GPS在復雜地形地貌中的測繪應用

吾拉伊木江·吾普爾

GPS目前在測繪工作中得到越來越廣泛的應用，特別是對于視野不暢的復雜地形測繪，GPS測量在效率和精度上的優勢就表現的更加顯著了。該文總結了GPS測量工作中的流程和心得，希望給讀者一些幫助。

新中國成立以來，我國的測繪工作經歷了突飛猛進的發展，從原來的小三角臺測量法，到后來的經緯儀水準儀的測量法，我們的測繪前輩們，用汗水甚至獻血為我們的測繪基礎工作夯下了基石。目前，我們對大地的測量技術，已經有了突飛猛進的發展，宇航技術的發展，GPS系統和北斗系統的廣泛應用，讓我們的測量變的更加便捷。特別是進行復雜地形測量時，使用全站儀等重型測量設備，可能會給測量帶來意想不到的困難，所以，我們就在復雜地形的測繪中，廣泛使用了GPS測量法。

GPS測量實戰流程總結

架站和回看點。在本次測量中，我們對于天山北麓的一片谷地進行道路施工測量，因為谷地地形復雜，全站儀在樹木和轉彎點較多的測量區域內視野受阻，如果使用傳統的全站儀測量法，會因為頻繁移站導致測量進度變慢，精度也受到影Ⅱ向。所以我們計劃采用基站式GPS測量法。改測量法只需要用全站儀在區域內放兩個已知點就可以了。

我們使用GPS對一個復雜地形進行測量，必須找到兩個已知坐標的點，一個點為架站點，一個點為回看點。架站點的選擇盡量選擇GPS基站信號可以覆蓋整個測量區域的位置，如果一個架站點沒有辦法覆蓋整個區域，那么就需要設置多個架站點和回看點。

設置架站點和回看點的目的是對GPS的系統誤差進行校對，因為GPS系統可能存在很大的系統誤差，所以，我們需要在測量之前對GPS系統進行根據已知點進行的校準。

已知點的坐標數據，主要有二個來源：

第一個數據是之前測量工作留下的標志點。我們在進行一些測量操作時，往往會留下幾個標志鮮明的標志點，比如某個永久性房屋的一角，或者是某個線塔的頂端，或者是某個水井的中心點等。

第二個數據來源是國家一、二、三級坐標系的坐標點。我們的國家在設立北京坐標系或者西安坐標系的時候，會建設很多永久性的點位標志，這些點位標志會以大隊委單位，承包管理，雖然很多年過去了，這些點位被破壞了不少，但是，我們還是能做到在方圓數里的范圍內找到一個二級以上的國家測繪網絡點位。

如果在測繪區域內或者測繪區域附近找不到可以直接架站的架站點和回看點，我們就要人工放線，在區域內使用全站儀等精確測量工具，放置專用的架站點和回看點。雖然人工放線并不是太輕松的工作，但是相比較要用全站儀等測繪儀器測量整個區域來說，這項工作已經輕松多了。

地物測量及信息記錄。我們使用基站式GPS測量該區域，可以對該區域的地形坡度進行高密度的描繪，我們在CASS系統中建立坡度模型，使用全站儀的情況下，最多實現100米的邊長，而使用GPS測量的情況下，我們可以基本上實現25米左右的邊長，基本上可以做到對地形的全息描述。而對測量區內的兩條河流的描繪，我們也可以做到非常的細致。

平時，我們如果使用全站儀測量一個房屋，可能只能測量房屋的三個拐點，因為另外一個拐點需要移站后甚至是多次移站后才能從另外一個方向看到。因為每次移站都可能造成十余厘米到數十厘米的隨機誤差，而一個房屋的尺度只有幾米見方，所以，多次移站后再對房屋的另外點位做出測量的數據是不可用的。

而使用GPS測量法測量村莊結構時，我們就可以使用GPS對每一棟房屋的每一個拐點進行測量，雖然因為信號穿墻會給測量結果帶來一定的誤差，但是，這種誤差比全站儀測量反復移站帶來的誤差要小多了。

在本次的叢林測量中，我們可以使用GPS設備追蹤一條河流和一條小路，完全不用考慮全站儀視野的問題。這也是GPS測量的優勢所在。

或者說，越是復雜的地形，特別是容易造成全站儀視野受阻而反復移站的地形，GPS測量就會體現出他不可比擬的優勢。我們要做的，只是走到一個需要測量的點，將GPS終端放到地面或者測量標高上，然后按下測量和記錄按鈕就可以了。

內業。GPS測量后的內業數據整理工作量，因為GPS測量的數據量遠大于實用全站儀等設備測得的數據量，所以，GPS的內業工作量是大于全站儀等設備測量回公司后的內業工作量的。

GPS的內業主要分為三個階段：

連線作圖。在CASS地理信息系統中，連線工作是最基礎的工作之一，我們導入到系統中的點位，是一個個的散點，我們需要用CASS系統的點位捕捉功能，將這些散點連成一個平面，賦予一定的屬性，這樣才可以對這些區域的面積和長度進行精確的匯總和測量。

測量匯總。CASS系統提供了相對完善的面積和長度統計匯總系統，可以提供給我們較為完善的表格資料，這些表格資料雖然提供了較為完善的信息，但是存在一個缺陷，就是這些表格屬于DWG矢量表格，沒有辦法與表格編輯完全兼容，所以需要內業人員手工逐一謄寫到表格軟件中，才可以被文檔編輯軟件使用。

形成報告。對于測量結果，我們必須形成專業的測繪工作報告才可以呈交給客戶，所以，測繪工作報告的編制，才是內業工作任務量最大的部分。形成一份詳細干練的測繪工作報告，是對測繪工作最好的總結。

手持式GPS測量流程

對于非正式的測量，我們的往往采用不需要架站的手持式GPS開展工作。大致來說，手持式GPS有以下特點：

無需架站點和回看點。因為手持式GPS的測量精度有限，一般的隨機誤差在2米左右，我們就沒有必要進行架站點和回看點的精確定位。當然，手持式GPS也沒有架站的必要，因為手持式GPS本身就沒有基站。

與衛片結合。為了提高手持式GPS的測量精度，我們往往會選擇在測量區域兩側十余公里的范圍外各尋找一個衛片上可以看到的地標點。通過這兩個地標點與衛片的吻合，我們基本上就可以確定測量點位于衛片的吻合。我們再對照測量區內的地物，可以對衛片的附著位置再進行一點微調，這就可以保證我們在衛片上直接量取面積了。或者說，手持式GPS測量的并不是地塊的形狀和面積，只是做為一個坐標點與衛片的吻合，我們經過這一步吻合操作后，就可以在衛片上描圖測量衛片上所有的區域和地物。

GPS的廣泛應用給我們的測量工作帶來了諸多方便，也使得我們的測量工作精度和效率得到大幅度的提高，我們會在日后的工作中，大力推進GPS測量技術，讓我們的測繪工作更上一層樓。