地形测量论文范文

地形测量论文范文第1篇

现阶段，卫星定位测量系统主要包括控制部分、空间部分和用户部分这三个方面。其中控制部分主要由主控站、监控站和注入站组成，主控站主要对监控站所传输过来的数据进行有效计算，来确定卫星的轨道参数，而注入站则主要用于纠正卫星的轨道信息，并对其控制命令，卫星定位测量的精确度较高具有明显的可靠性[2]。

2水下地形测量技术方案探讨

2.1水下地形测量技术的测量设备选择

（1）水下地形测量中测深仪的选择：传统的测深仪器与工具主要包括测深锤、测深杆和回声探测仪等，而现阶段这些设备通常被当作辅助工具来进行选用。现阶段的水深测量工作都是通过回声探测仪来完成的，测深仪的机型主要分为双频测深仪和单频测深仪两种，其中单频测深仪能够满足普通的深度测量需要，但一旦碰到需要进行土方计算的测量就显得比较困难，所以通常需要两个测深仪的配合使用才能更好的进行水深的测量工作。（2）水下地形测量中GPS的选择：在水下地形的测量设备中，GPS主要用于完成水上的导航与定位工作，这就要求我们必须依照测图比例尺来进行GPS的机型选择工作，同时要对测距精度和定位精度等进行充分考虑，结合实际选用的应用系统和探测仪，来进一步提高所采用的技术线路的可操作性。（3）水下地形测量中测深船的选择：在波浪等的影响下，使得测深船容易形成前后与上下波动，导致架设在船体上的GPS天线也会受到一定的波动影响，从而进一步影响到垂直方向的测量结果。专业的测量船对于各个方位的波动情况都能够进行准确的仪器测定，如果测深船体积过大，虽然能够确保船体的稳定性，却影响到其灵活性，不能有效的进行浅水区的水深测量工作，因此，测量人员必须依据作业环境的实际情况，来对测深船进行有针对性的船型选择[3]。

2.2水下地形测量技术的测量线路选择

所有的测量工作都需要在技术确定之前，充分的结合客户需要以及测区的实际特点来进行测量线路的合理规划，进行水下地形的测量工作也不例外。在对大型的河道进行水下地形的测量工作时，受到水域面积与水域特征的影响，提高了测量工作的难度，加大了测量工程的安全隐患，这就需要测量人员对测量点进行充分的调查了解，来确定出一条更加合理的测量路线，从而保障测量工作能够顺利开展。

2.3水下地形测量技术的测量软件选择

现阶段，一般的水下地形测量仪器都有与之配套的后处理软件系统，而依据测量仪的探头数量，我们又可以把测量系统划分为单波束测探系统和多波束测探系统这两种主要形式。多波束测量具有明显的测探速度更快，测探点更多，且测探覆盖范围更广泛等特点，有效的运用了旋转定向技术，提高了系统的测量效率与测量精度，降低了数据的处理时间，能够更好的保证测量的成图质量。

2.4水下地形测量技术的测量方式选择

我们常见的水下地形测量方式主要是踏勘测区，即运用先前掌握的数据资料来进行控制点的布设，在进行控制测量的计算之后，有效的利用全站仪岸上的观测，将测深数据整合成一份完整的操作报告，最后将数据输出到编辑软件中进行合理的修改，从而得到一副符合1：10000国际分幅的水下地形图。

3结语

为了更好的实现水下地形的测量工作，就必须要选择恰当的测量仪器，不仅要充分考虑仪器的精确度，也要对其他的测量方面进行充分的兼顾，帮助测量人员与技术管理人员能够有效的把握测量技术的发展趋势，来对其进行更加科学的管理与决策，不断推动新技术在我国的水运工程建设中的有效应用。

地形测量论文范文第2篇

1.1教师教的方法

教师教的方法主要有课堂讲授法、多媒体教学法、启发式和案例教学法、研究式教学等。1)课堂讲授法:教师运用生动的语言，把学生所学内容以系统的形式呈现给学生，包括讲述、讲解等基本方式。适当地在授课中利用讨论的形式，让学生发现问题，通过分析解决问题。2)多媒体辅助教学法:利用计算机辅助教学，采用电子教材、网络、CAI课件等多媒体技术制作演示讲稿。既可以利用图像和文字进行说明，又可以结合声音和动画，将测定、测设原理等口述难以说明白的内容清晰直观地演播给学生。如关于角度测量原理、电磁波测距原理、仪器的内部构造等内容可以充分发挥多媒体的优势，加大授课信息量。3)启发式和案例教学法:在课堂教学中，教师在课堂上将知识的重点和难点讲清讲透的前提下，教师提出问题，用问题引导教学，引导学生的学习。在教学中，教师通过与教学内容紧密相关的案例给学生以示范，让学生在对案例的挖掘和思考中进行学习，帮助学生深化理解教学内容。4)研究式教学:以研究为基础，让学生就自己感兴趣的课题进行研究，并撰写研究报告等。该教学方法的优点是能够引导学生对相关问题进行深入的研究，更加牢固地掌握知识。

1.2学生学的方法

1)自主式学习:以学生作为学习的主体，教师起引导和指导的作用。这是学生学习过程中主要的一种实践活动，通过学生独立的实践、分析、质疑、创造等方法来实现学习目标。对培养学生严谨、认真、负责的工作态度具有重要的作用。2)合作式学习:合作学习的形式在于构建一个团队，让学生成为团队的一员，从不同的角度讨论问题，解决问题。学生在合作学习中不仅能够学会认知，而且还能学会组织、学会表达，培养学生的团队协作精神。3)探究式学习:教师提出问题或学生发现问题，由学生去研究，教师给予必要的指导。学生通过调查和实验、采集与处理信息、表达与交流等活动，获取知识和培养创新能力。

2数字地形测量学教学方法的创新实践

2.1课堂教学方法

课堂教学采用讲练结合和多媒体教学、自主式、启发和案例式、研究式等多种方法，巧妙设计课堂进程［2］。对于一些原理性较强、需要理解和计算的内容，采用传统教学方法;对于一些介绍性的内容，采用PowerPoint、网络教学的方法;对学生难以理解的知识，采用动画的课件来表现;对于难以阐述清楚的实践性知识，采用现场演示和录像的方式，使学生易于模仿。课堂讲授突出“三基”即基本概念(原理)、基本方法和基本计算［5］。为了达到“学时少、内容新、能力强、效果好”的目标，在教学中合理组织授课内容。既不要脱离教材，也不要拘泥于教材，及时将测量新知识、新技术(如:全站仪、数字水准仪、GPS技术等)传授给学生，加大测量学知识应用的力度。多媒体教学是目前该门课程课堂授课的主要形式，计算机、投影仪、多媒体课件和绘图软件的灵活使用，能够吸引学生的注意力，帮助学生学习［6］。多媒体课件不是对教材内容的复制，应突出重点，逻辑合理。数字地形测量学课程采用多媒体讲授与板书讲授有机结合方式教学，通过两者的优势互补，实现有关知识的融合与最佳传授。多媒体讲授主要是针对仪器构造、仪器使用、误差理论、控制测量、碎部测量、数字地形图测绘等内容，应用PowerPoint为主制作教学课件。板书讲授主要是针对课程中坐标正反算、导线计算、水准路线计算、误差传播定律应用等重点和难点内容，采用板书形式，结合PPT，循序渐进。讲解中善于提出问题，鼓励学生回答问题，发表自己的见解。强化定性分析，突出分析思路与分析方法。使学生懂得“问题是什么”“解决问题的方法是什么”等。加强学生的联想能力、发散思维能力及发现问题的能力。讲解中与学生互动，为学生留出充分的思维空间，改变教师“一言堂”，以便学生主动思考，帮助加深理解［5］。启发式和案例教学是该课程使用的主要教学方法之一［2］。例如在讲完角度测量和距离测量后提问:建筑物的高度如何测量?斜拉桥索道管倾角如何测量?等富有启发性、思考性问题，启发学生运用所学知识解决实际问题。讲述大比例尺数字地形测图时，让学生结合某区域地形图测绘案例，启发学生从技术设计、图根控制、碎部测量、成果验收、技术总结等相关技术问题进行独立思考与分组讨论，再汇报小组讨论结果，由教师归纳总结。这样培养学生综合解决工程问题的能力和创新意识。

