發布時間:2023-09-27 09:59:08
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇測量土地方法,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:地籍測量 關鍵技術 內外業一體化
中圖分類號:P27 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)08(b)-0028-02
1 地籍測量技術概述
地籍測量成果直接為國土資源科學管理、社會經濟宏觀決策提供基礎依據,對國民經濟影響極為深遠。多年來,我國地籍測量成果不僅為土地利用規劃修編、建設用地審批、耕地及基本農田保護、土地開發整理復墾以及農業產業結構調整等方面提供了第一手基礎資料,促進了國土資源的科學管理,土地數據還成為國家實施土地監管、有效參與國民經濟宏觀調控的基本依據。地籍測量為各級人民政府日常決策和制定社會經濟發展規劃提供了重要的依據,特別是每年的變更調查成果已經成為衡量國民經濟建設和社會發展、有效參與國民經濟宏觀調控、國土資源管理事業發展不可缺少的重要基礎數據。地籍測量中充分發揮了“3S”技術、信息化技術的作用,最后全面獲取了覆蓋全國的土地利用現狀信息。第二次地籍測量的全國性展開,將推動地籍測量技術的發展和成熟,將傳統的地籍測量的技術方法推進了一大步。地籍測量技術方法的多樣性同時為地籍測量方法的選擇存在了一定的條件。如何合理選擇有效的地籍測量技術方法,實現更高效、無偏差的地籍測量就要先了解各種地籍測量技術方法的特性,才能更科學合理地進行地籍測量技術方法的設計,才能更準確、高效地完成地籍測量工作。
2 地籍測量技術比較
地籍測量技術方法從大體上分為兩種:一種是全野外法;另一種是內外業一體化法。而對于外業調查中對于補測地物的處理方法有兩種:(1)簡易補測法;(2)儀器補測法。
2.1 全野外法
全野外法是根據地籍測量內外業兩部分的側重點來劃分的。全野外法是指外業部分的時間和調查時間占整個地籍測量的大部分時間。其主要的作業方法是:先對數字正射影像圖進行校正,數據源的收集,同時對數字正射影像圖進行部分內業解讀,輸出工作底圖,然后外業調查的一種作業方法。其作業流程見圖1。
從上面的作業流程可以看出,內業部分解讀主要是根據數字正射影像圖對行政界線、行政村名矢量化,這種矢量化主要是對照權屬協議書和原土地變更數據庫,不對地類進行預判,內業作業完后沒有內業作業的檢查。
2.2 內外業一體化法
內外業一體化法是現在國內比較先進一種技術方法。內外業一體化法是指內業部分的時間占整個地籍測量的大部分時間。其主要的作業方法是:先對數字正射影像圖進行校正,數據源的收集,同時對數字正射影像圖進行全部內業解讀,進行內業檢查再輸出工作底圖,然后進行外業調查的一種作業方法。其流程見圖2。
內外業一體化方法主要是作用于內業解讀方面,同時輔助于外業調查的的方法充分預判,除了對行政界線和行政村名的矢量化,還包括對各地類和地類范圍的預判以及自然村名,圖斑預編號,和線狀地物的確定等,在進行了內業充分預判后的同時,還對預判結果進行了內業的專業檢查。
從人員的技術要求來看,內外業一體化法明顯要比全野外法的人員技術要求更高,不但要求技術人員對外業調查要點的掌握,同時對內業數據處理軟件也要精通;而全野外法作業人員在和內業作業人員進行交接數據時,容易造成數據丟失,數據質量上得不到保證,作業速度上也遠遠比不上內外業一體化法。可以看出全野外法主要是適用于數字正射影像比較模糊,根據影像特征無法完全判讀,對地類地物判讀比較困難時可采用全野外法,這樣可減少不必要的內業作業時間。
2.3 補測地物方法
(1)簡易補測法:簡易補測法是地物補測的主要的常用方法,它主要是利用幾何原理,采用簡單測量工具對新增地物進行補測。主要有距離交會法、直角坐標法、截線法等,適用于補測地物較小或較規整,而且四周有較多的與影像對應的實地明顯地物點作為控制的地區。(2)儀器補測法:儀器補測法是指利用測量儀器對新增地物進行補測的方法。由于外業調查范圍比較廣,作業環境比較差,而且費用比較高,所以該方法主要用于簡易補測無法完成的情況。儀器補測的方法有平板儀法,全站儀法和GPS補測法。這三種方法主要都是采用補測地物附近特征比較明顯的地物或控制點作為已知點,測量已知地物到補測地物的坐標增量,再插入到工作底圖上。
簡易補測法和儀器補測法各有各的特點,兩者要互相結合,在不同地點采用合適的地物補測的方法。
3 全野外與內外業一體化綜合法
