地形測量論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇地形測量論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

教師教的方法主要有課堂講授法、多媒體教學法、啟發式和案例教學法、研究式教學等。1)課堂講授法:教師運用生動的語言，把學生所學內容以系統的形式呈現給學生，包括講述、講解等基本方式。適當地在授課中利用討論的形式，讓學生發現問題，通過分析解決問題。2)多媒體輔助教學法:利用計算機輔助教學，采用電子教材、網絡、CAI課件等多媒體技術制作演示講稿。既可以利用圖像和文字進行說明，又可以結合聲音和動畫，將測定、測設原理等口述難以說明白的內容清晰直觀地演播給學生。如關于角度測量原理、電磁波測距原理、儀器的內部構造等內容可以充分發揮多媒體的優勢，加大授課信息量。3)啟發式和案例教學法:在課堂教學中，教師在課堂上將知識的重點和難點講清講透的前提下，教師提出問題，用問題引導教學，引導學生的學習。在教學中，教師通過與教學內容緊密相關的案例給學生以示范，讓學生在對案例的挖掘和思考中進行學習，幫助學生深化理解教學內容。4)研究式教學:以研究為基礎，讓學生就自己感興趣的課題進行研究，并撰寫研究報告等。該教學方法的優點是能夠引導學生對相關問題進行深入的研究，更加牢固地掌握知識。

1.2學生學的方法

1)自主式學習:以學生作為學習的主體，教師起引導和指導的作用。這是學生學習過程中主要的一種實踐活動，通過學生獨立的實踐、分析、質疑、創造等方法來實現學習目標。對培養學生嚴謹、認真、負責的工作態度具有重要的作用。2)合作式學習:合作學習的形式在于構建一個團隊，讓學生成為團隊的一員，從不同的角度討論問題，解決問題。學生在合作學習中不僅能夠學會認知，而且還能學會組織、學會表達，培養學生的團隊協作精神。3)探究式學習:教師提出問題或學生發現問題，由學生去研究，教師給予必要的指導。學生通過調查和實驗、采集與處理信息、表達與交流等活動，獲取知識和培養創新能力。

2數字地形測量學教學方法的創新實踐

2.1課堂教學方法

課堂教學采用講練結合和多媒體教學、自主式、啟發和案例式、研究式等多種方法，巧妙設計課堂進程［2］。對于一些原理性較強、需要理解和計算的內容，采用傳統教學方法;對于一些介紹性的內容，采用PowerPoint、網絡教學的方法;對學生難以理解的知識，采用動畫的課件來表現;對于難以闡述清楚的實踐性知識，采用現場演示和錄像的方式，使學生易于模仿。課堂講授突出“三基”即基本概念(原理)、基本方法和基本計算［5］。為了達到“學時少、內容新、能力強、效果好”的目標，在教學中合理組織授課內容。既不要脫離教材，也不要拘泥于教材，及時將測量新知識、新技術(如:全站儀、數字水準儀、GPS技術等)傳授給學生，加大測量學知識應用的力度。多媒體教學是目前該門課程課堂授課的主要形式，計算機、投影儀、多媒體課件和繪圖軟件的靈活使用，能夠吸引學生的注意力，幫助學生學習［6］。多媒體課件不是對教材內容的復制，應突出重點，邏輯合理。數字地形測量學課程采用多媒體講授與板書講授有機結合方式教學，通過兩者的優勢互補，實現有關知識的融合與最佳傳授。多媒體講授主要是針對儀器構造、儀器使用、誤差理論、控制測量、碎部測量、數字地形圖測繪等內容，應用PowerPoint為主制作教學課件。板書講授主要是針對課程中坐標正反算、導線計算、水準路線計算、誤差傳播定律應用等重點和難點內容，采用板書形式，結合PPT，循序漸進。講解中善于提出問題，鼓勵學生回答問題，發表自己的見解。強化定性分析，突出分析思路與分析方法。使學生懂得“問題是什么”“解決問題的方法是什么”等。加強學生的聯想能力、發散思維能力及發現問題的能力。講解中與學生互動，為學生留出充分的思維空間，改變教師“一言堂”，以便學生主動思考，幫助加深理解［5］。啟發式和案例教學是該課程使用的主要教學方法之一［2］。例如在講完角度測量和距離測量后提問:建筑物的高度如何測量?斜拉橋索道管傾角如何測量?等富有啟發性、思考性問題，啟發學生運用所學知識解決實際問題。講述大比例尺數字地形測圖時，讓學生結合某區域地形圖測繪案例，啟發學生從技術設計、圖根控制、碎部測量、成果驗收、技術總結等相關技術問題進行獨立思考與分組討論，再匯報小組討論結果，由教師歸納總結。這樣培養學生綜合解決工程問題的能力和創新意識。

2.2實踐教學方法

實踐教學主要采用課堂講授、課間實驗和集中實習穿行的教學方法［7］。目前，數字地形測量學課堂講授50學時，課間實驗44學時(計劃安排22學時)。對于一些操作性要求較強的內容如水準儀的操作、全站儀的操作、測回法、方向觀測法、豎直角測量、三四等水準測量、草圖法、全站儀的放樣方法等，運用現場演示和觀看網上錄像資源的方法進行。可以使學生領會測量操作的要領，對于規范操作程序、培養良好的工作習慣，提高學生的專業素質很有幫助。所建立的測繪儀器規范操作視頻網站，提供了相關測繪儀器操作視頻如全站儀操作、水準儀操作、GPS操作、經緯儀操作、國產全站儀操作等，深受學生歡迎。為了提高課間實驗對學生的指導力度和廣度，除了課堂講授教師參加外，還每個班專門配有1～2名實習指導教師。另外，測繪實驗中心還全方位對學生開放，學生課余時間可以借儀器進行實習操作，也可以在信息化測繪創新實驗室三維地形仿真平臺上，學生可以利用周邊觀測墩上的控制點對三維地形測繪仿真模型進行數字測圖仿真實習，對選定的測區制定測圖技術方案。還可以利用模型進行一些數字測圖技術的專題研究，研究如何提高成圖的精度，達到成圖的精度要求等。便于學生理解和掌握新技術，培養學生的創新能力。

為了做好該課程集中教學實習工作，編寫《數字測圖實習指導書》上、下冊。在指導書內對5周的日程安排、工作任務和工作要求都進行了詳細說明。每年與數字地形測量學對應的數字測圖實習第一輪實習(2周)安排在學校進行，實習的主要任務是掌握三維導線測量及三等水準測量的設計、觀測與計算，主要使用的儀器為全站儀和光學自動安平水準儀。該實習對強化學生使用全站儀和水準儀等基本測量儀器的技能，加深對控制測量基本理論的理解和掌握，提高學生動手能力以及計算、分析、解決問題的能力，培養他們的團隊意識和創新精神具有不可替代的作用。第二輪實習(3周)安排在校外武漢江夏區大花嶺實習基地進行，通過了解地形地貌條件，編制有關設計書，并完成選點、觀測、計算、展點、繪圖、實結等工作。目的在于使學生熟練掌握地物地貌測繪方法，實際體驗地貌與等高線的關系，地貌特征點跑尺的技巧。通過業內數字測圖軟件，形成符合規范的1∶500大比例尺數字地形圖，提高學生綜合分析問題和解決問題的能力。在教學實習中，學生每4～5人分成一組，每組都安排有教師進行野外測量外業指導和室內內業成圖輔導。教學實習結束后，各組上交外業觀測記錄資料、內業計算資料及成果、實結與體會等資料，指導教師根據每組學生的任務完成情況、上交的資料和每名學生的實習表現進行評分，給出數字測圖實習這門課程的成績［8］。

此外，學院每年開展測繪技能大賽，意在促進學生將測繪理論知識與測繪實踐很好地結合起來，強化學生的實踐動手能力。測繪技能大賽分為5個板塊，其中實踐技能(含二級電磁波測距三維導線測量及計算、三等水準測量及計算)和數字測圖內業成圖兩個板塊屬于數字地形測量學課程的內容。在2012年測繪技能大賽中，共有300多名選手參加。作為測繪技能大賽的重要組成部分，比賽對提高學生動手能力、培養團隊協作意識起到極大的促進作用，達到了以賽代練的效果。其中有120名獲獎者。2012年第二屆全國普通高等學校大學生測量技能競賽中我院代表隊憑著深厚的理論功底，嚴謹的工作作風，對測量成果精益求精的精神，取得了一級電磁波測距導線測量二等獎、四等水準測量三等獎、數字測圖一等獎以及團體一等獎的好成績。

