摘 要:現(xiàn)代測繪技術(shù)可謂是日新月異,但是像云南這樣的高原地區(qū),很多數(shù)字測圖項目依舊需要靈活運(yùn)用各種測圖手段。該文結(jié)合曲靖市富源縣某礦區(qū)約3km2數(shù)字地形圖測繪項目闡述了全站儀測圖、RTK測圖的優(yōu)缺點(diǎn),將兩種手段靈活有效地結(jié)合形成優(yōu)勢互補(bǔ),大大提高了工作效率,以供同行在進(jìn)行相似山區(qū)地形時參考并共同探討。
關(guān)鍵詞:全站儀 GPS-RTK 山區(qū)地形圖
目前,測繪技術(shù)可謂是日新月異,CORS和無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)也深受各作業(yè)單位歡迎,但是也不是所有測區(qū)都適合,也不是所有測區(qū)都能順利實(shí)施這兩類先進(jìn)技術(shù),在云南很多測區(qū)依舊需要針對性地靈活運(yùn)用各種測繪技術(shù),方能順利完成大比例尺數(shù)字地形圖測繪。自全站儀問世并投入測繪項目后,迅速取代了傳統(tǒng)的平板儀、經(jīng)緯儀,伴隨著各類測圖軟件的開發(fā)和投產(chǎn)使用,測圖模式也由傳統(tǒng)手工測圖模式轉(zhuǎn)化為數(shù)字測圖模式,RTK出現(xiàn)以后,RTK數(shù)字測圖又迅速變成了測繪工作者的首選,但是至今都沒有完全取代全站儀,這說明RTK也不是所向披靡、無所不能的,在云南這樣地況地貌復(fù)雜,南低北高、相差6600m、山高谷深、河流縱橫、溝壑縱橫、植被高而密集的地方,很多測區(qū)需要將全站儀和RTK兩種手段有效地結(jié)合在一起,合理組織,方能起到保質(zhì)增效的效果。
1 全站儀測圖的優(yōu)缺點(diǎn)
應(yīng)用全站儀進(jìn)行數(shù)字測圖幾乎不受地形限制,不過多地受天氣條件約束,設(shè)站靈活,它不需要接收衛(wèi)星信號,現(xiàn)在的全站儀自帶內(nèi)存大,電池耐用,操作方便,自動計算記錄,一些不易于到達(dá)的地方還可以利用免棱鏡功能、距離偏心、角度偏心功能獲得碎部點(diǎn)的三維坐標(biāo)。此外,還可以利用全站儀的后方交會功能、輻射點(diǎn)法適當(dāng)增補(bǔ)測站點(diǎn),比起經(jīng)緯儀測圖時代,少了很多繁雜的計算、記錄、展點(diǎn)工作。
但是全站儀測圖的劣勢在于依舊需要做圖根控制,控制點(diǎn)間應(yīng)保證必要的通視條件,碎部點(diǎn)與控制點(diǎn)間也需通視,在樹木密集區(qū),經(jīng)常需要采取各種措施艱難地舉高棱鏡,一測站作業(yè)人員需要3人左右,人力成本較RTK測圖要高一些,在困難測區(qū)需要頻繁地增補(bǔ)測站點(diǎn)和搬站。
2 RTK測圖的優(yōu)缺點(diǎn)
RTK測圖有很多優(yōu)點(diǎn):(1)自動化程度高,操作簡單,只要能滿足RTK數(shù)據(jù)采集的基本工作條件,則不需要頻繁的搬站,不需要浪費(fèi)太多的時間;(2)工作效率高,一般都采用一基多移(即一個基準(zhǔn)站掛多個移動站)方式,移動站只需單人作業(yè),無需耗費(fèi)太多的人力成本;(3)無需做圖根控制,無需考慮控制點(diǎn)間通視,直接利用控制點(diǎn)進(jìn)行糾正檢查后方可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,所采集的碎部點(diǎn)無誤差累積,點(diǎn)位精度高,圖面精度均勻。
但是,RTK測圖也不是所向披靡、無所不能,有時候只能讓測繪工作人員束手無策。(1)受電臺傳播距離影響較大,如果是用CORS,則必須有正常的連續(xù)運(yùn)行參考站,且網(wǎng)絡(luò)正常;(2)受地形情況限制較明顯,在溝壑較深的測區(qū),樹木高大密集區(qū),竹林區(qū),高密建筑區(qū)經(jīng)常會出現(xiàn)無固定解甚至失鎖的情形,導(dǎo)致無法正常作業(yè);(3)受天氣影響較顯著,在多云、風(fēng)大、雷雨天氣,衛(wèi)星信號強(qiáng)度受到影響,直接降低測量精度,甚至還很危險;(4)受大氣層、衛(wèi)星分布等因素的干擾;(5)在困難測區(qū),難以選擇合理的基準(zhǔn)站位置。
3 測區(qū)地形概況