地籍測量技術方法主要是全野外法和內外業一體化法,這兩種方法的區別不僅反映在內外業工作量的多少的不同,而且還反映在對作業成果的檢查上,從作業效率上來說,內外業一體化法要優于全野外法,全野外法是體現在室外作業的工作量較大,而內外業一體化法主要是內業作業時間較多。全野外法采用的是先內業少預判(即只在工作底圖上作業權屬界線與權屬名稱),對于地類的確定、線狀地物和自然村名全采用實地調查的方法,而內外業一體化法先充分內業預判(對地類,線狀地物和自然村名和權屬界線等都矢量化,線狀地物寬度須外業采集),外業作業還可以對內業情況進行檢查和修改,大大的減少了外業的工作量。全野外法的缺點是外業作業工作量太大,外業中除了對線狀地物寬度采集和自然村名等反映在調查底圖上外,還要對地類范圍等的確定;而內外業一體化法只要在室外對室內作業內容的修改少量采集就可。這大大減少了外業的工作量,同時增加了對內業和外業數據的檢查。從上面可以看出,對于內外業一體化的作業方法有三點優點:一是內業的充分預判,減少了外業的工作量;二是內業作業對地類判別,在外業還可以對其范圍,地類,位置等的正確性做一次檢查;三是對于外業調繪情況的反映在內業矢量數據上更為方便,并能對預判數據再做一次檢查和修改。
地籍測量常采用的是全野外法和內外業一體化法綜合法。具體流程圖見圖3。在復雜丘陵、山區,易充分利用并結合兩種方法,即對于影像比較模糊,影像地物陰影比較多、影像現勢性差的區域,采用全野外法,而對于地勢比較平坦,影像清晰的一些區域,采用內外業一體化法,同時采用固定作業人員的方法,即內外業為同一作業員,減少在作業員交接時產生的數據的丟失。
通過野外數據采集及處理的實踐,筆者總結出以下經驗:
(1)內業預判,容易出現內業作業標準不統一,矢量化精度達不到要求,地類范圍不明確或者錯誤的情況發生。對于矢量化數據線型及顏色不一致的情況,處理的方法是統一內業作業標準,加強內業質量檢查;對于地類范圍不明確或者錯誤的情況,有明顯錯誤的,室內立即修改。但對于內業把握不準的,外業調查后再作修改。(2)以正射影像圖作為調查基礎底圖,解譯比較明顯、容易判斷的線狀地物、林地、居民地以及較大的河流、湖泊,無法判斷的地方作好標注,進行全野外調查以及對解譯的地類圖斑進行全野外核實和補充,與權屬調查同時進行,依據影像調繪在工作底圖上。將地物屬性標注在調查底圖或記錄在《地籍測量記錄手簿》上,確保每一地塊的地類、界線、權屬等現狀信息詳細、準確、可靠。(3)外業作業時對于行政村合并情況較多的,但卻與市民政局提供的村合并和村名稱不符,處理方法就是按民政部門提供的資料為準,對于實地行政區界線與權屬文件不符時,應簽寫新的權屬協議。
實踐證明,對于丘陵、山區面積較大的區域地籍測量的作業方法采用該文設計的方案,既先對影像進行分類,能充分在室內預判的影像,先在室內充分判讀,對于影像比較模糊的圖幅,采用部分預判的方法處理,這樣在室內節省了時間,在野外也有減少了工作量,在進行地籍測量時,既提高了效率,又保證了質量。
參考文獻
Abstract:The influence of Gauss projection distortion to several land survey and area calculating methods of land survey are discussed. Calculating discrepancy of land survey brought by these methods is stated with examples.
關鍵詞:平面面積,高斯投影,坐標系
Keywords:flat area;Gauss projection;coordinate system
中圖分類號:P20 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)03-0052-01
0引言
土地面積測量是土地部門經常開展的測量工作,一般采用邊界點法在投影平面上計算地塊坐標封閉區域的面積,采用的投影平面在我國通常為高斯投影面,此方法簡單、實用,但當采用國家統一的坐標基準,在測區投影面高程較高時,在離中央子午線較遠地方會產生較大的長度變形,引起較大的面積計算誤差,因此,在土地測量工作中有必要討論一些其它的土地測量面積的計算方法,以限制高斯投影變形的影響或統一土地面積計量。下面以廣州市為例,分析高斯投影變形對土地面積測量的影響,給出其它實用的幾種土地測量面積計算方法。
1高斯投影對土地面積測量的影響
高斯投影會產生長度變形,由文獻[2]可知因投影面高程引起的長度變形為:
ΔS1=S•Hm/RA(1)
