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2.1水下地形測量技術的測量設備選擇

（1）水下地形測量中測深儀的選擇：傳統的測深儀器與工具主要包括測深錘、測深桿和回聲探測儀等，而現階段這些設備通常被當作輔助工具來進行選用。現階段的水深測量工作都是通過回聲探測儀來完成的，測深儀的機型主要分為雙頻測深儀和單頻測深儀兩種，其中單頻測深儀能夠滿足普通的深度測量需要，但一旦碰到需要進行土方計算的測量就顯得比較困難，所以通常需要兩個測深儀的配合使用才能更好的進行水深的測量工作。（2）水下地形測量中GPS的選擇：在水下地形的測量設備中，GPS主要用于完成水上的導航與定位工作，這就要求我們必須依照測圖比例尺來進行GPS的機型選擇工作，同時要對測距精度和定位精度等進行充分考慮，結合實際選用的應用系統和探測儀，來進一步提高所采用的技術線路的可操作性。（3）水下地形測量中測深船的選擇：在波浪等的影響下，使得測深船容易形成前后與上下波動，導致架設在船體上的GPS天線也會受到一定的波動影響，從而進一步影響到垂直方向的測量結果。專業的測量船對于各個方位的波動情況都能夠進行準確的儀器測定，如果測深船體積過大，雖然能夠確保船體的穩定性，卻影響到其靈活性，不能有效的進行淺水區的水深測量工作，因此，測量人員必須依據作業環境的實際情況，來對測深船進行有針對性的船型選擇[3]。

2.2水下地形測量技術的測量線路選擇

所有的測量工作都需要在技術確定之前，充分的結合客戶需要以及測區的實際特點來進行測量線路的合理規劃，進行水下地形的測量工作也不例外。在對大型的河道進行水下地形的測量工作時，受到水域面積與水域特征的影響，提高了測量工作的難度，加大了測量工程的安全隱患，這就需要測量人員對測量點進行充分的調查了解，來確定出一條更加合理的測量路線，從而保障測量工作能夠順利開展。

2.3水下地形測量技術的測量軟件選擇

現階段，一般的水下地形測量儀器都有與之配套的后處理軟件系統，而依據測量儀的探頭數量，我們又可以把測量系統劃分為單波束測探系統和多波束測探系統這兩種主要形式。多波束測量具有明顯的測探速度更快，測探點更多，且測探覆蓋范圍更廣泛等特點，有效的運用了旋轉定向技術，提高了系統的測量效率與測量精度，降低了數據的處理時間，能夠更好的保證測量的成圖質量。

2.4水下地形測量技術的測量方式選擇

我們常見的水下地形測量方式主要是踏勘測區，即運用先前掌握的數據資料來進行控制點的布設，在進行控制測量的計算之后，有效的利用全站儀岸上的觀測，將測深數據整合成一份完整的操作報告，最后將數據輸出到編輯軟件中進行合理的修改，從而得到一副符合1：10000國際分幅的水下地形圖。

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本課題擬從數字化地形測量工作入手，總結并探討測量工作的基本內容和方法，以提高測量工作的效率和水平。

2.課題研究（設計）的內容（論文基本框架）：

題目：數字化測圖及提高工效的方法與途徑

摘要

關鍵詞

1數字化測圖概述

2數字化測圖與傳統平板測圖相比的優勢

3數字化測圖的基本方法

3.1控制測量

3.2碎部測量

4如何提高數字化測圖的工作效率

4.1外業工作中應注意的問題

4.2內業工作中應注意的問題

5地形測量的精度討論

結語

3.課題研究（設計）的主要研究方法、技術路線：

（1）資料收集

（2）編寫技術方案

（3）實地測量體會

（4）理論與實際相結合

4.完成課題研究（設計）的條件和進度、具體安排及預期結果等：

（1）完成論文的條件：實習單位的工作性質與本論文的內容有直接的相關性，有相關的各種地形測量規范；實習的內容與論文有直接的相關性，通過實習能熟知數字化地形測量中各種測量及內業的處理過程.

（2）進度：20**年底前主要收集資料和學習相關規范、專著等，20**年2月底前完成選題和撰寫提綱，3月份完成第一稿，4月份完成第二稿，5月份返校前基本完稿，返校后再修改。

（3）安排：先復習相關教材，如測量學、地籍與房產測量、控制測量、工程測量；熟悉數字地形測量基本原理與測量方法，同時收集數字地形測量的技術標準，并掌握其測量的注意要點.

（4）預期結果：根據本開題報告及測量技術設計要求、測量技術規范，以及實地測量情況，撰寫論文。爭取論文的成績達到良好以上。

5.主要參考文獻：

1、GB/T18315-2001,數字地形圖系列和基本要求[S]

2、《1：500、1：1000、1：2000地形圖圖式》GB/T7929-1995》CJJ73-97

3、《測量學》，顧孝烈、鮑峰、程效軍主編同濟大學出版社，1999

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Key words: RTK; GPS-RTK measurement; tidal measurement

中圖分類號：P228.4文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

1引言

隨著測量技術的發展、新的測量裝備的使用，海道測量精度越來越高，從而對測量基準面精度的要求也越來越高。

NBCORS網絡RTK技術出現以后， “GPS接收機+測深儀”技術得到進一步發展。確定測量船只的瞬時姿態并對測深值進行姿態改正是現代水下地形測量的工作。在寧波市某區域進行海洋1:10000水下地形測繪項目中，我們采用GPS-RTK無驗潮和驗潮兩種方式的測量工作。本論文從實踐上研究分析通過GPS-RTK無驗潮和驗潮測量得出的成果間的差異，并以工程實例的實測數據為例驗證理論分析成果。

2GPS-RTK無驗潮測量誤差

NBCORS VRS技術是應用網絡內所有GPS基準站的數據，生成整個網絡區域內的動態模型，為整個網絡覆蓋范圍內的用戶提供差分數據，同時，對于網絡覆蓋外的一定區域，也能提供同樣精度的差分改更信息。

NBCORS高程為大地高系統，通過區域似大地水準面精化轉換為正常高。

2.1GPS-RTK測量數據分析：

圖1

圖2

圖1由可以看出，大部分時間RTK的高程數據比較穩定，這是由于當時的海平面比較穩定，沒有大的波浪，因此高程數據比較平穩。但是在圖2中[1]時段高程數據發生了異常突變，可能是GPS-RTK信號不穩定的原因，就需要人為去干預處理，修改出正確數據。

GPS-RTK需解決換能器桿安裝偏差及船體傾斜的影響，RTK自身誤差影響，高程異常等綜合因素，測深延遲效應。只有有效控制每一項影響精度的因素，最終的成果質量才能得到保障。

3測深數據處理

在測量項目中，我們做了如下誤差該正，已減小誤差。

聲速改正：

船舶動態吃水改正：測深儀型號：HY1601

船舶靜態吃水改正：

水深測量誤差：時間測定誤差，測深儀波束角。

水面高程傳遞誤差：深度基準面的確定誤差，驗潮站水尺零點的測定誤差。

船舶姿態變化引起測深誤差

船舶橫向搖擺帶來的測深誤差，船舶縱向搖擺帶來的測深誤差，船舶動吃水產生的測深誤差。

4GPS-RTK無驗潮與驗潮精度數據分析

在此次水下地形測量過程中，我公司采用NBCORS直接記錄測深點的三維坐標，高程轉換采用NBCORS中心的坐標轉換軟件進行，因為數據量大，NBCORS中心只能對測點數據少于100個的文件進行轉換，因此我公司選擇了部分水域測量數據進行無驗潮數據處理，數據處理時沒有進行消浪處理，對測深數據進行了聲速改正，其同名點比對結果如下：

GPS-RTK驗潮與人工驗潮測點比對表

單位：m

驗潮與無驗潮測點比對統計表

經檢測13514點，其差值≤0.4m為13301點，占總比對點98.4％

從比較的結果來看，在本試驗區采用NBCORS以無驗潮方式進行水下地形測量是可行的，精度能夠滿足有關規范要求。

實際應用經驗比較:

優點：

1、進行全天候作業，不受晝夜影響，提高作業效率，

2、有效的消除了動吃水以及波浪上下等因素影響，

3、避免了由于潮位觀測帶來的水位改正誤差。可得到即時水位。

4、無需人工或自動驗潮儀驗潮，節約成本。

缺點：RTK高程測量的綜合誤差。測深

儀器自身精度及換能器安裝導致的誤差。無法進行深度基準面的推算。作業受距離和區域的限制。

5總結

利用無驗潮技術進行水深測量，使得水深測量這項工程變得簡單、方便、快捷、輕松、高效，極大的提高了生產效率，是一種先進的測量技術，值得在海島礁測量技術中大陸推廣應用。