2.2实践教学方法

实践教学主要采用课堂讲授、课间实验和集中实习穿行的教学方法［7］。目前，数字地形测量学课堂讲授50学时，课间实验44学时(计划安排22学时)。对于一些操作性要求较强的内容如水准仪的操作、全站仪的操作、测回法、方向观测法、竖直角测量、三四等水准测量、草图法、全站仪的放样方法等，运用现场演示和观看网上录像资源的方法进行。可以使学生领会测量操作的要领，对于规范操作程序、培养良好的工作习惯，提高学生的专业素质很有帮助。所建立的测绘仪器规范操作视频网站，提供了相关测绘仪器操作视频如全站仪操作、水准仪操作、GPS操作、经纬仪操作、国产全站仪操作等，深受学生欢迎。为了提高课间实验对学生的指导力度和广度，除了课堂讲授教师参加外，还每个班专门配有1～2名实习指导教师。另外，测绘实验中心还全方位对学生开放，学生课余时间可以借仪器进行实习操作，也可以在信息化测绘创新实验室三维地形仿真平台上，学生可以利用周边观测墩上的控制点对三维地形测绘仿真模型进行数字测图仿真实习，对选定的测区制定测图技术方案。还可以利用模型进行一些数字测图技术的专题研究，研究如何提高成图的精度，达到成图的精度要求等。便于学生理解和掌握新技术，培养学生的创新能力。

为了做好该课程集中教学实习工作，编写《数字测图实习指导书》上、下册。在指导书内对5周的日程安排、工作任务和工作要求都进行了详细说明。每年与数字地形测量学对应的数字测图实习第一轮实习(2周)安排在学校进行，实习的主要任务是掌握三维导线测量及三等水准测量的设计、观测与计算，主要使用的仪器为全站仪和光学自动安平水准仪。该实习对强化学生使用全站仪和水准仪等基本测量仪器的技能，加深对控制测量基本理论的理解和掌握，提高学生动手能力以及计算、分析、解决问题的能力，培养他们的团队意识和创新精神具有不可替代的作用。第二轮实习(3周)安排在校外武汉江夏区大花岭实习基地进行，通过了解地形地貌条件，编制有关设计书，并完成选点、观测、计算、展点、绘图、实结等工作。目的在于使学生熟练掌握地物地貌测绘方法，实际体验地貌与等高线的关系，地貌特征点跑尺的技巧。通过业内数字测图软件，形成符合规范的1∶500大比例尺数字地形图，提高学生综合分析问题和解决问题的能力。在教学实习中，学生每4～5人分成一组，每组都安排有教师进行野外测量外业指导和室内内业成图辅导。教学实习结束后，各组上交外业观测记录资料、内业计算资料及成果、实结与体会等资料，指导教师根据每组学生的任务完成情况、上交的资料和每名学生的实习表现进行评分，给出数字测图实习这门课程的成绩［8］。

此外，学院每年开展测绘技能大赛，意在促进学生将测绘理论知识与测绘实践很好地结合起来，强化学生的实践动手能力。测绘技能大赛分为5个板块，其中实践技能(含二级电磁波测距三维导线测量及计算、三等水准测量及计算)和数字测图内业成图两个板块属于数字地形测量学课程的内容。在2012年测绘技能大赛中，共有300多名选手参加。作为测绘技能大赛的重要组成部分，比赛对提高学生动手能力、培养团队协作意识起到极大的促进作用，达到了以赛代练的效果。其中有120名获奖者。2012年第二届全国普通高等学校大学生测量技能竞赛中我院代表队凭着深厚的理论功底，严谨的工作作风，对测量成果精益求精的精神，取得了一级电磁波测距导线测量二等奖、四等水准测量三等奖、数字测图一等奖以及团体一等奖的好成绩。

3结束语

创新教学方法不是一个简单的工作，可以说是一项系统工程。教学方法创新［9］立足于现有教学方法的优化组合，以及教学观念的转变，还有教学条件的保障等方面。科学技术手段的发展，必然促使教学手段的更新，包括电教手段、计算机辅助教学和仪器设备等，不仅对教学方法的改革提出了新的要求，而且也为教学方法的改革提供了新的可能。教师在运用现代化教育手段的过程中，不仅要把它作为教育的工具，更要把它作为学生的用具。总之，要在教学中灵活运用多种手段、多种形式、多种方法，以提高学生的创新意识和创新能力，提高教学质量。

地形测量论文范文第3篇

【论文摘要】：gps，即全球卫星定位系统，是美军于20世纪70年代初在"子午仪卫星导航定位"技术上发展起来的具有全球性、全能性（陆、海洋、航空与航天）、全天候性优势的导航、定位、定时、测速系统。随着gps技术的进一步成熟，gps系统广泛地应用于民用领域，并日益发挥了其卓越的技术优势，文章对gps技术在数字化地形测量分析中的应用进行了分析，希望能对改善数字化地形测量有所帮助。

随着市政规划和工程建设的需要，地形测量的重要性日益提高，并受到了广泛的关注和重视，近两年来相关测绘技术的发展并先后应用于地形测量也为地形测量的准确性和科学性提供了保障，在此基础上开展gps技术数字化地形测量应用研究对地形测量有着重要的意义。

一、gps技术

gps系统包括3大部分:空间部分-gps卫星星座;地面控制部分-地面监控系统;用户设备部分-gps信号接收机。空间卫星系统由均匀分布在地球6个轨道平面上的24颗高轨道工作卫星构成，卫星每2小时沿近圆形轨道绕地球一周，由星载高精度原子钟控制无线电发射机在"低噪声窗口"（无线电窗口中，至8区间的频区天线噪声最低的一段是空间遥测及射电干涉测量优先选用频段）附近发射l1、l2两种载波，向全球的用户接收系统连续地播发gps导航信号。地面监控系统由均匀分布在美国本土和三大洋的美军基地上的5个监测站、1个主控站和3个注入站构成。该系统的功能是：监控站用gps接收系统测量每颗卫星的伪距和距离差，采集气象数据，并将观测数据传送给主控点。主控站接收各监测站的gps卫星观测数据、卫星工作状态数据、各监测站和注入自身的工作状态数据，及时编算每颗卫星的导航电文并传送给注入站；控制和协调监测站间，注入时间的工作，检验注入卫星的导航电文是否正确以及卫星是否将导航电文发给了gps用户系统；诊断卫星工作状态，改变偏离轨道的卫星位置及姿态，调整备用卫星取代失效卫星。注入站接受主控站送达的各卫星导航电文并将之注入飞越其上空的每颗卫星用户接收系统主要由以无线电传感和计算机技术支撑的gps卫星接收机和gps数据处理软件构成。

二、数字化地形测量的组织

数字化地形测量是工程施工与规划的基础，同时由于数字化地形测量需要较高的准确性和精确性，因而需要良好的组织。具体来说主要包括：

1. 测量工序

地形测量的工序主要分为两个环节:一是控制测量与计算机辅助平差计算;二是碎部数据采集与软件编图成图。两个环节间以数据传输为纽带,即可平行施工又可顺序施工，与传统地形测量相比,减少了大量的中间生产环节。

2. 测量方案

数字化地形测量项目的作业方案根据仪器设备条件确定,仪器设备条件不同,作业方案变化各异，一般可选用静态gps网作基本控制,导线(网)!动态作加密控制,支导线(点)补充测站点,全站仪!动态碎部数据采集,进而计算机软件机助成图的作业方案。一定条件下,大比例尺数字化地形测量可以一次性全面布网至测站点,并且可以直接先测图而不受先控制后测图逐级加密等测量原则的约束。

3. 测量方法

在生产工序上,数字化地形测量不一定要遵守先控制、后测图的原则,控制测量、碎部测图可以同时进行,甚至可以是先测图后控制,只是后者需将碎部成图以控制点为基准借助成图软件进行测站纠正。在控制点点之记的制作上,数字化地形测量不一定要将其作为一个专门工作来进行,可依据最终成图编绘点之记"碎部测图在数字化地形测量中只是一个数据采集的过程成图大量的工作已从外业转移到了内业,目前,碎部成图作业方法较多,因人而异。