因參考橢球面投影至高斯平面所引起的長度變形為:
ΔS2=S•y2m/R3m(2)
式中,Hm為歸算邊高出投影面的平均高程,RA為歸算邊方向參考橢球法截弧曲率半徑,Rm為參考橢球面平均曲率半徑,S為歸算邊長度,ym為歸算邊橫坐標平均值。其中ΔS1為負值,即投影面高程總是引起歸算邊變短ΔS2為正值,即由橢球面投影至高斯平面總是引起歸算邊變長。為了便于計算,設RA=Rm=R (R取6363km,采用80橢球參數計算的平均曲率半徑)可得高斯投影變形所引起的綜合面積變形比m,為:
ms=(1+-)2(3)
2土地測量面積計算的幾種方法
在地籍、房產和礦區等對精度要求較高的土地面積測量工作中,當所測地塊投影變形超過相應規范要求時,可以根據不同要求用以下幾種方法來計算土地測量的面積:
2.1 計算土地的橢球表面面積
利用文獻[3]所提及的梯形橢球表面面積計算公式:
F=∫∫MNcos(B)dBdL(4)
其中,子午圈曲率半徑M和卯酉圈曲率半徑N的計算式為M=(a為子午圈長半徑,e2為第一偏心率)N=。經進一步推算,可得某一經度和緯度范圍(L1,L2)、(B1,B2)組成梯形的橢球表面面積S梯。為:
S梯=∫B2B1∫L2L1dBdL=•ln()|B2B1(5)
由于測量地塊通常是不規則的,直接采用上述公式計算地塊橢球表面的面積不現實,因此,可在設包圍地塊的梯形橢球面投影至高斯面產生的變形比與地塊投影至高斯面產生的變形比相同的情況下,來求取任意地塊的橢球面面積S橢為:
S橢=S平(6)
式中,S平為地塊在高斯平面投影面面積,S投為包圍地塊經緯度組成的梯形橢球面面積,S為投包圍地塊的梯形在高斯平面上的投影面積。
2.2 采用抵償投影面高程或任意帶高斯投影方法建立臨時以測量地塊為中心的局部高斯投影坐標系。通過選取適當的中央子午線和高程面,使上述(3)式求得的面積變形比ms最小,計算土地測量平面面積。
2.3 直接采用投影變形進行面積改正計算方法。根據高斯投影變形的特點,當地塊形狀為南北狹長,東西跨度較小時,地塊各邊投影變形約相等,此時設地塊面積總體變形比與地塊中心點處面積變形比一致,根據上述公式(3)計算地塊中心處的面積變形比m,則有:
S投=(7)
其中,S投為經投影改正后地塊面積,S平為地塊在原高斯平面上的測量面積。
3計算實例
設在離中央子午線約98km處有一地塊,在西安80坐標系下測量的土地面積為5146246.688平方米,平均高程為21 m。經計算地塊所處位置在國家統一的西安80坐標下長度變形約為12 cm/km。
相對實地平面面積,在國家統一的西安80坐標系下計算該地塊的土地面積增加了1284.416平方米,產生了較大的變形,相對橢球面積產生了6090.975平方米的變形。
4結束語
高斯投影的特性決定了土地測量面積投影到高斯平面上均會產生變形,采用不同的高斯投影坐標系計算的土地面積結果各不相同。在大范圍的土地測量面積計算中,為統一土地面積計量直接計算地塊的橢球表面面積是適合的。對一般的土地測量的面積計算,為取得土地測量面積計算結果與實地平面一致需要采用上述減少投影變形的計算方法,其中方法(3)適宜東西跨度不大的地塊,該計算方法簡單實用,無需經過高斯投影正反算等復雜的計算過程。
參考文獻:
[1]CJJ 8-99.城市測量規范[S].
現狀調查、勘界資料制作等,在現狀圖測繪及土地利用現狀調查中與常規測量進行比較,論述
了其基本要求、內容和特點,針對其特殊性采用和常規測量不同方法;在勘界資料制作過程中,
應用編制的勘測定界測量系統,自動化編輯基本數據,生成各類勘界成果,通過采用這些方法
和技巧,確保了測繪成果正確性。
關鍵詞:土地整理項目; 前期立項測量; 現狀圖測繪; 土地利用現狀調查; 勘界資料制作
中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:
1、引言
土地整理是指在一定區域內,按照土地利用規劃、城市規劃、土地開發整理專項規劃確定的目標和用途,通過采取行政、經濟、法律和工程技術手段,對土地利用現狀進行調查、改造、綜合治理,提高土地利用率和產出率,改善生產、生活條件和生態環境的過程。土地整理測量由于其服務對象是土地整理,屬于一種專題測量,它貫穿于整個土地整理過程,分為前期立項測量、中期施工測量、后期竣工測量,其中前期立項測量尤為重要,它關系到工程項目設計、概(預)算的準確性和科學性,在科學決策、節約投資、規范工程行為等方面有著不可低估的作用,其具體內容包括現狀圖測繪、土地利用現狀調查、勘界資料制作等三大方面。它源于常規測量,又不同于常規測量,下面就其內容和方法不同之處具體闡述。
