地形图测量的方法与技术要求

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地形图测量的方法与技术要求

关键词：地形图测量；全站仪；数字化测量；GPS-RTK；精度

中图分类号： P216 文献标识码： A

一、地形图测量工作的特点

地形图测量指的是测绘地形图的作业，即对地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图的工作。地形图的测绘基本上采用航空摄影测量方法，利用航空像片主要在室内测图。但面积较小的或者工程建设需要的地形图，采用平板仪测量方法，在野外进行测图。地形图的测量一般在空旷城郊、偏远的农村、山区人口密度低的环境

中。

二、地形图测量的技术要求和常用的测量方法

（一）地形图测量的技术要求

1、地形图测图的比例尺，根据工程的设计阶段、规模大小和运营管理需要选用。1：5000 用于可行性研究、总体规划、厂址选择、初步设计等；1:2000 用于可行性研究、初步设计、矿石总图管理、地质灾害监测评估等的基础性工作，城镇详细规划等；1:000、1:500 用于初步设计、施工图设计；城镇、工况总图管理；竣工验收等。

2、地形图的类别划分和地形图基本等高距的确定，应分别根据地面倾角（α）的大小，确定地形类别。平坦地 α＜3°；丘陵地 3°≤α＜10°；山地 10°≤α＜25°；高山 α≥25°。

3、地形测图，可采用全站仪测图、GPS- RTK测图和平板测图等方法，也可采用各种方法的联合作业模式或其他作业模式。数字地形测量软件的选用应该适合工程测量作业特点；满足规范的精度要求、功能齐全、符号规范；操作简便、界面友好；采用常用的数据、图形输出格式。对软件特有的线型、汉字、符号，应提供相应的库文件；具有用户开发功能；具有网络共享功能。

4、地形图应经过内业检查、实地的全面对照及实测检查。实测检查量不应少于测图工作量的10％，检查的统计结果，应满足规范的规定。

5、图根平面控制和高程控制测量，可同时进行，也可分别实测。图根点相对于邻近等级控制点的点中误差不应大于图上 ，高程中误差不应大于基本等高距的1/10。对于较小测区，图根控制可作为首级控制。图根点点位标志宜采用（铁）桩，当图根点作为首级控制或等级点稀少时，应埋设适当数量的标石。

6、地形图实测前应进行实地踏勘，确定测量范围，并制定实测方案才可进行实地测量。测绘完成后，应对地形图的内容进行检查并打印图件到实地进行现场核对，发现问题应及时补测、修改。

（二）常用的地形图测量方法

1、全站仪测量技术

（1）全站仪测量的优点

①利用全站仪进行地形图测量可以将地形测量和控制测量同时进行；

②在进行工程施工放样时运用全站仪测量技术可把设计图纸中相关点位快速的测设到地面上；

③可以实现对地质灾害、建筑物变形等的实时监测；

④运用控制测量时，全站仪具有后方交会、前方交会、导线测量等功能，可以实现高精度的测量，且使用仪器操作简单，可以有效的提升测量作业速度；

⑤只需要在一个测站就可以完成全部的测量内容，并可以存储和传输测量数据；

⑥全站仪可以通过传输设备实现与绘图仪、计算机的连接，从而建立一体式的测绘系统，极大的提升了地形图测绘的工作效率和测绘质量。这样就可以减少地形图测绘时间，为工程建设提供时间上的保障。

（2）全站仪测量的技术过程

全站仪测量技术进行地形图测量时主要过程是数据采集即获取地形图测量所需的数据信息、数据处理、图形编辑以及图形输出等。

①建立地形图测绘的平面控制坐标系

首先要建立地形图测绘的平面控制坐标系，在测量区域范围内选择一个可以观察到测区内绝大部分测点、视线开阔的点作为全站仪的站点，设置好测量标记，将全站仪等测量设备按照测量要求放好，开启测图精灵即可进行数据的采集。

②测量数据采集

在数据采集过程中应根据测量现场的环境特点及测量的实际情况确定进行几个点的数据采集，测量的关键是合理的确定采集站点的位置和具体的采集数目，并把数据测量采集的误差降到最低。在数据采集过程中应注意棱镜的高度及变化；要做到及时的沟通，以免因沟通不良而出现测量差错；在测量设点时要进行编号，使所采集的数据与测点编号相统一，严禁弄混现象的发生。