三、gps技术在数字化地形测量相关技术中的应用

1. gps技术在数字化地形测量中的应用

1.1 常规测量方法的缺陷

(1) 测量范围不广。一般性的借助人力或一般机械进行测量的方法，由于其技术含量有限，操作起来不仅耗费人力、物力，而且测量范围有限。

(2) 搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统，国测、军测、城市控制点往往混杂一起，这就存在系统间的兼容性问题，如果用不兼容的起算点，势必影响测量质量。

(3) 国家大地点破坏严重，影响测量作业。由于国家基础控制点，大多为20世纪五六十年代完成，经过30多年，有些点由于经济建设的需要被破坏，有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业，往往在50km以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。

(4) 地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般地形的控制点要求布设300m范围内。但由于通视的原因，这一条件难以满足，甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区，根本无法实施常规控制测量。

2. gps用于数字化地形测量的特点

(1) 测量范围广。gps技术由于由高策低，测量范围可以很大。可按需布设控制网,简化加密级别,省去联测过渡点。

(2) 测量精度高。随着gps技术的日益成熟和快速发展，现今,生产性作业精度可达1~z10-6mm,国外可达零点几10-6mm,可建立比常规测量精度更高的控制网。

(3) 各个联测点之间不要求通视,不必建造高规标。

(4) 观测自动化程度高。外业用电纽操作,内业用计算机处理数据,作业时间短,效率高。

(5) 测量成果可得三维地心坐标,优于常规测量的平面坐标和高程系统分离状况,有利于宇航科学、导弹发射等空间科学的应用。

(6) 星座布置完成后,可24h观测,在雨、雾、雪等条件下亦可全天候作业。

gps技术是现代科学技术的结晶，它是卫星技术、微电子技术、计算机技术和天文观测技术等高科技尖端技术的综合产物，gps技术的出现与不断完善将会进一步推进地形测量技术的改进，完善和丰富地形测量方法。

参考文献

[1] 孟继红, 何秀珍. 《数字化地形测量的几个问题探讨》，载《地矿测绘》, 2005,3.

[2] 刘慧. 《论gps在公路工程测量中的应用》，载《科技咨询导报》, 2007, 5.

[3] 王志武. 《浅谈地形测量中计算机技术的应用》，载《时代经贸》, 2007, s9.

地形测量论文范文第4篇

关键词：数字化测绘大比例尺

中图分类号：P2文献标识码： A

在地形测量过程中，运用常规测量统计方式确是给工作人员造成了许多工作难度。主要有两个比较大的困难，一方面是怎样及时和准确地收集全野外地籍的大量数据，另一方面是怎样整合与编辑这些收集到数据并且加以分析。这两方面还是总结实践工作经验探索数字化测量流程中非常关键的两个步骤。

一、数字化测绘技术

数字化地籍测量主要指利用现代化技术把地形勘测转变成数字的方式。数字化地籍测量主要包含了充分运用扫描数字化仪等相关先进测量仪器完成全野外的测图，借助解析图仪完成遥感相片、航空摄影的测图等 [1]。在实际工作过程中，工作人员必须熟练操作者一系列仪器同时能够处理好特殊情况，熟练掌握怎样把采集的地籍数据输入计算机，利用成图软件完成数据的整理和分析，最终制成数字化地籍图。

（一）数字化测绘现状

自从上世纪后期我国就已经开始不断尝试研究大比例地籍图全野外的测量技术，大致发展过程中如下：

通常情况下运用全站仪完成全野外测量，把测量获取的数据利用电子薄记录过后传输到计算机中，再把标注测点的点号草图传输到计算机中，利用计算机实现人机交互，方便及时修正与补充，最终形成数字化测图相关图形文件，然后由绘图仪自动制作出地籍图。

利用全站仪完成全野外测量，后期工作获得的突破性进展主要有两个方面。一方面是替换了以往系统软件运用新型智能数据收集软件；另一方面是完成了计算机和电子手薄直接的接触。

二、全野外数字化地籍测量主要流程

为了可以更好地完成数字化测量任务，各个方面探讨测量详细流程是至关重要的工作。依据多年来从事于测绘工作的实践经验，流程中主要有以下几点。在现实运用时，全野外的数字化测量主要流程包含测绘前准备工作和测绘地点及测绘整体设计与测绘数据的标准化极短等，如图1所示。

图1数字化地籍测量流程图

（一）数字化测量的前期准备工作

在进行每一次的全野外测量前，必须做好测量的前期准备工作，其是测量工作可以正常进行的基础[2]。现代数字化测量获取的是数字地形图，运用计算机控制测绘仪器，并且结合静态的GPS配合导线法，和以往的方法相比较来讲，具有操作简单、测量及成图精度高特点。全野外的数字化测量前期准备工作主要以下几个工作内容。第一是明确项目类型，制定对应的技术设计书。第二是对野外地形进行检查和巡视工作，必须重点做好该环节的工作，地形检查严重影响着研究成果的质量与精度。第三是绘制地形图，同时对地形图进行分幅，把图框模板放置于安装盘的Blocks目录中，而且输入相关测绘单位和测量员及用图单位等相关信息。第四是选取适当的数字化测量软件，现阶段软件的种类有很多，比如清华山维和北京威远图及CASS系列等相关专用软件。第五是在相对较为复杂的地区地形测量过程中，要先编辑地形草图当作地形图的原型。第六是依照规范确定的对应测量精度标准。

（二）控制测量方式的运用

在该步骤中，地形控制点精度直接关系着地形测量的整个过程，是全程高质量测量的关键与基础[3]。本文主要介绍了以下几个地形控制测量的方式。首先是静态GPS控制测量，此测量方式拥有定位精度高和控制范围广及选址比较灵活与无需全天工作等诸多优点。其次是导线测量，此测量方式在城乡地形控制测量过程中表现突出，可以在整个测量中有效防止粗差的发生，尤其适合于城乡中地形测量隐蔽区域。最后是GPS-RTK控制流量，此方式的优点主要是可以提供三维坐标，让人产生深刻的立体印象。

（三）测绘数据搜集时期的地形测量

在进行此步骤时，必须处理好自定义编码收集和碎部点三维坐标，尤其要注重收集碎部点过程中的数学精度和采集数量及收集自定义编码过程中的自我识别精度，还要注意碎部点和碎部点之间的关系[4]。在现实应用时，尽可能保持在一个测站上，只要确保能通视而且满足相关需求，就可以及时收集，不可以过渡频繁地改动观测点。而在自定义编码收集过程中不要过分苛刻，在绘图过程中工作能源能够识别出就可以。

（四）测绘数据的标准化

测绘数据标准化是把收集到的数据进行充分的整合及分类，贯穿原始地形草图到成果图输出的全过程。原始地形草图作为室内编辑的重要基础图，首先要由绘图人员跑点绘制，然后由绘图人员把数据传输给编辑工作人员完成室内编辑。另外数字化地形测量必须把每天的测点数据玩车工及时传输与整合，方便绘图人员在有效的记录时间之内完成编辑处理。在地形图具体编辑阶段，必须运用测绘软件完成展点和连线机勾绘等相关高效操作。另外当分幅与图形轮廓修饰过后，经过检查确定没有疏漏之后，就能够打印输出成果图了。

结束语：

数字化地形测量是一项先进的地测技术，与计算机有效结合的程度与自动化程度及计算的测量精度是其他相关测量手段无法达到的。数字化地籍测量技术，必然成为未来我国大比例尺度地籍图测绘工作的发展方向，因此应该进一步推广与普及数字化地籍测量技术，强化宣传与研究力度。

参考文献：

[1]刘家臣，聂晓艳，张晓燕，田昌妮，张渝庆.基于遥感技术的大比例尺土地利用图制作[A].第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C].2012，（11）.

[2]王志.RTK技术与数字测图在城镇地籍测量中的应用初探以黑龙江省二九零农场为例[A].新技术在土地调查中的应用与土地科学技术发展-2005年中国土地学会学术年会论文集[C].2013，（5）.

[3]骆龙飞，印明.关于征地工作的实践经验和存在问题及改革征地制度的设想和程序[A].“征地制度改革与集体土地流转”学术研讨会论文集（上册）[C].2010（19）.