2、現狀圖測繪
2.1準備工作
(1)收集測區及附近高等級控制成果資料,分析其系統和精度,確定其可利用程度。
(2)到國土管理部門收集土地利用現狀圖、土地利用規劃圖、土地利用分類面積匯總臺賬、項目可研資料、1:10000航測地形圖等資料。
(3)測量技術人員在作業前,應與國土部門、鎮(鄉)、村、組等相關人員一道,到實地進行踏勘,根據項目擬總投資額度和當地的具體情況,將需要整理、新建道路、水渠、山坪塘、水田、坡改梯等內容初步確定下來,以便在測量過程中按不同要求和精度,采用不同的測量方法,為下一步工作提供滿足要求的優質測量成果資料。
(4)收集當地的氣象、水文、地質、民風民俗等資料,以便在測量過程中測量人員入鄉隨俗,不觸犯當地百姓的禁忌,確保測量工作的順利進行。
2.2控制測量
(1)平面控制采用1980年西安坐標系,高程控制采用1985國家高程基準。
(2)在個別較困難地區,無法聯測國家系統,則可以在1:10000航測圖上量取近似系統,但要保證同一個項目區內系統基準相同,采用這一方法要報項目區國土管理部門批準,在測量技術方案中要加以說明。
(3)項目區首級控制:平面采用E級GPS控制以上等級布設,高程采用四等水準以上精度觀測。
(4)作業方法及技術要求和常規測量相同,在此不作詳述。
2.3精度要求
(1)項目區普遍采用1:2000比例尺測繪,規劃的土地整理區提高到1:1000(500);點狀工程,如塘、堰、提灌、新村建設地址提高到1:500,個別特殊要求地方以1:200測繪;線狀工程按帶狀地形圖測繪,測圖比例尺以1:200(500)為宜,也可以測量線狀工程的縱橫斷面圖來代替帶狀地形圖。
(2)測圖等高距:平原1米,山區和丘陵2米;高程注記至分米。
(3)測繪重點是項目區與建設整治有關的區域,與整治建設方案度不緊密的區域可降低測繪要求,如林地不是目前土地整理的重點,則只繪林地地類邊界線,加注林地植被,形成林地圖斑即可。
2.4碎部測繪內容
(1)按1:500(200)比例尺測繪部分
a、渠(含水溝)的位置、長度、寬度按實際測繪并標注,當寬度無法用雙線表示時,則用單線表示,但需在其旁邊注明寬度值,每隔30米應至少測注一個溝渠底的高程,轉彎處必須測注高程,當材料不是土質時,要加注材料名稱,同時調查水流方向,如k為材料,a為寬度,b為底度。
b、道路包括貫穿整個項目區的各等級道路,項目區內的田間道、生產路、支路等,大于或等于1米的道路用雙線表示,小于1米的道路用單線表示,道路中央及相關特征點應測注高程,其周圍20米內的地形地貌應詳測,以滿足設計的需要,標注道路名稱和路面材料。雙線道路邊線和房屋、圍墻等建筑物重合時,用建筑物外邊線代替路邊線,道路和建筑物的接頭處應間隔0.2mm。
c、在經濟發展地區,對于需要整治的居民房,應逐棟測繪,區分樓層,調查房屋所有權人姓名和建成年代,對于居民房旁邊的空閑宅基地應重點測繪其范圍線并標注清楚。
d、水庫、堰塘等要測繪其周圍壩和水涯線,并標高程,調查其名稱,當四周為陡壩時,無法用水涯線表示時,則畫出四周壩子并測注塘底的高程,對于其壩建筑,按實際測繪,壩頂底應詳細測注高程。排水涉及的溝道,需測注堤頂高程、水位、寬度等;水源涉及到的塘、壩、水庫等,需測注蓄水工程的特征水質,如堤項頂高程、溢洪水后、灌溉渠道水位等,各級堤灌站實測繪圖,對于工程的水閘應測注閘頂高程和高度A孔數口和寬度B,用n×A米×B米樣式標注,所有涵洞均應測注洞底高程、高度A和寬度B,用A米×B米表示。
e、電線桿、電塔、地下光纜、輸度電、供排水、天然氣、輸油管等各類管線,按實際位置和走向進行測量,電線不連線,只標注其走向即可。
(2)按1:2000比例尺測繪部分
a、農村居民點只測輪廓、內部標注村名、居民點內與相項目區有關的溝渠、路、橋、水系均應測繪。
b、項目區內墳地、溝渠、空地、菜地、荒草地、雙線田埂等應按實際測繪,不能取舍,梯田坎過寬時,間距小于圖上5mm可舍去,水田、旱地內的人行路及主要田壩必須測繪。田土坎在圖上投影寬度≥1mm時,逐條測繪其長度和寬度,陡坎、斜坡的源頭,從表示的高程開始測繪,等高線不能直穿陡壩、斜坡,要錯位相接,與高程相符。
c、在(1)中未提及的其他地形、地物均按1:2000比例尺精度測繪。
(3)不詳測部分
a、國有建設土地范圍內;
b、經濟欠發達地區不整治的農村居民點,項目區內鎮鄉所在區域;
c、林地;
d、坡度大于25度的區域;
e、項目區外的一般區域,與項目區相連接的溝渠、道路、水系等相關地物應測繪上圖。
3、土地利用現狀調查
土地利用現狀調查主要內容包括:行政界線、權屬界線、地類、地名等。