篇（2）

隨著市政規劃和工程建設的需要，地形測量的重要性日益提高，并受到了廣泛的關注和重視，近兩年來相關測繪技術的發展并先后應用于地形測量也為地形測量的準確性和科學性提供了保障，在此基礎上開展GPS技術數字化地形測量應用研究對地形測量有著重要的意義。

一、GPS技術

GPS系統包括3大部分:空間部分-GPS衛星星座;地面控制部分-地面監控系統;用戶設備部分-GPS信號接收機。空間衛星系統由均勻分布在地球6個軌道平面上的24顆高軌道工作衛星構成，衛星每2小時沿近圓形軌道繞地球一周，由星載高精度原子鐘控制無線電發射機在"低噪聲窗口"（無線電窗口中，至8區間的頻區天線噪聲最低的一段是空間遙測及射電干涉測量優先選用頻段）附近發射L1、L2兩種載波，向全球的用戶接收系統連續地播發GPS導航信號。地面監控系統由均勻分布在美國本土和三大洋的美軍基地上的5個監測站、1個主控站和3個注入站構成。該系統的功能是：監控站用GPS接收系統測量每顆衛星的偽距和距離差，采集氣象數據，并將觀測數據傳送給主控點。主控站接收各監測站的GPS衛星觀測數據、衛星工作狀態數據、各監測站和注入自身的工作狀態數據，及時編算每顆衛星的導航電文并傳送給注入站；控制和協調監測站間，注入時間的工作，檢驗注入衛星的導航電文是否正確以及衛星是否將導航電文發給了GPS用戶系統；診斷衛星工作狀態，改變偏離軌道的衛星位置及姿態，調整備用衛星取代失效衛星。注入站接受主控站送達的各衛星導航電文并將之注入飛越其上空的每顆衛星用戶接收系統主要由以無線電傳感和計算機技術支撐的GPS衛星接收機和GPS數據處理軟件構成。

二、數字化地形測量的組織

數字化地形測量是工程施工與規劃的基礎，同時由于數字化地形測量需要較高的準確性和精確性，因而需要良好的組織。具體來說主要包括：

1. 測量工序

地形測量的工序主要分為兩個環節:一是控制測量與計算機輔助平差計算;二是碎部數據采集與軟件編圖成圖。兩個環節間以數據傳輸為紐帶，即可平行施工又可順序施工，與傳統地形測量相比，減少了大量的中間生產環節。

2. 測量方案

數字化地形測量項目的作業方案根據儀器設備條件確定，儀器設備條件不同，作業方案變化各異，一般可選用靜態GPS網作基本控制，導線(網)!動態作加密控制，支導線(點)補充測站點，全站儀!動態碎部數據采集，進而計算機軟件機助成圖的作業方案。一定條件下，大比例尺數字化地形測量可以一次性全面布網至測站點，并且可以直接先測圖而不受先控制后測圖逐級加密等測量原則的約束。

3. 測量方法

在生產工序上，數字化地形測量不一定要遵守先控制、后測圖的原則，控制測量、碎部測圖可以同時進行，甚至可以是先測圖后控制，只是后者需將碎部成圖以控制點為基準借助成圖軟件進行測站糾正。在控制點點之記的制作上，數字化地形測量不一定要將其作為一個專門工作來進行，可依據最終成圖編繪點之記"碎部測圖在數字化地形測量中只是一個數據采集的過程成圖大量的工作已從外業轉移到了內業，目前，碎部成圖作業方法較多，因人而異。 轉貼于

三、GPS技術在數字化地形測量相關技術中的應用

1. GPS技術在數字化地形測量中的應用

1.1 常規測量方法的缺陷

(1) 測量范圍不廣。一般性的借助人力或一般機械進行測量的方法，由于其技術含量有限，操作起來不僅耗費人力、物力，而且測量范圍有限。

(2) 搜集到的用于路線測量控制的起算點間一般很難保證為同一測量系統，國測、軍測、城市控制點往往混雜一起，這就存在系統間的兼容性問題，如果用不兼容的起算點，勢必影響測量質量。

(3) 國家大地點破壞嚴重，影響測量作業。由于國家基礎控制點，大多為20世紀五六十年代完成，經過30多年，有些點由于經濟建設的需要被破壞，有些點則由于人們缺乏知識遭人為破壞。在這些地區進行路線測量作業，往往在50km以上均找不到導線的聯測點。這樣路線控制測量的質量得不到保證。

(4) 地面通視困難往往影響常規測量的實施。一般地形的控制點要求布設300m范圍內。但由于通視的原因，這一條件難以滿足，甚至在大范圍密林、密灌及青紗帳地區，根本無法實施常規控制測量。

2. GPS用于數字化地形測量的特點

(1) 測量范圍廣。GPS技術由于由高策低，測量范圍可以很大。可按需布設控制網，簡化加密級別，省去聯測過渡點。

(2) 測量精度高。隨著GPS技術的日益成熟和快速發展，現今，生產性作業精度可達1~Z10-6mm，國外可達零點幾10-6mm，可建立比常規測量精度更高的控制網。

(3) 各個聯測點之間不要求通視，不必建造高規標。

(4) 觀測自動化程度高。外業用電紐操作，內業用計算機處理數據，作業時間短，效率高。

(5) 測量成果可得三維地心坐標，優于常規測量的平面坐標和高程系統分離狀況，有利于宇航科學、導彈發射等空間科學的應用。

(6) 星座布置完成后，可24h觀測，在雨、霧、雪等條件下亦可全天候作業。

GPS技術是現代科學技術的結晶，它是衛星技術、微電子技術、計算機技術和天文觀測技術等高科技尖端技術的綜合產物，GPS技術的出現與不斷完善將會進一步推進地形測量技術的改進，完善和豐富地形測量方法。

參考文獻

[1] 孟繼紅， 何秀珍. 《數字化地形測量的幾個問題探討》，載《地礦測繪》， 2005，3.

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Abstract:The GPS system has changed the work mode of underwater topographic survey, not only in the plane localization and tide, also make sure the ship attitude of simple and quick change, this paper from the theory and practice of verification, GPS-RTK measurement data analysis of underwater measurement results and artificial test data results comparison between tide.

Key words: RTK; GPS-RTK measurement; tidal measurement

中圖分類號：P228.4文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

1引言

隨著測量技術的發展、新的測量裝備的使用，海道測量精度越來越高，從而對測量基準面精度的要求也越來越高。

NBCORS網絡RTK技術出現以后， “GPS接收機+測深儀”技術得到進一步發展。確定測量船只的瞬時姿態并對測深值進行姿態改正是現代水下地形測量的工作。在寧波市某區域進行海洋1:10000水下地形測繪項目中，我們采用GPS-RTK無驗潮和驗潮兩種方式的測量工作。本論文從實踐上研究分析通過GPS-RTK無驗潮和驗潮測量得出的成果間的差異，并以工程實例的實測數據為例驗證理論分析成果。

2GPS-RTK無驗潮測量誤差

NBCORS VRS技術是應用網絡內所有GPS基準站的數據，生成整個網絡區域內的動態模型，為整個網絡覆蓋范圍內的用戶提供差分數據，同時，對于網絡覆蓋外的一定區域，也能提供同樣精度的差分改更信息。

NBCORS高程為大地高系統，通過區域似大地水準面精化轉換為正常高。

2.1GPS-RTK測量數據分析：

圖1

圖2

圖1由可以看出，大部分時間RTK的高程數據比較穩定，這是由于當時的海平面比較穩定，沒有大的波浪，因此高程數據比較平穩。但是在圖2中[1]時段高程數據發生了異常突變，可能是GPS-RTK信號不穩定的原因，就需要人為去干預處理，修改出正確數據。

