的优势所在。

或者说,越是复杂的地形,特别是容易造成全站仪视野受阻而反复移站的地形,GPS测量就会体现出他不可比拟的优势。我们要做的,只是走到一个需要测量的点,将GPS终端放到地面或者测量标高上,然后按下测量和记录按钮就可以了。

内业。GPS测量后的内业数据整理工作量,因为GPS测量的数据量远大于实用全站仪等设备测得的数据量,所以,GPS的内业工作量是大于全站仪等设备测量回公司后的内业工作量的。

GPS的内业主要分为三个阶段:

连线作图。在CASS地理信息系统中,连线工作是最基础的工作之一,我们导入到系统中的点位,是一个个的散点,我们需要用CASS系统的点位捕捉功能,将这些散点连成一个平面,赋予一定的属性,这样才可以对这些区域的面积和长度进行精确的汇总和测量。

测量汇总。CASS系统提供了相对完善的面积和长度统计汇总系统,可以提供给我们较为完善的表格资料,这些表格资料虽然提供了较为完善的信息,但是存在一个缺陷,就是这些表格属于DWG矢量表格,没有办法与表格编辑完全兼容,所以需要内业人员手工逐一誊写到表格软件中,才可以被文档编辑软件使用。

形成报告。对于测量结果,我们必须形成专业的测绘工作报告才可以呈交给客户,所以,测绘工作报告的编制,才是内业工作任务量最大的部分。形成一份详细干练的测绘工作报告,是对测绘工作最好的总结。

2、手持式GPS测量流程

对于非正式的测量,我们的往往采用不需要架站的手持式GPS开展工作。大致来说,手持式GPS有以下特点:

无需架站点和回看点。因为手持式GPS的测量精度有限,一般的随机误差在2米左右,我们就没有必要进行架站点和回看点的精确定位。当然,手持式GPS也没有架站的必要,因为手持式GPS本身就没有基站。

与卫片结合。为了提高手持式GPS的测量精度,我们往往会选择在测量区域两侧十余公里的范围外各寻找一个卫片上可以看到的地标点。通过这两个地标点与卫片的吻合,我们基本上就可以确定测量点位于卫片的吻合。我们再对照测量区内的地物,可以对卫片的附着位置再进行一点微调,这就可以保证我们在卫片上直接量取面积了。或者说,手持式GPS测量的并不是地块的形状和面积,只是做为一个坐标点与卫片的吻合,我们经过这一步吻合操作后,就可以在卫片上描图测量卫片上所有的区域和地物。

GPS的广泛应用给我们的测量工作带来了诸多方便,也使得我们的测量工作精度和效率得到大幅度的提高,我们会在日后的工作中,大力推进GPS测量技术,让我们的测绘工作更上一层楼。

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