地形测量论文范文第5篇

关键词：海洋测绘水下地形 平面定位 水深测量

中图分类号：P24 文献标识码：A

1 概述

同陆地一样，海洋与江河湖泊开发的前期基础性工作也是测绘。不同的是，海洋测绘是测量水下地形图或水深图。兴建港口、水上运输、海上采油、海底探矿、海洋捕捞，发展水产、海域划界，海战保障、监测海底运动，研究地球动力等任务都需要各种内容的水下地形测量。 水下地形测量主要包括定位和测深两大部分。定位的作用是不言而喻的，目前的水上定位手段有光学仪器定位、无线电定位、水声定位、卫星定位和组合定位。[1]平面位置的控制基础主要是陆上已有的国家等级控制点，卫星定位如采用差分方式，其岸台亦多采用已知控制点，以求坐标系统的统一。水上定位同时, 测量水的深度是确定水下地形的重要内容。测深与定位是必须瞬时同步进行的工作，都是描述水底地形的要素。但规范规定的测深中误差要求却不是一个定值,而是随着使用方法不同、所测深度不同以及是否感潮水域而有不同的精度要求。

2 水下地形测量技术

2.1 水下地形测量的发展历史

水下地形测量的发展是与测深手段的不断完善紧密相连的。在回声测深仪问世之前,主要的测深工具是测深铅锤和测深杆。这种测深方法不仅精度很低,费时费力,而且对于测量现场的要求很高,例如为了保证精度测量的水深不能过深,测量只能在测船停泊的时候进行定点测量,风浪对测量精度的影响非常大。20世纪60年代, 出现了侧扫声纳, 可探测船一侧( 或两侧) 一定面积海域内的水下障碍物和水底地貌,可以取得类似于航摄效果的水底表面声学图像。20世纪70年代, 又出现了多波束测深系统, 它能一次给出与航线垂直的平面内几十个甚至百余个海底被测点的水深值, 形成一定宽度的全覆盖的水深条带, 可以比较可靠地反映出水下地形的细微起伏, 比单一测线的水深测量确定水下地形更真实。目前,多波速测深系统正向小型化发展,适用浅水海域和简易船只的新产品已经有售。20世纪80年代以后, 又推出了高效率的机载激光测深系统, 激光光束的高分辨率能获得海底传真图像, 从而可以详细调查海底地貌和底质。美国国防制图局于1990年研制的ABS机载水深测量系统, 除包括一台激光测深仪外, 还有一台多光谱扫描仪和一台电磁剖面仪, 能够在各种环境条件下, 在飞机上利用激光、光谱和电磁测量几种方法互补快速测制沿海的水下地形图。这些手段一般可测深30～50m,精度在±0.3m左右。目前, 还可以利用卫星上安装合成孔径雷达(SAR)等设备对海面遥感摄影, 通过对照片处理确定水深。需要强调的是,以上水深测量得到的瞬时值存在着仪器、潮汐等因素的影响。因此,需在数据后处理中加入相关改正,并归算至统一的高程基准面。为了与陆上地形图实现拼接,水下地形图宜采用与陆地统一的高程基准。而为航海服务的海图通常采用理论深度基准面, 它和平均海面相差一个常数。国外少数国家,在水下工程施工前, 还利用潜水器携带水下立体摄影机获取水下地形的立体相片,或者利用高分辨率声学系统采取全息摄影技术测量水下地形。在特殊地区还可利用水下经纬仪、水下激光测距仪、水下气压水准仪和水下液体比重水准仪、水下电视摄影系统测量水下地形。

2.2 水下地形测量方法

2.2.1 测深仪的选择

当前常见测深主要靠回声测深仪进行。利用水声换能器垂直向下发射声波并接收水底回波, 根据回波时间和声速来确定被测点的水深, 通过水深的变化就可以了解水下地形的情况。[2]为提高发射功率,改善方向性,回声测深仪的换能器从单个发展到多个；为扩大探测面积,从单波束发展为多波束,他能一次给出与航线相垂直的平面内几十个海底被测点水深值,或者测出航线一定宽度的全覆盖的水深条带。并应用了计算机和数字显示技术,提高了精确度,扩大了使用范围。

测深仪的测深精度与测深仪的固有误差、水温、水深、河床类型等因素有关，而与比例尺无关。实际测深精度为：

δ2深度比例误差=h深度 * 1/100

δ实际定位=［(δ2测深仪固有误差+δ2深度比例尺误差+δ2湿度+δ2盐度+…)/n］1/2

从公式可以看到，测深精度的主要误差源在于深度比例误差，因而在选择设备时，应尽量选择大量程、高灵敏度的测深仪。测深仪机型可分为单频测深仪和双频测深仪。单频测深仪可满足一般的深度测量需求，但对于兼有淤积、土方计算类型的测量就变得困难，因后者水深测量需要测定两个深度，一个为表层深度，另一个为积岩深度，故只有用具有两个不同探测频率的双频测深仪才可实现。[3]

2.2.2 常规水下地形测量

常规水下地形测量的工作包括测深、定位和水位观测三部分内容。首先在河道两岸建立一定密度的控制点,布设一定数量的水位站,要考虑到水位站的控制范围与测深精度、瞬时水位差、水位改正模型之间的关系,水位站的密度必须满足控制范围内内插后的水位精度。具体作业时运用GPS和导航软件对测深船进行定位,并指导测深船在指定测量断面上航行,导航软件或测深系统每隔一个时间段自动记录观测数据。测量数据处理主要包括坐标转换、声速改正、水位改正、时间同步改正、地形图生成等。

2.2.3 无验潮模式下GPS-RTK水深测量

常规的水下地形测量是用GPS测定水底点的平面位置,利用测深仪测定水深,通过对潮位、测船吃水等参数的改正,得到定位点高程。但是由于水面比降、潮汐等影响,使验潮站之间与待测位置之间的距离受到一定的限制,必须设置验潮站测量水位,推算潮汐传播规律。由于快速逼近整周模糊度技术的出现和不断改进,整周未知数可以迅速确定,从而保证了GPS实时载波相位差分(RTK)可以在动态环境下,实时地以厘米级的精度给出用户站的三维坐标。采用RTK技术可实时精确求得测定两点之间的相对高差,通过该高差可反算出流动站GPS相位中心的高程,该高程同基准站具有相同的高程基准面。但RTK得到的是WGS84坐标系中的高程,属于大地高程系统。如果能将该大地高转换成正常高或正高,就可以直接确定水下地形点的高程而无需进行验潮,因此称之为免验潮的水下地形测量。该测量方法摈弃了传统水下地形测量对潮位观测的严格需求,直接获得水底点高程,操作和实施方便、快捷。但上述方法同传统的测量方法一样,存在着船体姿态对测量成果精度的影响。在水面条件平稳情况下,姿态对测量精度影响较小；反之,影响较大时,必须进行测量和补偿。[4]

3 结语

随着计算机技术、空间技术和通讯技术的飞速发展，水下地形测量装备正在朝着系统功能更加集成化，系统外观更加小型化和轻便型方向发展。随着测量理论研究和测量手段的变化，测量精度将明显提高。具有面状测量功能的多波速测量系统将被广泛应用，各种水声校准设备的使用也将提高声纳设备的测量精度。数据采集和处理软件将得到进一步的发展，功能将满足不同用户的特殊要求。整个系统的简化和发展，使水下地形测量有着更加光明的未来。[5]

参考文献：

[1] 梁开龙. 水下地形测量[J]. 测绘通报, 2001,(06)：16.

[2]于岱峰,李良良,李登富. 新旧水下地形测量方法浅析[J]. 山东建材, 2008,(02)：63～65.

[3] 周军根. 水下地形测量技术方案的探讨[J]. 四川测绘, 2003,(03)：137～140.

[4] 路武生. 水下地形测量原理与方法研究[J]. 科技创新导报, 2009,(26)：191.

[5] 刘树东;田俊峰 水下地形测量技术发展述评 [期刊论文] -水运工程2008,(01)：11～15.