GPS-RTK需解決換能器桿安裝偏差及船體傾斜的影響，RTK自身誤差影響，高程異常等綜合因素，測深延遲效應。只有有效控制每一項影響精度的因素，最終的成果質量才能得到保障。

3測深數據處理

在測量項目中，我們做了如下誤差該正，已減小誤差。

聲速改正：

船舶動態吃水改正：測深儀型號：HY1601

船舶靜態吃水改正：

水深測量誤差：時間測定誤差，測深儀波束角。

水面高程傳遞誤差：深度基準面的確定誤差，驗潮站水尺零點的測定誤差。

船舶姿態變化引起測深誤差

船舶橫向搖擺帶來的測深誤差，船舶縱向搖擺帶來的測深誤差，船舶動吃水產生的測深誤差。

4GPS-RTK無驗潮與驗潮精度數據分析

在此次水下地形測量過程中，我公司采用NBCORS直接記錄測深點的三維坐標，高程轉換采用NBCORS中心的坐標轉換軟件進行，因為數據量大，NBCORS中心只能對測點數據少于100個的文件進行轉換，因此我公司選擇了部分水域測量數據進行無驗潮數據處理，數據處理時沒有進行消浪處理，對測深數據進行了聲速改正，其同名點比對結果如下：

GPS-RTK驗潮與人工驗潮測點比對表

單位：m

驗潮與無驗潮測點比對統計表

經檢測13514點，其差值≤0.4m為13301點，占總比對點98.4％

從比較的結果來看，在本試驗區采用NBCORS以無驗潮方式進行水下地形測量是可行的，精度能夠滿足有關規范要求。

實際應用經驗比較:

優點：

1、進行全天候作業，不受晝夜影響，提高作業效率，

2、有效的消除了動吃水以及波浪上下等因素影響，

3、避免了由于潮位觀測帶來的水位改正誤差。可得到即時水位。

4、無需人工或自動驗潮儀驗潮，節約成本。

缺點：RTK高程測量的綜合誤差。測深

儀器自身精度及換能器安裝導致的誤差。無法進行深度基準面的推算。作業受距離和區域的限制。

5總結

利用無驗潮技術進行水深測量，使得水深測量這項工程變得簡單、方便、快捷、輕松、高效，極大的提高了生產效率，是一種先進的測量技術，值得在海島礁測量技術中大陸推廣應用。

參考文獻：

[1]《海道測量規范》GB 12327-98；

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中圖分類號：P2 文獻標識碼： A

一、前言

隨著測繪水平的不斷提高，對超站儀技術在復雜地形測量中應用的要求也日益漸高。因此，積極采用科學的方法，不斷完善超站儀技術就成為當前一項十分緊迫的問題。

二、超站儀的介紹

全站儀在大地測量及工程測量中發揮著重要作用，但也有一定的局限性。比如，必須在有控制點的情況下才能進行施工放樣及測圖等，另外作業影響范圍很有限。GPS的優點是大家共知的，但由于其必須保持對衛星通視條件下才能作業，因此在樓廈林立的城區和植被茂密的山區，其作業將受到干擾或者不能作業。

電子全站儀在大地測量及工程測量中發揮著重要作用，但也有一定的局限性。比如，必須在有控制點的情況下才能進行施工放樣及測圖等，另外作業影響范圍很有限。GPS的優點是大家共知的，但由于其必須保持對衛星通視條件下才能作業，因此在樓廈林立的城區，其作業將受到干擾或者不能作業。

全站儀是一種集測角、測距、計算記錄于一體的新型測量儀器。它最大的缺點是儀器和測站要通視及能見度。測量時需要控制點。

超站儀技術的缺點是收衛星信號限制，基站和移動站數據鏈通信干擾和距離限制。測量時經常使用連續運行參考站（CORS）時可以不需要控制點。即使使用單基站模式時，控制點和測區保持一定的距離。

超站儀就是集成了全站儀和超站儀所有功能的儀器，超站儀又可以分別單獨使用。但超站儀又不是兩者簡單的疊加在一起。它打破了制約超站儀聯合作業的瓶頸。將測量應用推向了一個“聯合作業”的全新境界。它最大的特點就是數據共享，由超站儀統一操作數據管理。

三、超站儀技術的優點

隨著測繪科學技術的發展，傳統的測圖方法正逐步被不斷涌現的新儀器、新設備、新技術、新方法所取代。超站儀聯合進行數字化測繪地形圖就是一種行之有效的新方法。隨著GPS系統的不斷改進，超站儀已經達到了比較滿意的精度要求，可以滿足常規測量的要求，尤其對于開闊的地段，直接采用超站儀進行全數字野外數據采集。對于樹木較多或房屋密集的地段，采用超站儀測定圖根點，通過全站儀采集碎部點。超站儀測繪地形圖，可以優劣互補。如果僅用全站儀進行數字化測圖，就必須建立圖根控制網，這樣須投入大量的時間、人力、財力；如僅用超站儀測圖，可以省去建立圖根控制這個中間環節，節省大量的時間、人力和財力，同時可以全天侯地觀測，但由于衛星的截止高度角必須大于13°-15°，它在遇到高大建筑物或在樹下時，就很難接收到衛星和無線電信號，也就無法進行測量。如果用超站儀進行數字測圖，上述弊端就可以克服。即在進行地形測量時，空曠地區的地形、地物用超站儀測圖；樹木或房屋密集地區的建筑物、構筑物用超站儀實時給出圖根點的三維坐標，然后用全站儀測圖。這樣可以大大加快測量速度，提高工作效率。

四、超站儀的優勢

使用超站儀可以充分發揮以上所述的各項功能，可真正實現測量工作的自動化、智能化、高效益和現代化，不愧于世界上最先進的地面測量儀器，而且還有以下的有利因素或優勢：

1、可節省80%的測量時間

若采用傳統的測量方法，通常先用GPS做控制測量，然后用全站儀放樣或測圖。在測量過程中，完整的超站儀流動站和全站儀每次測量只能用其中一種，另一種閑置，實際延誤了測量時間。若采用超站儀測量，實質上是兩種儀器同時應用，可節省80%的作業時間，大大地提高了工作效益。

2、它改變了測量的外業工作

控制測量歷來是各項測繪工作的依據和基礎。在某種意義上，“測量控制網”好比測繪領域里的“必然王國”，它束縛著所有的測繪工作，即使近幾年發展起來的GPS-RTK技術也不例外。過去，傳統測量的慣例是“先定向、后測量” 而超站儀有“無控制點”作業原理作保障，就可以先測量再定向或者邊測量邊定向。

3、價格便宜

早期的測量者要實現超站儀的各項功能，需要購買一套完整的超站儀流動站和全站儀。若購買徠卡公司的儀器所需費用大概為6-7萬美元，但現在若買一臺同廠家同等精度的超站儀僅僅需要一半的價錢，而且工作效力大大提高。

五、超站儀技術在復雜地形測量中的應用

由于超站儀集成了全站儀及GPS的功能，可實現無控制點情況下的外業測量，這種作業模式可以大大改善傳統的作業方法，應用領域非常廣泛，比如對于偏遠山區、農村地區的礦山測量、線路測量、工程放樣、地形測圖等勞動強度較大的測量工作，還有建筑場所、快速發展中的城市地區，能夠大大提高工作效率，節省人力物力資源。

1、超站儀在控制測量中的應用

在某地區5平方公里1：500地形測量中，由于地區位于城市郊區，地形起伏大，房屋密集，樹木較多，通視困難，采用超站儀的技術優勢進行測量較為方便。此次測量以物建筑為主，基準站設置在地區的中部、地勢較高的五層樓樓頂，符合基準站的架設條件，與已知點的距離在2.0～3.0km之間。聯測四個D級GPS點和三個三、四等水準點，采用兩臺雙頻GPS接收機實時動態測量模式，流動站用支撐桿豎直。布點時為了方便測圖使用和便于超站儀測量等因素，盡量避開高壓線、高大建筑物及高密樹林等因素對超站儀測量的影響。實在無法回避的地方，采用增加觀測時間、增加觀測次數的方法以提高觀測精度。由于GPS并不需要點間通視，不必為通視的原因而搬好幾次站，大大減少了測量時間。流動站僅需一次完成，所以減少了人力、財力。