③处理数据，绘制地形图

做好测量数据的采集工作后应及时进行采集数据的处理，据据已建立的地形图测量测点的坐标，参照测图要求进行地形图的绘制，而后完成制图，并参照实地测量时所绘制的草图进行地形图的绘制，将各个测点用标准符号相连，在完成地物绘制后，结合测区实际的地形情况进行等高线的绘制，以对其进行修补。

2、数字化测量技术

数字化地形图测量技术系统主要由基准站、流动站以及数据链共同组成。

（1）数字化测量技术的优点

①运用数字化地形图测量技术可以使测量结果和动态实时的显示出来，将整个测量过程透明、直观的反映出来；

②可以任意查看坐标的定位精度，解决了其他地形图测绘技术不能快速成图、实时动态放样的问题；

③运用数字化地形图测量技术可以有效的减少外业作业时间；

④另外还具备不受作业时间的限制，且操作简便、自动化水平非常的高，可以大幅度减少测量人员的工作量，已达到了智能化的标准。

⑤运用数字化地形图测量技术可以有效减少测图所需的控制点数，改变了传统的测量方式。只需一个人采集点位坐标数据，将所采集到的数据传到数字化软件中，就可以生成各种比例尺的地形图。因此数字化地形图测量技术有效的减少了劳动量并大幅度的提高了测图效率。

（2）数字化测量技术的工作流程

采用数字化地形图测量技术进行测量作业的流程为：测量前应做好测量所需相关资料的收集，包括测区内已知的高等级控制点的收集。做好准备工作后实施数字化地形图测量工作，采集外业数据、整理内业数据，最后进行地形图的精度分析。在地形图测量中应用数字化测量技术测图的结果不会受到人为因素的影响，因而出现测量误差的概率就比较小。数字化的技术还可以对坐标、距离、面积、方位等进行自动提取，因而数字化地形图的绘制的精准度极高。数字化地形图也就更加规范、更加精确、更加美观。

3、GPS-RTK测量技术

（1）RTK技术的原理

GPS一RTK技术系统主要由基准站！流动站和数据链三个部分组成。其作业方式为：基准站接收机架设在已知或未知坐标的参考点上，连续接收所有可视GPS卫星信号，基准站将测站点坐标、伪距观测值、载波相位观测值、卫星跟踪状态和接收机工作状态等通过无线数据链发送给流动站，流动站先进行初始化，完成整周未知数的搜索求解后，进入动态作业。流动站在接收来自基准站的数据时，同步观测采集GPS卫星载波相位数据，通过系统内差分处理求解载波相位整周模糊度，根据基准站和流动站的相关性，得出流动站的平面坐标x，y和高程h。

（2）应用RTK技术测量需要注意的问题

①基准站的设置

设置RTK基准站时需要注意以下几个问题：

首先要是对基准站周围的环境的选择，GPS接受到的卫星信号是经过20000KRA的空间传播，且有电离层、对流层、反射、大气折射等干扰，GPS接收到的卫星信号已经很相当微弱了，一般只有50一180DB。GPS电台运用的是功率小、频率超高的电磁波，发射的电磁波频率一般在450一470MHz之间，其波长较短，电磁波的传输距离与地球的曲率半径、天线高、以及大气折射有关。为了将多路径效应的影响降到最低，在基准站的周围应没有明显的大区域的信号反射物（如高山及大型建筑、大面积水域等）：依上述的要求选择基准站第一是要避开高层建筑物，第二发射电台有一定的高度。

②接收机参数的设置

在运用GPS一RTK技术时，不仅要求移动站接收机和基准站接收机有相同的卫截止高度角和波特率，而且还要考虑到流动接收机观测时间的长短和接收机

内存的大小，这需要把采样率设置为适当的数值。如果接收机的内存在16M以上，可以将采样率设置为15，将流动接收机观的测时间设为为，这是电子手簿所能设置的最小值，此时，GPS接收机接受的约7H以上的观测数据。

③野外作业与常规仪器配合使用

在流动站接收到的卫星信号很差并且可以观测到的卫星数少于5颗的地段，常常需要配合全站仪采集碎部点，RTK与常规仪器联合作业模式，可以达到优势互补，提高测图效率的目的。

参考文献

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[2]张海港，肖海青。浅议RTK技术在地形图测绘中的应用[J].山西建筑，

[3]白晓东。全站仪在数字地籍测量中的应用[J].经营管理者。