3.1行政、權屬界線調查
行政界線主要有省、縣(區)、鎮(鄉)、村界、組界,包括插花地和飛地界,權屬界線主要是工礦、機關團體、學校等單位的土地權屬界。
以實測的現狀圖作為工作圖,本權屬單位和相鄰權屬單位的指界人員,共同到現場確定界線,雙方對指定界線無異議后,實測指定界線,并由雙方指界人簽字蓋章確認。
對于項目邊界的主要界址點,均應埋設混凝樁標志,并采用全站儀或GPS RTK測繪界樁坐標和高程。
3.2地類調查
地類就是土地表面的植被類型和用途,地類調查可在現狀地形測繪時一并進行,也可在完成現狀圖后,打印工作底圖再到實地調查,這兩種方法各有優劣,在具體的工作時,一般是將兩方法相結合,即在測現狀地形時,同時調查地類,待現狀圖內外業完成后,打印一份工作圖,到實地進行地類核查和補充完善,同時核對地形和調查地名,地類測至二級,地類成圖最小面積居民點4平方毫米、旱地、林地等其它地類是6平方毫米,對不夠最小上圖面積的零星地類進行合理歸并,不作打點注記。對于無法準確確定、模棱兩可的地類,參照土地利用現狀調查成果資料進行實測。
對于水庫、堰塘的堤壩,面積夠上圖的則單獨標繪,而面積不夠最小上圖面積的并入水面,對于堤壩上有道路的,將道路按實際測繪出來。
4、勘界資料制作
以現狀圖為基礎圖,編制勘測定界圖,土地分類面積統計表,圖斑碎部面積量算表,勘測定界報告等資料(具體流程見圖01),由于這一流程具有一定的規律性,我單位根據流程特點,利用VB語言編制了一套勘測定界測量系統,它由數據編輯和成果提取兩部分組成,數據編輯部分由面積屬性、村組編號、定義圖斑地類、地類檢查、圖斑編號等內容組成,成果提取部分由土地分類面積統計表、圖斑碎部面積量算表,地類號和地類編碼組合體等內容組成。
4.1劃定圖斑
(1)劃定原則:同一圖斑內只能有一種地類;同一圖斑不能跨越行政和權屬界線;圖斑面積不宜過大。
(2)劃定方法:
a、項目區內行政界線、權屬界線、項目邊界直接作為圖斑線;
b、居民點圖斑包括房屋及周圍的竹林盤地和空閑地;
c、圖斑線盡量沿溝、道路等線狀地物劃分;
d、旱地、水田劃分以田土坎和地類界等為界,個別圖斑過大時,應沿地形變化或特征線劃分,并確保圖斑形狀協調一致。
e、斜坡作為圖斑時,直接利用坎上邊線和坎腳線作為圖斑線。
4.2 面積拓普
(1)將圖斑線文件導入MIPGIS軟件中,進行斷線、多余線、重復線等編輯處理,生成封閉的圖斑線和圖斑面積文件。
(2)將(1)生成的文件嵌套入現狀圖,檢查圖斑線的正確性和合理性,對不合理的進行調整,對不正確進行修改后,再將文件分別依次轉入MIPGIS,重復(1)操作。
(1)由4.2生成的圖斑線和圖斑面積文件,分別依次調用勘測定界系統中的面積屬性和村組編號兩個功能程序,生成過渡圖斑圖。
(2)將過渡圖斑圖嵌套入現狀圖,運行定義圖斑地類功能程序,依次定義每一個圖斑的地類。
(3)運行地類檢查功能程序,檢查圖斑地類的正確性,如有錯誤則重復(2)操作。
4.4 提取勘界資料成果
利用勘測定界系統的成果提取部分中的功能程序,計算機就自動生成土地分類面積統計表、圖斑碎部面積量算表、地類號和地類編碼組合體、勘測定界圖。
利用勘測定界測量系統,在整個勘界資料制作過程中,只是在各個程序銜接時才進行人工干涉,其余部分均是計算機根據提供的基礎數據,自動編輯、統計、生成所需勘界資料,從而使整個過程基本實現了自動化,確保了數據的正確性和可靠性。當然,各個單位使用軟件不同,原理和理論依據是相同的,因此即便作業方法和過程不一樣,其成果資料同樣滿足規范要求。
5、結束語
土地整理自2003年開展近十年時間,土地整測量這項專題測量得到了長足的發展,從形式上看它是地形測量和地籍測量的結合,由于它的服務對象、用途和目的不同,說明不是簡單的結合,它有自己的具體內容和特點。各個從事土地整理測量單位根據自身的設備和技術水平,制定了相應的技術方案和作業方法。
參考文獻:
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關鍵詞:復雜地形;土方測量;質量控制
建設用地原始的地形類別較為復雜,有田地、荷塘、山地等等,就以往的測量經驗來看,該類用地對于土方測量的質量有著較高的要求。然而到目前為止,我國依然沒有一個標準科學的土石方量精度的評定標準。因此,如何就復雜地形土石方量進行科學的質量控制顯得尤為重要。
1 前期的準備工作
1.1 選擇合適的測量儀器