參考文獻：

[1]《海道測量規范》GB 12327-98；

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引言

GPS和RTK技術都是新時代下科技創新和發展的高端技術產品，隨著物探工程行業的不斷發展和改革，在很多物探行業中，為了更好的節約物探工程的造價以及成本，很多的物探工程的首先都把目光投在了物探工程測量中。科學技術水平的提高，直接促進了工業工程儀器使用的發展。全球定位系統（GPS），最初應用于陸海空領域的導航和定位測量，并未普及到大地測量及工程測量應用領域。隨著全球定位系統（GPS）技術的發展與完善，其應用已廣泛推廣到測量的各個領域，作為測量定位新技術，特別是GPS實時動態差分RTK技術的迅速發展和完善在常規測量領域里越來越得到廣泛的應用。

1、RTK技術和全站儀測量的原理

1.1、工作原理

GPSRTK測量系統，是集計算機技術、數字通訊技術、無線電技術和GPS為一體的組合系統。動態RTK定位技術室以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS技術。用RTK技術定位時，將一臺接收機安置在基準站上固定不動，另一臺或者多臺接收機安置在運動的載體（稱為流動站或者移動站）上，兩站（一般不超過5km）的接收機同步觀測相同的衛星，通過數據鏈將基準站的相位觀測數據及坐標信息實時傳送給流動站，流動站將接收到得基準站數據同自采集的相位觀測數據進行實時差分處理從而獲得流動站的實時厘米級三維坐標。而全站儀是一門常規成熟的測量技術。通過在已知點架設儀器，內部光電測角系統和光電測距系統使用相同的光學望遠鏡。照準一次，即可或者測量點的角度和距離，通過內部微處理器實時處理以獲得測量點三維坐標值。

1.2、項目坐標系統轉換

眾所周知，RTK測量是基于WGS-84右手地心坐標系統，觀測解算成果均屬于WGS-84系統。然而北京采用的是本地坐標系統，因此在測量開始之前，必須將項目參數設置好，以達到測量成果符合北京地方坐標系。常用的坐標系轉換方法主要有三參數平面直角坐標系轉換法和七參數空間直角坐標系轉換法。由于一般采用三參數即可滿足區域測量要求，本次測量中采用的是三參數基準轉換。在測量前設置北京地方坐標系所用的橢球參數，投影類型，中央子午線，項目高度，基準點坐標，基準轉換參數等，建立二者的轉換關系。

2、RTK配合全站儀測繪技術在地形測量中的應用

2.1、GPS-RTK技術在地形測量中的重要性

通過以上的介紹，我們在一定程度上了解了GPS-RTK技術，所以要想強化其實際運用，就應該基本了解其應用于地形測量中，這樣才可以進一步提高地形測量的實際效果。

2.1.1、降低了測量的成本

由于信息科技的廣泛運用，地形測量中的測量成本，尤其是人類成本大幅度下降。之前的大部分測量數據需要大量工作人員全天不間斷的計算，而當今運用計算機能夠精確迅速的整理數據，利用相應的圖形編輯軟件即可完成測量圖像的處理;運用遙感技術可以遠程探尋和辨識項目的實際情形。這樣可以減少人力支出，地形測量工作人員能夠節省時間以分析工程的整體數據，進一步得到正確的策劃方案。

2.1.2、提高了測量的準確性地形測量要求極高的數據精準度，一旦數據不精確和完整，會影響到整個項目的技術施工和質量，信息科技尤其是GPS、遙感、圖形處理等技術在其中的廣泛使用，極大提升了測量精確度，測量數據是全體項目的根基，其精準度的提升可以確保項目的質量，并進一步帶來經濟效益的提升。

2.1.3、促進科學技術和社會發展

人類通過持續的努力和探索發現了GPS-RTK技術的進展，并且GPS-RTK運用于地形測量由推動了信息科技的進步，科學家經過一直以來的探索和鉆研，在測繪硬件的基礎上繼續改進，提升測繪的精準度。同時革新相應的軟件，優化效率。全新的測量觀點和方法的使用，提升了測量技術的水平。所以信息科技和地形測量相互促進，推動了人類社會的持續性進步。隨著GPS定位精度的提高、硬件性能的改善,GPS得到越來越廣泛的應用。同時,全站儀也因其數據采集自動化程度高、大大釋放勞動力等優勢,成為勘測、設計、施工和管理不可或缺的測量工具。但隨著工程質量要求的不斷提高,測量用戶已不再局限于只使用GPS或全站儀中的一種,在實際測量工作中,同樣一個工程中GPS的測量成果常為全站儀所用,全站儀測量值又常作為檢校GPS作業的依據。用GPS完成控制比用常規儀器要快得多。它不要站間通視,也無需龐大的作業隊伍,精度高、作業快、費用省、應用靈活。一些先進的接收機和天線技術把外業觀測時間壓縮到最短的同時,仍能獲得最優的數據,在靈敏度、可靠性、抗干擾能力方面都有優異的表現。

2.2、碎部測量

碎部測量采用RTK與全站儀聯合測圖法，對空曠地區，RTK接受信號良好，可采用RTK測量，而對于密林區，房角、陡坎等地區，RTK信號受到電磁波干擾以及高達建筑物的遮擋屏蔽，使得RTK測量無法進行時，應采用全站儀測量。下面著重說明全站儀在碎部測量中的使用及注意事項。

2.2.1、全站儀的檢驗與校正

主要應檢驗與校正如下幾個方面：a.照準部水準管軸垂直于豎軸的檢驗與校正；b.圓水準軸平行于儀器旋轉軸的檢驗與校正；c.十字絲豎絲垂直于橫軸的檢驗與校正；d.視準軸垂直于橫軸的檢驗與校正；e.橫軸垂直于豎軸的檢驗與校正；f.豎盤指標差的檢驗與校正；g.光學對中器的檢驗與校正。由于具體的檢驗與校正方法比較繁復，這里就不一一贅述了。

安置儀器，在控制點或圖根點上，架設全站儀，并對中整平，測量儀器高，儀器對中誤差需小于5mm，儀器高度的量取要精確到1mm。

創建文件，輸入測站點坐標，儀器高，后視點坐標以及棱鏡高，并瞄準后視點，進行儀器定向。

進入碎部測繪狀態，精確瞄準豎立在測點上的棱鏡，按“回車”鍵，全站儀即測得棱鏡所處位置的三維坐標，并將數據自動存儲到已建立的文件中。移動棱鏡到下一個待測點上，繼續測量，直到測完全部待測點。

在采集碎部點時，應注意以下兩點：由于是大比例尺測圖，采點要相對密集，以便更詳盡的反映出地形地貌的變化；對規則建筑物的測量，應利用RTK或全站儀定出方向線和起點，用鋼尺測量其邊長，這樣雖增加了工作強度，但絕對精度可達到毫米級。

2.3、作業時應該注意的若干問題

2.3.1、基準站應該架設在地勢高且開闊的已知點上，有利于基準站衛星信號的接收和電臺數據鏈的發射。

2.3.2、電臺天線應該盡量高，電臺頻率處于高增益狀態，以增大作業的距離。

2.3.3、RTK無法進行平差檢核，在外業工作中，應加強對成果的檢驗。在測量開始前，可以采用與已知點成果進行比對檢驗。

2.3.4、在樹林遮擋比較嚴重，居民區，可以采用加長流動站天線桿的方法解決衛星信號和無線電信號的問題。1）在接收條件不利地區。應該進行多次初始化測量同一點，以進行檢驗。2）要額外配備各種儀器的電池，以確保電源電量充足。

3、結語

RTK聯合全站儀測量極大地提高了工作效率和成果精度，對地形的細微變化描繪的更加詳細和準確。同時需要的測量人員較少、作業時間短、工作效率高，而且測量成果都是獨立觀測值，不會像常規測量那樣造成誤差積累。

參考文獻

[1]張久祥,唐巖,萬梅芳.GPS-RTK配合全站儀在地形測量中的應用[A]..2009全國非金屬礦產資源與勘察技術交流會論文專輯[C].:,2009:2.

