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GPS-RTK技术在公路地形图测绘中的应用

来源:论文知识网作者:kaiting时间:2019-04-25 10:11

  摘 要:在道路控制网完成之后,为使设计部门更好地进行道路设计,需要进行道路沿线1:2000带状地形图的绘制。现阶段地形图的绘制主要采用全站仪、RTK和航摄成图。在这里我们主要对RTK测图进行研究。RTK数字测图测量应符合国家测绘管理部门或行业部门制定的技术法规。

  关键词:带状地形图;绘制;技术法规

测绘工程师论文

  1 测图作业之前准备工作

  1.1 选择测图作业时段

  测线沿线地物地貌复杂多变,为获取完整的数据,理论上必须根据卫星可见预报和天气预报选择最佳观测时段。卫星的几何分布越好,定位精度就越高,卫星的分布情况可用软件查看多项预测指标,根据预测结果合理安排工作计划。卫星可见预报原则:(1)RTK作业前要进行严格的卫星预报,选取PDOP<6,卫星数>6的时间窗口。编制预报表时应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形几何图形強度因子等内容;(2)卫星预报表的有效期以20天为宜,当超过20天时,应重新采集一组新的概略星历进行预报;(3)卫星预报时应采用测区中心的经纬度。当测区较大时,应分区进行卫星预报;由于种种原因,上述情况很少能做到,只能在实地测量时根据实际情况再来确定。

  1.2 测图作业准备

  (1)参数转换:众所周知RTK直接测出的为WGS84坐标,而我们所使用AUTOCAD软件要使用数字坐标,而非经纬度坐标,这就要进行坐标转换,就是参数转换。选取能覆盖路线的首级控制点进行参数转换,参数转换点必须在三个以上。记录参数转换结果。RTK碎部点测量平面坐标转换残差不应大于图上±0.1mm。RTK碎部点测量高程拟合残差不应大于1/10基本等高距;(2)基准站点位要求:基准站的选择必须严格。因为基准站接收机每次卫星信号失锁将会影响网络内所有流动站的正常工作;周围应视野开阔,截止高度角应超过15o;周围无信号反射物(大面积水域、大型建筑物等),以减少多路径干扰。并要尽量避开交通要道、过往行人的干扰;基准站应尽量设置于相对制高点上,以方便播发差分改正信号;基准站要远离微波塔、通信塔等大型电磁发射源200米外,要远离高压输电线路、通讯线路50米外。

  2 基准站运行期间作业要求

  尽管各RTK设备在设计时考虑到防水、防晒等因素,但作业时应尽量避免烈日暴晒或雨水淋湿;基准站工作期间,工作人员不能远离,要间隔一定时间检查设备工作状态,对不正常情况及时做出处理;由于基准站除了GPS设备耗电外,还要为RTK电台供电,可采用双电源电池供电,或采用汽车电瓶供电。条件许可时,可采用12V直流调变压器直接同市电网路连接供电。

  3 RTK作业准备

  在RTK作业前,应首先检查仪器内存或PC卡容量能否满足工作需要;由于RTK作业耗电量大,工作前,应备足电源。

  4 RTK作业要求

  由于RTK一般采用缺省2m流动杆作业,当高度不同时,应修正此值;在信号受影响的点位,为提高效率,可将仪器移到开阔处或升高天线,待数据链锁定后,再小心无倾斜地移回待定点或放低天线,一般可以初始化成功;在穿越树林、灌木林时,应注意天线和电缆勿挂破、拉断,保证仪器安全。

  4.1 测站点检核及校核

  在测量一定点数(一般为300点)后或迁站时,要进行一次测站点检核。检核方法为:重测某一已知点(一般为后视控制点),检核两次误差是否符合技术要求。如果误差超出范围则所测数据有误,应找出原因进行改正。

  道路工程为满足出图要求,一般按照1:2000进行地形图测量(除桥梁、隧道和大型构造物使用1:500或1:1000)。中线两侧各250米宽,遇到互通区增加测图宽度。线路两侧各100米范围内的地形图测量,严格按规范要求进行详测,对中线附近的路、沟、渠、河流等准确测定其位置;地面上的通讯线杆、高压线杆、输电线杆等逐个测绘表示,地面下的通讯线、光缆线等测定其地面标志;山区线路上的悬崖峭壁测绘其顶部及底部,控制其范围及走向;线路两侧各50米范围内的房屋、单位、独立工矿等按1:1000要求详测表示。沿线的村镇、单位、工矿、河流、沟渠、道路等,调查其名称并注记。高程点注在具有代表性的地物上,地物的特征点上,如:沟渠的顶底部、陡坎的顶底部、路口及拐弯处等,图上每平方分米不少于12个。其余按1:2000地形图要求详测表示。线路两侧各100米范围外的,按1:2000地形图要求可综合表示。由于RTK对卫星信号和天线上方高度角的要求,线路两侧需详测的居民地和RTK无法测量位置应使用全站仪进行测量。外业测量应实地勾绘草图或者使用编码测量,以为内业成图所需。

  4.2 内业成图

  内业成图使用专业成图软件系统(如南方CASS或北京威远图等)进行编辑和处理成图。将野外所采集数据传输至计算机中,利用软件自动生成点文件,采用分层、分色的要求表示地物、地貌。将同一类地物放在同一层次,分色统一,代码到位,尽量使用成图系统的菜单绘制图形,便于合并、缩放、接边、数据提起等再处理工作。数字化作业时捕捉解析编辑细部点,若数据与勘丈草图不符,应及时提出,问题解决后再行作业。数字化图按一定的顺序进行,对明显的具有分块作用的地物先输入,例如河流、道路等。然后依元素的主次进行分块作业。一块图全部输入后即做自查校对,清理差、错、漏。各图块全部输入后再作通篇阅读。对规则的地物,如居民地房屋等,必须保证图形符合其投影规律,必要时可用辅助线方法得到正确的图形。然后根据高程点文件利用软件构网自动建立DTM模型,对部分不合理网形利用软件的删、增、改功能进行编辑修改,然后自动追踪绘制等高线。对软件的自身功能,自动追踪等高线不合理的地方,进行手工修改,符合野外实际地形。注意绘制地形图期间,应时常存储数据,以免造成不必要的损失。公路带状地形图与普通地形图一样,都应遵照有关规范规定绘制。地形图编绘应为无地物压盖地物;清理无用图层;图面干净整洁。最后保存为AutoCAD格式文件(*.dwg)。

  5 结语

  本文主要研究了在公路勘测设计中,带状地形图的测量技术及编绘技术。随着科学技术的发展,GPS定位技术的广泛应用于公路勘测设计,使勘测工作者摆脱繁重的外业工作,加快了作业进度,提高了测量精度,是公路勘测的现代化手段之一。

  参考文献

  [1]杨俊志全站仪的测量原理及其检定[M].北京:测绘出版社,2004:95-143.

  [2]徕卡TPS800系列全站仪使用手册.http://www.省略/UploadFiles/20071.2910113347.pdf.

  [3]徐绍铨,张华海,杨志强,王泽民.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社,2001.

  推荐阅读:《测绘与空间地理信息》(月刊)创刊于1978年,由黑龙江省测绘学会主办。反映测绘学科及地理空间信息科学前沿理论和技术并指导地理信息工作者从事科研。



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