劉惠雪

摘 要：城鎮(zhèn)地形測量常常通過使用各種測量技術，選擇各種測量方式，以達到精確測量各地形地物、地貌，繪制地形圖的目的。但是有很多問題存在于地形測量的工作中，使地形測量的精度較低。文章分析了城鎮(zhèn)地形的一些常用測量方法，并對其可能產(chǎn)生的精度問題進行了簡要分析，并提出了一些建議，希望可以對城鎮(zhèn)地形測量工作有利。

關鍵詞：地形測量；精度分析；問題；措施

中圖分類號：U412.24 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）18-0060-02

城鎮(zhèn)地形測量指的是測繪地形圖的作業(yè)，即對應測區(qū)域表面的地物、地貌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。為城市規(guī)劃、市政建設、市政管理、環(huán)境保護和其它的經(jīng)濟建設相關部門服務。城鎮(zhèn)地形測圖具有比例尺大、精度要求高，圖上地物、地貌元素繁多等特點。在城鎮(zhèn)地形測量中，控制測量的精度是確保城鎮(zhèn)地形測量整體質(zhì)量的關鍵性前提。目前，地形測量已普遍應用先進的科學技術，如計算機、衛(wèi)星技術。先進的科學技術保證了測量數(shù)據(jù)的可靠性，也確保了數(shù)據(jù)的精確性。

1 地形控制測量四種常用的測量方法

1.1 導線測量技術

城鎮(zhèn)地形的控制測量最經(jīng)典的一種方法就是導線測量，目前導線測量仍廣泛的應用于城鎮(zhèn)地形的控制測量工作中。城鎮(zhèn)地形測量的施測范圍有些是建成區(qū)，這是城鎮(zhèn)發(fā)展中不可避免的，選擇導線測量的方法可以充分發(fā)揮它的優(yōu)勢，因為建成區(qū)檢核條件較多，而導線測量方法方便靈活，條件簡單，所以可以在測量時盡可能的防止出現(xiàn)粗略的誤差，這樣就使所測得控制點的精度相對較高。

1.2 GPS靜態(tài)控制測量技術

靜態(tài)GPS控制網(wǎng)具有選點靈活，控制范圍大，定位精度高，不需要通視，不需要全天候作業(yè)，平面和高程可同步推算等特點。其在城鎮(zhèn)地形測量中經(jīng)常被用于基本控制測量。為了提高靜態(tài)GPS控制網(wǎng)的可靠性和均勻性，城市一級控制網(wǎng)或二級控制網(wǎng)有時也采用靜態(tài)或快速靜態(tài)的相對定位測量法。

1.2.1 GPS平面基本控制網(wǎng)的測量

GPS平面基本控制網(wǎng)的作用主要是為了分析RTK平面控制測量的精度。因為靜態(tài)GPS可以獲得較高精度的坐標，同時又可以在高精度的基線測量中獲得比較理想的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，所以在眾多測量方法中，不得不說靜態(tài)GPS測量是最佳方法。

1.2.2 GPS平面控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理與精度評定

進行數(shù)據(jù)處理時，首先應進行初步粗加工，整理數(shù)據(jù)；再進行預處理工作，依據(jù)各種模型對觀測數(shù)據(jù)進行改正；第三步則要根據(jù)相關公式計算基線向量；第四步是進行自由網(wǎng)的平差；最后再進行二維約束平差，見表1、表2。

從表1和表2對比可以看出，應用GPS首級控制網(wǎng)無約束平差以后，最優(yōu)閉合環(huán)比基本控制網(wǎng)無約束平差低，所以首級控制網(wǎng)的測量精度較高。

1.2.3 基于GPS技術時地形測量數(shù)據(jù)的精度控制要點

地形控制測量是地形細部測量和日常地形測量的基礎性工作。為了不斷提高城鎮(zhèn)地形測量數(shù)據(jù)的精確性，應根據(jù)建立控制網(wǎng)手段的不同對GPS控制網(wǎng)測量程序和地面控制網(wǎng)測量程序作進一步的規(guī)劃管理。這樣才可以使GPS技術在城鎮(zhèn)地形測量工作中發(fā)揮積極的表現(xiàn)，實現(xiàn)現(xiàn)實意義。

1.3 GPS-RTK控制測量

利用GPS-RTK控制測量技術實施測量具備省時、省力、快速、靈活及精度高等優(yōu)點，能夠?qū)崟r提供待求控制點的三維坐標，還能極大程度地進行工作效率的提高。

1.4 CORS控制測量

綜合服務定位體系CORS技術是GPS技術在測繪、導航等領域發(fā)展與使用的方向，在我國很多地區(qū)得到了迅速的發(fā)展。利用CORS體系所提供的網(wǎng)絡定位精度更高，可以完全達到城鎮(zhèn)地形測量要求，在已建成CORS網(wǎng)絡的地區(qū)，可以十分便利的進行測控作業(yè)。