超站儀控制測量時，首先用已知控制點建立投影的局部歸化參數，儀器將直接記錄坐標和高程，查看解算后每個控制點的水平殘差和垂直殘差。本次測量解算出兩坐標系之間的轉換參數，水平殘差最大為±2.5cm，垂直殘差最大為±0.6cm。為了提高待測點的觀測精度，將天線設置在對點器上，觀測時間大于20秒，采用不同的時間段進行兩次觀測取平均值；機內精度指標預設為點位中誤差±1.5cm，高程中誤差±2.0cm；觀測中，取平面和高程中誤差均小于±1.0cm時進行記錄。

超站儀點兩次觀測值坐標較差最大值為±2.8cm，最小值為0.3cm。考慮到兩次觀測采用了同一基準站，觀測條件基本相同，可以將其視為同精度雙觀測值的情況，進而求得觀測值中誤差和平均值中誤差。觀測值中誤差為±0.9cm，平均值中誤差為±0.6cm。這說明超站儀技術能滿足《城市測量規范》中最弱點的點位中誤差（相對于起算點）不大于±5cm的要求。

同時，我們采用常規手段對超站儀控制點進行了四等水準測量。平差后，每公里高差中誤差為±4.2mm，最弱點高程中誤差為±6.5mm。在進行超站儀平面控制測量的同時，我們也利用超站儀技術進行了高程測量。兩次超站儀高程測量的成果高程較差最大為-4.7cm，最小為0cm.觀測值中誤差為±1.4cm，平均值中誤差為±1.0cm。

2、超站儀在數字測圖中的應用

利用超站儀快速定位和實時得到坐標結果的特點，可以進行地形的碎部測量來代替常規的數字測圖。以1臺GPS基準站，另一臺或幾臺移動的GPS接收機分別開始進行碎部點測量。地形點的測量可以在數據采集的功能下進行，也可以根據現場地形的實際情況進行測量設定，在測量管道中心線或道路邊線時可以設定按距離進行采集，距離可以人為設定；在勻速運動測量的過程中，可以設定按時間采集，時間間隔也可人為設定。采集完將數據格式轉換為“點號，東坐標，北坐標，高程”形式，保存到硬盤，使用軟件經過成圖處理，生成數字化地形圖。

地形點的采集可以單人作業，在建筑區內較為開闊的區域進行數據采集，發現超站儀的采點速度相當快，由于初始化速度快（小于30s），并且在線運動過程中不失鎖，每個碎部點采集時間不超過2s（含點位代碼輸人），因此，采點速度幾乎等于走路的速度，可以充分發揮超站儀快速高精度定位的優勢。

也可以在作業中采用超站儀測量模式的優勢，準確快速地建立圖根控制點，在圖根控制點上由全站儀配合電子手簿進行碎部點的數據采集。該法不像常規圖根導線測量那么煩瑣，受地形的限制，也不用儀器設站，從而減少了因多次設站帶來的測量累計誤差，提高了全站儀碎部點采點的點位絕對精度，使地形測量方便快捷，大大提高了地形測量的工作效率。在地形圖、地籍圖等的測量應用中，均取得了很好的效果。

五、結束語

從實際工作出發對當前超站儀技術在復雜地形測量中的應用等相關知識，進行了粗略的分析和研究。綜上分析，超站儀技術應用工作的主要任務是運用科學的方法，促進復雜地形測量工作的順利開展。

參考文獻

[1]孔祥元等，大地測量學基礎，武漢大學出版社，2006

[2]劉洪濤等，超站儀在地籍測量中的應用分析，城市勘測，2009

[3]樓楠等，超站儀的特點分析及功能測試，裝備園地，2011

篇（5）

中圖分類號：TB22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（a）-0044-01

GPS作為一種全新的測量手段，不僅具有精度高、速度快、通用性強、便于操作、全天候、無需通視等優點，還可同時提供平面和高程三維位置信息。

賀州郊區某公路1∶1000帶狀地形測量工程，測區山高坡陡、森林茂密、灌木叢生，地形平均坡度達20°～30°，通行通視非常困難，給常規控制測量帶來了很大難度，為了確保工期、保證質量，我們采用了GPS控制測量方法（圖1）。

1 GPS控制網的布設

本工程是山區公路帶狀地形測量，為了滿足工程設計及施工的需要，GPS網點自然緊隨公路而布設，點位要求顧及公路測設范圍且基本分布均勻，各測點要求至少能與一個相鄰GPS點通視。本次共布設17個E級GPS點，聯測已知點3個（如圖1），平均基線270 m。網中聯測的3個已知點為我院1983年所施測的三等三角控制網，其高程為1956年黃海高程系。

2 GPS控制網的外業觀測

2.1 儀器裝備

采用3臺美國產Ashtech SCA-12S型單頻接收機進行觀測，其靜態定位測量精度為±（l0 mm+1 ppm.D）。

2.2 觀測的技術指標

有效觀測衛星數不小于4顆；觀測時段大于60 min；時段中任一衛星的有效觀測時間大于20 min；衛星高度截止角大于15°；衛星幾何圖形因子GDOP值小于6，空間位置；精度因子PDOP值小于6；數據采集間隔為15 s；數據采集方式為L1采集。

2.3 觀測時間選擇

根據衛星星歷預報，當時當地上午09：20以前能接收到4顆以上健康衛星信號，且圖象強度因子（PDOP）值都小于6。為了保證在最佳時間內觀測，每天安排在5：30～9：30這段時間進行作業，以確保GPS網的精度。

3 數據處理及檢核

將外業當天采集的數據傳輸到計算機中，然后對其進行基線向量處理，以確保外業數據的質量，同時也是對外業數據質量的檢驗。數據處理采用隨機軟件GPS V5.2進行，根據自動處理輸出的基線向量指標，即可知道基線的解算情況。作業過程中，有一天發現同步環4～5～6閉合差超限，經認真分析，發現是點位置選擇不當所致，4號點選在5號點山脊的北面，6號點選在5號點山脊的南面，致使同步環上各測點觀測到的衛星不同步，需要調整個別點位，這是山區GPS作業中值得注意的。

為了提高基線向量的解算精度，可以采取以下措施。

（1）增大高度截止角：系統默認的高度截止角為150°，增大高度截止角對求解整周未知數與提高成果精度有益，因為所有相應的噪聲隨衛星高度截止角增大而降低，但這時要有較多的衛星參與計算，且以GDOP值良好為前提。

（2）改變歷元間隔：由子GPS機本身和外界干擾產生的整周跳變，如衛星信號被樹葉阻斷，使基準信號和衛星信號混頻以產生差頻信號。這時，改變歷元間隔，可以提高基線向量的解算精度。但改變歷元間隔數值越大，需要的觀測時間就相對越長。

4 GPS控制網平差和成果評價

采用GPS V5.2隨機軟件進行網平差，首先采用WGS-84大地坐標系進行三維自由網平差，在GPS網自由平差內部符合精度要求后，進行約束網平差計算，最后將各GPS點的WGS-84坐標轉化為1954年北京30帶大地坐標。網平差計算時使用Ⅲ-10，某礦為起算依據，進行三維約束平差，利用無名嶺的成果作為檢核。平差后，最弱點5號的點位中誤差為±7 mm，最弱勢相對精度為1∶285000，無名嶺的己知成果與本次平差成果比較δX=0.010，δy=0.01，這說明采用GPS定位技術可以建成高精度的控制網。

GPS高程測量是利用2個四等水準點Ⅲ-10，某礦施測GPS水準，相當于四等電磁波測距三角高程，經WGS-84坐標系三維無約束平差，可以獲得供高程擬合計算的大地高，由于GPS水準網布設成帶狀，采用數學3次播值樣條函數模式擬合，擬合出各GPS點的正常高。擬合后最弱點高程中誤差為±0.017 m其精度達到四等電磁波測距三角高程精度要求。

