淺析測繪工程技術精度控制策略

章功海

（合肥市測繪設計研究院，安徽 合肥 230000）

0 引言

如今，國防、海洋工程、工程建設等各個領域都需要得到精確、充分、完整的地理信息資料支撐，因此更加凸顯出了測繪工程技術在社會發展中的重要意義。測繪技術的不斷創新發展推動了國防、海洋工程、建筑工程水平的不斷提升。但測繪工程技術在實際應用中仍然會受到各種因素的影響，導致其精度水平無法得到有效提升。因此，不斷強化測繪技術精度控制已經成為當前工程領域技術革新發展的重點環節。

1 測繪工程技術簡述

利用測繪作業來獲取諸如建筑、公路、地形地貌、海洋狀況的基礎數據，通過對數據的深入分析構建數據共享平臺后就可以為多部門開展工作提供數據支撐，進而促進測繪工程技術的合理應用。在當今測繪工程領域智能化、數字化、自動化測繪方式已經逐步取代傳統的人工記錄。最為常見的測繪工程技術包括數字化技術、攝影測繪技術及基于全球定位系統（GPS）、遙感（RS）和地理信息系統（GIS）的測繪技術。在部分測繪工程中通過上述5 種技術的結合應用能有效提升測繪工作質量和工作效率[1]。

2 測繪工程技術精度控制重要意義

社會發展水平的不斷提升使得人們對測繪結果的精度要求越來越高。在我國社會轉型發展以及城市化建設不斷推進的過程中，人們的活動范圍也越來越大，水利水電、公路橋梁、鐵路等各類工程建設規模在不斷擴大，在工程建設中經常會遇到復雜地形條件，此時需要充分保障測繪數據的合理性才能滿足工程建設的基本需求。我國目前在測繪工程技術以及設備方面都取得了巨大進步，測繪工程領域的技術標準以及操作要求也更加細致，而其中最為重要的一項管理內容就是測繪技術精度控制。測繪工程技術精度控制的主要目的是通過科學的控制措施來保障測繪作業每一環節都能滿足工程施工實際要求，這樣不僅可以保障工程設計的合理性，也可以為后續作業施工科學性提供保障[2]。因此，對于測繪工程管理來說，測繪技術精度控制屬于非常重要的一個組成部分，對工程建設質量以及施工水平提升也有積極的促進作用。

3 測繪工程技術精度控制實踐應用

為精確描述測繪工程技術精度控制測繪，本文以某地區為例，對農村地籍測繪精度控制方法進行了分析。

3.1 地籍測繪精度控制分析

3.1.1 地形數據測量

在當今地籍測繪作業中通常會使用GPS 技術來完成地形數據測量，衛星本身的瞬時三維坐標為已知值，此時可以針對接收端與衛星之間距離利用數據傳輸進行分析，通過已知三維坐標參數以及聯立方程來完成接收端數據的計算。GPS 測繪技術在應用過程中只要保障能在開闊空間中搜索到三顆衛星就能實現接收端位置的精確定位。接收機位置是利用參考點數量以及位置差異來通過GPS 盡心確定，定位方式包括了單點定位以及相對定位[3]。單點定位是以接收機觀測數據為基礎來計算出位置數據，相對定位是根據兩臺不同接收機觀測數據來最終確定接收機位置，如圖1 所示。

圖1 單點定位和相對定位

在獲取地形數據點過程中參考點周邊空間地物都處在精致狀態，因此獲取數據很容易受到各類因素的干擾而導致距離誤差出現[4]。GPS 定位通常是在待測量位置固定天線。定位完成后需要選擇合理的控制點，控制點選擇應該保障其基礎穩定堅固，這樣才能實現測距的長時間保存。控制布置完畢后，需要開展圖根測量控制，為保障地籍測量中的界址點、外業補測測量需求，需要對界址點分布狀況以及測量所在地的地形狀況進行綜合后來設計合理的圖根點密度，保障布點合理性。實施動態測量過程中應該按照兩次觀測的平均值來最為最后測量結果。“三參”測量過程中要在測量區域內來設置高級控制點，同時要保障測量區域半徑應該處在5km 的范圍內。上述步驟測量獲取數據可以通過人機交互來實現測繪數據質量的檢查，保障測量數據的整體質量。

3.1.2 地形測量數據質量控制

在進行地籍測繪過程中數據質量會對最終測繪精度產生直接影響，如果測繪精度存在問題，就會導致后期無法明確土地權，也無法及時發現存在的數據錯誤。我國為了適應集體土地管理和利用需求制定出了關于集體土地確權的標準規范，對土地測繪數據質量提出了嚴格要求。鑒于此，在控制地形測量數據質量過程中可以總結以往土地確權的成功經驗，同時通過現代化手段的應用來保障調查數據點整體質量。

