新時期地形圖測量方法與技術要求解析

郭昕

（遼寧省自然資源事務服務中心遼寧省基礎測繪院，遼寧 錦州 121000）

1 引言

新時期背景，在地形圖測量工作開展環節，測量方法應用水平的高低，直接影響到地形圖測量的整體效果。因此，在該項工作開展的階段中，想要提升地形圖的完整性，需要明確地形圖測量方法的要點，從而滿足地形圖繪制的要求。

2 全站儀地形圖測量方法與技術要點

2.1 全站儀數字化測圖技術

2.1.1 測量原理

全站儀數字地形圖包含外業數據采集、內業數據處理、圖形輸出等結構部分。外業數據采集中又包含了控制測量以及碎部測量。根據不同的測量層次性數據信息，控制測量又可以分為基本控制測量與圖根控制測量；以測量方式的差異進行分類，控制測量主要是平面控制測量與高程控制測量。控制測量是應用GPS 測量、導線測量等方式來實現；碎部測量則是應用幾何水準測量、光電測距三角高程測量等方式進行。碎部測量通常采用坐標法進行工作，同時也可以選擇應用前方交會、后方交會等方式開展工作。內業數據處理環節中，首先，將數據傳輸到計算機系統內，通過記事本打開DAT 文件，然后，檢查數據信息，將系統內控制網的數據信息合并處理，最后，結合外業草圖，通過數字化軟件處理，就可以根據地形圖的要求標示出地物符號。經地形圖復核檢查符合要求后，可直接輸出電子圖，或是通過外置設備打印紙質圖[1]。

2.1.2 精度控制

全站儀數字化測圖在精度控制中，可按照地形點平面位置精度與高程精度方式進行控制。平面位置精度是通過對待測點位的中誤差、水平距離中誤差、水平角中誤差幾個部分進行控制。高程選擇三角高程測量時，高程誤差主要從儀器中誤差、棱鏡高中誤差、豎直角高中誤差進行分析。因此，地形測量環節必須做好對中精度的控制，尤其是要保證棱鏡對中和棱鏡桿鉛錘的精度。同時，在精度控制環節還要保證待測點的偏心與測距長度符合要求。因此，在高程測量精度方面，需要保證誤差處于可控范圍內，且加強管理和控制，消除誤差的影響。

2.2 GPS- RTK地形圖測量技術

2.2.1 測量原理

GPS-RTK 是目前廣泛使用的動態定位技術，該技術測量速度快、數據精度較特點，GPS-RTK 在應用時通過利用GPS載波相位直接觀測測量基站與流動站的數據信息，然后利用差分處理能夠將觀測后的數據誤差大部分消除，從而使得到的定位數據有較高的精度。該技術的關鍵點在于數據的傳輸處理。在測量的過程中，以WGS-84 坐標系測量高程作為大地高程，但是地形測量主要采取正常的測量高為標準，兩者之間的差異性較大。因此，在異常高計算時選擇擬合法計算。另外，在測區首級控制網為GPS 網時，應當以WGS-84、BJZ5 系統坐標為基礎，按照測量控制的要求進行測量，如此方能提升測量精度。

2.2.2 精度控制

GPS-RTK 測量精度不僅受到人為因素的干擾和影響，同時還會受到環境因素的影響，如基站因素、觀測引起的誤差等。人為測量因素包括測量前初始化是否完善、手持桿是否垂直以及操作技巧是否成熟等相關因素。測量環境中如果存在強烈的電磁干擾、物體遮蓋等因素的影響，會導致測量精度無法滿足要求。針對此類問題，操作時需要遠離高壓線、通信塔或者其他樹木等。同時，在基準站設置時，應該保證其控制點精度、信號強度符合要求[2]。此外，為了提升測量精度，在每日作業前后、作業時必須進行對比測量，保證測量數據更加精確。GPS 測量誤差的影響因素較多，要結合實際情況做出必要的處理，采取有效的措施消除各種不利因素的干擾，從而保證測量精度。

2.3 無人機地形圖測量技術

無人機測量和傳統的測量技術相比，傳統測量技術飛行姿態控制方面并不靈活，控制效果相對較差，天氣環境的干擾和影響是比較大。所以在進行高程測量時，無人機的測量精度要超過傳統測量方式，無人機操作時可以根據需要調整相機的角度以及重疊度。

