摘要:測(cè)繪事業(yè)的跨越式發(fā)展,已成為國(guó)家重要的地理信息產(chǎn)業(yè),其服務(wù)領(lǐng)域也已滲透到社會(huì)的各方面。它為國(guó)家的建設(shè)和管理提供了基礎(chǔ)信息也在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起到重要的作用。其中數(shù)字化測(cè)繪貢獻(xiàn)更為突出。
關(guān)鍵詞:傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù),數(shù)字測(cè)繪技術(shù),碎部測(cè)量
中圖分類(lèi)號(hào):P25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制的深入改革,尤其是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變,信息技術(shù)的進(jìn)步及其在土地利用與管理中的應(yīng)用,也大大改變著政府對(duì)土地資源的管理方式。測(cè)繪事業(yè)的跨越式發(fā)展,已成為國(guó)家重要的基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)業(yè),它為國(guó)家的建設(shè)和管理提供與地理位置有關(guān)的各種專(zhuān)題性和綜合性的基礎(chǔ)信息,F(xiàn)代土地測(cè)量主要是指利用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)以一定的精度測(cè)定土地界,土地權(quán)屬位置,土地面積并以反應(yīng)土地利用類(lèi)型,分布狀況以及質(zhì)量等級(jí)的專(zhuān)門(mén)測(cè)量。它為國(guó)家土地管理部門(mén)提供具有現(xiàn)時(shí)性的土地詳查資料,并為土地登記提供依據(jù)。測(cè)繪手段通常包括常規(guī)測(cè)繪方法和數(shù)字化測(cè)繪。
傳統(tǒng)測(cè)繪
1.1一種傳統(tǒng)的碎部測(cè)量方法—量角器配合經(jīng)緯儀測(cè)圖法
測(cè)圖時(shí),將安置儀器的圖根控制點(diǎn)稱(chēng)為測(cè)站點(diǎn)。量角器配合經(jīng)緯儀測(cè)圖法的原理,其實(shí)質(zhì)是按極坐標(biāo)定點(diǎn)進(jìn)行測(cè)圖,觀測(cè)時(shí)先將經(jīng)緯儀安置在測(cè)站點(diǎn)上,繪圖板安置于測(cè)站旁,用經(jīng)緯儀測(cè)定碎部點(diǎn)的方向與已知方向之間的夾角、測(cè)站點(diǎn)至碎部點(diǎn)的距離和碎部點(diǎn)的高程。然后根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)和測(cè)圖比例尺,通過(guò)一定的計(jì)算,用量角器和直尺等工具把碎部點(diǎn)的位置展繪在圖紙上,并在點(diǎn)的右側(cè)注明其高程,再對(duì)照實(shí)地描繪地形圖。
圖1.1 量角器配合經(jīng)緯儀測(cè)圖
如圖:A,B兩點(diǎn)為已知圖根控制點(diǎn),測(cè)量并展繪碎部點(diǎn)1的過(guò)程如下。
安裝儀器
觀測(cè)員安置經(jīng)緯儀于測(cè)站點(diǎn)A(設(shè)其高程為146.80m)上,最取并記錄儀器高i(1.61m);將繪圖板置于測(cè)站旁。
定向
觀測(cè)員將經(jīng)緯儀盤(pán)左后視另一圖根控制點(diǎn)B,置水平度盤(pán)讀數(shù)為0°00′00″,然后再找一個(gè)固定、清晰的目標(biāo)C(或者是另一個(gè)控制點(diǎn))進(jìn)行瞄準(zhǔn)讀數(shù),作為檢查方向。繪圖員對(duì)應(yīng)在展繪好圖根控制點(diǎn)的圖紙上用鉛筆輕輕連結(jié)AB兩點(diǎn)作為零方向。
立尺
立尺員依次將尺立在地物、地貌特征點(diǎn)上。立尺前,立尺員應(yīng)弄清實(shí)測(cè)范圍和實(shí)地情況,選定立尺點(diǎn),并與觀測(cè)員、繪圖員共同商定跑尺路線。
觀測(cè)
觀測(cè)員轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部,瞄準(zhǔn)立在碎部點(diǎn)1 的標(biāo)尺,讀視距間隔l (29.0cm),中絲讀數(shù)v (1.61m),豎盤(pán)讀數(shù)L (87°15′)及水平角(59°15′)。觀測(cè)時(shí),豎盤(pán)與水平度盤(pán)讀數(shù)只需讀到分。
記錄計(jì)算
記錄測(cè)得的視距、中絲讀數(shù)、豎盤(pán)讀數(shù)及水平度盤(pán)讀數(shù)。計(jì)算出測(cè)站點(diǎn)至碎部點(diǎn)的水平距離D及高程。計(jì)算步驟如下:
1號(hào)碎部點(diǎn)的豎直角:
測(cè)站點(diǎn)至1號(hào)碎部點(diǎn)的距離:
測(cè)站點(diǎn)至1號(hào)碎部點(diǎn)的高差:
1號(hào)碎部點(diǎn)的高程:
展繪碎部點(diǎn)
繪圖員用細(xì)針將量角器的圓心準(zhǔn)確固定在圖上測(cè)站點(diǎn)A處,轉(zhuǎn)動(dòng)量角器,將量角器上等于水平角(59°15′)的刻劃線對(duì)準(zhǔn)起始方向線AB(如圖A-15),此時(shí)量角器的零方向便是碎部點(diǎn)1和A點(diǎn)連線的方向,然后用測(cè)圖比例尺測(cè)得的水平距離求得測(cè)站點(diǎn)至碎部點(diǎn)的圖上距離,在該方向上定出點(diǎn)1的位置,并在點(diǎn)的右側(cè)注明其高程。
同法,測(cè)出其余各碎部點(diǎn)的平面位置與高程,展繪于圖上,并隨測(cè)隨繪等高線和地物。觀測(cè)過(guò)程中應(yīng)適時(shí)地對(duì)檢查方向進(jìn)行觀測(cè)以檢查度盤(pán)位置是否發(fā)生變化。
圖1.1.6 展碎部點(diǎn)
量角器配合經(jīng)緯儀測(cè)圖法一般需要4個(gè)人操作,其分工是:1人觀測(cè),1人記錄,1人繪圖,1人立尺。若測(cè)區(qū)較大,可分成若干圖幅,分別測(cè)繪,最后拼接成全區(qū)地形圖。為了相鄰圖幅的拼接,每幅圖應(yīng)測(cè)出內(nèi)圖廓外5~10㎜。
2 數(shù)字化測(cè)繪
2.1數(shù)字化測(cè)繪—全站儀采集碎部點(diǎn)的測(cè)量
2.1.1 全站儀在采集碎部點(diǎn)的操作流程
(1)測(cè)區(qū)的劃分
在全站儀的數(shù)字化手段下的測(cè)繪不再受圖幅的限制,在全站儀的支持下,計(jì)算機(jī)可以同時(shí)處理整個(gè)測(cè)區(qū)的全部數(shù)據(jù),因此全站儀下的數(shù)字化測(cè)圖是以路,河,山脊等為界限,同時(shí)以自然地塊進(jìn)行分區(qū)測(cè)繪。
(2) 測(cè)繪人員安排
根據(jù)儀器的特點(diǎn),一個(gè)作業(yè)小組一般有測(cè)站一人,鏡站1~3人,繪圖人員1~2人。繪圖人員需與測(cè)站保持良好的通訊聯(lián)系,使草圖上的點(diǎn)號(hào)與全站儀內(nèi)存上的點(diǎn)號(hào)保持一致。
(3) 碎部的確定
全站儀下的數(shù)字繪圖碎部確定,除了要求和平板儀測(cè)圖的碎部點(diǎn)的確定以之外,還必須得考慮數(shù)字測(cè)圖,計(jì)算機(jī)制圖和測(cè)繪系統(tǒng)的特點(diǎn),即所有的碎部點(diǎn)都必須測(cè)定三維坐標(biāo),所以要注意以下幾點(diǎn):
首先,對(duì)于有方位的獨(dú)立地物應(yīng)測(cè)定兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),取兩個(gè)點(diǎn)的中點(diǎn),并以兩點(diǎn)的連線確定符號(hào)的方位。對(duì)任何有比例的矩形地物,只要測(cè)出三點(diǎn)即可得出另一點(diǎn)。而依比例的雙線地物,如道路,溝渠,河流等,測(cè)定兩側(cè)邊線特征點(diǎn)的坐標(biāo)。鐵路測(cè)定中心線上點(diǎn)的坐標(biāo)。
其次,房屋的附屬建筑,如臺(tái)階等,以及房屋輪廓線的交點(diǎn)不實(shí)際測(cè)量,而是按垂直線法計(jì)算出交點(diǎn)的坐標(biāo)。
再次,圓形地物應(yīng)該在圓周上測(cè)定均勻分布的三點(diǎn)坐標(biāo)。較小的也可以測(cè)定對(duì)徑方向上的兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。圓弧線一般應(yīng)測(cè)定起始點(diǎn)和終點(diǎn)以及大致在中間的點(diǎn)。而在測(cè)制等弧線范圍內(nèi)的坎和坡時(shí),應(yīng)該要量出比高和測(cè)得坡角線的高程。而如果測(cè)圖系統(tǒng)給出標(biāo)準(zhǔn)圖塊,則必須要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖塊標(biāo)注的點(diǎn)測(cè)定其坐標(biāo)。
(4)具體操作過(guò)程
首先要安裝儀器,即把三腳架打開(kāi),伸到適當(dāng)位置,擰緊三個(gè)固定螺旋。然后將儀器安裝到三腳架上固定。利用光學(xué)對(duì)中器對(duì)中測(cè)站點(diǎn)利用再利用圓氣泡粗平儀器和管氣泡精平儀器進(jìn)行整平,使偏離度在誤差范圍內(nèi),然后量取測(cè)量前儀器的高度,精確到厘米。
