關于城市測量中的測量精度分析

施云森 殷劍

摘 要：城市測量是以城市總體規劃為基礎而進行的一項測量活動，它涉及的內容是十分豐富的，包括建設用地界址線、市政規劃測量及城市道路規劃測量等，這項工作的目標是促進城市建設的發展，基于其自身的特點，測量精度的要求是很高的，一旦出現誤差，城市規劃就可能出現不合理，最終影響到整個城市的發展。

關鍵詞：城市測量；測量精度；分析

隨著計算機技術的不斷發展，其在城市測量中的運用也越來越多，城市測量的高精度要求測量必須在統一的地面坐標系統控制下進行，它通常采用人工測量與計算機分析相結合的作業方法，其與周邊測量工程的銜接度反映出實際操作的可行性，文章結合城市測量的實踐經驗，對測量精度進行了分析與思考。

1 城市測量精度分析

當前城市規劃測量的控制主要采用在城市一、二級導線上分別設三級導線或導線網的方法，這種方法通過對導線中誤差的分析，結合測邊、測角、起始數據的影響，計算出導線的誤差，其采用的公式是十分復雜的，公式中包含導線中點、導線橫向誤差以及導線縱向誤差等數據，以上誤差的分配都采用的是等影響原則，各項誤差的分配值為+2.5cm或-2.5cm，最后，利用導線中點與端點各誤差的比例關系，計算出導線端點各誤差值的規定值，該計算公式中主要包含m、n、L三個數據，m代表偶然測距誤差；n表示導線邊數，L表示導線總長。

三級導線的平均邊長為120cm，導線長度為1.5km，以三級導線測量精度要求估算導線誤差如下表所示，其中，導線誤差單位為mm，導線長度單位為km。

從以上表可以看出，隨著導線長度的增加，導線測角誤差對點位誤差的影響越來越大，測站數對點位誤差也有一定的影響，測邊誤差包括系統誤差和偶然誤差，大氣折光誤差和照準誤差屬于偶然誤差，三級導線作為一種短導線，其系統誤差與測邊中偶然誤差相比較小，所以，偶然誤差是導線點位誤差的主要影響因素，偶然誤差會隨著導線長度的增加而減少，隨著導線邊數的增加而增加，系統誤差對點位的影響很小，它隨導線長度的增加而增加，導線長度為1.5km時，系統誤差只有±3毫米。在短導線中，導線點位誤差受測邊誤差的影響較大，當導線測站數為12站，長度為1.5千米時，各項誤差對導線的影響大致相同，均在±2.5毫米左右，其中，最弱點的中誤差為±5毫米，這個誤差滿足導線中誤差精度的要求，測角誤差會隨著導線長度的增加而增大，此外，測站數的增加對最弱點導線誤差的影響也會增大。

2 城市測量的現狀

目前，GPS技術已在城市測量中得到有效運用，但大多數城市依然采用的是導線網的常規測量方法，據統計，在全年1217條導線中，三級導線為485條，三級補導線為759條，測角中誤差分別為±13.05，如果再考慮起始方位誤差的影響，測角中誤差就在±12左右，基于上述分析，說明當下測角的平均精度達到了規范的要求，導線測角精度比補導線的好，對導線精度的分析，我們采用的是中誤差概念，在實際測量中，較為規范的一般使用限差作為約束條件，限差是中誤差的兩倍，導線的各項精度指標要達到中誤差的要求，必須在限差的二分之一以內，簡言之，在規范要求下做的導線，其誤差并不大，如果不按規范要求做導線，測量的精度則會下降很多，從目前的形勢來看，我國的導線角度閉合差達到規范標準的很少，導線測量主要存在以下問題：

2.1 導線形狀不規范

許多導線邊長太短，前后視距離太遠，這些導線都是形狀不規范的導線，對導線測量的精度有著不良影響，會導致系統誤差在導線坐標閉合誤差中被削弱，導線前半部分測角誤差、起始方位角誤差使整個導線的角度改變，而在閉合點的時候又回歸正確的位置，所以，回歸導線的精度與實際精度相比較小，同時，大量曲折導線的最弱點碰在一起會使測量誤差逐漸積累，最終造成測量嚴重失誤，直伸導線是導線中比較規范的形狀。

2.2 導線太長

導線的總長度對導線測量精度的影響是很明顯的，其通過測邊、測角以及起始方位角誤差對導線產生影響，若導線長度超過限制，導線誤差的絕對值就會增大，最終影響導線的精度，在實際工作中，三級導線和補導線的總長應限制在合理范圍內，這樣才能控制誤差。

2.3 在同一工程的測量中，前后采用不同導線

不同導線的誤差是不相同的，但在實際操作過程中，測量前后采用不同的導線是十分常見的現象，例如，同一建筑物的測量，竣工測量和施工測量使用不同的導線，致使測量的誤差不同，通過不同的誤差進行相關距離的計算，距離誤差就會增大很多，有的甚至超過±5cm，許多地區的導線盡管看起來相同，但實際誤差卻是不一樣的，即使在測量中選擇相同的導線，也不能使測量誤差得到匹配，這就要求相關部門必須重視導線的制造過程。

3 GPS在城市測量中的運用

3.1 實時動態定位技術的運用

GPS技術具有快速、高效、省錢、便捷等特點，其在城市測量中發揮的作用不容小覷，尤其是GPS技術中的實時動態定位技術，該技術在城市測量中能準確地計算出三維坐標，且測量的自動化程度高，工作效率很高，數據處理能力超強。據實踐經驗，在三到四千米之間的作業范圍內，實時動態定位技術的點位精度一般在±2cm之間，如果把實時動態定位點當做三級導線使用，坐標的絕對精度可以滿足要求。

3.2 遠距離測量

從精度上看，GPS相對于其他技術在遠距離測量上具有更大的優勢，目前，GPS測量經常會受到各種因素的影響，包括天氣狀況、環境問題、衛星分布狀況以及無線信號干擾等，導致GPS測量的可靠性降低，因此，許多城市通常采用的是常規測量的方法，然而，在遠距離的測量中，常規測量方法出現的誤差較大，往往不能滿足測量精度的要求，這時，若采用常規測量與GPS測量相結合的方法就更為適用，其在精度方面會更好控制，例如，用一級導線作為起始點作3到4個動態點，再以這幾個動態點為基礎做一條三級導線，一級導線到動態點的距離為2km，三級導線為0.5km，假設動態點之間的距離誤差為±2cm，方向角誤差為±10，三級導線共有6條邊，利用公式計算出最弱點中誤差為±15mm，三級導線到一級導線最弱點中誤差為±27.9mm，相比之下，采用這種方法比直接做2.5km的三級導線測量的精度要高出一倍多。

4 結束語

我國的城市建設步伐進一步加快，科學技術以及信息化水平也逐步提高，城市測量要求實現規范化、高精度化。GPS技術在城市測量中的運用是滿足城市測量高精度的要求，GPS控制網可以實時獲取位置信息及其時間標志，隨著社會經濟與科技的不斷發展，城市測量中的測量精度將進一步提升，城市規劃也將更加科學。

參考文獻

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