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1、開挖設計圖CAD三維立體模型繪制

CAD三維建模非一言兩語可介紹清楚，本文不作詳細介紹，詳細方法可參考相關CAD教材。本正挖工程設計圖三維立體模型西南等軸側視圖如圖1-a：設計圖模型所示。

繪制開挖設計圖模型需注意以下事項：

（1）按設計圖同比例、同坐標繪制。

（2）從二維圖形生成三維立體模型，必須是閉合多線段；不閉合則生成的是曲面。

（3）注意對象捕捉準確，否則三維立體模型布爾運算會出現BUG。

常用的CAD三維制圖命令有：拉伸（extrude）、并集（extrude）、交集（intersect）、差集（subtract）、干涉（interfere）、剖切（slice）、自定義坐標系統（UCS）、放樣（loft）、掃掠（sweep）等。

2、數字地形模型DTM的生成

2.1原始地形測量

為了保證精度，地形測量應盡可能密集，根據經驗，一般情況下10m一個點能夠達到5%的誤差。

2.2 地形測量坐標通過南方CASS軟件“展高程點”錄入。

2.3使用“由數據文件建立DTM”工具，將高程點生成DTM模型

2.4使用“增加三角形”工具，根據實際地形修改DTM模型。修剪DTM三角形時注意捕捉準確，自動生成的三角形角點可能不在高程點圓心上，建議使用“捕捉到交點（int）”，保證角點統一，以免產生微小誤差，最終導致布爾運算出BUG。

3、DTM拉伸成三維立體模型

3.1 設置拉伸路徑

因為DTM的三角形不在同一平面上，因此必須通過設置路徑拉伸，否則各個三角形垂直于該三角形拉伸。路徑設置須保證路徑相比于所有三角形，路徑大部分在拉伸方向，否則三角形會反向拉伸。本工程高程在2m～130m之間，原始地形DTM三角網往下拉伸路徑為直線（0，0，0、0，0，-200）。

3.2 使用“拉伸（extrude）”工具將DTM三角形拉伸成三維立體模型（此時為離散的豎直三棱柱）。

3.2 使用“并集（extrude）”工具將離散的三棱柱合并成一個三維立體模型。最終形成的三維立體模型如圖1-b：原始地形下拉模型所示。（此時若不能合并，原因即為三角形角點捕捉細微誤差。）

4、生成正挖總量三維立體模型

將設計圖模型（圖1-a）和原始地形下拉模型（圖1-b）求交集（intersect），得出正挖總量三維立體模型，如圖1-c：總量模型所示。

該三維立體模型的體積，即為該工程土石方總量，通過查詢工具可查。

該模型可以通過剖切工具或布爾運算工具隨意拆分、重組、布爾運算。如圖1-d：總量模型分層剖切，將該模型按邊坡臺階剖切成10層，各層皆可查詢體積或再次剖切，使施工現場規劃非常便利。

5、進度量計算

5.1本期開挖區域地形測量，并通過CASS軟件錄入數據。

5.2 本期地形測量高程點生成DTM三角網，并向上拉伸、合并。如圖2-b：本期收方上拉模型所示。

5.3 使用上期剩余量模型（第一次使用總量模型，如圖2-a：上期剩余量模型所示）與本期收方上拉模型（圖2-b）進行干涉，即得出本期開挖量，如圖2-c：本期挖方量模型所示。

5.4 使用上期剩余量模型（圖2-a）減本期收方上拉模型（圖2-b），即得出本期剩余量（如圖2-d：本期剩余量模型所示），該剩余量模型用于下期進度量計算。

6、計算誤差

根據計算過程可知，CAD三維建模法是DTM法的衍生，其誤差與DTM相同。相比于其它計算方法，其結果最接近于真值。

7、CAD三維建模法的優勢、劣勢

7.1優勢

1）計算過程、結果直觀，若計算錯誤，比對模型和施工現場狀況可輕易識別。

2）計算進度量簡易，不必整理編制上期地形，且不會重算漏算。

3）可拆分、重組或進行布爾運算，特別適用于基坑復雜和各單位工程設計圖開挖部位存在交叉時的土石方計算，不會出現重算、漏算。

7.2劣勢

1）CAD三維建模學習難度比較大，且需要較高的立體幾何功底。

2）由于軟件原因，建模時捕點誤差容易導致三維立體模型布爾運算出現BUG，計算不能進行。（一般高版本的CAD軟件出現BUG的幾率更小一些，這有待軟件開發商改進。）

8、結語

雖然CAD三維建模法由于軟件缺陷存在一些劣勢，但相比于南方CASS的傳統計算方法更加高效、可靠，更優于古老的手算。此方法值得作為一種新方法推廣。軟件開發商也可針對該方法修復軟件缺陷并設計更方便的自動化功能。

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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

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對于當前的RTK技術而言，隨著基線的不斷延長，各種誤差對相關性能造成一定的削弱，特別是距離方面的相關誤差不可避免和消除，著就致使所收集和獲取的數據信息缺失準確性，因此，常規的RTK技術只是適用于10km～15km的距離范疇之內。為了實現對常規技術弱點的克服，保證更大范圍、更加精準的實時定位成為可能，網絡RTK技術便隨之誕生。

2、網絡RTK技術

網絡RTK（Network RTK）也稱多基準站RTK，需要在特定的區域之內設置多個基準站，這樣就形成一個區域范圍內的網狀的覆蓋，能夠追蹤衛星信號與數據，進行實時的檢測與獲取。

相對與傳統的RTK技術來講，網絡RTK技術在諸多方面優勢明顯，主要表現在以下幾個方面：

（1）建立統一的基準，保證區域測繪信息的統一性，避免不同行業或者部門存在坐標系統的過多差異與分歧。

（2）按照不同的客戶需求，能夠提供精度不同的信心數據。

（3）改進了初始化時間，擴大了工作范圍。

（4）建立和采用連續基站，保證實時監測與測量，保證和提高工作效率。

（5）用戶不用建立參考站，只要單機便能保證完成工作任務，實現資金成本的節約。

（6）采用穩定精確的數據鏈通訊方式，防止通訊受到距離的影響與限制。

3、網絡RTK技術在工程測量中的應用

近些年來，在全國各地相繼建立CORS系統，網絡RTK（Network RTK）技術以CORS系統為基礎與前提，給不同的行業客戶提供精度各異的數據信息。網絡RTK（Network RTK）技術具備高效高質的工作特性，同時其能夠保證足夠高的精確性以及經濟性，實現成本的大幅度節約，已經在各種項目測量中被廣泛使用與推廣。

3.1網絡RTK控制測量

最傳統的測量方法，比如三角測量和導線測量方法，需要保證各個測量點之間必須能夠可視，在人工和時間上都需要很大的耗費，同時精確度也得不到保證。而GPS靜態、快速靜態相對的定位測量方式可以不用保證點間可視，同時也能在精度上做到一定的保證，但是數據經過加工處理后，不再是實時的數據信息，如果處理之后發現精度不相符合，就必須重新測量，因此，不能保證及時性和實時性。使用網絡RTK技術進行控制測量則能夠避免上述測量方式的各種弊端與不足，能夠簡便快捷地獲取實時的精度信息。網絡RTK控制測量要依據平面控制點，這種控制點可以按照精度的不同劃分為三個級別；而高程控制點依據精度可劃分為等外高程控制點；在進行平面控制點進行布局的時候可以分級布局、越級布局或者一次完成布局；而對于高程控制點進行布局的時候可以與平面同時布設，標石允許重合，但是必須要在重合處做專業標志。

在2000國家的大地坐標系之中，是針對于地球是一個橢球體這個現實做的高程信息，不過法定的高程系統是以大地水準面為基準進行數據搜集的，所以，如果對于高程測量的精度要求相對較高的情況下，要使用CORS系統對各個測量點做精確的大地高測量，同時在結合精密水準測量測定測量點的正常高，這樣就能夠得到高程之間的差異，根據各個差距值，能夠建立高程異常的一個類似模型，如此，使用網絡RTK技術得到某個測量點的大地高以后，只要結合高程異常模型，就能夠得到這個點的正常高，這樣就實現了高程控制。

3.2網絡RTK地形測量

前提是為我國經濟建設的各個行業提供各種比例的地形圖而進行地形測量。我們經常使用的辦法就是首先安排控制網絡，我們經常用的控制網通常是在我國比較高的級別控制網絡的基礎上進行加密次級的控制網絡，然后，根據我們進行加密后的控制區域與原有圖的基礎上，來判定被測量的物體的位置和當地地形的位置，再依照固有的規律與圖形的符號最終繪制地形圖。當今社會，技術飛速發展，尤其是這幾種技術的發展，例如：全站儀、RTK與CORS等，再有就是我們對制圖的技術和打印的普便發展，對于比例比較大的地形圖也有了質的發展，那就是由在白紙上繪圖發展為在電腦上畫圖，從而使畫圖紙化得以實現，對于比例較大的繪圖程序也大大簡化，簡化為：在野外的數據收集、對采集數據進行處理以及出圖等三個步驟。對于CORS系統中的網絡RTK技術，就可以做到非常迅速的定準控制點的位置，利用此技術我們都不需要布置控點，可以直接對需要測量的地形物體進行精確流動性測量。我們在野外進行數據采集時，就只需要把需要測量的地形和物品在接收機上停留一兩秒鐘就可以了，與此同時，我們再把此地形和物的特點編碼輸進去，利用電子簿就可以得到我們所取的點的位置，我們要很好的完成需測量區的觀測任務，我們就可以使用繪圖軟件就可以了，我們可以制作電子地圖，還可以在實地進行比對，大大地節省了人力物力，再就是最終的出圖階段，我們就可以用打印機將圖打出就可以了。

