不同测绘方法在地形测量的误差和消除方法构建探讨 何文松

发表时间:2020/8/27   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:何文松
[导读] 摘要:在各类工程建造过程中都需要运用到测绘方法,包括房屋建筑、道路桥梁施工等。
        恩施州城乡规划设计院  湖北恩施  445000
        摘要:在各类工程建造过程中都需要运用到测绘方法,包括房屋建筑、道路桥梁施工等。测绘方法有多种,不同方法有各自的优势,适用于不同类型的工程中,但也都存在一定误差,消除误差,提高测量的精准性对提高工程质量而言十分关键。本文将主要围绕不同测绘方法存在的误差以及误差消除方法等方面展开论述。
        关键词:测绘方法;地形测量;误差消除
        引言:
        伴随我国建筑事业的稳定发展,相应的配套技术也在不断完善。测绘技术的应用对于施工的顺利进行以及工程整体质量都产生着至关重要的影响。目前已经在实践中研究出了几种有效的测绘方法,需要视工程的不同需求来选择和应用。相应的,还需要选择不同的方法来消除地形测量过程中出现的误差。
        1.测绘及其重要性
        从广义的角度来看,测绘是指以全球卫星导航定位系统、地理信息系统、遥感为技术核心,结合计算机技术、光电技术、空间通讯技术、网络技术、空间科学知识以及信息科学知识,将地面已有的特征点和界线通过一些测量手段来获取地面的图形、位置信息。从狭义的角度来说,测绘也可以说是测绘工程,是针对工程建设与行政管理使用开展的对空间、地形信息的收集以及各种地形图的绘制[1]。
        地形测量的结果是建筑工程设计、管理和施工的重要依据,对工程质量和施工的顺利进行起至关重要的作用。另外,我们如今使用的在线导航地图都是依靠大量的地形测绘信息构建起来的,提高测绘精准性的重要性由此可见一斑。
        2.不同测绘方法在地形测量中存在的误差及误差消除方法
        在地形测量中出现的误差主要可以分为三个类别,并且每一种误差都有可以消除的配套方法,只要合理应用就能够保证地形测量的精准性。一般而言,地形测量可以分为控制测量和碎部测量。测量有一定数量的平面和高程控制点的地形测量叫做控制测量。地物特征点、地形特征点被统称为碎部点,针对这些碎部点开展的测量叫做碎部测量。在对地表上的地形、地物和地貌进行测绘时,面对的测绘对象不仅复杂多样,且十分零碎,想要提高测绘的精准性,就必须控制测绘的范围。因此在一定的测绘范围内,会明确规定比例尺地形图的最大测距,采用不同的测绘方法和仪器可能会出现以下问题。
        2.1 全站仪测定地物、地形点
        使用全站仪进行测绘的一个主要问题就是全站仪的棱镜倾斜,这个问题会带来两个误差来源:圆水准器和镜高。消除这两种误差的主要方法有 :(1)仪器的高度一般为2m~5m ;(2)测量主要的地物时,要求不超过图上的5cm。而由于镜偏带来的点位误差,可以分为测量误差和系统误差两个方面。通常情况下,点位误差小于等于总误差的40%,误差对测绘的影响就小于等于10%。而系统误差
        如果无法消除,则必须控制在相关规范中规定的2cm 以内,这样可以减少测量产生的误差。对于地形点测量,则要达到0.1m。此外,在实际测量过程中,圆水准器可能会出现气泡偏移现象,进而产生误差。由于圆水准器的气泡偏移产生的误差时间是在10分钟以内的,在实际测量时,要随时对圆水准器气泡进行检查来避免误差出现。
        2.2 交会测定
        交会测定的主要方法有三种 :侧角前方交会法,侧边交会法,以及支距法,示意图如下图。
 
        (1)侧角前方交会法
        在实际测量过程中,有些地物无法进行两点的交会,需要进行三点交会才行,一般情况下误差必须小于等于5cm。
        (2) 侧边交会法
        由于不能直接测量同一个点,必须要测量交会角γ。此外,必须对S1和S2进行测量,为了进行核检,还要补充对S3的测量。为了进一步消除误差,还需要进行反复检查。
        (3)支距法
        使用短边定长边的测量方式会造成较大误差。为消除这种误差,在实际测量工作中,要测量如图所示的a的距离和长边L[2]。
        2.3 内业处理
        (1)地物符号库问题
        地物符号库的问题主要是代码库显示不完整的问题,存在很大的不稳定性。然而这种问题主要是由于目前的技术存在不足造成的,目前难以解决。
        (2)等高线生成问题
        在科学技术的发展下,开始出现一些优质的现代化测绘工具,CASS9.1软件就是其中之一,这是一种用于测绘的应用软件,它最显著的特征和作用就是将内业处理的时间缩短,目前有着较广泛的应用。等高线是地形图中用来表现起伏地形地貌的一种重要的手段。常规情况下,手工绘制等高线虽然比较平滑,但是却有精度低的问题。使用 CASS9.1可以进行自动化成图,并且所绘制的等高线精度很高。然而,使用 CASS9.1绘制等高线也存在一些问题:如等高线变形、断裂、失真、以及高程超限等。由于 DTM 的数据是依照外业采集的离散地形点生成的,采集点的位置和等高线的疏密度直接影响了生成的等高线的质量。因此,要解决使用 CASS9.1绘制等高线出现的这些问题首先要保证地形线上的点密度,尽可能测量到每一个特征点,对于沟底地形或者山脊地形还要多测一组特征点数据,才能保证生成的等高线更加真实。此外,对于陡坎地形的测绘也要特别注意。通过 TIN 模型建立 DTM时,三角形的形成时依据临近的三个点连接形成的,若是遇到陡坎地形就不会有相互关联的三个点,也就无法形成三角形,进而造成生成的DTM与实际情况存在出入。为解决这种问题,遇到陡坎测绘时,要同时对坎上和坎下进行测量,测出陡坎的边长,并连接成线 [3]。
        3.结语
        总之,采用不同的测绘工具和测绘方法,各自存在不同的优势和弊端,并且都会或多或少的出现地形测量的误差,这是不可避免的,而好在目前已经研究出了多种消除误差的针对性方法,对提高测绘的精准性具有非常好的效果。因此在各类工程的地形测量中,结合实际需求,合理选择测绘方法,并及时消除误差十分重要,而面对地形测量对精准性不断提高的要求,未来还需对更有效的测绘以及消除误差的方法展开持续的研究,争取将误差降到最低。
        参考文献:
        [1]吴文祥,孙昊月.浅论不同测绘方法在地形测量的误差和消除方法构建[J].军民两用技术与产品,2018(4):214.
        [2]江泽敏,陈展辉,张业舟.试论不同测绘方法在地形测量的误差和消除方法[J].城市建设理论研究:电子版,2013,000(008):1-3.
        [3]陶定财.不同测绘方法在地形测量的误差及消除对策分析[J].农民致富之友,2013,000(010):227-227.
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