當前,較為常用的土方測量儀器包括RTK及全站儀兩種,對于地形條件較為復雜的測區來說,如果存在樹木、河、山等通視情況較差的地區,則采用全站儀進行測量,如果測量工作并不十分緊張,采用這種測量方法往往可以實現測量的需求,但效率相對較低,且會導致測量成本增加;若單獨使用RTK進行測量,雖然能取得很高的效率,但如果存在樹木的話,則會對GPS的信號產生影響。[1]因此,對于復雜地形土方測量工作,如何聯合使用RTK與全站儀,則往往能取得良好的效果。在衛星信號良好的地區采用RTK對數據進行采集,可以大大提升測量工作的效率;而在信號較差的地區使用全站儀進行數據采集,則能夠有效彌補了RTK的缺陷,從而能夠更加真實可靠地對所有地形點的數據資料進行采集。
1.2 科學驗證控制點
通常來說,城鎮測量控制點一般都是甲方從當地測繪部門購買或進行實測引點,最為安全可靠的是要求有三個控制點。[2]在土方測量工作開展之前,必須校驗甲方的控制點,主要對控制點的高程誤差及平面誤差進行校驗,防止因控制點錯誤造成測量報廢。
1.3 計算方法的確定
在土方測量工作中,常用的計算方法包括三角網、方格網法、斷面網法,依據地形條件的不同選擇的計算方法也是不相同的。通常來說,帶狀的地形選擇的計算方法都是斷面法,平坦的地形選擇的計算方法都為三角網、方格網等方法,復雜地形則傾向于選擇三角網法進行計算。但總的來說,對于復雜地形進行土方測量的時候,最為科學的方法就是選擇三角網法進行計算。如果工程的性質是較為不規則的地貌,如高爾夫球場等等,則可以選擇三角網法中國的兩期土方進行計算。
2 采集外業數據的方法
土方測量外業數據的采集基本上和地形圖測量保持著一致的狀態,都是根據甲方要求情況選擇方格網對方格網點及地形離散點的三維坐標相關數據進行采集,在對復雜地形土方測量來說,進行外業工作時應當充分注意以下幾點。
2.1 要求儀器內高與桿高保持統一
在進行RTK測量的過程中,可以固定住移動站的桿高,但當錯誤發生后可以在后期處理數據的過程中給予改正。然而在全站儀測量的整個過程中,因透視的原因,使得棱鏡桿一直是處于變化的狀態之中,此時就要求跑尺員與觀測員需要進行有效的交流,從而保證棱鏡高和儀器內高的輸入保持統一,不但就會造成測量的點位高程有失偏頗,最終導致土方量的計算結果發生錯誤。[3]
2.2 要求采集的數據點合理而清晰
對于復雜的地形條件采用三角網法是最為合適的方法,因而在進行數據點采集的時候應當充分考慮到地形的特征點,例如當陡坎地形的坎下高程點、勘上高程點密度不相匹配的時候,或者坎下或坎上出現漏測的時候,則就會導致三角網構網缺乏合理性,導致網形失真,最終造成計算結果的錯誤。[4]因此,跑尺人員在采點時應當盡可能做到調理清晰,以便于業內清晰成圖。多數的測量工作者都認為土方測量工作的主要目的就是提供科學準確的挖方量及填方量等資料,而外業僅僅需要對所有特征點進行記錄便可。但這樣一來,就可能導致發生漏點等問題,并且對內部計算機檢查產生不利影響,以及最終影響到判斷點的點位高程。
4 業內數據處理的相關方法
4.1 圖面查詢
要想對整個測區采集到的高程點進行查看,以便于對整個高程點的遺漏與重復情況進行檢查,從而實現錯誤高程點的刪除與改進。如果是比較大的測區,往往是若干組工作人員進行共同測量,這就可能會導致發生測量結合區域的遺漏或重復的現象。由于儀器內高與棱鏡高并不保持一致,所以可能導致錯誤高程值的出現。因儀器或信號的問題,或者受到外界因素等的干擾后,就會發生一些偶然的“飛點”現象,這些問的存在都會導致測區高程結果有所偏差。[5]因此,最為直接有效的方法就是進行等高線生成,一旦測區點高程發生異常情況時,就會在等高線圖上明顯體現出來,見圖1。當等高線圈較為密集時,則說明該地區出現了地形的突變現象,所以采用測區地形就能夠科學判斷出該地的高程是否存在問題。
4.2 采用不同的計算機軟件進行核對與計算
對于建筑工程來說,土方測量意義重大,不僅牽涉到規劃設計方面的內容,更加關系到工程量計算等問題,從而對二者之間的利益產生直接的影響。因此,在計算的過程中應當應用計算的最終結果在使用多種軟件方法的基礎上進行檢驗。筆者認為,采用南方CASS軟件中的三角網法,能夠將計算出來的復雜地形的土方測量誤差較小,甲乙雙方均能夠接受
結語:
在土方測量工作開開展過程中,從前期的準備工作到后期的數據處理,任何一個環節出現錯誤,都可能造成突發土方計算結果發生差異。但只要嚴格依據測量錯做的相關準則要求就行,并且要保證采集的數據更加合理,選擇使用的計算方法更加合適,最終為測量成果質量奠定重要保障。
參考文獻:
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[2]陳黎陽.土方測量計算方法比較研究[J].現代測繪,2010,05:36-38.