GPS控制網采用日本SOM A SE12110全站儀按I級導線精度進行外業檢測，其統計結果如（表1）。

從外業檢測數據可看出，GPS控制網精度高，成果可靠，足以滿足山區地形測量的要求。

5 結論與體會

（1）GPS控制網在山區控制測量中具有布網靈活方便、作業效率高，能減少砍伐樹木，對保護生態環境具有積極意義。（2）對山區選點要避免同步環中一個點在山脊一邊，另一個點在山脊另一邊；或一個在狹窄的山溝里，另一個在山頭上，選點還要避免選在大樹下、坡度大的山脊山坡上、陡坎下面，以免影響GPS測量精度。（3）觀測時間的正常選擇，對提高GPS測量精度有著決定性的影響。

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2 根據高技能人才培養的需要構建實踐教學體系，注重職業能力的培養

工程測量技術專業實踐教學進程安排表如表1。

3 測繪綜合實訓均在仿真的實訓基地完成

綜合實訓在總體設計上要提供相應的任務書與指導書，布置綜合實訓任務，對于一項模擬測繪生產實訓任務，在實施之前必須先進行技術設計，相關技術設計規定參照行業現行規范標準執行。為了更好完成綜合實訓任務，需要有一個仿真的實訓基地作保障，在完善與建設實習基地方面，我們主要采取建立固定的校內教學實習基地與校外生產實習基地相結合的方法。現已建立多個測繪實訓基地，有地形條件良好、交通便利的沈北新區帽山地形測量實訓基地、虎石臺控制測量實訓基地、虎石臺工程測量實訓基地等校外實訓基地，為測繪專業地形測量、控制測量、工程測量、GPS等課程服務。

4 畢業頂崗實習時間不少于半年，健全實習指導大綱、考核標準等

近幾年我們推行畢業崗位實訓和就業安置相結合的方法。以往的畢業論文或設計已被畢業崗前實訓報告和就業安置相結合的“二合一”方式取代。畢業設計環節大都放到施工企業中去進行，同時進行上崗前的訓練，企業通過這一環節，了解畢業生并作為企業接收的考察過程。在讓同學們下到施工單位前，我們規定了崗前實訓報告的格式及要求，每天要填寫測量日志，還有施工單位的實訓評價等相關資料，近幾年我們一直通過這種方式完成畢業生上崗前的職業能力訓練，使學生畢業后與施工單位達到無縫對接。

畢業答辯前兩周指導教師開始審閱實訓報告，提出修改意見，答辯環節教師嚴格把關，提出與其實訓報告有關的內容，所提問題的應用性和針對性均較強，答辯時有嚴格的評分標準，能夠全面考核本人的理論水平和應用所學專業知識解決施工現場測量問題的能力，這種方式是本校工程測量專業在2005年開始改革的。經過兩年的試運行，取得了一定教學效果和值得總結的經驗，對高職高專院校如何搞好畢業環節教學是一項有益的探索。

圍繞本專業職業能力的培養，該專業學生在校期間有三次大型仿真測量實訓項目，分別是地形測量、控制測量和工程測量實訓，每次實訓結束后都有嚴格的實際操作考核。

5 能夠有效利用教學儀器設備創造性地開展內容先進的實訓項目

由于測繪儀器的發展，傳統的三角控制測量已被GPS和全站儀導線所取代，根據現場測量新技術的應用，將經典的控制測量實訓變為GPS觀測與數據處理、全站儀5秒導線及三角高程測量、J2經緯儀實訓、精密水準測量四大塊，改造后的實訓方案更接近實際現場情況。同時教師在授課中也注意與施工現場的密切結合，如在工程測量課程講授中注重了全站儀坐標測量與坐標放樣、GPSRTK數據采集和數據放樣的強化訓練，并在課程中進行了人人過關的嚴格考核。為了達到實習、實訓仿真，我們在虎石臺地區和帽山分別建立了控制測量和地形測量永久實訓基地，共埋設23個首級控制點。可滿足兩個班級的地形測量、控制測量實訓需要。同時與省測繪院和其它路、橋、隧道施工單位合作每年由他們提供基地來滿足工程測量崗前實訓的需要（如省路橋總公司、沈陽市政、沈陽高等級公路工程公司、鐵道部十三局、十九局等）。經過幾年的運行，教師、學生、用人單位均比較滿意。

6 積極探索并實踐多樣化的考核方式

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一、GPS的發展

GPS是由美國國防部主持研制，以空中衛星為基礎的無線電導航系統。該系統能為全球提供全天候、連續、實時、高精度的三維位置、三維速度和時間信息。利用GPS進行靜態定位或動態定位，可滿足多方面的需求，由此使得GPS用戶遍布全世界。

目前，GPS技術已廣泛應用于土地測繪、城鎮規劃、地球資源調查與管理、石油地質勘測等領域并發揮著巨大作用。

二、GPS在測繪領域的應用

在城市和區域地形測量中，GPS實際上已成為建立平面控制網的一種標準手段。隨著差分GPS定位技術(DGPS)的發展與應用，不僅是高等級的首級網和加密網，甚至圖根點和航空攝影測量像控點的測定也廣泛采用了GPS。在許多地形測量項目中，電子測距導線早已成為一種最基本的控制測量方法。特別是當使用全站儀時，可以將低等級的圖根控制與細部地形測量同步進行，從而提高總體作業效率。高程控制測量過去一直沿用幾何水準測量的方法，這種方法耗時費力，效率很低。

三、GPS測量的特點

相對于常規測量來說 , GPS測量主要有以下特點：

(1)測站間無需通視

GPS測量不需要測站間相互通視 ,可根據實際需要確定點位 ,使得選點工作更加靈活方便。

(2)觀測時間短

隨著 GPS測量技術的不斷完善及軟件的不斷更新 ,在進行 GPS測量時,快速靜態相對定位每站僅需 20 min左右 ,動態相對定位僅需幾秒鐘。

(3)儀器操作簡便

目前 GPS接收機自動化程度越來越高 ,操作智能化 ,觀測人員只需對中、整平、量取天線高及開機后設定參數 ,接收機即可進行自動觀測和記錄。

(4)全天候作業

GPS衛星數目多 ,且分布均勻 ,可保證在任何時間、任何地點連續進行觀測 ,一般不受天氣狀況的影響。

(5)提供三維坐標

GPS測量可同時精確測定測站點的三維坐標 ,其高程精度已可滿足四等水準測量的要求。

四、GPS的新技術―RTK

我們知道，高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值，RTK定位技術就是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術，它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級精度。

RTK（Real - time kinematic）實時動態差分法。這是一種新的常用的GPS測量方法，以前的靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態實時差分方法，是GPS應用的重大里程碑，它的出現極大地提高了外業作業效率。采用RTK時，僅需1人背著儀器在要測的地形地貌碎部點呆上l一2 s，并同時輸入特征編碼，通過手簿可以實時知道點位精度，把一個區域測完后回到室內，由專業的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖，這樣用RTK僅需1人操作，不要求點間通視，大大提高了工作效率，采用RTK配合電子手簿可以測設各種地形圖。并且RTK技術受外界條件限制小，只要滿足工作條件，就能快速、高精度地定位作業。

五、RTK技術的優勢

1.定位精度高，數據安全可靠，沒有誤差積累

只要滿足RTK基本作業條件，在一定的作業半徑范圍內，RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級。

2.操作簡便，容易使用，數據處理能力強

只要在基準站和流動站設站時進行簡單的設置，就可以邊走邊獲取測量成果或進行坐標放樣。能方便地與計算機或其他測量儀器通信，數據傳輸、存儲、處理、轉換能力強。儀器操作、手簿軟件的使用簡單易學。

3.RTK作業自動化、集成化程度高，測繪功能強大

RTK可勝任各種測繪的內、外業。流動站利用內裝式軟件控制系統，無需人工干預便可自動實現多種測繪功能，外業數據傳輸至計算機，稍加處理即可，同時使輔助測量工作大大減少，減少人為誤差，保證了作業精度。

4.測量速度快，作業效率高

在一般的地形地勢下，RTK設站一次即可測完5km半徑的測區，大大減少了傳統測量作業所需控制點數量和測量儀器的搬站次數，僅需一人操作，在一般的電磁波環境下幾秒鐘即可測得一點坐標，測量速度快，勞動強度低，大大節省了外業費用，提高了勞動效率。

