一、數字化測繪技術的特點
數字化測繪技術作為一種全新的高科技成圖方法,與傳統的測繪手段相比,具有以下幾個特點:
1、具有很高的自動化水平
數字化測繪依靠的是計算機軟件的自行處理,最終自動繪制出精確、美觀的數字地形圖。同時,數字化測繪的誤差也比較小。
2、測繪精度更高
數字化測繪技術在對300m以內的物體進行測定的時候,誤差大約在2mm左右,測定地點高差時的誤差不大于18mm。測量結果以電子數據的形式儲存,方便進行傳輸、處理和成圖,而在進行這些工作的時候,不會對原始數據的精度造成不利影響。更不會有在傳統測繪工作中經常出現的方向、展點、視距等難以避免的誤差,這無疑會提高測繪的精度,獲得高精度的測量結果。
3、信息多以圖形形式存在
在數字化逐漸發展的今天 ,測繪工作不僅僅停留在對其他人的觀摩上面 ,而是要搞清楚所測地點的屬性、位置。使用者應當場將土地測結果有關的信息進行記錄和編碼 ,等到計算機自動生成圖紙時再進行核對。如果在日后的工作中需要用到在測繪時所搜集到的信息,只要在數據庫中進行檢索,就能找到相應的成圖,大大的簡化了信息的檢索工作。
4、方便對圖形進行編輯及計算
數字化測繪所得到的數據的存放方式是分層式,因此不會受到負載量的限制,使得成果的加工利用更加方便快捷,相比于大比例尺的白紙修改,數字化測繪得出的結果在面對改建擴建等土地權屬改變的情況時,只要輸入相關信息,計算機就會自動進行處理和修改,既節約了時間,又保證了圖面整體的整潔性和準確性。尤其對于土地平整工程中的土方挖填平衡的計算顯得非常方便。
二、數字化測繪技術在土地整理工程中的應用
隨著GPS技術的不斷進步和升級,已經達到了比較令人滿意的精度要求,完全可以滿足日常的測繪。對于比較開闊的地段 ,可直接采用RTK進行全數字的野外地形數據的采集;對于房屋密集或樹木繁茂的村莊,則可采用通過RTK測定圖根點,通過全站儀采集碎部點。下面就通過介紹 RTK 配合全站儀進行野外測量的實例,來說明數字化測繪技術在土地整理工程中的應用。
1、測區的基本狀況
以某工程為例,該測區測量面積為4km2,被一條國道貫穿,交通便利。測區的地勢較為平坦,大部分為水旱兩用地,小部分為桑園 ,且民居混亂,樹木繁茂 ,給測量工作帶來了一定的困難。
2、工作流程
在此類測試中,一定要先制定工作流程,然后再進行測量,以便測量工作有條理、有效率。本次測量的工作流程如下 :
選擇并埋設GPS 控制點→計算GPS 控制網的測量結果并進行資料的整理→開始對控制點的高程檢測→開始碎部測量,RTK對其進行配合并進行野外數據的采集→整理資料并編輯成圖→輸出圖像 ,保存資料。
(1)如何選擇 GPS 點

測區內共設置了4個GPS 點,其中一個位于測區的中心地區,另外三個分布于測區的邊界。在GPS點的選擇上應遵循的原則就是分布合理、密度均勻且易于直接使用。根據測繪規范的相關定 ,GPS點周圍不能有可以強烈反射無線電的金屬或大范圍的水面,并遠離大功率電臺、電視臺、電視信號發射塔和高壓變電所。因此 ,這四個 GPS 點的位置均穩定可靠,易于直接使用且可長期保留。其中,GPS1和2、1和4相互通視,可以滿足未來可能進行的常規測量方法的技術要求。
(2)外業施測
以靜態方式利用3臺雙頻接收機進行同步觀測,由于土石廟和養路距離GPS1距離較遠,因此觀測時段采用120';其余各點由于距離較近,觀測時段可采用45'。在觀測過程中,有效觀測衛星數大于四顆,平均采樣間隔為10〞,仰止角為15°。在測前和測后均要按三個方向對天線高進行一次測量 ,并取中間值作為天線高度。在觀測時要嚴格遵守測量前制定的測量計劃,并保持相互間的聯絡,認真將各項測量內容的結果填寫到測量手簿中。
(3)GPS 基線向量的解算
此項工作需利用雙頻接收機廠商提供的軟件來完成。具體做法就是將當天采集到的數據經認真核對后及時輸入計算機,并檢查測前和測后的天線高度是否發生變化,如有變化,則取其平均值作為天線高度輸入計算機。還要對同、異步環的閉合差及復測基線進行檢查 ,以便及時發現不合格的成果,并視具體情況決定是否補測或重測。
(4)GPS平差計算及檢測核對
此項工作也需要通過雙頻接收機廠商提供的軟件來進行。根據基線解算的成果 ,先進行三維無約束平差 ,再將石土廟和養路這兩個三等GPS點的高程和平面坐標作為本網的起始數據進行三維約束平差 ,其結果見表 1。
閉合環 |
平均集合環長 |
水平偏差 |
垂直偏差 |
最大點位誤差 |
相對誤差 |
同步 |
異步 |
縱軸 |
橫軸 |
最長邊 |
最短邊 |
3個 |
2個 |
10110.020m |
0.015m |
0.023m |
0.065m |
0.072m |
125000 |
1370000 |
表1
(5)高程檢測
在進行測圖先 ,先通過兩臺 RTK 對本地規劃局給出的兩個水準點進行檢測,下游點的標高已知為22.57m,兩臺RTK對其的檢測值與已知值相比誤差分別為5mm和23mm。上有點的標高已知為21.241m,兩臺RTK對其的檢測值與已知值相比誤差分別為0和1mm,均在可允許的范圍內。這說明通過 RTK 對圖根進行高程測量的精度是可靠的。
(6)地形圖的測繪
在此次測繪中 ,RTK 的實時動態定位功能為全站儀的提供了全時段的圖根點測量。碎步測量的方法是將GPS-RTK與全站型電子速測儀相結合,自動進行對地形要素的采集和儲存,最終通過相應的軟件輸出圖像。對于地形開闊的地區,可直接采用RTK模式進行野外數據的全數字采集,繪制出實時地形草圖;對于房屋雜亂或樹木繁茂的地區,則要先通過RTK給定圖根點位,并利用全站儀采集地形數據,再繪制出實時地形草圖。最后將采集到的數據輸入電腦 ,并通過繪圖軟件生成數字地圖。
基于 GPS 的數字測繪技術現在已經在土地整理工程中得到了廣泛的應用,它的存在大幅度減小了土地整理工程測繪環節的工作強度,避免了頻繁更換基站所造成的誤差 ,提高了測繪工作的效率。
實踐證明 ,數字測繪技術的應用除了大大減少了外業的工作量,還帶來了巨大的社會效益和經濟效益,未來必將會得到更為廣泛的應用。
參考文獻:
[1]劉仁釗.工程測量技術[M].河南:黃河水利出版社,2008,3.
[2]張友靜.地理信息科學導論[M].北京:國防工業出版社,2009,11.
[3]李玉寶.大比例尺數字化測圖技術[M].四川:西南交通大學出版社,2009,3.
[4]重慶市測繪學會.城鄉建設中的現代測繪高新技術研究與應用[M].四川:西南交大,2008,12.
[5]高玉艷,熊輝俊.測量技術[M].北京:中國農業大學出版
社,2008,9.