3.3網絡RTK施工測量

在工程施工放樣過程中，網絡RTK技術可以靈活使用。使用此種技術，放樣只需要一個人便能夠完成和操作，此人將設計好的點位坐標只需錄入到電子手簿中，便可以使用手持機進行數據接收，根據指示進行放樣，一般在手持機上會有方向指示和偏移數據信息，操作人員只需按照指示移動，便能夠逐步滿足放樣的準確度和要求，這種方式快捷且準確。由于是經過坐標控制放樣位置的，所以在精度上相對較高，即使有誤差也是比較均勻存在的，所以，這種技術的應用使外業放樣的效率大幅度的提高。比如，如果我們需要在道路中線或管線中線放樣的時候，可以把路線的起始坐標、曲線轉角以及半徑信息輸入到外業控制器，然后可以進行放樣。放樣的方式相對比較靈活，能夠依照樁號或者坐標確定放樣位置，當然也可以兩種方式交叉使用。還有，如果我們在進行建筑物規劃放線時，放線應該在符合城市規劃要求之外，還有保證建筑物本身的幾何設計要求，此時要求放線精確度必須很高。此時采用網絡進行放樣，就能夠獲取實時點位的坐標數據，同時能夠結合建筑物的角點坐標核查放線點與建筑物幾何結構是否相符與協調，使用此種測量方法，既保證了精度，又提高了工作效率。

4、結語

篇8

1激光掃描測量技術簡介

LIDAR是LIGHT DETECTION AND RANGING的首字母組合，即激光探測及測距系統，它是采用單個激光脈沖量測從激光源到目標，再回到激光接收器的時間，同時結合飛機上傳感器定位、定向數據，精確量測出被測物體（目標）的三維坐標。

LIDAR數據采集系統由安裝于同一個飛行器上的以下幾個部分組成：

1）機載GPS，為飛機提供精確的三維坐標。

2） 慣性測量系統，為激光束提供準確方向。

3） 激光發射、接收裝置。

4） 反射鏡，用于將發射的激光束反射到地面。

LIDAR數據采集系統收集到的點云數據，經過誤差改正、求參數等，處理后可以得到高精度的數字高程模型、三維模型。采集流程如圖1.

2 激光掃描測量技術發展現狀

隨著LiDAR硬件設備的提高，DGPS高精度差分系統、高精度三維姿態感應等技術的發展，LiDAR的產品體積、重量都在不斷減小，工作成本也繼續下降，使得此項技術真正步入實用階段。經過數多年的研究發展，LiDAR的測量精度也達到了一個相當高的水平，其水平測量精度達到15cm，垂直精度達到10cm。現在全世界范圍，已經有三十多種系列產品投入使用。

2l世紀是3s技術時代，國家大力投入、發展“數字海洋”、“數字地球”、”數字城市”，同時也對測繪工作提出了更高的要求。而激光掃描測量技術，更具有高效率、高精度、全時空測量的特點。

目前，激光測量做為一門新興技術在測量行業正逐漸被廣泛應用。與傳統的三維空間信息采集手段相比，LiDAR技術除了較高的精度之外，它還不受天氣，太陽光照射的影響，所采集到的數據，可以很輕松的進行分類提取，等等這些都是普通航測無可比擬的。因此，利用LiDAR系統，快速獲取大面積三維地物和地形數據，繼而生成數字高程地形模型已經成為應用廣泛的測量手段。

3在河道測量方面的應用

由于激光掃描測量技術可以在大的測量區域提供高密度、高精度的測量數據且能夠識別重要地物，使得它在河道測量中得到廣泛應用。

河道地形測量，長期以來由于江河兩岸地形復雜，條件艱苦，現有的陸地、船載測量儀器難以有效使用，特別是在植被茂盛的山區，GPS接收機衛星信號差，無線電傳輸距離有限，使得現在的GPS-RTK難以得到固定解，測量技術效率不高，若采用全站儀，通視情況又不佳，勞動強度大，危險性高，工作效率、測量精度也難以保障，迫切需要新的測量手段和技術設備來改變這一現狀。

激光掃描測量技術能夠獲得高精度、高密度的高程數據，在高精度的可連續運行參考站技術和三維姿態技術的支持下，無需大量地面控制點，就可生成高精度的數字高程模型（DEM）和DTM。

水深測量部分，在激光測量技術之前，船載聲波測深系統是最為有效和常用的手段。LiDAR水深測量系統，依靠藍綠激光發射和接受設備，可以分別獲得水面和水底的高程數據。 與傳統的船載聲波測深系統相比，LiDAR測深系統具有很多的優勢：首先，它不受淺水區域和陸地的影響；測深精度和幾何分辨率高，由于激光脈沖可以壓縮到很窄的時間寬度內，向水中以納秒級脈寬發射，因此測深點密度高，精度高，水下地形圖質量好；而且節約時間，它可以快速的對大面積水域進行測量。對于一些山區性河流，船只無法航行的水域，LiDAR測深技術將提供高效的服務。研究人員指出，LiDAR測深技術是一種極具誘惑力的測深技術，必將開創一個嶄新的局面。

4建議

激光測量系統的研究在我國引來了眾多學者的重點關注，相信不久的將來，現在已經很成熟的硬件設備還會得到進一步發展，LiDAR系統數據后處理軟件的研發將是又一個關鍵。隨著技術的進一步發展，將越來越多的應用到測量行業中。我們應該時刻關注此項技術的新發展，積極主動的學習，勇敢的創新，為推動河道測量事業的新發展做出應有貢獻。

5參考文獻：

[1] 肖雁峰機載激光雷達技術(LiDAR)在航測中的應用實踐 2010

[2]李樹楷.劉彤.尤紅建機載三維成像系統[期刊論文]-地球信息科學2000(1)

[3]王健. 移動激光掃描數據處理與應用研究2006

[4]劉經南.張小紅激光掃描測高技術的發展與現狀[期刊論文]-武漢大學學報(信息科學版)2003(2)

篇9

1RTK 原理

GPS 實時動態測量（Real-Time Kinematic）簡稱RTK，具體作業方法是在已知點上設置一臺GPS接收機作為基準站，并將一些必要的數據如基準站的坐標、高程、坐標轉換參數等輸入GPS控制手簿，一至多臺GPS接收機設置為流動站。基準站和流動站同時接受衛星信號，基準站將接收到的衛星信號通過基準站電臺發送到流動站，流動站接收到的衛星信號與基準站發來的信號傳輸到控制手簿進行實時差分及平差處理，實時得到本站的坐標和高程及其實測精度，并隨時將實測精度和預設精度指標進行比較，一旦實測精度達到預設精度指標，手簿將提示測量人員是否接受該成果，接受后手簿將測得的坐標、高程及精度同時記錄進手簿。

2RTK 滿足大比例尺地形圖測繪精度要求的分析

精度是檢驗測繪成果是否合格的重要指標，經實踐檢驗，利用RTK 測繪技術所得測繪成果的點位中誤差和高程中誤差分布均勻、不存在誤差累積，精度均能滿足《城市測量規范》大比例尺地形圖測繪二級導線點、圖根點、地物點的精度要求。

連江縣塘坂水庫引水工程測量項目測區位于連江縣潘渡鄉境內鰲江北側，線路起點為塘坂水庫，橫跨坡西村、東岸村、仁山村、貴安村、潘渡鄉、終點至觀音閣水廠。線路由西向東，呈橫條帶狀分布。大部分線路地處鰲江流域邊界，植被發育。特別是塘坂至風南地段，地形高差起伏變化較大，通視條件極差，利用傳統的測量方法施測具有很大難度。通過利用RTK 測繪技術，較好地完成了此測量項目。

2.1RTK 平面測量

在塘坂水庫引水工程1：500 地形測量中，沿工程線路由塘坂水庫向觀音閣水廠布設24個四等GPS控制點，而后采用RTK 技術來代替常規二級導線測量。基準站設置在較為空曠地帶，符合基準站的架設條件，與已知點的距離在2～3km之間。聯測四個C、D級GPS點和三個三、四等水準點，解算出兩坐標系之間的轉換參數，水平殘差最大為±3.1cm，垂直殘差最大為±0.7cm。為了提高待測點的觀測精度，將天線設置在對點器上，觀測時間大于20秒，采用不同的時間段進行兩次觀測取平均值：機內精度指標預設為點位中誤差±1.5cm，高程中誤差±2.0cm；觀測中，取平面和高程中誤差均小于±1.0cm時進行記錄。