地形测量论文范文第6篇

关键词：全数字双频测深仪，GPS，误差

中图分类号：TB2 文献标志码：A

近年来随着社会的的迅速发展，沿海地区的好多工程均需要进行海域水下地形测量。随着对水下地形测量的现势性、质量和产品形式的要求愈来愈高，水下地形测量的自动化、数字化是有待解决的重要问题。我院于2009年6月购买中海达数字测深系统：HD-28全数字双频测深仪HD-8600信标机来满足工程的需求。

1 水下地形测量的发展

水下地形测量是地形测量的一种，它是测量水体(海洋、河流，水库及湖泊等)下的床面起伏，并通过与前期测量成果的比对来确定河床的淤积状况。

传统的水下测量技术有： （1）交会定位法，光学经纬仪配合测深仪，但由于地球曲率、通视及测站条件的限制难以满足需要，导致精度低，并且同时要进行水位测量。 （2）地面无线电定位技术配合测深仪，也需要水位测量。

随着GPS技术的不断发展，RTK技术的出现，以及计算机技术和电子技术的高速发展，使得平面定位技术实现了高精度、自动化、数字化、实时化，并且能实时获得测深仪探头处的高程，将此高程减去测深仪所测的深度即可得到水下地形点的高程。

2 测深仪测量系统的组成及工作原理

2．1 测深仪测量系统的组成

全数字双频测深仪系统由精确定位导航系统、数字测深系统、计算机控制集成系统等三部分组成。精确定位导航系统主要是准确提供水下地形点的平面坐标和测深仪探头处的高程；数字测深系统主要是提供测深仪探头至水下地形点的深度；计算机控制集成系统主要对测区进行航线设计，对GPS定位数据和测深仪测深数据进行匹配、整合、取舍、计算、存储，指挥测量船沿着设计航线航行，将测量点展绘于地形图上，生成数字地形图。

2．2 测深仪测量系统的工作原理

全数字双频测深仪系统与传统水下地形测量方法的最大区别在于：传统水下地形测量方法的平面定位和水深测量是相对分离的，而全数字双频测深仪系统有效地将平面定位和水深测量有机地结合起来了。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周未知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。回声测深仪是把打在记录纸上的模拟信号，用数字化图像的方法记录、显示、存储在计算机里，事后可以随时回放和打印，这也为测深仪与GPS的接口连接创造了条件。计算机系统是将数字测深仪与GPS定位系统连接起来并组成统一整体的载体，它将GPS的定位数据与测深仪的测深数据进行匹配、取舍、计算、存储，将所测的数据输入地形图成计算机数据处理系统：航线设计、测船导航、定位数据与测深匹配、数据计算、生成数字水下地形图。

图2全数字双频测深仪系统的作业流程图和数据流程图

3 工程实例分析

3．1 数据采集

在某电厂取排水口及取水明渠的水下地形测量中，采用该系统进行测量。其基本配置为GPS LEICA1230两台(一台为基准站，一台为流动站)，中海达公司生产的HD-28型数字测深仪一台，机动测船一条，6AH蓄电瓶两个(保证RTK GPS基准站、流动站、测深仪、计算机的供电)。

首先在计算机上对测深软件进行设置，包括坐标系统、坐标投影方法、坐标变换参数、测图范围、数据记录间隔、格式、端口分配、波特率、GPS天线偏差改正等设置

其次，根据勘测任务书，在海洋测量软件中定义测区范围，测区范围应输入测区的左下角和右上角坐标以及测图比例尺；并根据测区范围进行航线设计，即对测船航行的路径进行规划。具体做法：

（1）在野外控制点上架设GPS基准站和基准站电台，并启动基准站测量，用RTK在附近做一点A，其坐标为：X=3830341.892，Y=533207.663，H=37.298。

（2）求五参数，平移：dx=3830894.426,dy=533626.004,dh=4.926

旋转：α=-745.17315〃

尺度：δ=-0.1877ppm

（3）在文件中新建任务，设置WGS84坐标系；在自定义中，设置中央子午线为117°，再进行一级变换，输入五参数。

（4）在设置中进行天线偏差改正，输入高程平移dh=4.926。

（5）在设置中进行端口分配，设置端口的波特率和LEICA 1230的波特率相同。

（6）在设置中，把数据格式设置成NMEA0183 GPGGA220 2.30

（7）工作方式选择测量方式，直至在屏幕上出现小船模式。

（8）在记录中进行进行记录限制，以求得RTK固定解。

（9）在设置中，进行固定差改正，输入点A的坐标：X=3830341.892，Y=533207.663，H=37.298，自动测定。用LEICA 1230 RTK放在任一点，用测深仪测定，在仪器的右下角出现实时差分（RTK固定解），开始测定，5～10分钟终止测定。求的改正数ΔX=48.53，ΔY=-65.05，确定即可。

（10）在设置中，进行无线偏差改正，天线高即RTK对中杆H=2米，即深度基准面的高度为-2米。

然后，在测船上安装GPS流动站和测深仪，并将它们都连接到主控计算机上，开启计算机，启动测深软件和海洋测量软件，根据计算机上显示的测船所在位置、航向指挥测船沿着计划航线航行并采集记录测点的平面、高程、水深数据。

最后，对采集到的水下地形点的平面、高程数据进行检查校核后，将其输入专业的数字地形图成图软件和断面图成图软件进行处理，即可得到高精度的数字地形图和断面图。

4 测深仪测量系统的优点

与传统的水下地形测量全数字双频测深仪测量系统具有如下优点：

(1) 精度高：利用这套系统进行水下地形测量，不管是水下地形点的平面位置精度，还是高程精度，相对于传统的水下地形测量方法都得到了很大的提高。

(2)自动化程度高：利用这套系统进行水下地形测量，从水下地形点的平面位置坐标和高程数据的采集、处理，到最后数字地形图和断面图的生成都实现了全自动化，人工干预很少。

(3)作用距离远：利用这套系统进行水下地形测量，其作业范围主要取决于GPS基准站电台的功率， 目前我国大部分沿海、沿江地区都建立了GPS导航差分台，实现了无缝覆盖，因此，利用这套系统进行水下地形测量的范围将大大扩大。

(4)可以实时地取得测点的三维坐标和水底高程：从图2．1中可以看出，利用这套系统进行水下地形测量，可以实时地取得测点的三维坐标和水底高程，不需要再收集水面高程(水位)去获取目标船处的水深求取水下点的高程。

(5)可以实时地在计算机图形上获得航行的方向、航线的分布、测点的密度等：利用这套系统进行水下地形测量时，所有的规划航线、测量点、测船航向都能实时直观地显示在计算机屏幕上，因此既可以随时指挥测船调整航线，又可以随时对测点较少的地区进行补测。

(6)受自然条件影响小，全天候作业：利用这套系统进行水下地形测量时，受雨、雪、雾、黑夜等自然条件影响较小，几乎可以全天候作业。

(7)劳动强度小：利用这套系统进行水下地形测量时，由于数据采集实现了全数字化、自动化，成图全自动化，GSP导航，人工干预很少，所以对于测量作业人员来说，劳动强度RTK GPS与数字测深仪相结合进行水下地形测量很小。

(8)作业效率高：利用这套系统进行水下地形测量时，由于实现了从数据采集到成图自动化，所以作业效率大大提高。

(9)返工率小：利用这套系统进行水下地形测量时，由于数据采集过程能实时直观地显示在计算机屏幕上，所以一般不会出现由于漏测、少测而返工，也不会出现测量范围远大于测量任务范围的情况。

(10)出错率低：利用这套系统进行水下地形测量时，由于实现了从数据采集到成图自动化，人工干预很少，所以出错率较低。

5 测深仪测量系统的误差来源

利用这套系统进行水下地形测量时，其误差来源主要为以下几个方面：

(1)控制点误差： 由于所有RTK GPS测量都是以基准站控制点的坐标、高程为依据，因此，控制点的误差将影响到所有水下地形点的精度。

(2)平面定位数据误差：由于GPS测量本身受到GPS卫星误差、GPS信号传播过程误差、GPS接收机测量误差等多方面因素的影响，这些都会影响到水下地形点的平面定位精度。

(3)测深数据误差：测深仪本身的测深数据误差。

(4)平面定位数据与测深数据匹配误差：由于GPS的定位数据与测深仪的测深数据不是同步的，它们在匹配过程中所产生的匹配误差。

(5)大地水准面差距： 由于大地水准面差距而引起的高程误差。

(6)GPS和测深仪探头的安装误差：GPS和测深仪探头的安置产生的误差。

(7)水下地形测量与陆地相比较，水下测量具有明显的动态效应，由于受水的阻隔，水深测量不仅受大气的影响，而且受水流的运动、水的物理性质、甚至水下运动物体的影响，水下测量具有比陆地更多的干扰源。 总之，利用全数字双频测深仪测量系统进行水下地形测量，实现了从数据采集直至最终数字地形图的形成的高度自动化，大大提高了劳动效率，促进了技术的进步，减少了各种测量误差。