5.降低了作業條件要求

RTK技術不要求兩點間通視，只要滿足“電磁波通視”，因此，和傳統測量方法相比，RTK技術受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制較小。在傳統測量方法看來由于地形復雜、地物障礙而造成的難通視地區，只要滿足RTK的基本作業條件，它能輕松地進行快速的高精度的測量作業。

可見，RTK技術已經被廣泛地運用于工程測量及勘察等領域,并已發展成為一個真正的三維測量工具。

六、RTK測量成果的質量控制

研究和實際應用都表明，RTK確定整周模糊度的可靠性最高為95%～99%，RTK比GPS靜態測量還多出一些誤差因素如數據鏈傳輸誤差等。和GPS靜態測量相比，RTK測量更容易出錯，在實際應用中必須進行質量控制。其質量控制的方法主要有：

（1）已知點檢核比較法：即在布測控制網時，用靜態GPS、全站儀、水準儀多測出一些控制點（GPS點、導線點、水準點），然后用RTK測量出這些控制點的三維坐標進行比較檢核，發現問題立即采取措施改正。

（2）重測檢核比較法：每次初始化成功后，先重測2～3個已測過的RTK點或高精度控制點，確認無誤后方可進行RTK測量。

這兩種方法中，盡管已知點檢核比較法最可靠，但控制點的數量總是有限的，所以在沒有控制點的地方需要用重測檢核比較法來檢驗測量成果。除此之外，還可以采用電臺變頻實時檢測法進行質量控制。實踐證明，采用這幾種方法進行質量控制，確實發現一些問題，收到很好的效果。

隨著 GPS技術的不斷發展,勢必會在測繪領域發揮重大作用并產生巨大的經濟效益和社會效益。

參考文獻:

[1]安永強,王艷華,王澤民.RTK技術在工程測量中的應用[J].城市勘測,2004[02]

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一、GPS定位基本原理

GPS定位是根據測量中的距離交會定點原理實現的。GPS定位方式有絕對定位（單點定位）與相對定位兩種。絕對定位的結果為在GPS定位基準下的三維坐標，通常以緯度、經度與海拔高的形式提供。相對定位的結果為兩個測點之間的基線向量（在地心地圖坐標WSG-84x、y、z橢球的平距、方位角和大地高差的形式）。就空間幾何定位而言，在某一時刻能同時測定出站點到三顆衛星的距離，加之此時刻衛星的位置是已知的，便可用空間距離交會的原理解算出站點的點位坐標來。相對定位的基本思想是采用至少兩臺GPS接收機分別安置于兩個不同的測站上，同步觀測4顆以上的衛星，采用求差法，消除衛星鐘與接收機鐘的鐘差，減弱信號傳播誤差的影響，解算出站點之間的基線向量。相對定位精度可以達到幾個ppm以上。隨著GPS的不斷完善發展，目前GPS測量已能取代傳統的三角控制測量、導線測量以及攝影控制測量，還廣泛應用于碎部測量、地形測量及工程測量。由于電力測量的行業特殊性，GPS測量的應用前景廣闊。

二、GPS在大面積航測測圖控制中的應用

GPS應用于大面積航測成圖控制中有以下幾個特點:

（一）使用GPS測量技術建立較大面積測量控制網是一種很好的方式。能節省大量造標費用，節省人力，提高工效，經濟效益明顯，并大大減輕了野外作業的勞動強度。

（二）GPS控制網平面精度好，點位精度較均勻。

（三）使用GPS技術加密控制點方法簡便，不受控制形式限制。不必考慮布設成三角網，導線網或其它典型圖形，只需考慮有足夠的多條觀測及必要的檢核條件即可得到滿意的成果。

三、GPS在架空輸電線路中的應用

無論工測還是航測，在輸電線路工程的測量中，應用GPS都能提高工效、減輕測量人員的勞動強度，發揮效益。GPS應用于工測的選線，為避開障礙物，優化路徑提供了便利條件。同時也給長期困擾不前的航測選線帶來了前景。較常規的作業方法，用GPS作像控點，既經濟又省時方便，而且縮短了工期3倍以上。由于用GPS選定轉角點或者實施三維坐標放樣，又使航測真正達到了優化路徑、節約投資的目的。少砍伐樹木，少拆遷，也是明顯的效益。在線路測量中，采用GPS配合航測將是電力行業的發展方向。下面談談GPS的應用。

（一）選擇路徑方案

根據送電線路初設審批方案進行終勘定線，由于踏勘、初勘粗糙，并未將路徑貫通;使用的1：50000地形圖測繪年代早，已不能正確反映現在的實際情況;農村村莊發展快，變化大，很難按照批準方案實地落實路徑等。現在解決這個問題的辦法是增強拆遷和砍伐樹木或增加轉角使路徑通過。這樣做不僅增加了工作難度，而且增加了建設投資。

GPS優化選線就是利用GPS測量進度快、效率高、質量好以及測量導線長短不受限制、測點間無需通視的特點，測量轉角點與轉角點間影響路徑通過的地形，地物和建筑、構筑物的坐標，根據這些坐標選定合理路徑。 　（二）坐標聯系測量

為了取得送電線路轉角點坐標，需進行坐標聯系測量。如以下兩種方法:

1、控制點法

由于送電線路終勘定位尚未進行或正在進行，在實地僅有部分轉角樁或無轉角樁時采用控制點法進行坐標聯系測量。根據國家三角點利用GPS在送電線路上兩端和中間測量二個以上控制點。終勘定位時可與之聯測，聯測后根據送電線路轉角角度和距離計算出各轉角點的坐標。

2、沿轉角點測量法

送電線路終勘定位后轉角點樁位均在實地定位，坐標聯系測量沿送電線路轉角點進行，計算出轉角點平面坐標。

（三）干擾范圍內通訊線的測量

GPS進行干擾范圍內通訊線測量與坐標聯系測量基本相同，不同的是坐標聯系測量依據點是國家等級三角點，干擾范圍內通訊線測量依據點是送電線路轉角點。以這些轉角點為依據點采用閉合導線形式或支點形式進行干擾范圍內通訊線測量，測出通訊線轉角桿坐標，提供數據或相對位置圖以便于進行抗干擾設計計算。

（四）在高山地區進行電力線路終堪時，特別是在高山地區進行交叉跨越測量，在通視特別困難時，GPS就發揮較大優勢。如：在交叉跨越不能看見地面點，或者只能看見跨越線的延長線時，GPS配合全站儀進行交叉跨越測量的效率就比傳統的測量簡單的多。

（五)線路航測控制測量

送電線路航測主要有“先定后測”和“先測后定”兩種方法。采用“先定后測”精度高，質量好，但作業強度量大，費用高，現已較少應用，采用“先測后定”工作量小，費用低，但精度也較低。應用GPS進行線路航測作業控制測量同時測定線路轉角點坐標，吸取兩種方法的優點，為線路應用航測創造了有利條件。

1、外業控制測量

由于GPS測量不受距離長短的影響，也不受通訊條件的限制，這些控制點可以盡量布設在地形平坦，交通方便之處，有利于測量工作開展。測量時勞動強度小、費用低，而成果精度高、質量好。

2、線路轉角點測量

GPS進行航外控制測量時應同時進行轉角點測量，轉角點可以在像片上確定后在實地判別訂立，也可在實地訂立后轉刺到像片上。測量轉角點時應同時在距轉角點約100m外另設立一個控制點，作為定位時轉角點的后視方向。

四、GPS在其它測量中的應用

GPS應用在微波通訊測量中，可將幾十公里的聯測導線一次性地由國家三角點引測到微波站上，不僅縮短了工期，提高了功效，而且精度高、質量好。還可根據需要進行微波站與站之間聯測，為設計提供準確的數據。

GPS在放鉆孔與實測水井點等測量中，利用GPS不需要兩點相互通視和不受距離長短限制的優點，在沒有控制點的條件下，也能高效、優質地完成任務。

五、GPS在電力工程中應用的發展前景

GPS技術至今仍在不斷地發展。實時差分、無初始化動態(AROF)及實時動態(RTK)技術相繼問世，使三維坐標放樣取得實質性進展。

在測量中，航測配合GPS外控技術已經成熟，可以推廣應用。工測可以打破傳統的先整體后局部，控制網一級級加密的作業方法。GPS和計算機聯結在野外實時采集數據，實時成圖是測量技術發展的又一前景。

