新时期地形图测量方法与技术要求解析

郭昕

（辽宁省自然资源事务服务中心辽宁省基础测绘院，辽宁 锦州 121000）

1 引言

新时期背景，在地形图测量工作开展环节，测量方法应用水平的高低，直接影响到地形图测量的整体效果。因此，在该项工作开展的阶段中，想要提升地形图的完整性，需要明确地形图测量方法的要点，从而满足地形图绘制的要求。

2 全站仪地形图测量方法与技术要点

2.1 全站仪数字化测图技术

2.1.1 测量原理

全站仪数字地形图包含外业数据采集、内业数据处理、图形输出等结构部分。外业数据采集中又包含了控制测量以及碎部测量。根据不同的测量层次性数据信息，控制测量又可以分为基本控制测量与图根控制测量；以测量方式的差异进行分类，控制测量主要是平面控制测量与高程控制测量。控制测量是应用GPS 测量、导线测量等方式来实现；碎部测量则是应用几何水准测量、光电测距三角高程测量等方式进行。碎部测量通常采用坐标法进行工作，同时也可以选择应用前方交会、后方交会等方式开展工作。内业数据处理环节中，首先，将数据传输到计算机系统内，通过记事本打开DAT 文件，然后，检查数据信息，将系统内控制网的数据信息合并处理，最后，结合外业草图，通过数字化软件处理，就可以根据地形图的要求标示出地物符号。经地形图复核检查符合要求后，可直接输出电子图，或是通过外置设备打印纸质图[1]。

2.1.2 精度控制

全站仪数字化测图在精度控制中，可按照地形点平面位置精度与高程精度方式进行控制。平面位置精度是通过对待测点位的中误差、水平距离中误差、水平角中误差几个部分进行控制。高程选择三角高程测量时，高程误差主要从仪器中误差、棱镜高中误差、竖直角高中误差进行分析。因此，地形测量环节必须做好对中精度的控制，尤其是要保证棱镜对中和棱镜杆铅锤的精度。同时，在精度控制环节还要保证待测点的偏心与测距长度符合要求。因此，在高程测量精度方面，需要保证误差处于可控范围内，且加强管理和控制，消除误差的影响。

2.2 GPS- RTK地形图测量技术

2.2.1 测量原理

GPS-RTK 是目前广泛使用的动态定位技术，该技术测量速度快、数据精度较特点，GPS-RTK 在应用时通过利用GPS载波相位直接观测测量基站与流动站的数据信息，然后利用差分处理能够将观测后的数据误差大部分消除，从而使得到的定位数据有较高的精度。该技术的关键点在于数据的传输处理。在测量的过程中，以WGS-84 坐标系测量高程作为大地高程，但是地形测量主要采取正常的测量高为标准，两者之间的差异性较大。因此，在异常高计算时选择拟合法计算。另外，在测区首级控制网为GPS 网时，应当以WGS-84、BJZ5 系统坐标为基础，按照测量控制的要求进行测量，如此方能提升测量精度。

2.2.2 精度控制

GPS-RTK 测量精度不仅受到人为因素的干扰和影响，同时还会受到环境因素的影响，如基站因素、观测引起的误差等。人为测量因素包括测量前初始化是否完善、手持杆是否垂直以及操作技巧是否成熟等相关因素。测量环境中如果存在强烈的电磁干扰、物体遮盖等因素的影响，会导致测量精度无法满足要求。针对此类问题，操作时需要远离高压线、通信塔或者其他树木等。同时，在基准站设置时，应该保证其控制点精度、信号强度符合要求[2]。此外，为了提升测量精度，在每日作业前后、作业时必须进行对比测量，保证测量数据更加精确。GPS 测量误差的影响因素较多，要结合实际情况做出必要的处理，采取有效的措施消除各种不利因素的干扰，从而保证测量精度。

2.3 无人机地形图测量技术

无人机测量和传统的测量技术相比，传统测量技术飞行姿态控制方面并不灵活，控制效果相对较差，天气环境的干扰和影响是比较大。所以在进行高程测量时，无人机的测量精度要超过传统测量方式，无人机操作时可以根据需要调整相机的角度以及重叠度。

