關于測繪中的精度與準確度的相關研究

楊艷

摘要：測繪技術目的為獲得專業參數，要求獲得的數據具有高精度和準確度。基于對當前測繪工作中精度和準確度保障問題成因的分析，本文提出了針對這類問題的解決方法，讓獲得的各類測量數據可以保證精度和準確度。

關鍵詞：測繪工作;數據精度;參數準確度

在測繪工作中，包括借助GPS系統、北斗衛星系統等直接獲取的高空測量方法，同時也包括外業測量工作，獲得的結果需要具備水平面的測量信息和高程信息，從而生成三維數據圖像。無論是通過使用專業技術獲得的數據還是最終形成的三維數據數字地圖，都需要經過數據處理工作提高參數的可使用價值。

1 測繪工作中精度和準確度的保障問題

1.1 設備本身誤差

無論是何種設備，運行過程都不可避免生成誤差，而設備類型和工作原理的差別，產生的誤差量也不同。比如對于GPS系統，雖然在該技術的使用過程會簡化工作流程以提高效率，但是在高程測量方面數據精度嚴重不足，同時在水平數據獲得中也會產生1m以內的誤差。對于水平測量儀以及全站儀來說，使用過程會通過使用輔助設備獲得測量數據，在參數讀取、實際計算中也會形成一定量誤差，管理規范雖然要求產生的誤差在限定范圍內可以允許，但是在一些情況下該誤差會順延到后續的數據處理過程，導致獲取的綜合數據和實際數據之間產生的偏差過高。

1.2 外業人員問題

外業工作一方面要求測量人員具備極高的從業素養，另一方面要可以抵御自然干擾，尤其是在沙漠公路、森林公路、森林建筑的測量過程，需要外業工作人員抵抗環境帶來的負面干擾。目前的問題在于，其一是在一些測量中外業工作人員未能考慮環境參數，其二是在外業工作過程對于人身安全保障工作的落實不到位，工作人員容易遭受環境的大程度影響，顯然不利于保障數據精度。

1.3 數據處理問題

數據處理工作要根據具體的技術技術參數獲得，以GPS系統為首的衛星拍照系統和以水平儀和全站儀為首的外業測量過程，數據待處理方法自然不同。在GPS系統的測量原理中，數據的處理原理是對不同基線段中的某測量點的重復性計算，假設采用的測量基線段為j，被測量點為i，該點位的三維數據計算結果表示為（xij，yij，zij），則GPS系統的計算方法方程如下：

其中σ代表的含義為在三維坐標空間中該坐標點的重復率，起到后續該基線上測量點數據的權重計算作用，在后續計算中對獲得的重復率取平方倒數即可視作形成的權重，分別和已經計算獲得的坐標計算結果相乘即可。對于水平儀或者全站儀，主要用于高程測量工作，其中水平儀的作用原理如下：

其中l代表水平儀端口和標桿的水平距離，a為水平線和標桿底端點的夾角，通過計算分支線段中的高程參數和值，即可獲得高程數據。當前的數據處理中，GPS系統的數據處理問題主要是對于計算重復率設定中的基線段數據獲得精度不足，導致結果精度下降，而對于外業測量工作，則主要是設備使用中的反射點水平保持精度較低。

2 測繪工作中精度和準確度的保障和升級方法

2.1 設備本身誤差調整

在測繪工作的落實中，當前的常用設備類型有兩種，一種是以衛星為載體的地面數據獲得設備，另一種是通過外業工作獲得的實際測量結果，其中前類設備本身存在的誤差不可通過硬件設施調整降低誤差量，需要在地面軟件系統的利用過程通過專業參數的合理配置達到目的，后類設備的誤差降低工作難度較小。

在衛星測量系統的工作中，要通過對于操作軟件中各類參數的處理和分析從中選擇專業化的數據，以GPS系統為例，由于確定的重復率參數在后續的數據計算中發揮重要作用，所以要確保選擇數據的科學度。考慮核算次數超過30次時，則獲得專業數據的速度已經不能滿足電子地圖的構造要求，而當重復計算次數少于10次則誤差過大，從效率和精度雙方面考慮，最終選擇的計算次數區間為[18，26]。需要注意的是，GPS系統雖然可以在水平面上具有較高精度，但是高程測量的精度保持過程中，由于其算法和運行原理的自身固有屬性限制程度較高，則實際的高程測量工作要通過外業測量完成。

在外業測量工作中，要充分考慮當前采用設備是否可以適應測量地點的環境影響，并且設備使用前檢查設備的運行時長、使用次數以及目前已經出現了的誤差量，發現不符合誤差控制指標時該設備不可使用。

2.2 外業工作人員問題解決

在外業工作人員的問題處理中，一方面要提高工作人員的從業素養，另一方面需要做好外業工作人員的身體狀態保障，防止其無法承受自然環境導致身體素質下降進而造成決策能力、判斷力、數據讀取能力下降問題。

前項工作中，要根據外業測量區域的環境狀況派遣可以完成任務的人員，并分析其是否可以正確操作選用的設備。比如在某炎熱地區的公路工程施工中，要沿路基設立檢測標桿，分析建設路基的直線段和曲線段是否符合指標。采用的設備為光學測量設備，地面溫度過高情況下會導致光線路徑改變，外業作業系統要分析外派的工作人員是否可以根據地面溫度參數處理光線變化問題。

后項工作中則需要根據根據被測量區域的自然環境以及村落聚集情況等參數，科學選擇工作人員的裝備整修和休息區，一些環境較為艱苦的地區，可以提供專項資金讓測量人員雇傭引導員或馱畜，以提高對于人員的工作狀態保護水平。

2.3 數據處理過程工作規范

在數據的處理過程，初始數據不可對其進行非專業化的處理，而是要根據與之搭配的軟件、運行模式以及精度保障要求，實現對于數據的全面精確計算。比如對于GPS坐標測量系統，需要在分析軟件中獲得相關平面數據，而在該測量點的高程測量之后，要將其輸入到電子地圖中，形成三維電子數據。數據的搭配和銜接中，采用GIS技術建立高程信息和水平面信息的對應關系，之后正確輸入構造的地圖上即可。而若要將該數據應用于工程項目管理，則要在坐標數據上標注允許的誤差區間。

3 結語

綜上所述，測繪工作的精度和準確度保持的常見問題包括設備本身產生誤差、數據處理問題和測量工作人員問題等。設備本身誤差解決方法是根據設備類型與工作原理通過硬軟件系統管理降低誤差量。數據處理問題的處理方法是合理確定重復率的計算參數，并將最終結果在地圖上標注。工作人員的問題解決方法是提高從業素養，并采取專業方法保障人員的生理指標。

參考文獻：

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