■宋浩 郭新陽
(中國人民解放軍61287部隊 四川成都 610036)
高原衛片控制測量中提高效率的幾點方法
■宋浩 郭新陽
(中國人民解放軍61287部隊 四川成都 610036)
本文針對高原環境的特殊性,從多個方面詳細介紹了在高原條件下進行GPS控制測量遇到的一些特殊問題、難點,以及如何更好更快的解決這些問題的方法。
GPS測量
GPS控制測量因其可全天候觀測、布網靈活、內部相對符合精度更高等優點,已廣泛應用于地形測繪、變形監測、地質勘探等各類測量領域之中[1]。GPS靜態定位控制測量主要用于控制測量,相對于常規控制測量,它無與倫比的優越性決定了它在控制測量中的主導地位[2]。主要體現在:選點靈活、受客觀條件影響較小,全天候作業,觀測時間短(70分鐘)、節省人力、物理、財力等,對控制網的優化設計及高效完成起著主導性的作用。
筆者在西藏那曲、日喀則地區進行衛片控制測量的工作中來看,高原控制測量相對于內地來講,由于其氣候、交通等原因的影響,會給控制測量帶來較大的難題。通過工作中的探索和總結而的出的方法,實現了提高高原控制測量的效率。
西藏、那曲日喀則分別位于西藏自治區的北部和西南部,都屬于高原高海拔地區。那曲地區地處西藏自治區北部,位于青藏高原腹地,是長江、怒江、拉薩河、易貢河等大江大河的源頭。平均海拔4500米以上,區域內高山較多與新疆維吾爾自治區和青海省交界,東鄰昌都市,南接拉薩市、日喀則市、林芝地區,西與阿里地區相連。青藏公路、青藏鐵路橫貫境內,但境內公路交通情況較差,切氣候惡劣。境域面積450537平方千米,下轄10個縣,1個特別區,截至2010年,全地區總人口462382人。日喀則市,原縣級日喀則市改為桑珠孜區。位于中國西南邊陲,青藏高原西南部,西銜阿里地區、北靠那曲、東鄰拉薩與山南地區,外與尼泊爾、不丹等國接壤,國境線長1753公里。平均海拔4000米以上,道路交通較差。
控制測量主要分為三個部分:室內布點、野外找點、野外測量。
首先,在室內布點的過程中,要充分考慮到衛片控制測點測量的原理:每一景影像中至少要選出5個控制點才能外城正經圖像的控制,而且控制點的選位需要深思熟慮,要做到清晰、易找、方便刺點,布局合理等因素。針對高原地區地理環境的狀況,以及設備的限制導致航測外內業無法進行及時的加密工作,因此應該采取綜合法全野外布點的方案。無論是立體景還是2.5米景,都盡可能選擇糾正范圍的四個角選擇控制點以便順利的控制相鄰兩景圖像,同時還要考慮到四角的這個點在實際情況中能不能用,并選好大概的備用控制點位置。在高原控制測量的過程中,每景圖像的5個控制點并不能很快確定,因為作業區域交通情況極差,地形復雜多變,天氣狀況變化較快,軍民地稀少。個別山坡地段伴隨著塌方、山體滑坡等危險和隱患。這樣就要求控制點選在地形平穩,地質狀況良好,相對不偏僻的位置盡可能避免危險發生。在高原進行控制測量時,室內布點這一環節需要充分利用現有資料,例如作業前準備好最新的1:25萬或1:5萬地圖。在出發尋找控制點前,做好充分的查閱,標記好控制點的大概位置,并且詳細觀察周圍以及前往目的地沿途的典型地物(村鎮、河流、山頭等)。在標記好選取的控制點后,要在最新的地圖和遙感影像上分析路線,因為地圖存在更新的問題,所以在遇到矛盾時,以最新的遙感影像也就是衛片為參考。參考路途上道路的通行情況、周邊環境等因素,判別出哪條是省道、縣道、哪里是不宜同車的大車路和鄉村公路。分析出到達控制點位置的可行方案。
其次,準確地找準刺點位置是一個相對漫長的過程,同時也是控制測量的重中之重。在野外找點的過程中,要記下電位的大概經緯度。由于天氣多變,軍民地稀少,所以不宜判別準方向,因此在前往控制點的路程中要充分利用手持GPS和遙感衛片。不過手持GPS顯示的經緯度存在一定誤差,所以必須仔細關注遙感衛片上的標志性地物。還要根據衛片的比例,判斷好路程。在行車過程中,參考天氣、周圍環境、道路狀況的影響,并不一定要選擇最短路線,挑選安全、可靠的線路是順利完成控制測量的保障。在行進過程中,還要隨時觀察道路的狀況,隨著方向的變化隨時轉動手中的地圖或者衛片,以便最快地找到控制點位置。
最后,再利用GPS天線接收機進行野外控制測量是必須滿足以下要求:每時段最少跟蹤到4顆GPS衛星,測站天線嚴格整平對中,天線固定方向大致朝北,天線高在測前、測后精確量取。每個點的每個觀測時段時間應長于70分鐘。為確保數據安全,每天的觀測數據應及時傳輸至計算機或移動載體進行保存。按照每天測站的店名、點號、儀器高、天線高的輸入和命名。
另外,選點的科學性也是提高控制測量效率的另一個重要方面,選點的科學與否,也是影響外業測量質量和GPS網的精度的重要因素。選點應考慮GPS網的設計要求及測區的自然地理情況并結合規范要求,對于日喀則市、那曲地區這次的控制測量任務,應滿足如下要求:(1)點位應選擇在交通方便、該處位置會長期保存的地方。便于安置天線接收機、便于觀測和操作的地方,或是靠近村落有標志性地物的位置,在觀測過程中,還要時刻看守儀器,避免當地藏民好奇、干擾、亂碰儀器等情況的發生。選點時對于該地區還要考慮老圖上有些鄉村公路、大車路因為年久失修、廢棄的重修等情況,一定要選擇在明顯地物且長期不會發生變化的位置。(2)點位應選在事業開闊處,高度角15°以上的天空沒有障礙物的位置[3]。(3)選擇村落附近時,要注意點位200米范圍內沒有大功率無線電發射源,50米以內沒有高壓輸電線,并應避開強烈干擾接收衛星信號的物體。
綜上所述,高原衛片控制測量要綜合考慮天氣、地形、地貌以及交通、人文等因素對作業的影響,若能正確的把握以上幾個方面,就能優質的完成好高原衛片的控制測量任務,并提高效率。
[1]賀躍光,王亮,朱偉華.某大型風電場的GPS控制測量.中國錳業.2011.01:29.
[2]李晉,王建芳.常規控制測量與GPS控制測量點位精度比較研究.地球.2013.08:204.
[3]苗尚朝,吳鵬舉.常規控制測量與GPS控制測量點位精度比較.山西建筑.2008.35:34.
O4-34[文獻碼]B
1000-405X(2015)-10-158-1