在架空送電線路上，利用RTK技術對轉角點一次性坐標放樣，并可實測平斷面和塔基斷面，優化線路，節約投資。

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[中圖分類號] P217 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-7-257-2

1RTK 原理

GPS 實時動態測量（Real-Time Kinematic）簡稱RTK，具體作業方法是在已知點上設置一臺GPS接收機作為基準站，并將一些必要的數據如基準站的坐標、高程、坐標轉換參數等輸入GPS控制手簿，一至多臺GPS接收機設置為流動站。基準站和流動站同時接受衛星信號，基準站將接收到的衛星信號通過基準站電臺發送到流動站，流動站接收到的衛星信號與基準站發來的信號傳輸到控制手簿進行實時差分及平差處理，實時得到本站的坐標和高程及其實測精度，并隨時將實測精度和預設精度指標進行比較，一旦實測精度達到預設精度指標，手簿將提示測量人員是否接受該成果，接受后手簿將測得的坐標、高程及精度同時記錄進手簿。

2RTK 滿足大比例尺地形圖測繪精度要求的分析

精度是檢驗測繪成果是否合格的重要指標，經實踐檢驗，利用RTK 測繪技術所得測繪成果的點位中誤差和高程中誤差分布均勻、不存在誤差累積，精度均能滿足《城市測量規范》大比例尺地形圖測繪二級導線點、圖根點、地物點的精度要求。

連江縣塘坂水庫引水工程測量項目測區位于連江縣潘渡鄉境內鰲江北側，線路起點為塘坂水庫，橫跨坡西村、東岸村、仁山村、貴安村、潘渡鄉、終點至觀音閣水廠。線路由西向東，呈橫條帶狀分布。大部分線路地處鰲江流域邊界，植被發育。特別是塘坂至風南地段，地形高差起伏變化較大，通視條件極差，利用傳統的測量方法施測具有很大難度。通過利用RTK 測繪技術，較好地完成了此測量項目。

2.1RTK 平面測量

在塘坂水庫引水工程1：500 地形測量中，沿工程線路由塘坂水庫向觀音閣水廠布設24個四等GPS控制點，而后采用RTK 技術來代替常規二級導線測量。基準站設置在較為空曠地帶，符合基準站的架設條件，與已知點的距離在2～3km之間。聯測四個C、D級GPS點和三個三、四等水準點，解算出兩坐標系之間的轉換參數，水平殘差最大為±3.1cm，垂直殘差最大為±0.7cm。為了提高待測點的觀測精度，將天線設置在對點器上，觀測時間大于20秒，采用不同的時間段進行兩次觀測取平均值：機內精度指標預設為點位中誤差±1.5cm，高程中誤差±2.0cm；觀測中，取平面和高程中誤差均小于±1.0cm時進行記錄。

觀測后RTK點兩次觀測值坐標進行比較得出RTK點兩次觀測值坐標較差最大值為±2.8cm，最小值為0cm。考慮到兩次觀測采用了同一基準站，觀測條件基本相同，可以將其視為同精度雙觀測值的情況，進而求得觀測值中誤差和平均值中誤差。

mg=（[dd]/2n）^0.5±0.9cm

觀測值中誤差為：

mp=±0.9（2）^0.5=±0.6cm

平均值中誤差為：

在測量二級導線精度RTK點的同時，我們采用相同方法測量了測區附近的一級導線點和二級GPS已知點，一方面作為已知點進行檢核，另一方面可以間接說明RTK 的測量精度（見下表）。

表中坐標較差值最大為±3.1cm，最小為±0.6cm。坐標較差值的中誤差為±1.7cm，這說明RTK 技術能滿足《城市測量規范》中最弱點的點位中誤差（相對于起算點）不大于±5cm的要求。

2.2RTK 高程測量

塘坂水庫引水工程1：500地形測量項目中，我們采用常規手段對RTK 控制點進行了四等水準測量。平差后，每公里高差中誤差為±4.2mm，最弱點高程中誤差為±6.5mm。在進行RTK 平面控制測量的同時， 我們也利用RTK 技術進行了高程測量。觀測值中誤差為±1.4cm，平均值中誤差為±1.0cm。

如果四等水準網高程中誤差取±2.0cm，RTK 高程測量的中誤差采用其預設精度±2.0cm，則利用誤差傳播定律可以得到高程較差理論中誤差為±2.8cm，高程較差允許誤差為±5.6cm。可見求得的高程較差中誤差小于高程較差理論中誤差。

3RTK 誤差源的分析及減小誤差的措施

RTK 的測量精度包括兩個部分，其一是GPS的測量誤差，其二是坐標轉換帶來的誤差。對于坐標轉換來說，又可能有兩個誤差源：一是投影帶來的誤差，二是已知點誤差的傳遞。以下是對于各項誤差的分析以及減小這些誤差的幾點工作體會：

3.1信號干擾引起GPS測量誤差

此項誤差源可盡量避免，對于基準站而言，要避開在測站周圍100-500米范圍的UHF、VHF、TV和BP機發射臺，避開高壓線以及用于航空導航的雷達裝置等強電磁波輻射源。

3.2太陽黑子的磁暴引起GPS測量誤差

此項誤差源也可避免，在進行RTK測量前，要登錄相關網站查看太陽的活動信息，避開太陽黑子爆發活動期。在太陽活動平靜期，其影響小于5ppm，當太陽黑子爆發時，其影響可達50ppm。實踐證明，在太陽黑子爆發期，不但RTK測量無法進行，即使靜態GPS測量也會受到嚴重影響。

3.3基準站和流動站之間距離引起GPS測量誤差

RTK定位測量中，流動站隨著與基準站距離的增大，初始化的時間將會延長，精度將會降低，所以流動站與基準站之間的距離不能太大，一般不超過10km范圍。

3.4坐標轉換引起測量成果系統誤差

空間相對位置關系不是我們要的最終值，要進一步把空間相對位置關系納入我們所需要的坐標，就要通過坐標轉換把GPS的觀測成果投影成平面坐標，再用已知控制點計算二維相似變換的四參數，高程則采用平面擬合或二次曲面擬合模型，利用已知水準點計算出該測區的待測點的高程異常，從而求出他們的高程，在這個過程中會產生誤差，該項誤差主要取決于已知點的精度和已知點的分布情況。因此，在求解轉換參數時，要求控制點的個數在3個以上，而且點精度要均等，并要均勻分布于測區周圍；此外，通過實際作業發現，利用遠距離作業區的控制點求解的轉換參數，誤差較大，所以在求解轉換參數時，最好使用作業區附近的控制點來求解轉換參數。

4RTK 作業前的檢驗

RTK 測量的誤差源清楚了，但其穩定性取決于數據鏈傳輸質量和流動站的觀測環境，雖然RTK技術使用了較好的數據處理方法，但畢竟RTK 使利用非常有限的數據量，而且實時處理難以消除由于衛星信號暫時遮掩、無線電傳輸誤差造成的誤差。對于每日施工前、設置新的基準站和接收機或者控制器內的數據和參數更新后都要進行復測檢核。這點很重要，通過檢驗，一方面可以發現在基準站和流動站設置中的問題，另一方面可以檢驗RTK作業的精度情況是否可以滿足待定點位的精度要求。RTK作業前的檢驗可采用測區內高等級控制點，即在設置好基準站和流動站后，求解完轉換參數，測定點的坐標前，將流動站放置到已有的未參與參數轉換的控制點上進行比較，然后將測定坐標與已有的成果進行比較。此外，為了提高待定點的可靠性，在檢驗時，盡量使檢驗點在該基準站作業范圍的邊緣（一般在5km左右）。在控制點成果較少的情況下，也可以使用前一測定的成果與本次測量成果進行比較，以達到檢驗目的。

5結束語

總之，隨著GPS測量技術及電子計算機的普及，地形圖的測繪技術正在逐步地走向多元化和高科技化。近年來，隨著GPS動靜態一體機的出現，利用RTK技術測繪大比例尺數字地形圖能大大減輕工作量、提高工作效率。

參考文獻

[1]薛志宏.數字水準儀的原理、檢定及應用研究.[學位論文].2002.