其次,打開(kāi)儀器的電源,對(duì)儀器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。儀器的參數(shù)是控制儀器測(cè)量狀態(tài),顯示狀態(tài)數(shù)據(jù)改正等功能的變量,在全站儀中可以根據(jù)測(cè)量要求通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)行改變,并且所選取的選擇項(xiàng)可以在存儲(chǔ)器中,保留到下次更改為止。
再次,定向。取與站點(diǎn)相鄰且距離較遠(yuǎn)的一個(gè)控制點(diǎn)作為定向點(diǎn),將全站儀準(zhǔn)確照定線點(diǎn)目標(biāo),然后按照全站儀水平度盤(pán)置零。同時(shí)與測(cè)站點(diǎn)相鄰的另一個(gè)控制點(diǎn)作為檢查點(diǎn)進(jìn)行檢查,用全站儀測(cè)定該點(diǎn)的位置,算得的檢核點(diǎn)的高程較差控制在六分之一的等高距。
注意:
①先觀測(cè)一下后視點(diǎn)的坐標(biāo),比較一下與輸入的后視點(diǎn)坐標(biāo)的差值,在1CM內(nèi),則可繼續(xù)測(cè)量,否則需要重新后視定向(可能需要重新對(duì)中整平)。
②使用棱鏡測(cè)量時(shí),要確保使用棱鏡模式進(jìn)行測(cè)量。如果使用無(wú)棱鏡模式或無(wú)棱鏡超長(zhǎng)模式進(jìn)行測(cè)量,就不能保證測(cè)量精度。
最后,在碎部放置棱鏡,全站儀準(zhǔn)確待測(cè)碎部點(diǎn)進(jìn)行水平角,豎直角,距離測(cè)量或者坐標(biāo)測(cè)量。完成后進(jìn)行繪制草圖的工作。
2.1.2 全站儀數(shù)字測(cè)圖碎部測(cè)量常用的方法—極坐標(biāo)法
傳統(tǒng)的極坐標(biāo)法一般常用于短距離的點(diǎn)位放樣。但隨著儀器的發(fā)展極坐標(biāo)法的運(yùn)用越來(lái)越廣泛。尤其在地形地貌條件復(fù)雜的地段,極坐標(biāo)法更具有適用,快捷,靈活方便的優(yōu)點(diǎn)。極坐標(biāo)測(cè)定碎部點(diǎn)多數(shù)情況下,棱鏡中心能安置在待測(cè)碎部點(diǎn)上,但有些情況下棱鏡只能安裝在碎部點(diǎn)的周?chē)H鐪y(cè)量電線桿的位置時(shí),就不能安置在電線桿的中心。如果能將棱鏡安置在測(cè)站點(diǎn)至碎部點(diǎn)方向線上的碎部點(diǎn)前面或者后面,或者使棱鏡的位置與測(cè)站點(diǎn)和碎部點(diǎn)之間的夾角成直角,則可以用小鋼尺量出棱鏡所在位置與碎部點(diǎn)之間的距離。
在數(shù)字測(cè)圖中還可以采用“一步測(cè)量法”,即在圖根導(dǎo)線選點(diǎn),埋樁以后,圖根導(dǎo)線測(cè)量和碎部測(cè)量同步進(jìn)行。在一個(gè)測(cè)站上,先測(cè)導(dǎo)線的角度,邊長(zhǎng)等觀測(cè)數(shù)據(jù),緊接著在該測(cè)站進(jìn)行碎部點(diǎn)測(cè)量。而且一步測(cè)量法也可以滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)成圖的需要。
結(jié)語(yǔ)
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,尤其是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息科學(xué)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,是我們獲取數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)的手段產(chǎn)生了革命性的變化。隨著測(cè)繪事業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,測(cè)繪工作的尺度也不斷擴(kuò)大。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)測(cè)繪的需求,突出了及時(shí)性,現(xiàn)時(shí)性,動(dòng)態(tài)性和多樣性,尤其是對(duì)數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的需求越來(lái)越強(qiáng)烈,這就需要引入更多的技術(shù)手段和理念。大力開(kāi)展數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用與研究將是測(cè)繪部門(mén)提升自身競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的首要任務(wù)。
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