該文所結(jié)合的項目為云南曲靖市富源縣某礦區(qū)約3km2 1∶500數(shù)字地形圖測繪,該測區(qū)為山地地形,周圍交通不太方便,相對高差大,溝壑眾多且深。整個測區(qū)被一條又長又深的溝壑分成兩半,主溝壑以東樹木高大且密集,約占測區(qū)總面積的1/3;主溝壑以西無高大樹木,以1.5m左右的灌木叢為主,山形較陡。山腳相對平坦區(qū)域?yàn)榈V區(qū)相關(guān)建構(gòu)筑物,較為雜亂。經(jīng)實(shí)地踏勘后確認(rèn)礦區(qū)以前的控制點(diǎn)有的被破壞,有的找不到,無控制點(diǎn)可用,只有一張20年前的1∶2000的紙質(zhì)地形圖,且模糊不清。
4 全站儀與GPS-RTK的有效結(jié)合
首先用GPS靜態(tài)模式完成了首級控制網(wǎng)(四等GPS控制網(wǎng))的觀測,然后以《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》為依據(jù),在首級控制網(wǎng)下以二級GPS控制網(wǎng)進(jìn)行加密控制,二級控制網(wǎng)平均邊長在800m左右,以快速靜態(tài)GPS模式完成了加密控制網(wǎng)的觀測。待控制網(wǎng)解算完成后,進(jìn)入測圖階段,考慮到工作人員大多為才畢業(yè)的實(shí)習(xí)生,所以由一位測圖經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師負(fù)責(zé)總指揮。
此次測圖采用測記法模式,外業(yè)主要采用RTK與全站儀進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集,內(nèi)業(yè)則由繪制草圖的人員用南方CASS成圖軟件完成繪制及編輯。測圖階段投入1+3模式的GPS-RTK,一臺移動站負(fù)責(zé)在主溝壑以東加密控制,為全站儀測圖做圖根控制,另外,2臺RTK負(fù)責(zé)主溝壑以西的數(shù)字地形圖測繪,每2人一個工作組,一人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集,一人負(fù)責(zé)繪制草圖和其他輔助工作。待西邊測區(qū)測完后,將6個工作人員進(jìn)行重組,分成兩個小組,改用全站儀來測東邊測區(qū)和山腳下的礦區(qū)建筑區(qū)。這樣實(shí)施下來,原來甲方給定的工期是30d,結(jié)果我們只用了17d就順利提交了驗(yàn)收結(jié)論為良好的成果,大大提高了工作效率。從實(shí)施情況來看,這樣的組合有以下幾點(diǎn)可取之處。
。1)用RTK來做圖根控制,相對于全站儀導(dǎo)線和傳統(tǒng)的圖根控制手段而言,工作量明顯減少,圖根點(diǎn)沒有誤差累積,點(diǎn)位誤差小,效率高。
。2)用RTK測開闊的區(qū)域,顯著降低作業(yè)條件要求,無需與控制點(diǎn)通視,無需重復(fù)搬站,明顯提高了工作效率,由于沒有誤差累積,碎部點(diǎn)的精度高,圖面精度均勻,在人員緊張的情況下,單人也可作業(yè)。
(3)用全站儀依據(jù)RTK做好的圖根控制點(diǎn)來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,彌補(bǔ)了RTK在困難測區(qū)信號時有時無的劣勢,幾乎不受天氣的影響,即使是下著小雨,也完全可以作業(yè),不會出現(xiàn)窩工的現(xiàn)象,可以根據(jù)踏勘情況嚴(yán)格按技術(shù)設(shè)計有計劃有步驟地逐步推進(jìn)工作。在純地形區(qū),繪制草圖的人員快速勾繪完草圖后也加入跑棱鏡的隊伍,實(shí)現(xiàn)了測站上1人對多個司鏡員的數(shù)據(jù)采集模式,工作效率就更高了。
5 結(jié)語
數(shù)字測圖的模式和方法有很多種,如果能根據(jù)測區(qū)的實(shí)際情況、技術(shù)力量的情況、單位設(shè)備配備的情況靈活應(yīng)用各種模式的組合,揚(yáng)長避短,肯定能起到事半功倍的效果。在像云南這樣地況地貌復(fù)雜,山高谷深,溝壑縱橫的區(qū)域,靈活運(yùn)用全站儀聯(lián)合GPS-RTK模式進(jìn)行大比例尺數(shù)字地形圖測繪可以高效而可靠地完成任務(wù),是非常值得推廣的,特別是一些小型測量項目,就更加適用了。
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