結合我國當前土地確權開展的是情況后對空間數據質量進行嚴格控制。確權時利用人機交互技術可以全面檢查空間數據質量。在集體土地確權中空間數據發揮著至關重要的作用。鑒于此，必須要對空間數據質量進行嚴格控制。數據通過檢查合格后，就可以針對控制網精度進行計算，進而達到大比例尺地籍測繪精度控制的要求。

3.2 地籍測繪精度控制實驗研究

3.2.1 數據準備

本次研究過程中主要以某農村地區作為實驗區以來涉及地籍測繪精度控制方法對比實驗，在針對該區域的地形測繪過程中使用了多種測繪精度控制方法，在此基礎上來完成該地區地形圖的誤差測量和多邊形重疊檢查，對于上述兩項指標進行分析后來得出測繪精度控制方法的優劣[4]。第1 種精度控制方法為常規地籍測繪精度控制方法，另另外兩種分別是激光掃描測繪精度控制方法以及傾斜攝影測量控制方法。

針對該實驗區域利用EPS 三維測圖軟件來精確獲取二維和三維數據，同時根據地形圖的繪制規范要求來完成地物繪制，這樣就可以形成整個實驗區域的地形圖數字線畫圖，實驗區域內的地物主要包括了道路拐點、房屋房角、輸電線桿、圍墻角等。表1 為地物平面坐標的采集數據。

表1 地物平面坐標的采集數據 單位：m

結合上述數據經過分析后就可以獲取不同精度控制方法的誤差實驗和多邊形重疊檢查實驗結果。

3.2.2 中誤差實驗結果和分析

通過以式（1）可以精確計算出中誤差。

式中：N——實驗觀測數量；υ——觀測改正數，觀測改正數主要是通過測量值與算術平均值相減后獲取。

地籍測繪過程中不同經度控制方法的誤差實驗結果具體如表2 所示。

表2 不同精度控制方法的誤差實驗結果 單位：m

根據上表可以發現，激光掃描精度控制方法為控制方法1，傾斜攝影精度控制方法為控制方法2，地籍測繪精度控制方法為控制方法3。根據誤差實驗結果可以發現，對于激光掃描精度控制方法來說，中誤差最高值為x=0.71、y=0.72，對于傾斜攝影進度控制方法來說其中誤差的最高值為x=0.79、y=0.83，普通地籍測繪精度控制方法中誤差最高值為x=0.23、y=0.25。根據數據統計可以發現，在本次中誤差實驗結果中地籍測繪精度控制方法最終的中誤差實驗誤差最低，這也充分說明在地形圖的繪制過程中利用精度控制方法可以全面提升測繪精度。在充分結合地形圖測繪的具體狀況之后進一步開展了多邊形重疊檢查實驗，其主要是將兩組不同的實驗結果進行結合之后將其作為精度控制站的最終依據。

3.2.3 多邊形重疊檢查實驗

所謂多邊形重疊主要指的是在進行地形圖繪制的過程中多個線段頂點分別圍成的區域之間存在的重疊現象，對于多邊形實體來說通常情況下不允許存在重疊。在實驗過程中針對地形繪圖中的多線段利用CAD軟件經過轉化后形成區域，同時針對多線段相鄰的兩個區域利用交集運算方法進行精確求解。如果兩個區域經過存在相鄰、相離或不重疊的現象，那么最終的運算結果就為空；相反，如果兩個區域存在重疊的情況下運算結果不為空，在這種情況下進一步判斷其區域相交的情況后，針對相交形成的交集做出記號，在后續進行修正。對于三種不同精度控制方法的實驗結果進行對比后可以發現，傾斜攝影測量精度控制方法在實驗中形成的重疊區域相對較少，但是這種進度控制方法的多邊形重疊問題仍然存在，在文章中所使用的控制方法通過實驗運算后結果為空，其中存在兩個區域的相鄰、相離現象，但是并未發現多邊形重疊。結合上節中所描述的中午場實驗結果可以知道，在地形數據測量過程中地籍測繪精度控制方法不僅中誤差值最低，而且通過實驗并未發現存在多邊形重疊，這也可以充分說明在地形圖繪制過程中通過相離地籍測繪精度控制方法可以全面提升圖形繪制質量，與其他兩種精度控制方法相比較，在測繪工程領域中該方法具有更強的適用性。

4 結語

綜上所述，測繪作業包含的內容非常繁雜，因此在測繪作業過程中經常會受到各種因素影響，導致測繪技術進度不能得到保障。在工程實踐中應該結合具體的測繪需求以及工程施工實際狀況來選擇更加適合的測繪精度控制方法，同時也要針對各類影響因素采取優化措施進行合理控制，這樣才能實現測繪施工技術精度的有效提升。此外隨著社會的不斷進步，作為測繪施工企業也應該加大對技術及設備的投入，并加強專業技術人員的培養，這樣才能滿足工程測繪施工技術進度要求。