數(shù)字測量技術(shù)在交通工程中的可行性

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作者：梁一鳴梁楊興單位：清遠市金大地咨詢服務(wù)有限公司廣東省有色金屬地質(zhì)勘查局測繪隊

1引言

數(shù)字化測圖是近幾年隨著計算機、地面測量儀器、數(shù)字化測圖軟件的應(yīng)用而迅速發(fā)展起來的新技術(shù)。廣泛用于測繪生產(chǎn)、水利水電工程、軌道交通、城市規(guī)劃、環(huán)境保護和軍事工程等部門，極大的促進了測繪行業(yè)的自動化和信息化進程，本文就數(shù)據(jù)測圖在軌道交通的應(yīng)用進行闡述。

2工程概況

根據(jù)某軌道交通規(guī)劃、設(shè)計、施工的需要，對該線路進行1:500帶狀地形圖測，為軌道交通設(shè)計部門提交測量基礎(chǔ)資料。某軌道交通線工程由天河區(qū)龍洞村起，經(jīng)過龍洞、柯木塱、高塘石、黃陂、香山路、科學(xué)城東、大塱，到達終點蘿崗站。按要求提供長20km、寬約300m范圍的帶狀地形圖。測區(qū)范圍的坐標：X：31700～36800m，Y：48000～62250m。已有資料利用：GPS點有三個；水準點有：Ⅱ地4-1、Ⅱ地4-7等三個。以上已知點經(jīng)實地查勘保存完好，點位埋設(shè)牢固，可作本測量范圍控制起算點，1:2000航攝地形圖，可用于控制點的設(shè)計、選點。

3數(shù)據(jù)測量內(nèi)容

本文以軌道交通帶狀地形圖為例，闡述數(shù)字化測圖技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用。我們將整個工作分為三個階段：即數(shù)據(jù)采集（控制測量、水準測量、地形特征點采集）；內(nèi)業(yè)繪圖處理（數(shù)據(jù)傳輸、圖形繪制和編輯）；測量成果提交與檢查驗收。

3.1數(shù)據(jù)采集

3.1.1控制測量（圖根控制測量）圖根控制測量的目的是在高級地形控制測量的基礎(chǔ)上再加密一些直接供測圖使用的控制點，以滿足用于測繪地物地貌的測站點的需要。由于采用全站儀，測站點到地物、地形點的距離即使在500m以內(nèi)也能保證測量精度，故對圖根點的密度要求已不很嚴格，視測區(qū)的地形情況而定。一般選擇通視條件好的地方，圖根點可稀疏些；地物密集、通視困難的地方，圖根點可密些（相對白紙測圖時的密度）。等級控制點盡量選在制高點?？刂茰y量主要使用導(dǎo)線測量，觀測結(jié)果（方向值、豎角、距離、儀器高、目標高、點號等）自動或手工輸入電子手簿，采用清華三維公司平差軟件進行平差計算，各項限差應(yīng)在允許范圍之內(nèi)，如有不符合要求的情況，應(yīng)進行補測或重測。

3.1.2水準測量（高程測量）水準測量是地形測圖和航測外業(yè)獲得圖根點高程的重要方法，其地形圖高程精度低于四等水準，而高于其它高程測量方法。儀器為S3型水準儀，沿原測設(shè)好的導(dǎo)線進行水準測量。采用中絲讀數(shù)法，直讀出距離及中絲讀數(shù)，注意在每次讀取中絲讀數(shù)前，必須使符合水準器的氣泡符合，讀數(shù)要仔細，記簿者應(yīng)該把觀測者所報的讀數(shù)復(fù)誦一遍以免差錯，及時計算各項較差與限差對比。路線觀測結(jié)束后，應(yīng)對測段高差進行計算改正，然后計算閉合差和分配閉合差，求得各水準點的高程。

3.1.3碎部點采集全站儀由于具有自動記錄功能，野外采集數(shù)據(jù)的速度較快。測量人員根據(jù)事先的分工，各司其職。繪測量草圖人員首先熟悉測站周圍的地形、地物分布情況并繪制測量草圖。儀器觀測員指揮跑鏡員到事先選好的已知點上準備立鏡定向；自己快速設(shè)置好儀器，量取儀器高，選擇測量狀態(tài)，輸入測站點號和定向點號、進行定向，定好方向后通知持鏡者開始跑點；輸入立尺員通報的棱鏡高，準確瞄準，測量待測點坐標并記錄于全站儀內(nèi)存。繪草圖人員必須把所測點的點位、點號及測點的屬性在草圖上標示出來，以供圖形編輯時用，草圖的繪制要遵循清晰、易讀、相對位置準確，比例一致的原則。在野外采集時，能測到的點要盡量測，實在測不到的點可利用皮尺或鋼尺量距，利用電子手簿的間接量算功能，生成這些直接測不到的點的坐標。在一個測站上所有的碎部點測完后，還要找一個已知點重測，以檢查施測過程中是否存在因誤操作，儀器碰動或出故障等原因造成的錯誤。