【作者简介】朱亚光，男，朱亚光（1968-），男，山东平邑人，高级工程师，主要从事电力工程勘测方面的工作，曾多篇。

地形测量论文范文第7篇

关键字：自动化，测绘，地图，计算机

Abstract: With the rapid development of modern information network, the application of computer technology in the measurement field is the rapid development of the traditional topographic survey often use outdated tools, and spend a lot of manpower and resources, so that the topographic mapping has defects. With the rapid development of automation technology of modern mapping technology, topographic mapping has been out of the traditional model, become more efficient and accurate, for a variety of planning and construction provides unparalleled. In this paper, provide a simple analysis of topographic survey with modern mapping technology automation technology.Key words: automation; mapping; map; computer

中图分类号：U412.24+1文献标识码：A 文章编号：

一、测绘概述

地形测量是通过一定方式对需要的地方进行地貌形状进行测绘，从而为相关的规划建设提供重要的参考资料。

测绘学研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形状和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地理分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术学科。又称测量学。它包括测量和制图两项主要内容。测绘学在经济建设和国防建设中有广泛的应用。在城乡建设规划、国土资 源利用、环境保护等工作中，必须进行土地测量和测绘各种地图，供规划和管理使用。在地质勘探、矿产开发、水利、交通等建设中，必须进行控制测量、矿山测量、路线测量和绘制地形图，供地质普查和各种建筑物设计施工用。在军事上需要军用地图，供行军、作战用，还要有精确的地心坐标和地球重力场数据，以确保远程武器精确命中目标。

二、现代测绘技术自动化技术对地形测量的促进作用首先、让地形测绘变得更加简单。传统的地形测量，是通过动用大量的测量工作人员和原始的测量工具到实际需要测量的地方进行测量。由于这种地形测量的方式需要的动用的大量的人力和物力，在测量之后还要进行人工绘制相应的图形，所以传统的地形测量工作是相当繁琐的。随着现代测绘技术自动化技术的快速发展，很多先进的地形测量工具已经被广泛的用于地形测量中。这些现代化的测绘技术通过先进的测绘仪器，不仅可以让工作人员不用深入到实地进行测绘，而是通过各种仪器进行测绘，如遥感系统的运用，测绘人员可以在办公室通过操控计算机从而完成测绘工作，与此同时，现代测绘技术也可以通过相关技术对所测绘地形自动生成图形，从而节省了测绘人员的作图这一环节。

其次、让地形测绘变得更加精确。地形测绘是通过对相关的地形进行测量，并绘制相关的图形，从而为国家保留相关的地理资料，通过整理，从而运用到国家中的各个行业，其中包括地域规划，战略设定、运用于地理教学等，因而地形测绘要求具有一定程度的精确度，才能满足这上述的要求。传统的地形测绘工作精确度是相当差的，它通过原始的测绘工具进行两，通过手工对地形进行绘制，这样的地形测绘很难符合相关的精确毒的要求。现代测绘技术自动化技术在现代地形测绘的广泛运用解决了这一问题，它通过精密的测量仪器和智能化的绘图手段，从而更加准确的对需要测绘的地形进行测量并自动绘制相应的地形图，例如现代地理教材中的很多图片都是通过卫星拍摄的方式获得的，让学生对地形有了更加直观的了解。另外，智能化的绘图能够减少人力的浪费，并且精确性较高，可以防止人为的疏忽，

最后、让地形测绘变得更加安全。传统的地形测绘工作中，由于工作要求的需要，测绘工作人员将会到各种地形进行测绘工作，而这些测绘的地点并不是都是安全的，例如在山地等地形进行测绘过程中，由于山地的地形叫陡峭，测绘人员需要进行一些具有很大危险性的工作；而在湿地等地方进行测绘工作时 ，由于这类地方的环境影响，很多具有攻击性的动物也会给工作人员的安全带来一定的威胁，因此，传统测绘工作的安全性是人们很难防范的。现代化测绘技术自动化技术在地形测绘中的运用解决了这一个难题，既减少了测绘工作人员的工作强度，又增加了工作人员的安全系数。通过先进的测绘仪器，测绘工作人员已不再需要深入到危险的实地进行测绘，他们的任务变成了通过操作现代化仪器进行远程测绘或通过卫星进行相关的工作，提高了工作效率的同时，工作人员的安全也得到了很好的保障。

三、现代测绘技术在当前地形测绘中的具体运用1、全球定位系统（GPS）在地形测绘中的运用全球定位系统作为作为七十年代美国军方用的第一代空间卫星导航定位系统，能够为美国军方提供实时、全天候和全球性的服务，并进行情报收集和核能检测、应急通讯等方面。随着这几十年的发展，全球定位系统已经有了很大的发展，我国的GPS技术也已经跻身与世界的前列，为我国的各项事业提供巨大的帮助。GPS的主要有三个部分组成，它们共同配合，从而完成相应的工作，即地面控制部分，用于检测和控制定位系统、空间部分，具有24颗卫星，用于具体的工作和用户装置部分，用于接收定位系统发出的信号，三者的合作，即可以完成工作要求。全球定位系统在地形测绘中的运用并不局限于陆地上的各种测绘，与此同时，它也被用在了海洋和航空航天中，为人类在探测海洋中的地形，保证人们正常的海上作业。例如上海市的特殊地形，需要通过全球定位系统对其水下地形的变化进行测绘，描述变化趋势，为建设提供宝贵的水下地形资料，这一工作在上海市已经进行了二十多年，而GPS的组件普及，市政工程论文给这件工作带来了极大的便利性，让水下测绘工作变得更加便捷、精确和效率。综合上述内容，全球定位系统在地形测绘中的特点主要有：测站之间无需同时，但上空应开阔，保证GPS信号接收；定位进度较高；观测时间短，节省测绘时间；提供三位坐标；操作简便和全天候作业，因此GPS能够得到广泛的运用。2、遥感技术（RS）在地形测绘中的运用随着近年来我国遥感技术的快速发展，遥感技术已经对我国各项工作提供了重大的帮助，包括国民经济建设、测绘领域中的应用等，均有重大的发展。而遥感技术在地形测绘领域中的应用则是遥感技术当前的运用重点。随着计算机技术和现代测绘技术自动化技术的快速发展，传统的地形测绘理念，即通过测量并绘制纸质地图已经不再存在，现代化的地形测绘已经向着更深远的方向发展，包括多品种、多用途、高度集成等，其中还包括模拟和数字化等，遥感影像资料也再测绘中广泛应用。我国通过遥感完成相关的测绘工作的实例很多，并通过借鉴国外的发展状态下，推出4D产品模式，为我国的地形测绘工作发展提供了很大的斑竹。当前，国内很多测绘机构部门正在进行信息化工作，即通过现代化手段完成现代化的地形测绘资料，国家测绘局也再遥感技术的帮助下多种比例的基础地理信息数据库的建设。遥感技术借助雷达卫星全天时、全天候及不易受其他恶劣环境影响的特点，通过立体摄影的方法帮助测绘人员获取测绘地面的三维信息，让人们更加直观的了解到测绘地形的特征。3、地理信息系统（GIS）在地形测绘中的运用地理信息系统又称GIS，它是利用计算机建立的储存相关地理信息的数据库，它将地理环境中的各种要素转化为与之相关的数据并进行数字存储、分析、处理及建立有效数据管理系统。另外，通过对这些多方面要素的综合分析，从而方面研究人员能快速的获取满足不同需求的数据，通过图形、数字等方式表示相关的结果。当前地理信息管理系统在地形测绘中应用的首要步骤是设计并建立数字地图，其中包括野外数字化采集、地图扫描、数字摄影等，通过一系列的手段收集相关的地理信息，形成一套完整的数字地图，从而帮助人们更好的了解地形结构，便于测绘和规划设计，发挥测绘人员对测绘计划的参与作用，提高了测绘的工作质量和效益。