觀測后RTK點兩次觀測值坐標進行比較得出RTK點兩次觀測值坐標較差最大值為±2.8cm，最小值為0cm。考慮到兩次觀測采用了同一基準站，觀測條件基本相同，可以將其視為同精度雙觀測值的情況，進而求得觀測值中誤差和平均值中誤差。

mg=（[dd]/2n）^0.5±0.9cm

觀測值中誤差為：

mp=±0.9（2）^0.5=±0.6cm

平均值中誤差為：

在測量二級導線精度RTK點的同時，我們采用相同方法測量了測區附近的一級導線點和二級GPS已知點，一方面作為已知點進行檢核，另一方面可以間接說明RTK 的測量精度（見下表）。

表中坐標較差值最大為±3.1cm，最小為±0.6cm。坐標較差值的中誤差為±1.7cm，這說明RTK 技術能滿足《城市測量規范》中最弱點的點位中誤差（相對于起算點）不大于±5cm的要求。

2.2RTK 高程測量

塘坂水庫引水工程1：500地形測量項目中，我們采用常規手段對RTK 控制點進行了四等水準測量。平差后，每公里高差中誤差為±4.2mm，最弱點高程中誤差為±6.5mm。在進行RTK 平面控制測量的同時， 我們也利用RTK 技術進行了高程測量。觀測值中誤差為±1.4cm，平均值中誤差為±1.0cm。

如果四等水準網高程中誤差取±2.0cm，RTK 高程測量的中誤差采用其預設精度±2.0cm，則利用誤差傳播定律可以得到高程較差理論中誤差為±2.8cm，高程較差允許誤差為±5.6cm。可見求得的高程較差中誤差小于高程較差理論中誤差。

3RTK 誤差源的分析及減小誤差的措施

RTK 的測量精度包括兩個部分，其一是GPS的測量誤差，其二是坐標轉換帶來的誤差。對于坐標轉換來說，又可能有兩個誤差源：一是投影帶來的誤差，二是已知點誤差的傳遞。以下是對于各項誤差的分析以及減小這些誤差的幾點工作體會：

3.1信號干擾引起GPS測量誤差

此項誤差源可盡量避免，對于基準站而言，要避開在測站周圍100-500米范圍的UHF、VHF、TV和BP機發射臺，避開高壓線以及用于航空導航的雷達裝置等強電磁波輻射源。

3.2太陽黑子的磁暴引起GPS測量誤差

此項誤差源也可避免，在進行RTK測量前，要登錄相關網站查看太陽的活動信息，避開太陽黑子爆發活動期。在太陽活動平靜期，其影響小于5ppm，當太陽黑子爆發時，其影響可達50ppm。實踐證明，在太陽黑子爆發期，不但RTK測量無法進行，即使靜態GPS測量也會受到嚴重影響。

3.3基準站和流動站之間距離引起GPS測量誤差

RTK定位測量中，流動站隨著與基準站距離的增大，初始化的時間將會延長，精度將會降低，所以流動站與基準站之間的距離不能太大，一般不超過10km范圍。

3.4坐標轉換引起測量成果系統誤差

空間相對位置關系不是我們要的最終值，要進一步把空間相對位置關系納入我們所需要的坐標，就要通過坐標轉換把GPS的觀測成果投影成平面坐標，再用已知控制點計算二維相似變換的四參數，高程則采用平面擬合或二次曲面擬合模型，利用已知水準點計算出該測區的待測點的高程異常，從而求出他們的高程，在這個過程中會產生誤差，該項誤差主要取決于已知點的精度和已知點的分布情況。因此，在求解轉換參數時，要求控制點的個數在3個以上，而且點精度要均等，并要均勻分布于測區周圍；此外，通過實際作業發現，利用遠距離作業區的控制點求解的轉換參數，誤差較大，所以在求解轉換參數時，最好使用作業區附近的控制點來求解轉換參數。

4RTK 作業前的檢驗

RTK 測量的誤差源清楚了，但其穩定性取決于數據鏈傳輸質量和流動站的觀測環境，雖然RTK技術使用了較好的數據處理方法，但畢竟RTK 使利用非常有限的數據量，而且實時處理難以消除由于衛星信號暫時遮掩、無線電傳輸誤差造成的誤差。對于每日施工前、設置新的基準站和接收機或者控制器內的數據和參數更新后都要進行復測檢核。這點很重要，通過檢驗，一方面可以發現在基準站和流動站設置中的問題，另一方面可以檢驗RTK作業的精度情況是否可以滿足待定點位的精度要求。RTK作業前的檢驗可采用測區內高等級控制點，即在設置好基準站和流動站后，求解完轉換參數，測定點的坐標前，將流動站放置到已有的未參與參數轉換的控制點上進行比較，然后將測定坐標與已有的成果進行比較。此外，為了提高待定點的可靠性，在檢驗時，盡量使檢驗點在該基準站作業范圍的邊緣（一般在5km左右）。在控制點成果較少的情況下，也可以使用前一測定的成果與本次測量成果進行比較，以達到檢驗目的。

5結束語

總之，隨著GPS測量技術及電子計算機的普及，地形圖的測繪技術正在逐步地走向多元化和高科技化。近年來，隨著GPS動靜態一體機的出現，利用RTK技術測繪大比例尺數字地形圖能大大減輕工作量、提高工作效率。

參考文獻

[1]薛志宏.數字水準儀的原理、檢定及應用研究.[學位論文].2002.

篇10

大比例尺地形圖在工程測量中有著重要的作用，占據工程測量中不可獲取的位置，下面我們首先對大比例尺地形圖測量的發展及其特點進行簡單的概述，然后在主要過對某觀測站的站址1比500比例尺地形圖進行施測和分析，在進行施測過程中，主要采用的GPS觀測、選點等等方式來對其進行的測量，下面我們就簡單的對某觀測站進行大比例尺地形圖闡述和分析。

1大比例尺地形圖測量的發展和其優勢

隨著科技水平的不斷進步和發展，科技的進步在給其他領域帶來便捷的同時，同樣也給我們測繪行業帶來了新的工作方向和目標，隨著測量儀器的不斷更新和換代，更是測繪行業的發展帶到了一個新的平臺上來了。大比例尺地形圖的出現，在很大意義和程度上解決了工程測量中面臨的難題，通過大比例尺地形圖對范圍比較小的地區也能及時的進行工程的測量和檢測，一方面提高了工程測量的工作效率，另一方面還在很大程度節約了很多的人力和財力，提高了工作的效率和時效性。

2大比例尺地形圖在工程測量中的應用實例

2.1測量實例內容概述

采用大比例尺地形圖測試某觀測站，在進行測試過程中主要涉及的內容有選點、埋石、GPS監測、水準聯測等采集工作，在此項大比例尺地形圖工程測量工作中，主要投放的設備有六臺、GPS接收機四臺、全站儀一臺、自動水平尺一天，其觀測和測量的時間為15天，然后根據時間要求提供測量的結果。

2.2測量區的基本情況構造

需要測量的觀測站的周圍范圍交通還是非常的便利的，需要測試的地區地形比較開闊、起伏的程度不是非常的大、可以算作是平原，但是在測試區中出現的嚴重問題就是周圍樹木角度、可能會對測量的準確度和效率帶來一定的影響。

2.3GPS接收機在工程測量中的使用

GPS+RTK在工程測量中說，發揮著非常巨大的作用和意義，其使用程度，在工程測量中，更是非常的廣泛，在建筑工程中，測量其建筑地形過程中，我們就可以采用GPS+RTK的完美結合進行的建筑工程中地形的測量，在建筑工程地形測量過程中，通常都是使用不動態的測量方式，來對其建筑工程地形進行的控制和測量，在使用GPS+RTK進行的測量中，只需要通過GPS進行的定位，然后通過RTK來進行碎步測量，在測量過程中一般都是需要一個人背著測量儀器，然后在地形的碎點上呆一下，在進行的移動過程中，還需要輸入其測量的特殊編碼，最后通過定位，就可以非常方便的測量出建筑工程，在建筑工程中需要的施工地形圖了，通過二者完美的融合，一方面使其地形圖能夠保證其準確度，另一方面大大提高了測量的工作效率和時效性。

2.4采用相應方法統計其精度加以分析

在了解玩測量區的基本構造環境之后，我們通過對測區幾條不同的線路進行定位觀測之后發現，得出相應的數據如下，點位誤差最大值4.4mm，最小值3.21mm；無約束平差后相對精度最低l/47萬、最高1/56萬；約束平差后相對精度最低l/34萬，最高1/41萬；同步三角形全長相對閉合差最大值為2.07ppm。而這些都是大比例尺地形圖能夠滿足的（表1《工程測量規范》對大比例尺地形圖地位誤差精度要求）。