[3]劉富民.土地整治中土方量測量及計算方法比較研究[J].科技信息,2012,03:67-69.
關鍵詞:地形圖測量;全站儀;數字化測量;GPS-RTK;精度
中圖分類號: P216 文獻標識碼: A
一、地形圖測量工作的特點
地形圖測量指的是測繪地形圖的作業,即對地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程進行測定,并按一定比例縮小,用符號和注記繪制成地形圖的工作。地形圖的測繪基本上采用航空攝影測量方法,利用航空像片主要在室內測圖。但面積較小的或者工程建設需要的地形圖,采用平板儀測量方法,在野外進行測圖。地形圖的測量一般在空曠城郊、偏遠的農村、山區人口密度低的環境
中。
二、地形圖測量的技術要求和常用的測量方法
(一)地形圖測量的技術要求
1、地形圖測圖的比例尺,根據工程的設計階段、規模大小和運營管理需要選用。1:5000 用于可行性研究、總體規劃、廠址選擇、初步設計等;1:2000 用于可行性研究、初步設計、礦石總圖管理、地質災害監測評估等的基礎性工作,城鎮詳細規劃等;1:000、1:500 用于初步設計、施工圖設計;城鎮、工況總圖管理;竣工驗收等。
2、地形圖的類別劃分和地形圖基本等高距的確定,應分別根據地面傾角(α)的大小,確定地形類別。平坦地 α<3°;丘陵地 3°≤α<10°;山地 10°≤α<25°;高山 α≥25°。
3、地形測圖,可采用全站儀測圖、GPS- RTK測圖和平板測圖等方法,也可采用各種方法的聯合作業模式或其他作業模式。數字地形測量軟件的選用應該適合工程測量作業特點;滿足規范的精度要求、功能齊全、符號規范;操作簡便、界面友好;采用常用的數據、圖形輸出格式。對軟件特有的線型、漢字、符號,應提供相應的庫文件;具有用戶開發功能;具有網絡共享功能。
4、地形圖應經過內業檢查、實地的全面對照及實測檢查。實測檢查量不應少于測圖工作量的10%,檢查的統計結果,應滿足規范的規定。
5、圖根平面控制和高程控制測量,可同時進行,也可分別實測。圖根點相對于鄰近等級控制點的點中誤差不應大于圖上 0.1mm,高程中誤差不應大于基本等高距的1/10。對于較小測區,圖根控制可作為首級控制。圖根點點位標志宜采用(鐵)樁,當圖根點作為首級控制或等級點稀少時,應埋設適當數量的標石。
6、地形圖實測前應進行實地踏勘,確定測量范圍,并制定實測方案才可進行實地測量。測繪完成后,應對地形圖的內容進行檢查并打印圖件到實地進行現場核對,發現問題應及時補測、修改。
(二)常用的地形圖測量方法
1、全站儀測量技術
(1)全站儀測量的優點
①利用全站儀進行地形圖測量可以將地形測量和控制測量同時進行;
②在進行工程施工放樣時運用全站儀測量技術可把設計圖紙中相關點位快速的測設到地面上;
③可以實現對地質災害、建筑物變形等的實時監測;
④運用控制測量時,全站儀具有后方交會、前方交會、導線測量等功能,可以實現高精度的測量,且使用儀器操作簡單,可以有效的提升測量作業速度;
⑤只需要在一個測站就可以完成全部的測量內容,并可以存儲和傳輸測量數據;
⑥全站儀可以通過傳輸設備實現與繪圖儀、計算機的連接,從而建立一體式的測繪系統,極大的提升了地形圖測繪的工作效率和測繪質量。這樣就可以減少地形圖測繪時間,為工程建設提供時間上的保障。
(2)全站儀測量的技術過程
全站儀測量技術進行地形圖測量時主要過程是數據采集即獲取地形圖測量所需的數據信息、數據處理、圖形編輯以及圖形輸出等。
①建立地形圖測繪的平面控制坐標系
首先要建立地形圖測繪的平面控制坐標系,在測量區域范圍內選擇一個可以觀察到測區內絕大部分測點、視線開闊的點作為全站儀的站點,設置好測量標記,將全站儀等測量設備按照測量要求放好,開啟測圖精靈即可進行數據的采集。
②測量數據采集
在數據采集過程中應根據測量現場的環境特點及測量的實際情況確定進行幾個點的數據采集,測量的關鍵是合理的確定采集站點的位置和具體的采集數目,并把數據測量采集的誤差降到最低。在數據采集過程中應注意棱鏡的高度及變化;要做到及時的溝通,以免因溝通不良而出現測量差錯;在測量設點時要進行編號,使所采集的數據與測點編號相統一,嚴禁弄混現象的發生。