在無人機精度控制的過程中，進行飛行方案的變化和調整非常重要。飛行方案制訂時必須設置合理的航速、航高等技術參數。一般情況下，航速調整為80 km/h 時航高就會受到測量目標以及基高比平衡的影響。此外，無人機測量之前，需要在測量范圍內布設控制網，控制點航向的寬度可以放寬，如1∶2 000 地形圖測量一般可以放寬到20~30 條基線，但是也要設置必要的檢查點，從而滿足測量需求[3]。

3 地形圖測量方法和技術要求

地形圖測圖比例的設定也非常重要。地形圖測量時需要以設計方案為基礎，選取合適的測量方法，保證地形圖測量的技術參數符合設定要求。一般而言，1∶5 000 可以在總體規劃、可行性研究等初步設計環節中應用；1∶2 000 則在可行性研究、初步設計、地質災害及城鎮規劃中應用；1∶000、1∶500 通常在施工圖設計與初步設計中應用。

結合不同的測量區域要求，主要有一般地區、城鎮、工業礦區、水域等，選擇合適的測量方式，如全站儀、GPS-RTK、平板測圖等方式，也可以根據需要選擇多種方法聯合的測圖方式，以滿足數據精度要求。

數字地形圖軟件的選擇也極為重要，要根據測量圖精度需求進行選擇，綜合考慮功能、操作界面等問題，從而滿足測量結果規范化、精確性的要求。

外業測量完成之后，根據需要進行內業檢查，全面對照，做好實測檢測，實際檢測工作量應該不少于測量圖的10%。

圖根平面控制與高程控制測量，結合實際工作需要進行同時或者分別測量以滿足數據應用標準。圖根點在相鄰等級控制時，針對點誤差控制，需要確保誤差控制在0.1mm 以內，高程中誤差控制在基本等高距的1/10 以內。如果測量區域比較小，圖根測量時需要進入現場進行準確測量，確定合適的測量區域，明確相應的測量方案，以滿足實際測量要求。

4 影響工程測量質量的因素

4.1 人員因素

工程測量作業人員的綜合素質對地形圖測量質量產生直接的影響。比如，有些工作人員的職業道德素質不高，在地形圖測量時沒有按照規范的程序開展工作，或者為了自己的利益而隨意篡改數據，使得測量數據不符合實際或者不滿足精度要求。

4.2 儀器設備因素

測量儀器設備也是影響測量精度的關鍵因素，因此，要將健全的設備維護方案構建出來，嚴格按照維護方法做好設備的維護與調節。

4.3 環境因素

地形圖測量中，環境、天氣的變化也會對測量結果造成影響。若在陰天進行測量，由于光線不足，可視距離變短，測量出來的數據就會存在偏差，因此，在地形圖測量時需要考慮環境天氣問題，選擇陽光明媚的天氣進行測量作業[4]。

4.4 管理因素

加強測量團隊的管理也非常重要，管理者如果不重視人員管理，工作程序存有缺陷，容易導致測量結果不精確。因此，測繪單位必須加大力度進行人員與儀器的管理，統一調配使用，以達到預期的效果。只有全面消除各方面的影響因素，才能保證測量數據的精確度。

5 質量控制過程

5.1 收集資料

在地形圖測量工作開展前，需要根據工程項目的需求做好相關資料的收集，在資料收集過程中還需要進入現場做好實地勘查，確保相關的點位以及數據具備可行性以及科學性。

5.2 選點埋石

在進行控制網布設階段，需要根據實際情況考慮控制網加密。一般來說，定位測量選點需要滿足以下要求：

1）選擇的點位必須要能夠滿足觀測條件。

2）選擇的點位要與發射源保持一定距離，一般來說，要超過200 m。同時，還需要對發射源以及電磁波的影響進行全面分析，將相關的資料參數標注在系統上。

3）選點時需要避開多路徑環境產生的影響，例如，高大建筑產生的影響、樹冠產生的影響以及近處水面產生的影響。

5.3 外業觀測

在進行外業觀測時，GPS 控制網的布設可以采取靜態以及快速靜態的兩種模式開展。由于快速靜態的定位在一定程度上會對觀測基線造成直接影響，因此，在選擇時需要按照實際需求合理選用，并且在每次觀測的時候要對相關的參數進行核對，如此才能夠提高測量的精確度[5]。

6 結語

綜上所述，在地形圖測量的過程中，影響測量精度的因素有很多種，不僅包含了環境影響、設備影響，同時還有人員操作影響以及數據處理影響。因此，在地形圖測量中，需要按照實際需求做好測量方法的選擇，且在無人機航測中還要對飛行路線進行科學分析，保證飛行航線的完整性。同時，在測量時還需做好數據誤差控制，通過更新方法、更新技術，做好各個流程監督與管理工作，為測量技術發展奠定基礎。