2 地形控制測量四種常用方法的精度分析

2.1 導線測量技術精度分析

導線測量尤其適合測量城鎮(zhèn)地形隱蔽區(qū)域和城市建筑地域的測量控制。對導線精度產(chǎn)生影響的因素主要包括設備體系的誤差、作業(yè)人員水平和外界觀測狀況等，因此應先盡可能按照技術的要求對設備和作業(yè)人員進行選擇，并保證設備的較好檢校后再進行導線測量。

2.2 GPS靜態(tài)控制測量技術精度分析

雖然靜態(tài)GPS網(wǎng)可通過GPS高程擬合的方法求得，但是因為受一些因素的影響，求出的GPS高程數(shù)據(jù)精度相對比較低。而且靜態(tài)GPS控制網(wǎng)有許多不足之處，如：使用受到限制，特別是在高樓林立，建筑物裝飾幕墻較多的城市測量中，因其道路上車流量大、行道樹多、干擾信號較多，所以這些地方不適宜使用GPS；GPS測量受天氣環(huán)境影響、衛(wèi)星分布狀況的限制以及多種無線信號的干擾等造成多重誤差，綜上所述，GPS測量數(shù)據(jù)的可靠性和精度有待進一步提高。

2.3 GPS-RTK控制測量精度分析

RTK定位一般會有兩類誤差：

一是由距離問題引起的誤差，如：對流層誤差、電離層誤差、軌道誤差等；

二是與測站條件有關的誤差，如：多路徑誤差、信號干擾、天線相位中心變化等。

為減少誤差，應遵循GPS作業(yè)的基本要求，如，基準站要遠離高壓線和大面積水域等，避免造成多路徑誤差；基準站的建造應在地勢較高且開闊的地方，以便接收到更多的GPS衛(wèi)星信號及增大發(fā)射距離，避免信號干擾；其次，基準站應架設穩(wěn)定牢固，避免晃動引起天線相位中心變化，影響測量精度。

RTK技術的控制測量具有誤差分布均勻、獨立的特點，所以不存在誤差積累，精度可靠度較高的優(yōu)點，并且其能實時提供測量成果，可以減少設備成本，減輕測量員的勞動強度，提高測量速度和效益。但有時因受遮擋物影響，會造成信號失鎖，定位延遲，而且控制范圍較小，定位精度也會受距離增加的影響而降低。

2.4 CORS控制測量精度分析

應用CORS體系提高了工作效率，擴大了有效的工作范圍，縮短了初始化時間；徹底實現(xiàn)了單機作業(yè)，降低了成本；差分作業(yè)可靠性增強；因數(shù)據(jù)鏈形式通訊的可靠固定，降低了噪聲的干擾；數(shù)據(jù)可靠性增強，具有較高精度。

但利用CORS進行大比例地形地形圖測量控制作業(yè)時，會受到GPS測量限制條件的影響，如干擾信號、天氣條件的影響等，所以在城鎮(zhèn)建成區(qū)作業(yè)并不適宜使用CORS技術。

3 在城鎮(zhèn)地形測量中幾種控制測量方法應用比較

在不同地形條件下，RTK測量與導線測量較差區(qū)分較顯著，如，在較開闊的丘陵地，較差值最??；在建筑物密集的地區(qū)，由于建筑物的遮擋和反射，較差值最大；由于山體對部分衛(wèi)星信號遮擋，山地較差值稍大。在距離較短的測量中，RTK測量測邊誤差比導線測量高，但點位誤差較小，由此可以得出在短距離的測量中，導線測量相對于RTK測量精度較高。

與單參考站的RTK測定相比，利用CORS所提供的RTK系統(tǒng)測量數(shù)學模型進行聯(lián)合解算具有較高的可靠性和數(shù)據(jù)精確性，并提高了作業(yè)效率。對于GPS靜態(tài)測量技術來講，在CORS服務范疇內(nèi)作業(yè)可以更為省時的獲得即時坐標，并且CORS網(wǎng)絡建立后，能長期提供統(tǒng)一、穩(wěn)定的坐標參考系，并能對基礎數(shù)據(jù)進行規(guī)范測繪。

4 結(jié) 語

城鎮(zhèn)地形測量的四種常用工作方法均有優(yōu)點和不足之處，不同的作業(yè)方法有著不同的適宜使用條件。比如，建成區(qū)域與隱蔽區(qū)域相比更適宜使用導線測量；相對于定位測量，靜態(tài)GPS測量更適用于等級控制點的測量；RTK或CORS適用于遮擋物少的開闊地區(qū)使用。在實際作業(yè)中，為了滿足精度的要求、有效提高作業(yè)效率，測量工作者可以根據(jù)應測區(qū)域的地勢情況選用適當?shù)臏y量方法，也可以將幾種測量方法綜合起來運用。

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