2.5采用大比例尺地形圖1比500的施測方法

（1）在對該觀測站站址1比500比例尺地形圖進行施測過程中，我們可以采用數字化構成圖方法來進行觀測站的施測，在進行施工過程中，首先采用的作業方法，可以采用GPS不動態定位方法，來對其觀測站地區進行的內圖根點坐標標注和聯想，在進行這一過程中在，還可以采用水平尺聯測的方法，施測圖根點的高程，進行測試區內部的數據和圖像的采集，然后在從測試區外業采取相應的數據，最后測試區外業采集的相關數據和圖像，使用光纜傳播的方式，傳播到測量使用的計算機中，然后計算機機會通過一定的數據處理模式，來對其采集和傳輸的數據進行的及時有效的分析和處理，最后計算機會將分析和才采集的圖像文件通過繪圖儀的方式打印傳輸出來（表2測地貌特征點的視圖要求）。

（2）為了能夠保證長期保存圖根點以及未來將進行施工放樣測量的工作，為了今后的施工考慮，我們可以在采用大比例尺地形圖測量之后，然后在每個不同的測試區之內預埋一些長久性的埋石點，在進行埋石點的過程中，其石頭高度一般都是要在五十厘米左右，所埋石應該在視眼開拓的地方，而且還不容易受到別人的破壞。

（3）通過對上述觀測區相關的數據進行分析和研究得發現改觀測區采集的點數為652點。在進行分析過程中，主要采用的基本繪圖軟件是來自于南方CASS的成圖系統軟件，該軟件是通過多年以來很多單位和專家使用之后，都說效果比較好的軟件。

3大比例尺地形圖在工程測量中的應用實例相應的技術總結

該測量工程在進行大比例尺地形圖在工程測量中，主要通過對方式就是通過GPS全球衛星定位系統來進行圖像的觀測的，在進行GPS網的施測過程中，可能是由于樹木角度的情況，使其知點距離和待測圖根點距離較長，為此，在進行測量過程中，我們采用了三臺GPA接收器的形式，對其觀測區進行同步的觀測和測量，經過測試才得出了相應的結論，其結果還是比較符合測量的中的規定范圍和相應要求的，可以說是相對比較準確的GPS數據測量結果。

在進行大比例尺地形圖在工程測量中得出了相應采集外業數據652個，測繪出繪1：500數字化地形圖1份，還在測量過程中，在測試區中增添了預埋石的數量，為四個，實際測設臨時性圖的相應根點有八個左右。

4結束語

綜上所述，在上文中我們簡單的對其大比例尺地形圖的發展，以及在工程測量中的應用實例進行了簡單的論述和分析，希望能夠在論述過程中為，大比例尺地形圖在工程測量中的應用和發展提供可行性思路，同時希望我們相應的實踐人員能夠在日常工程測量工作中，不斷的對其方法進行完善和創新，爭取創新和完善出更為科學合理的大比例尺地形圖在工程測量中應用的方法，為今后工程測量的發展多提寶貴意見，為大比例尺地形圖在工程測量事業的發展做出更多貢獻。

參考文獻

[1]會議論文.電子平板測量環境下實現大比例尺地形圖和地籍圖一體化的探討2007年"信息化測繪論壇"暨中國測繪學會年會-2007（1）.

[2]期刊論文.地形圖測繪中GPS-RTK用于圖根點測量的可行性分析-科學技術與工程-2011，11（36）.

[3]期刊論文.GPS-RTK與全站儀聯合作業在數字測圖中的應用-測繪與空間地理信息-2010，33（6）.

篇11

1.野外數據采集包括兩個階段，即圖根控制測量和地形特征點（碎部點）采集

1.1圖根控制測量

圖根控制測量的目的是在高級地形控制測量的基礎上再加密一些直接供測圖使用的控制點，以滿足用于測繪地物地貌的測站點的需要。

由于采用全站儀，測站點到特征點的距離即使在500米以內也能保證測量精度。一般以在500米以內能測到碎部點為原則，選擇通視條件好的地方，圖根點可稀疏些；地物密集、通視困難的地方，圖根點可密些（相對白紙測圖時的密度）。控制測量主要使用導線測量，觀測結果（方向值、豎角、距離、儀器高、目標高、點號等）自動或手工輸入電子手簿，采用平差軟件進行平差計算，各項限差應在允許范圍之內，如有不符合要求的情況，應進行補測或重測。

1.2碎部點采集

全站儀由于具有自動記錄功能，野外采集數據的速度較快。測量人員根據事先的分工，各負其職。數字測圖要求測定所有碎部點的坐標及記錄碎部點的繪圖信息，并記錄在全站儀的內存中，而后傳輸到計算機，并利用計算機輔助成圖。但在野外數據采集中，若用全站儀測定所有的碎部點，不僅工作量大，而且根據實際地形無法直接測定。因而，必須靈活運用“測、算法”結合，測定碎部點的坐標。

2.數字化測圖技術的特點

2.1勞動強度小，自動化程度高。外業采集的數據可以自動記錄于電子手簿中，避免了傳統測圖繁瑣的記簿、計算、檢核，大大提高了勞動效率電子手簿中的數據可以通過電纜直接向計算機傳輸，在室內通過計算機鍵盤和鼠標的簡單操作，即可完成圖形編輯，大大減少了外業工作時間。

2.2精度高。傳統的測圖，地物點平面位置的誤差主要受解析圖根點的展給誤差和測定誤差、測定地物點的視距誤差、方向誤差等影響。測量數據作為電子數據格式可以自動傳輸、記錄、存儲、處理和成圖，在全過程中原始數據的精度毫無損失，不存在傳統測圖中的視距誤差、方向誤差、展點誤差，很好地反映了外業測量的高精度，獲得高精度的測量成果。

2.3信息量大。數字地圖包含的信息量幾乎不受“測圖比例尺”的限制，甚至可以沒有“測圖比例尺”的概念。數據可分層存放，使地面信息的存放幾乎不受限制。比如將房屋、道路、水系、電力線、地下管線、植被、地貌等存于不同的層中，通過關閉層、打開層等操作來提取相關信息，便可方便地得到所需測區內的地籍圖。在數字地籍圖的基礎上，可以綜合相關內容補充加工成不同用戶所需要的城市規劃圖、城市建設用圖、房地產圖以及各種管理的用圖和工程用圖等。

2.4信息存貯、傳遞方便。數字信息可以通過磁盤、光盤以計算機文件的形式保存或傳遞，還可以通過電纜或計算機互聯網傳輸。在數據的存貯、傳遞方面優勢是傳統測圖無法比擬的。

2.5便于成果更新。數字化測圖的成果是以點的定位信息和繪圖信息存入計算機的，當實地有變化時，只需輸入變化信息的坐標、代碼，經過編輯處理，很快便可以得到更新的圖，從而可以確保地面的可靠性和現勢性。

3.GPSRTK技術在內河航道測量的特點

3.1GPSRTK作業有著極高的精度，觀測速度較快，非常適合于大規模的水下地形測量及兩岸地形測量等。

3.2GPSRTK測量可以大大提高成果質量。它不受人為因素的影響，整個作業過程由電腦控制，自動記錄、自動數據預處理。

3.3GPSRTK技術自動化程度高，可以極大地降低勞動作業強度，減少工作量，提高作業效率。

3.4在測量中，可以直接運用GPSRTK技術進行水深測量、地形測量、低等級控制測量等。

3.5由于內河水位落差較大，航行基準面（繪圖水位）亦隨航道變化，要準確測定測時瞬時水位和求算水深改正數傳統方法必須布設足夠的水位觀測站。由于RTK可以實時測量水位，不需要再進行水位觀測。

3.6減少波浪和船傾斜引起的測深誤差。由于GPS天線和換能器裝在一根桿上，天線到換能器的距離固定，相當于換能器的高程能實時測定，換能器的上下移動不會改變經水深換算的到的河底高程。

3.兩種測圖方法的精度比較

野外大比例尺數字化測圖的全過程幾乎都是用解析法進行的。雖然最后成果仍表現為圖解的線劃圖，但與傳統的平板儀測圖相比，有著本質的差別。數字化測圖不僅在效率上有很大提高，而且大大減輕了野外的勞動強度，更為突出的是地形圖數學精度的提高。現對平板儀測圖與野外數字化測圖測站點、地物點的平面位置及高程精度進行分析比較。

3.1 平板儀測圖

(1)以1∶1000比例尺為例，平板儀測圖地物點、測站點的平面位置主要取決于測站、視距、描繪方向、刺點等方面的誤差來源：?