在无人机精度控制的过程中，进行飞行方案的变化和调整非常重要。飞行方案制订时必须设置合理的航速、航高等技术参数。一般情况下，航速调整为80 km/h 时航高就会受到测量目标以及基高比平衡的影响。此外，无人机测量之前，需要在测量范围内布设控制网，控制点航向的宽度可以放宽，如1∶2 000 地形图测量一般可以放宽到20~30 条基线，但是也要设置必要的检查点，从而满足测量需求[3]。

3 地形图测量方法和技术要求

地形图测图比例的设定也非常重要。地形图测量时需要以设计方案为基础，选取合适的测量方法，保证地形图测量的技术参数符合设定要求。一般而言，1∶5 000 可以在总体规划、可行性研究等初步设计环节中应用；1∶2 000 则在可行性研究、初步设计、地质灾害及城镇规划中应用；1∶000、1∶500 通常在施工图设计与初步设计中应用。

结合不同的测量区域要求，主要有一般地区、城镇、工业矿区、水域等，选择合适的测量方式，如全站仪、GPS-RTK、平板测图等方式，也可以根据需要选择多种方法联合的测图方式，以满足数据精度要求。

数字地形图软件的选择也极为重要，要根据测量图精度需求进行选择，综合考虑功能、操作界面等问题，从而满足测量结果规范化、精确性的要求。

外业测量完成之后，根据需要进行内业检查，全面对照，做好实测检测，实际检测工作量应该不少于测量图的10%。

图根平面控制与高程控制测量，结合实际工作需要进行同时或者分别测量以满足数据应用标准。图根点在相邻等级控制时，针对点误差控制，需要确保误差控制在0.1mm 以内，高程中误差控制在基本等高距的1/10 以内。如果测量区域比较小，图根测量时需要进入现场进行准确测量，确定合适的测量区域，明确相应的测量方案，以满足实际测量要求。

4 影响工程测量质量的因素

4.1 人员因素

工程测量作业人员的综合素质对地形图测量质量产生直接的影响。比如，有些工作人员的职业道德素质不高，在地形图测量时没有按照规范的程序开展工作，或者为了自己的利益而随意篡改数据，使得测量数据不符合实际或者不满足精度要求。

4.2 仪器设备因素

测量仪器设备也是影响测量精度的关键因素，因此，要将健全的设备维护方案构建出来，严格按照维护方法做好设备的维护与调节。

4.3 环境因素

地形图测量中，环境、天气的变化也会对测量结果造成影响。若在阴天进行测量，由于光线不足，可视距离变短，测量出来的数据就会存在偏差，因此，在地形图测量时需要考虑环境天气问题，选择阳光明媚的天气进行测量作业[4]。

4.4 管理因素

加强测量团队的管理也非常重要，管理者如果不重视人员管理，工作程序存有缺陷，容易导致测量结果不精确。因此，测绘单位必须加大力度进行人员与仪器的管理，统一调配使用，以达到预期的效果。只有全面消除各方面的影响因素，才能保证测量数据的精确度。

5 质量控制过程

5.1 收集资料

在地形图测量工作开展前，需要根据工程项目的需求做好相关资料的收集，在资料收集过程中还需要进入现场做好实地勘查，确保相关的点位以及数据具备可行性以及科学性。

5.2 选点埋石

在进行控制网布设阶段，需要根据实际情况考虑控制网加密。一般来说，定位测量选点需要满足以下要求：

1）选择的点位必须要能够满足观测条件。

2）选择的点位要与发射源保持一定距离，一般来说，要超过200 m。同时，还需要对发射源以及电磁波的影响进行全面分析，将相关的资料参数标注在系统上。

3）选点时需要避开多路径环境产生的影响，例如，高大建筑产生的影响、树冠产生的影响以及近处水面产生的影响。

5.3 外业观测

在进行外业观测时，GPS 控制网的布设可以采取静态以及快速静态的两种模式开展。由于快速静态的定位在一定程度上会对观测基线造成直接影响，因此，在选择时需要按照实际需求合理选用，并且在每次观测的时候要对相关的参数进行核对，如此才能够提高测量的精确度[5]。

6 结语

综上所述，在地形图测量的过程中，影响测量精度的因素有很多种，不仅包含了环境影响、设备影响，同时还有人员操作影响以及数据处理影响。因此，在地形图测量中，需要按照实际需求做好测量方法的选择，且在无人机航测中还要对飞行路线进行科学分析，保证飞行航线的完整性。同时，在测量时还需做好数据误差控制，通过更新方法、更新技术，做好各个流程监督与管理工作，为测量技术发展奠定基础。