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1. 3S技術的含義

3S技術是遙感（RS）、地理信息系統（GIS）及全球定位系統（GPS）的統稱。是多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。能夠對空間實體快速地進行精確定位，同時宏觀地獲取信息，對所得到的特定位置空間信息進行綜合分析。

2. 3S技術的特點

（1）遙感（RS）技術是一種衛星遙感技術，不直接接觸目標或現象就能收集信息，并據此進行識別與分類。即在地球不同高度平臺上使用某種傳感器，收集地球各類地物反射或發射的電磁波信息，對這些電磁波信息進行加工處理，用特殊方法判讀解譯，從而達到識別、分類的目的，為科研工程的生產應用服務。

（2）地理信息系統（GIS）技術是以空間數據為研究對象，在各種地理圖形的基礎上，以計算機為工具對空間數據進行錄入、編輯、判讀存儲、查詢、顯示和綜合分析應用的技術系統。

（3）全球定位系統（GPS）技術是一種全新的現代定位方法，具有多功能、高效率、高精度的特點，可在全球任意地點，為任意多個用戶同時提供幾乎是瞬時的三維測速、三維定位服務，極大地改變了傳統的定位技術和導航技術，并已逐漸在越來越多的領域中取代了常規光學和電子儀器。

（4）隨著3S技術在測繪科學中的應用日趨成熟并廣泛應用到水文測量中，河道水文測量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者結合河道測量、沖淤變化監測等案例加以分析。

3. 河道水文測量傳統方法存在的缺陷

（1）河道測量是以河道治理和水量調度為應用目的，涉及測量及描述水下泥表面及相鄰地帶的物理特性的應用科學。長期以來，河道水文測量常利用六分儀、經緯儀、水準儀測定，這些傳統的測量方法，不僅測量周期長、精度低，而且勞動強度大、測量標志耗費大，不能滿足河道動態監測及河流治理、防洪減災的需要。

（2）河道水下地形測量及容積、沖淤量的計算是水文測量的基礎業務之一，及時了解河道變化及沖淤變化資料，為水資源合理調度、泥沙有效控制、防洪減災正確決策、灌溉和發電等各項科學管理工作提供基本依據。河道主流變化分析主要是反映河勢情況。通常包括對河道平面形態變化、河道縱剖面變化及深泓線變化情況的分析等。

（3）河道沖淤分析是河道演變分析的重要環節，工程中常采用斷面法，即利用河道槽蓄量的大小變化判斷河道的沖淤。該方法的前提是斷面間距能夠正確的測定，斷面間水底地形和河床變化規則，而且無支流。而實際地形的變化錯綜復雜，河床參差不齊，所以這種方法計算的沖淤量無法準確反映河道的沖淤變化情況。

4. 3S測量技術的應用

4.1利用遙感圖像獲取所需河道水文信息。

（1）以遙感手段獲得的河道信息通過信息提取產生需要的專題圖像，通過計算機的圖像校正、圖像增強、圖像分類、圖像變換及圖像數據結構的轉換，將遙感信息作為信息源提供給GIS。在對遙感圖像進行判讀解譯和相關分析之前，必須首先對遙感圖像進行投影變換和幾何糾正處理。為保證遙感圖像與地形圖保持地理幾何位置的一致性，須對遙感影像進行相應的投影變換，最后將圖像處理結果轉換成GIS能夠接受的數據格式。

（2）充分利用圖形資料（尤其是電子地圖，對非電子形式的圖形資料要進行數字化，建立起矢量圖形庫）和圖像資料，以便提取高程數據以建立數字高程模型（DEM），以及對遙感圖像進行幾何配準和校正。產生數字高程模型后，就可以利用GIS軟件提供的地形分析功能進行等高線計算、水面面積和體積計算、沖淤量計算、坡度坡向的分析和計算等。

4.2遙感動態監測。遙感動態監測就是對同一區域運用不同時相的遙感圖像，以獲得區域變化的遙感影像。動態變化監測已成為遙感應用的一個主要方面，多時相、多種類型的傳感器對同一地區進行定期或不定期的資源與環境調查，能及時、準確、宏觀地反映客觀情況。以多時相遙感影像為數據源，通過重點分析最佳組合波段的選擇和水體信息特征提取的圖像處理方法，為遙感技術在水環境方面的研究提供一定的理論依據。同時，利用數字遙感技術實現隨時間變化的水域動態監測和枯水期、豐水期的水域變化的動態監測，為防洪、抗洪、水資源合理調度、河道規劃治理工作提供科學依據。

4.3水深遙感沖淤變化分析。

（1）水深遙感是利用可見光在水體內的穿透能力，通過飛機、衛星等遙感平臺，利用輻射計、攝影機等遙感設備，將水下一定深度范圍內的立體單元信息按照一定的規則采集下來，再通過信息處理軟件分離出可見光空透的水體厚度信息，即可獲得水深。利用入水輻射強度與水深、水體渾濁度之間的關系，通過測定、處理輻射強度來量測水深。在研究河床沖淤時，常常因實測資料遺缺無法進行系統分析和比較。

（2）遙感信息獲取便捷，水深遙感研究已取得初步成果，因此在缺乏某一階段實測資料的情況下，可利用歷史階段遙感資料推求出水深，從而實現沖淤分析的目的。考慮到用某一時相遙感資料所得水深精度較實測地形精度差。用實測地形與遙感所得地形直接產生河床沖淤值，誤差會很大。而用兩個時相遙感水深計算河床沖淤能滿足分析精度的要求。

（3）其原因是： 盡管遙感水深誤差大，但從反演所得的斷面圖來看，遙感水深誤差存在諸多綜合因素的影響，兩個時相遙感水深誤差表現形式基本一樣，所以差值減少了系統誤差，削減了由遙感信息源轉換成水深信息時的誤差。此方法計算的結果與用實測地形資料計算的結果基本一致，能滿足河床演變分析和沖淤量計算的要求。故水深遙感方法可以在地形資料短缺情況下進行長時段河床演變分析以補充缺測的資料。若將GIS與水深遙感技術相結合，可實現水下地形圖數字化，也可以很方便地得到所測水域不同時段、不同沖刷深度（或淤積厚度）的沖淤分布。

5. GIS技術在河道測量中的應用

（1）GIS是水文資料管理的重要工具。在GIS中還有計算距離、曲率、表面積、周長等工具，即用即得，利用DEM模型可以很方便得到某點的高程。河道演變分析主要是沖淤分析。GIS利用DEM模型數據能立即計算出兩沖淤監測斷面間的沖淤量，不僅便捷且精度大為提高。

（2）河道某斷面圖的繪制、某地沖淤過程的累積圖等，可直接從圖上提取數據并自動繪制成圖。所有這些GIS功能對于分析河道演變的成因、了解河道演變規律都有著十分積極的意義。GIS技術用于水下地形的沖淤變化分析比傳統分析方法更加科學合理、精確度高。

6. RTK技術的應用

促進GPS技術向更深、更廣、更新的方向發展，它既克服了常規測量要求點間通視、費工費時而且精度不均勻、外業不能實時了解測量成果和測量精度的缺點，同時又避免了GPS靜態定位及快速靜態相對定位需要進行后處理，避免了業后處理中發現精度不合乎要求，需進行返工的困擾，RTK實時三維精度可以達到厘米級，大大減輕了測量作業的勞動強度并提高了作業效率。為水下地形測量和GIS前端數據采集提供了有利保障。GPS接收機進行定位測量，測深儀進行水深測量，再加上專業測繪軟件和繪圖儀便可組成河道測量自動化系統。工程中對采集到的水下地形點的平面、高程數據進行檢查校核后，將其輸入專業的數字地形圖成圖軟件和斷面圖成圖軟件中進行處理，即可得到高精度的數字地形圖和斷面圖。

7. 結束語

總而言之，3S技術的廣泛應用，給河道、水庫監測管理以及水文測量的勘測帶了很大的方便，為河道水文勘測及動態監測、管理方面提供一個嶄新的前景。

參考文獻

[1]期刊論文3S技術在河道測量中的應用 —— 水科學與工程技2007（2）.