参考文献：

地形测量论文范文第8篇

【关键词】三维激光扫描；场景扫描；点云；拼接；数据处理；DEM

外业数据采集：

中图分类号：C37 文献标识码：A

1、首先对场景周边信息进行仔细的现场踏勘，确定待测范围，选择最佳设站位置，初步制定施测线路。

2、选择通视效果较佳的位置摆放标靶并将标靶进行固定，然后使用RTK进行标靶真坐标的采集。

3、架设三维激光扫描仪按照初定施测线路进行场景点云数据的多站采集及全景拍照。在仪器作业过程中我们尽可能的避免人为因素干扰仪器视野而影响扫描数据质量。

4、现场绘制测量过程草图。对于范围大或地形复杂的场景，绘制架站点及标靶位置的草图可以保证内业数据拼接处理时不发生错误。

5、对场景拍摄连续可拼接的照片，便于配合扫描草图了解场景概况。

图1 场景照片

点云数据处理：

1、多站数据的拼接及坐标转换

在外业进行的数据采集的多站数据是每站独立的坐标系统，内业数据处理的时候通过外业采集的各站之间标靶信息及标靶的真坐标在Cyclone软件中进行自由坐标与真坐标之间的拼接转换。拼接完成后对点云数据进行抽稀及障碍地形数据的剔除。

2、Truview制作

在Cyclone软件中利用采集的点云数据及架站点信息及扫描仪拍摄的全景照片制作可在IE中浏览的Truview数据。

图2 Truview浏览

3、场景DEM制作

在MicroStation V8中使用Terra scan工具对导出的点云数据进行最优化的坐标分类建立地面模型并进行点云数据筛选处理。

图3 模型的建立

4、场景三维点云和大场景DEM融合

利用三维激光扫描仪可以迅速获取场景TIN模型及等高线数据，将生成的TIN模型或者等高线数据和已有的大场景DEM进行融合，从而获取场景最新现状数据。

图4 融合到大场景里(效果图)

经验总结：

1. 做好现场注释，规划图和扫描日志。详细的现场注释，规划图和扫描日志对于所有的扫描操作都是非常重要的。现场注释或规划图应该包含扫描区域的一个计划草图，显示扫描仪和标靶的位置，以及包含每站中标靶位置的标靶信息列表。另外，应该画出具有透视关系的规划图，显示从扫描仪的位置看到的扫描的景象，以及扫描出的对象和标靶。现场注释，规划图和扫描日志能让你有序地记录所有的扫描和扫描中生成的标靶，这些信息也非常有助于后期的拼接和建模。

2. 在有些环境条件不允许的情况下，无法进行RTK测量标靶坐标的时候，可以利用扫描仪进行标靶信息的传递，建立测站之间联系。

参考文献

白汉学三维激光扫描仪伺服控制与数据采集系统的设计与实现西北工业大学硕士论文

地形测量论文范文第9篇

关键词：GPS 地形测量 控制测量 精度

中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0044-01

GPS作为一种全新的测量手段，不仅具有精度高、速度快、通用性强、便于操作、全天候、无需通视等优点，还可同时提供平面和高程三维位置信息。

贺州郊区某公路1∶1000带状地形测量工程，测区山高坡陡、森林茂密、灌木丛生，地形平均坡度达20°～30°，通行通视非常困难，给常规控制测量带来了很大难度，为了确保工期、保证质量，我们采用了GPS控制测量方法（图1）。

1 GPS控制网的布设

本工程是山区公路带状地形测量，为了满足工程设计及施工的需要，GPS网点自然紧随公路而布设，点位要求顾及公路测设范围且基本分布均匀，各测点要求至少能与一个相邻GPS点通视。本次共布设17个E级GPS点，联测已知点3个（如图1），平均基线270 m。网中联测的3个已知点为我院1983年所施测的三等三角控制网，其高程为1956年黄海高程系。

2 GPS控制网的外业观测

2.1 仪器装备

采用3台美国产Ashtech SCA-12S型单频接收机进行观测，其静态定位测量精度为±（l0 mm+1 ppm.D）。

2.2 观测的技术指标

有效观测卫星数不小于4颗；观测时段大于60 min；时段中任一卫星的有效观测时间大于20 min；卫星高度截止角大于15°；卫星几何图形因子GDOP值小于6，空间位置；精度因子PDOP值小于6；数据采集间隔为15 s；数据采集方式为L1采集。

2.3 观测时间选择

根据卫星星历预报，当时当地上午09：20以前能接收到4颗以上健康卫星信号，且图象强度因子（PDOP）值都小于6。为了保证在最佳时间内观测，每天安排在5：30～9：30这段时间进行作业，以确保GPS网的精度。

3 数据处理及检核

将外业当天采集的数据传输到计算机中，然后对其进行基线向量处理，以确保外业数据的质量，同时也是对外业数据质量的检验。数据处理采用随机软件GPS V5.2进行，根据自动处理输出的基线向量指标，即可知道基线的解算情况。作业过程中，有一天发现同步环4～5～6闭合差超限，经认真分析，发现是点位置选择不当所致，4号点选在5号点山脊的北面，6号点选在5号点山脊的南面，致使同步环上各测点观测到的卫星不同步，需要调整个别点位，这是山区GPS作业中值得注意的。

为了提高基线向量的解算精度，可以采取以下措施。

（1）增大高度截止角：系统默认的高度截止角为150°，增大高度截止角对求解整周未知数与提高成果精度有益，因为所有相应的噪声随卫星高度截止角增大而降低，但这时要有较多的卫星参与计算，且以GDOP值良好为前提。

（2）改变历元间隔：由子GPS机本身和外界干扰产生的整周跳变，如卫星信号被树叶阻断，使基准信号和卫星信号混频以产生差频信号。这时，改变历元间隔，可以提高基线向量的解算精度。但改变历元间隔数值越大，需要的观测时间就相对越长。

4 GPS控制网平差和成果评价

采用GPS V5.2随机软件进行网平差，首先采用WGS-84大地坐标系进行三维自由网平差，在GPS网自由平差内部符合精度要求后，进行约束网平差计算，最后将各GPS点的WGS-84坐标转化为1954年北京30带大地坐标。网平差计算时使用Ⅲ-10，某矿为起算依据，进行三维约束平差，利用无名岭的成果作为检核。平差后，最弱点5号的点位中误差为±7 mm，最弱势相对精度为1∶285000，无名岭的己知成果与本次平差成果比较δX=0.010，δy=0.01，这说明采用GPS定位技术可以建成高精度的控制网。

GPS高程测量是利用2个四等水准点Ⅲ-10，某矿施测GPS水准，相当于四等电磁波测距三角高程，经WGS-84坐标系三维无约束平差，可以获得供高程拟合计算的大地高，由于GPS水准网布设成带状，采用数学3次播值样条函数模式拟合，拟合出各GPS点的正常高。拟合后最弱点高程中误差为±0.017 m其精度达到四等电磁波测距三角高程精度要求。

GPS控制网采用日本SOM A SE12110全站仪按I级导线精度进行外业检测，其统计结果如（表1）。

从外业检测数据可看出，GPS控制网精度高，成果可靠，足以满足山区地形测量的要求。

5 结论与体会

（1）GPS控制网在山区控制测量中具有布网灵活方便、作业效率高，能减少砍伐树木，对保护生态环境具有积极意义。（2）对山区选点要避免同步环中一个点在山脊一边，另一个点在山脊另一边；或一个在狭窄的山沟里，另一个在山头上，选点还要避免选在大树下、坡度大的山脊山坡上、陡坎下面，以免影响GPS测量精度。（3）观测时间的正常选择，对提高GPS测量精度有着决定性的影响。

参考文献

[1] 姚刚，刘星，张希黔.高层建筑施工GPS测量的技术设计与应用[J].四川建筑科学研究，2004（1）.