①測站點誤差：±0.18mm；

②視距誤差：±0.2mm；

③描繪方向誤差：±0.1mm；

④刺點誤差：±0.14mm。

根據以上誤差來源，按照公式計算求得地物點的平面位置中誤差為±0.32mm。

(2)平板儀高程精度主要取決于測量高程時的測量誤差，主要有：

①視距誤差：±0.2mm(當視距為100m時)；

②垂直角觀測誤差：±1′；

③儀器高覘標高的量測誤差：±0.01m。

在不考慮起始點高程誤差的情況下，根據公式可求得各高程點的中誤差為±0.04m。

3.2 數字化測圖

(1)由于紅外測距儀和全站儀等高精度儀器的逐步應用，使外業的所有測站點、地物點全部采用經緯儀導線方法完成。在已知等級點的控制下，只要布設兩級導線即可滿足測圖的要求。假如各級導線都采用直線等邊附合導線的形式施測，根據有關規范和實際作業中的最不利情況，按點位中誤差估算公式計算出測站點的點位中誤差為±0.03mm。

(2)地物點的平面位置野外測量方法有極坐標法、導線法、對稱點法，而在實際工作中采用極坐標法測設地物點比較方便，一般是將經緯儀(全站儀)設置于測站點A上，對置于地物點上的樓鏡進行水平角和距離的測定，

水平角觀測一測回，故其測角中誤差為5″，而測距誤差由于棱鏡比中桿的半徑約大2cm左右，故使對中桿靠緊垂直地物點(房角、電桿等)位置的誤差一般可達1.5～2cm，若考慮其他測距誤差，則可取0.02m。以邊長100m計算，根據計算公式可得出地物點的平面位置中誤差為±0.02mm。

(3)高程點的測定和地物點的測定方法完全一樣，垂直角只觀測半測回。以距離100m為例，根據公式求出高程站點、地物點的高程測量中誤差為±0.02m，按規范要求1∶1000測圖時，高程注記點的中誤差一般地原為±0.05m。另外，等高線(等深線)的高程精度，實際是數字高程橫型插求點的高程中誤差。一般認為影響數字高程模型主要因素有：地形類別、內插方法、采樣點密度和采樣方法、粗差剔除程度等4個方面。通過試驗，其等高線精度通常可以達到±0.3～±0.4m，可以滿足1∶1000測圖時的高程精度，即滿足1/2～1/3基本等高距的要求。

4.結束語

野外大比例尺數字化測圖對航道管理、養護、航道工程是最有效的手段，它不僅精度高、成圖周期短，而且大大提高了工作效率和經濟效益。數字化測圖必將取代傳統的測繪方式，為航道建設提供更優質的服務。

篇12

二、政治思想條件

遵守國家法律和法規，有良好的職業道德和敬業精神。任現職期間，年度考核合格以上。

三、學歷、資歷條件

獲博士學位后，從事本專業技術工作，取得工程師資格2年以上。或大學本科畢業以上學歷，從事本專業技術工作，取得工程師資格5年以上。

四、外語、計算機條件

（一）較熟練掌握一門外語，參加全國職稱外語統一考試，成績符合規定要求。

（二）較熟練掌握計算機應用技術，參加全國或全省職稱計算機考試，成績符合規定要求。

五、專業技術工作經歷（能力）條件

取得工程師資格后，具備下列條件之一：

（一）省（部）級測繪科技項目、工程項目的主要參加者。

（二）主持完成市（廳）級測繪科技項目、工程項目兩項以上。

（三）主持技術推廣項目，采用新技術、新材料、新工藝或開發新產品兩項以上或主要參加三項以上。

（四）編制和審核大中型測繪項目綜合技術設計兩項以上或單項設計書四項以上，并組織或主持完成大型測繪工程項目或生產項目一項以上。

（五）主持完成三項以上大中型測繪工程項目的質量檢查，編寫相應的技術報告。

（六）編輯設計或編審大型普通地圖集或專題圖集，并已出版。

（七）承擔完成三種類型10臺以上測繪儀器維修或檢測鑒定任務，并能獨立解決其重大技術難題。

（八）承擔完成重大測繪儀器的研制、改裝或精密儀器安裝調試工作。

（九）主要參加基礎地理信息系統的建設及技術推廣，完成數字化制圖或編輯入庫等項目工作。

六、業績成果條件

取得工程師資格后，具備下列條件之一：

（一）國家、省（部）級測繪科技成果獲獎項目的主要完成人、或市（廳）級測繪科技進步一、二等獎獲獎項目的主要完成人。（以獎勵證書為準）

（二）主持或組織完成的項目成果獲得市（廳）級優秀成果獎、優秀圖書獎一等獎以上。（以獎勵證書為準）

（三）主持完成大型測繪項目，經省級業務主管部門審定，其項目設計水平先進、質量優良，產生顯著的效益。

（四）主持開發、推廣的科技成果兩項以上，取得明顯的經濟效益。

七、論文、著作條件

取得工程師資格后，公開發表、出版本專業有較高水平的論文（第一作者）、著作（主要編著譯者），撰寫有較高價值的專項技術分析報告，具備下列條件之一：

（一）出版本專業著作1部。

（二）在省級以上專業學術期刊2篇以上。

（三）在國際或全國學術會議宣讀或交流論文2篇以上。

（四）為解決復雜技術問題撰寫有較高水平的技術報告2篇以上或重大項目的立項研究（論證）報告2篇以上。

八、破格條件

為不拘一格選拔人才，對確有突出貢獻者，并取得工程師資格2年以上，具備下列條件中的兩條，可破格申報：

1、獲國家級發明獎、自然科學獎、科技進步獎項的主要完成人；或省（部）級自然科學獎、科技進步獎二等獎一項或三等獎二項以上，獲獎項目的主要完成人。（以獎勵證書為準）

2、在推廣新新技、新工藝和科技成果轉化等方面取得了重大經濟社會效益，處于本行業領先水平，并被省（部）級授予優秀科技工作者榮譽稱號。

3、擔任大、中型工程項目中的技術負責人，完成大型工程一項或中型工程二項以上，取得顯著的經濟效益，并通過省級權威部門鑒定，填補了省內外技術領域空白。

4、在國家級學術刊物上發表有價值的學術論文3篇、省級5篇以上，或正式出版專著1部（獨著10萬字以上，合著20萬字以上）。

九、附則

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為了合理開發利用水運資源，加強航道管理，發揮航道在交通運輸中的重要作用，其養護工程的工作就顯得非常關鍵。

1 內河航道養護工程中的主要測量工作及儀器設備

1.1 主要測量工作內容

內河航道養護工程分為疏浚工程和整治工程，而整治工程又分為筑壩工程和護岸工程，其工程主體基本位于水下，在工程施工過程中涉及的測量工作主要有：

(1)疏浚工程：平面控制和高程控制測量,施工前工程量復核測量，挖槽的施工放樣測量，施工全過程中的水尺設立和觀測，中間檢測和驗收測量，工程完成后的效果檢測。

(2)整治工程：平面控制和高程控制測量，壩位、護坡、護岸以及施工圍堰的施工放樣測量、中間檢測，施工中及施工后的沉降觀測、驗收測量，工程完成后的效果檢測。以往的內河航道護岸工程，主要考慮河道防沖刷、抗碰撞等性能要求，結構型式多為剛性結構，而很少去考慮河道與周邊歷史環境、社會環境、生態環境及人文環境的統一。隨著國民經濟的不斷發展，人們環保意識的不斷提高，我國已開始越來越注重生態型護岸的建設。交通部把新型護岸型式的研究列入“十一五”示范工程項目。根據護岸所采用材料的不同，將生態護岸分為3種形式：自然原型護岸、自然型護岸以及多自然型護岸。

1.2 主要測量儀器設備

傳統的控制測量工作是使用光學儀器,隨著科學技術的飛速發展，現在已使用GPS設備逐步代替光學儀器進行平面控制測量。GPS(全球定位系統GlobalPositioning System )是美國從20世紀70年代開始研制的，該系統由空間星座、地面監控系統、用戶系統三部分組成。用戶接收機根據接收的定位信息，實時計算求出接收機的三維位置，以及運動速度和時間信息。從而達到全球性、全天候、連續的精密三維定位與導航的目的。但是因民用的GPS設備采用的是P碼(普通碼)，測出的高程(橢球高)精度不能達到規范要求，所以高程控制測量還是需要使用光學水準儀。而在施工中，平面位置的放樣工作可以使用全站儀，也可以使用GPS設備，高程測量(包括沉降測量)則基本使用自動安平水準儀。水下地形測量是聯合進行的，使用測深儀測量水深。用光學儀器或GPS設備測出測深點的平面位置。而為了檢測工程效果進行水文測量時，也需要由幾種設備聯合進行，使用流速儀測量水流速度。通過水準測量測出比降，用光學儀器或GPS設備測出測速點或比降點的平面位置。

2 航道養護工程中測量技術要點

2.1 挖槽放線

放樣工作是進行航道工程施工的前提，是工程質量達到設計要求的重要保證。。由于內河航道養護工程的特殊性，放線精度要求高，測量難度大。一般放線采用指示性導標，給工程施工帶來困難。一般而言，對航道養護工程的放線，常規做法是在岸上設置導標，標示出挖槽區域的左右邊線、起止線。由于受地形地物及通視條件的限制，導標的靈敏度往往達不到施工要求，如果在放線中存在測量誤差，就會“失之毫厘，謬以千里”。以往對此種情況只能通過提高測量精度盡量滿足放線要求，但還不能完全達到施工要求。利用GPS測量系統進行放線一改往日實地放線的做法，只需在計算機內以挖槽的左右邊線及起止線等參數做出計劃線，將GPS接收機天線安置于挖泥船的挖泥部，通過計算機就可隨時掌握挖泥部的位置，確保航道養護工程在設計挖槽內進行。這樣，既提高了工程作業的效率和質量，又減少了測量放線的工作量。