3.2內(nèi)業(yè)繪圖處理數(shù)字測圖系統(tǒng)的內(nèi)業(yè)主要是計算機屏幕操作，一般采用人機交互圖形編輯技術(shù)，我們使用南方測繪儀器公司CASS數(shù)字測圖軟件。

3.2.1數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理將外業(yè)采集數(shù)據(jù)按一定的格式傳輸入計算機內(nèi)，并將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成圖形編輯系統(tǒng)要求的格式（生成內(nèi)部碼），即可展繪點號點位，然后根據(jù)測量草圖對外業(yè)數(shù)據(jù)進行分幅處理、繪制平面圖，再進行等高線處理，即自動建立數(shù)字地面模型（DTN）、自動生成等高線等。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，未經(jīng)整飾的地形圖即可顯示在計算機屏幕上。

3.2.2圖形繪制和編輯要完成圖形的繪制與編輯工作，主要與有關(guān)的菜單、對話框及文件打交道。繪圖人員根據(jù)測量的點以及勘丈的距離和繪制的草圖對數(shù)據(jù)處理后所生成的圖形數(shù)據(jù)文件進行編輯、整理。要想得到一幅規(guī)范的地形圖，除要對數(shù)據(jù)處理后生成的“原始”圖形進行修改、整理外，還需要加上漢字注記、高程注記，進行圖幅和圖廓整飾，并填充各種面狀地物符號等，最后編輯好的即為我們所需要的地形圖。

3.3上交成果以上工作完成后，按照設(shè)計要求，檢查整理內(nèi)外業(yè)資料，提交原始數(shù)據(jù)表、坐標成果表、高程計算表、1:500軌道交通帶狀地形圖、測量總結(jié)等。

4質(zhì)量保證措施

4.1內(nèi)業(yè)檢查文字資料的檢查：儀器的檢定資料收集齊全、有效；技術(shù)總結(jié)中對各項成果精度統(tǒng)計準確、全面；各項檢查記錄齊全，數(shù)據(jù)可靠，對成果的評價正確?？刂泣c的檢查：（1）控制網(wǎng)點設(shè)合理，施測精度良好；（2）觀測、平差資料、點之記及成果表的整飾清晰。地形測量檢查：地形圖測量采用野外實地全站儀數(shù)據(jù)采集、E500記錄外業(yè)采集數(shù)據(jù)、計算機繪圖的全解析法作業(yè)方式。（1）地形圖的圖面清晰、規(guī)范、整飾精度良好；（2）地理名稱注記正確；（3）地形要素測繪較齊全，表示方法基本正確；（4）圖幅接邊精度良好。地形圖成圖：成圖圖面地形、地物表示完整，圖式符號表示正確，注記配置合理；數(shù)據(jù)準確可靠，所有地形圖數(shù)據(jù)全部達到數(shù)字化成圖要求。

5結(jié)束語

通過這次對測繪局地形測量的實踐表明，數(shù)字化技術(shù)引入地形測量后，專業(yè)化和自動化程度增強，使得地形測量這項復(fù)雜的工作得到了簡化，大大縮短了野外作業(yè)的時間，而將大量手工的作業(yè)轉(zhuǎn)化為電子計算機控制下的自動操作，大部分作業(yè)內(nèi)容安排到室內(nèi)去完成，不僅減輕勞動強度，而且不會損失觀測精度。觀測成果資料及帶狀地形圖經(jīng)內(nèi)外業(yè)檢查，布設(shè)控制點均勻，測量精度滿足圖根點起算要求，點位選定合理，控制點的檢測結(jié)果符合要求，滿足地形測量作業(yè)要求；地形圖圖面線條清晰，地物表示清楚詳細，綜合取舍合理，圖式運用恰當，地理名稱注記清楚?？茖W(xué)在發(fā)展，技術(shù)在更新，在運用衛(wèi)星定位系統(tǒng)等新技術(shù)建立圖根點和采用全站型電子速測儀野外采點，以及微型計算機硬件和軟件技術(shù)成圖，促進了地形測繪的自動化，提高了效率。