地形测量论文范文第10篇

论文摘要：数字测图是在测量工作中利用电子计算机技术将野外数据采集系统与内业机助制图系统相结合,其目标是实现信息采集处理的数字化、自动化、信息化。数字测图可以缩短作业时间,减轻劳动强度,提高成果精度。数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出3部分组成,数字测图作业模式中测记式数字测图应用最为广泛。大比例尺数字测图正以其测图精度高，成图速度快等优势逐步的取代传统的，以平板仪为主的模拟测图。与传统的模拟测图相比，数字测图的质量控制关键点更多、内容与方法更为复杂。gps 新技术的出现,可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标,在地形测量中已得到广泛地应用。本文介绍了gps(rtk) 配合全站仪的作业流程, 简要阐明了其在地形测量中的应用。在利用实测数据成图的过程中, 解决一些常见的问题, 并给出解决的办法及依据, 同时给出一些有益的结论, 以适应实际使用的需要。

abstract：the digitized mapping technique is to combine the field data collection system with the computer assisted mapping system in surveys by computer technology.it aims to realize the information collected and processed digitally and automaticaity.the digitized mapping technique can cut short the working time,lighten the labor intensity and enhance the precision of the productions.the system consists of three parts,such as data input,data processing and data output.the survey-record digitized mapping technique is widely used in the digitized mapping working pattern.for its superiority over traditional plane-table mapping in accuracy and efficiency,the large scale digital mapping is becoming more and more pared with traditional analogue mapping,digital mapping has more quality control pivotai points,and its contents and methods are more complex.with the appearance of new technology gps ,the coordinate of different levels controlling points may be surveyed in high precision and it has been applied widely in topographic survey.the operation process of gps(rtk) electronic tachometer is introduced and its application in topographic survey is briefly illustrated. solutions to some problems usually occur in the mapping process using actually measured data and some helpful conclusions are given for practical use.

key words : rtk; electronic tachometer ; digital mapping ; cass5.1;topographic survey;gps

第1章 绪 论

1.1 前言

目前在我国，获取数字地图的主要方法有三种：原图数字化，航测数字成图，地面数字测图[1]。但不管那种方法，其主要作业过程均为三个步骤：数据采集，数据处理及地形图的数据输出（打印图纸、提供软盘等）。这里我们主要讲述一下地面数字化。

在没有合乎要求的大比例尺地图的地区或该地区测绘经费比充足，可直接采用地面数字测图的方法，该方法也称为内外业一体化数字测图，是我国目前个测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高，只要采取一定的措施，重要地物相对于邻近的控制点的精度控制在5cm内是可以做到的。但它所耗费的人力、物力与财力也是比较大的。

随着测绘科学技术的发展,传统的测图方法正逐步被不断涌现的新仪器、新设备、新技术、新方法所取代。gps - rtk(以下简称rtk) 与全站仪联合进行数字化测绘地形图就是一种行之有效的新方法。

rtk与全站仪联合测绘地形图,可以优劣互补。如果仅用全站仪进行数字化测图,就必须建立图根控制网,这样须投入大量的时间、人力、财力;如仅用rtk测图,可以省去建立图根控制这个中间环节,节省大量的时间、人力和财力,同时还可以全天侯地观测。由于卫星的截止高度角必须大于13°- 15°,它在遇到高大建筑物或在树下时,就很难接收到卫星和无线电信号,也就无法进行测量。如果用rtk与全站仪联合测图,上述弊端就可以克服。即在进行地形测量时,空旷地区的地形、地物用rtk测之;村庄、城市内的建筑物、构筑物用rtk实时给出图根点的三维坐标,然后用全站仪测之。这样可以大大加快测量速度,提高工作效率。

随着gps 定位精度的提高、硬件性能的改善, gps 得到越来越广泛的应用。同时,全站仪也因其数据采集自动化程度高、大大释放劳动力等优势,成为勘测、设计、施工和管理不可或缺的测量工具。但随着工程质量要求的不断提高,测量用户已不再局限于只使用gps 或全站仪中的一种,在实际测量工作中,同样一个工程中gps 的测量成果常为全站仪所用,全站仪测量值又常作为检校gps 作业的依据。用gps 完成控制比用常规仪器要快得多。它不要站间通视,也无需庞大的作业队伍,精度高、作业快、费用省、应用灵活。一些先进的接收机和天线技术把外业观测时间压缩到最短的同时,仍能获得最优的数据,在灵敏度、可靠性、抗干扰能力方面都有优异的表现。静态、快速静态通过载波相位差分可以达到很高的精度(10-6d～10-8d) 。r t k 技术能实时提供观测点的三维坐标,并达到厘米级的精度。它的普及极大地拓展了gps 的使用空间,使gps 从只能做控制测量的局面中摆脱出来,而开始广泛运用于工程测量。现在商用r t k 接收机可实现20 hz 高速独立采样与输出,整周未知数初始化时间仅需8 s , 并提供独立检核,内置锂电池可支持1 个工作日连续作业。全站仪是一种兼有电子测距、电子测角、计算和数据自动记录及传输功能的自动化、数字化的三维坐标测量与定位系统。面对多层次的需求,各种精度等级、各种功能类型的仪器也纷纷面世。尤其是以无棱镜测量、自动目标识别、自动跟踪等代表新技术潮流的功能将使工作得以更高效、精确地完成。如今,已被广泛应用于控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等方面。随着电子全站仪、gps(rtk)及电子计算机的普及，及它们在测量仪器中的比例逐渐增大，它们在数字地形图、地籍图的应用也在日趋广泛。地形图的成图方法正在逐步的由传统的白纸法成图像数字测图方向发展。特别是我国的东部沿海发达地区，数字测图几乎占据了大部分的地形图测绘市场。在地形测量中, 传统的方法是经纬仪配合小平板仪的方法, 在小平板仪上进行展点, 再通过手摇数字化仪得到数字化图, 由于受到人为操作误差的影响, 误差可达到0.12 mm 以上, 对大比例尺的地形图的精度影响比较大。随着gps（rtk）系统的不断改进, 已经达到了比较满意的精度要求, 可以满足常规测量的要求, 尤其对于开阔的地段(主要是田野、公路、河流、沟、渠、塘等) 直接采用全球卫星定位系统中的实时动态定位(rtk) 测量模式进行全数字野外数据采集。对于树木较多或房屋密集的村庄等, 采用rtk 测定图根点, 通过全站仪的采集碎部点。

基于此, 我们在实践中尝试利用rtk 配合全站仪进行野外数据采集, 然后在cass5.1 环境下进行数字化成图, 结果显示该方案是可行的。但是受到仪器数量的限制，有些学生对全站仪和gps(rtk) 在数字成图中使用的机会较少，甚至对此只是一般性的了解。所以通过本课题的完成，能够使这些学生掌握好全站仪与gps(rtk)集和数字成图，为今后承担测图工程奠定坚实基础。

1.2 本章小结

综上所述,采用gps(rtk)与全站仪联合进行数字化测图,它不仅可以减少作业人员和作业工序,而且可以提高采集数据的速度和质量,从而有效地提高了工作效率。因此,它是一种行之有效的测图方法。

第2章 仪器及软件

2.1 gps(rtk)简介、系统组成及其基本原理[2]

2.1.1 gps(rtk) 简介

rtk(real time kinematic) 实时动态测量系统,它是集计算机技术、数字通讯技术、无线电技术和gps 测量定位技术为一体的组合系统;它是gps 测量技术发展中的一个新突破。rtk 定位精度高,可以全天侯作业, 每个点的误差均为不累积的随机偶然误差。

实时动态测量的基本思路是: 在基准站安设一台gps 接收机,对所有可见gps 卫星进行连续的观测,并将观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站(流动站); 在流动站上, gps 接收机在接收卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位的原理实时地计算并显示出流动站的三维坐标及精度。

2.1.2 gps(rtk) 系统的组成

gps(rtk) 系统由基准站、若干个流动站及无线电通讯系统三部分组成。基准站包括gps 接收机、gps 天线、无线电通讯发射系统、供gps 接收机和无线电台使用的电源(汽车用12 伏蓄电瓶) 及基准站控制器等部分。流动站由以下几个部分组成: gps 接收机、gps 天线、无线电通讯接听系统、供gps 接收机和无线电使用的电源及流动站控制器等部分。用框图表示参见图2.1：

图2.1 rtk-gps 系统结构图

2.1.3 gps(rtk) 的基本原理

gps 系统包括三大部分:地面监控部分、空间卫星部分、用户接收部分,各部分均有各自独立的功能和作用,同时又相互配合形成一个有机整体系统。对于静态gps 测量系统, gps 系统需要二台或二台以上接收机进行同步观测,记录的数据用软件进行事后处理可得到两测站间的精密wgs -84 坐标系统的基线向量,经过平差、坐标转换等工作,才能求得未知的三维坐标。现场无法求得结果,不具备实时性。rtk 实时相对定位原理如图2.2 所示：

图2.2 rtk 实时相对定位原理

图2.3 gps(rtk)数据流程如图