2.2 水深測量

由于航道建設工程隱蔽性高，絕大部分疏浚和整治工程均在水下進行，工程基本上不可視，因此水深測量是航道建設工程測量工作的重點。一般采用GPS定位，采用兼有數字和模擬記錄功能測深儀測深，采用專業的導航軟件進行實時導航、定位、采集和記錄深度數據。其主要的技術控制：一是檢驗導航軟件對GPS實時差分數據的解算結果，檢驗方法就是采用導航軟件在控制點進行檢測；二是控制好測深、定位、定標、記錄的同步性、控制好測深與水位觀測的時間同步；三是測深儀器的校準和比測。

部分地方單位采用RTK進行無驗潮水深測量，規范沒有相關的技術指標控制。無驗潮測量簡單地說就是用移動站GPS天線中心的高程減去天線到水面的長度再減測深儀測得的深度就得出地面高程。實際工作中主要控制的技術要點一是無驗潮水深測量中移動站GPS天線中心高程的求得( 導航軟件對GPS實時差分數據解算的三維坐標)，其檢驗方法是用導航軟件直接在控制點上比測或用RTK控制器手薄采集的與導航軟件對GPS實時差分數據解算的三維坐標比較； 二是在進行水深測量過程中船體姿態的控制，目前沒有好的方法控制或修正運動船體的姿態。對于多波束測深儀在運河航道的測量應用，由于內河的水深一般在幾米，其優越性得不到充分的體現。

2.3 施工船舶挖泥作業

在施工船舶上配備全球定位系統GPS和裝有電子圖形控制系統的計算機。施工前由測量人員編制施工計劃文件，把施工計劃輸人計算機;施工過程中，利用電子圖形控制系統，駕駛員按照計算機所顯示的施工挖泥圖形范圍操作，即可有效地控制挖槽范圍。在耙臂和耙頭、絞刀頭位置安裝深度指示裝置，可對挖泥船的耙頭、絞刀頭實行精確定位并加以控制，從而有效地提高挖泥效率、挖槽平整度和邊坡開挖的精度，有效地控制施工過程中的超挖、欠挖情況,減少無效挖方，從而達到了減少挖泥廢方、提高疏浚效益的目的。值得一提的是，疏浚工程挖泥船在施工作業區內必須設置水尺的規定：(1)水尺間距應視水面比降、地形條件、水位變化及開挖質量要求而定，當水面比降小于1／10000時，宜每公里設置一組；當水面比降不小于1／10000時，宜每0.5M設置一組。(2)水尺應設置在便于觀測、水流平穩、波浪影響最小和不易被船艇碰撞的地方，必要時應加設保護樁和避浪設備。(3)水尺零點宜與挖槽設計底高程一致，施工水尺應滿足五等水準精度要求。(4)施工區遠離水尺所在地，當挖泥船操作人員不能清楚地觀察水尺讀數時，應在水尺近設置水位讀數標志，由專人負責，定時懸掛水位信號，或采用其他通訊方式通報水位。

2.4 施工船舶監測

為了及時、有效、準確對施工區段各施工船舶的航行動態數據進行跟蹤處理，確保施工安全，工程中需要實時掌握各船舶的航行位置、航速、航行線路，做到統一調度、及時調整。因此，可以在投入施工的船舶均安裝水上交通管理監控系統。這個系統的工作原理是：由安裝在施工船舶上的船載定位終端通過無線網絡向陸地監控中心發送數據,通過監控中心計算收集。即可在計算機屏幕上實時顯示船舶位置及航行動態，并可通過互聯網實現多終端同時監控，是集GPS衛星定位技術、GPRS、GSM和CDMA1移動通信技術、GIS地理信息技術及互聯網技術為一體的綜合管理系統，具有定位、跟蹤、預警、報警、緊急救援等綜合功能。

2.5 測量質量監理的工作重點

在施工前的工程量復核測量時，測量工程師應該和承包商共同進行，并各自獨立完成水下地形測量，各自得出復核結果。如果復核結果與設計工程量有較大出入，還應該知會建設單位，做好和建設單位、設計單位-起復測的準備。在施工中，測量監理工程師應經常對挖槽進行水下地形測量，及時發現疏浚工作中的欠挖、漏挖等質量問題，及時指揮承包商解決問題,保證施工質量。而在進行中間計量時，測量監理工程師還應該會同計量監理工程師一起測量挖槽的水下地形，以確認可以計量的工程量。每個單位工程結束后，測量監理工程師應該及時對該單位工程進行驗收測量，確定其是否達到交工的要求。在交工以及竣工驗收時進行的水下地形測量，測量監理工程師也必須參與。

3 在航道測繪中的應用

新通揚運河航道疏浚工程總土方為100932.3立方米，工程巨大，因此測量放樣是工程施工質量達到預期效果的重要環節。

3.1 側放準備

要求施工單位在收到監理工程師簽署的施工圖紙和施工范圍內的等級平面控制點和高程控制點的基本數據后，首先對數據進行復測驗算，在確認數據準確無誤后使用。其次在熟悉現場的基礎上，組織測放小組踏勘現場，布置平面控制網，并繪制測量放樣圖。最后核驗儀器，為確保儀器性能與精度，要求施工單位到現場仍需進行儀器常規校驗。

3.2 側放設立放樣及標志

要求施工單位在收到監理工程師簽發的施工圖紙、基本放樣資料和控制點后立即組織技術人員與監理工程師共同校核基準點（線）和控制點的精度，并復核基本資料和數據的準確性，按國家測繪標準和本工程施工精度要求（加密）測設用于工程施工的控制網，在接到開工通知后5天內，將施工控制網資料上報監理工程師審批。對河口開挖線、河底線進行實地測放，得到監理工程師批準后方可組織施工。

在水下作業方面，要求施工單位在河道涉及中心線、開口線、開挖起訖點、彎道頂點處設立清晰地標志（如標桿、浮標或燈標等）。平直河段每隔40m設一組橫向標志，彎道處加密至10m。。施工標志用不同形狀的標牌相間設置，同組標志上安裝顏色相同的單面發光燈，相鄰組標志的燈光，以不同的顏色區別。在挖泥區通往卸泥區、避風錨地的航道上設置臨時性航標，航行條件差、水道狹窄處，在轉向區增設轉向標志，在船舶避風水域內設置泊位標，并在岸上埋設帶纜樁或水上系纜浮筒，以利船舶緊急停泊。

3.3 施工斷面測量

要求施工單位對原施工圖斷面進行復測校核，對地形復雜或變化較大處需進行加測或補測。測量時可將高程由控制樁引至斷面樁，用兩部儀器（水準儀）測量：一部測高程，一部讀視距，亦可采用全站儀讀視距。當測量成果與施工圖相近時，可按原組織設計組織施工，當相差較大（大于5%）并經監理工程師認可時須重新編制施工組織設計，待其上報監理工程師審核批準后實施。

3.4 施工測量作用

在施工階段要嚴格按照交通部頒發的《疏浚工程質量評定標準》、施工操作規范和施工圖紙的規定，利用適當的檢測工具，進行直觀、量化的檢測，并做出準確的判斷。在疏浚工程中水深測量時保證工程質量的關鍵。它主要有四個方面的作用：

(1) 現場調查：用來檢查疏浚工程的疏浚量和水下障礙物、水下管道、纜線。

(2) 浚前測量：用來確定即將疏浚的河床標高，精確測定疏浚工程量。

(3) 竣中測量：用來確保按合同工期進行施工，估算階段性的疏浚工程量，以便合理支付進度款。

(4) 浚后測量：用來檢測施工結束后的施工質量，并作為質量評定的依據。。

測量工作對工程質量的控制和提高有著重要的作用，尤其是航道疏浚工程是水下工程，完全隱蔽，具有不可見性。

4 結束語

隨著測繪科技的不斷發展，測量手段不斷更新，新的精度更高、操作更加簡單方便的測量儀器、測繪軟件不斷涌現。新設備、新技術的應用大大地提高了測繪工作的效率，降低了測量成果的差錯率，提高了測繪產品的質量。尤其是計算機與GPS結合應用在內河航道養護測量工程中，使測量工作發生了質和量的“革命”。隨著GPS測量理論的不斷完善，經驗的不斷豐富以及技術設備的更新，GPS 測量系統在航道中的應用將更加廣泛，將在更多領域中取代傳統的施測方法。

參考文獻

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