③處理數據,繪制地形圖
做好測量數據的采集工作后應及時進行采集數據的處理,據據已建立的地形圖測量測點的坐標,參照測圖要求進行地形圖的繪制,而后完成制圖,并參照實地測量時所繪制的草圖進行地形圖的繪制,將各個測點用標準符號相連,在完成地物繪制后,結合測區實際的地形情況進行等高線的繪制,以對其進行修補。
2、數字化測量技術
數字化地形圖測量技術系統主要由基準站、流動站以及數據鏈共同組成。
(1)數字化測量技術的優點
①運用數字化地形圖測量技術可以使測量結果和動態實時的顯示出來,將整個測量過程透明、直觀的反映出來;
②可以任意查看坐標的定位精度,解決了其他地形圖測繪技術不能快速成圖、實時動態放樣的問題;
③運用數字化地形圖測量技術可以有效的減少外業作業時間;
④另外還具備不受作業時間的限制,且操作簡便、自動化水平非常的高,可以大幅度減少測量人員的工作量,已達到了智能化的標準。
⑤運用數字化地形圖測量技術可以有效減少測圖所需的控制點數,改變了傳統的測量方式。只需一個人采集點位坐標數據,將所采集到的數據傳到數字化軟件中,就可以生成各種比例尺的地形圖。因此數字化地形圖測量技術有效的減少了勞動量并大幅度的提高了測圖效率。
(2)數字化測量技術的工作流程
采用數字化地形圖測量技術進行測量作業的流程為:測量前應做好測量所需相關資料的收集,包括測區內已知的高等級控制點的收集。做好準備工作后實施數字化地形圖測量工作,采集外業數據、整理內業數據,最后進行地形圖的精度分析。在地形圖測量中應用數字化測量技術測圖的結果不會受到人為因素的影響,因而出現測量誤差的概率就比較小。數字化的技術還可以對坐標、距離、面積、方位等進行自動提取,因而數字化地形圖的繪制的精準度極高。數字化地形圖也就更加規范、更加精確、更加美觀。
3、GPS-RTK測量技術
(1)RTK技術的原理
GPS一RTK技術系統主要由基準站!流動站和數據鏈三個部分組成。其作業方式為:基準站接收機架設在已知或未知坐標的參考點上,連續接收所有可視GPS衛星信號,基準站將測站點坐標、偽距觀測值、載波相位觀測值、衛星跟蹤狀態和接收機工作狀態等通過無線數據鏈發送給流動站,流動站先進行初始化,完成整周未知數的搜索求解后,進入動態作業。流動站在接收來自基準站的數據時,同步觀測采集GPS衛星載波相位數據,通過系統內差分處理求解載波相位整周模糊度,根據基準站和流動站的相關性,得出流動站的平面坐標x,y和高程h。
(2)應用RTK技術測量需要注意的問題
①基準站的設置
設置RTK基準站時需要注意以下幾個問題:
首先要是對基準站周圍的環境的選擇,GPS接受到的衛星信號是經過20000KRA的空間傳播,且有電離層、對流層、反射、大氣折射等干擾,GPS接收到的衛星信號已經很相當微弱了,一般只有50一180DB。GPS電臺運用的是功率小、頻率超高的電磁波,發射的電磁波頻率一般在450一470MHz之間,其波長較短,電磁波的傳輸距離與地球的曲率半徑、天線高、以及大氣折射有關。為了將多路徑效應的影響降到最低,在基準站的周圍應沒有明顯的大區域的信號反射物(如高山及大型建筑、大面積水域等):依上述的要求選擇基準站第一是要避開高層建筑物,第二發射電臺有一定的高度。
②接收機參數的設置
在運用GPS一RTK技術時,不僅要求移動站接收機和基準站接收機有相同的衛截止高度角和波特率,而且還要考慮到流動接收機觀測時間的長短和接收機
內存的大小,這需要把采樣率設置為適當的數值。如果接收機的內存在16M以上,可以將采樣率設置為15,將流動接收機觀的測時間設為為0.15,這是電子手簿所能設置的最小值,此時,GPS接收機接受的約7H以上的觀測數據。
③野外作業與常規儀器配合使用
在流動站接收到的衛星信號很差并且可以觀測到的衛星數少于5顆的地段,常常需要配合全站儀采集碎部點,RTK與常規儀器聯合作業模式,可以達到優勢互補,提高測圖效率的目的。
參考文獻
[1]高幫勝.淺談房地產測繪的質量管理[J].黑龍江科技信息,2008.18.