清河门数字化测图技术设计与实施

清河门数字化测图技术设计与实施

李鹤

沈阳市勘察测绘研究院有限公司 辽宁 沈阳  110000

摘  要：阜新市清河门区由于城市发展的需要，清河门区规划局新划出2平方千米用于开发利用。为了能更好的规划和利用，因此需对新区进行地形测绘。本技术设计介绍了数字测图的过程，结合阜新清河门工程实践深入阐述了具体操作流程和技术关键。通过对测区的实地踏勘，合理的布设了平面控制网和高程控制网，对平面控制测量提出两种方法并进行比较。经比较和甲方允许的情况下，我们采用的是GPS-RTK技术进行平面控制测量，用GPS拟合高程进行高程控制测量，使用RTK进行碎部点测量采集数据。

关键字：GPS-RTK；平面控制测量；高程控制测量；碎部测量；数字化成图

0 引言

测区行政隶属于阜新市清河门区，测区高程在111-145米间 。测区的南北边界分别是铁路和阜锦高速路，东西边界分别是河沟。测区内主要地物有居民地、农田、林地、道路和通讯设施。清河门区坐落于辽宁省阜新市西南部，距市中心25.18公里，距锦州海港115公里。位于东经121度19分29秒-121度31分45秒，北纬41度21分28秒---41度48分48秒之间[1]。辖区面积100平方公里，境内土地平坦肥沃，河流环绕，风光秀丽，蕴藏着丰富的土地、矿产资源和水资源[2]。

1 已有资料情况

根据甲方提供的一张1：10000比例尺地形图和测区大概边界点，测区附近有3个控制点分别是西梁（GPS01）、铁路（GPS09）、搬道房（GPS10）[3]。

2 清河门数字化测图技术设计

为限制测量误差的积累，保证必要的测量精度，为各分区测绘的地形图能够拼接成一个整体，这就必须首先在全测区范围内选定一些控制点，构成一定的几何图形，用精密的测量仪器和精确的测算方法，在统一的坐标系统中，确定它们的平面位置和高程，再以这些控制点为基础测算其他碎步点的位置[4]。这种由控制点构成的几何图形，称为控制网；对控制网进行布设、观测、计算，确定控制点的位置，这种测量工作称为控制测量[5]。

控制测量分为平面控制测量和高程控制测量，平面控制测量确定控制点的平面位置（X，Y），高程控制测量确定控制点的高程（H）。

2.1 平面控制测量技术设计

测区的平面控制测量即可应用GPS静态测量，又可应用GPS-RTK技术控制测量。

2.1.1 GPS静态控制测量

静态数据采集，具有“静”的特性。各GPS接收机置于站点保持相对静止状态，同步采集一段时间（时段）的可见卫星的原始数据[6]。数据采集持续进行，时间长短取决于接收机之间的距离、卫星几何状况和站点被遮挡（譬如，遮挡部分天空的树木或建筑物）状况。当结束一个同步时段的数据收集之后，将GPS接收机移到另一组新的测站点，开始下一时段的静态数据采集工作。时段之间保持有一个衔接点（点连式）或两个衔接点（边连式），以便将前一时段的观测点与新一时段的观测点相衔接。数据采集完成后，将数据下载到计算机以便做测后处理。处理结果为各站点之间的基线向量。静态测量的特点是成果精度高，但生产效率较低[7]。

2.1.2 GPS-RTK技术控制测量

RTK（Real Time Kinematic—实时动态）测量技术，是以载波相位观测量为根据的实时差分的GPS测量技术，它是GPS测量技术发展中的一个新突破[8]。它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的厘米级精度的三维定位结果。RTK测量系统通常由3 部分组成，即GPS信号接收部分（GPS接收机及天线）、实时数据传输部分（数据链、俗称电台）和实时数据处理部分（GPS控制器及其随机实时数据处理软件）。其基本组成至少需要一个基准站和一个流动站。

2.2 高程控制测量

高程控制测量的目的是精确测定控制点高程。施工中的工程控制测量工作根据需要在测区内每隔一定距离设高程控制点（称为水准点），两相邻水准点间组成水准路线，由各水准路线构成的控制全测区的网形称为高程控制网。用水准仪观测各水准点间高差的称为水准网；用电磁波测距仪测边和经纬仪测垂直角的称为电磁波测距三角高程控制网。高程控制网的首级网应布设成闭合环线，加密网可布设成附合路线、结点网或闭合环。

2.3地形图测绘技术设计

2.3.1 碎部测量

碎部点应选地物、地貌的特征点。对于地物，碎部点应选在地物轮廓线的方向变化处，如房角点，道路转折点，交叉点，河岸线转弯点以及独立地物的中心点等。连接这些特征点，便得到与实地相似的地物形状。对于地貌来说，碎部点应选在最能反应地貌特征的山脊线、山谷线等地性线上。

2.3.2 内业成图

将外业全站仪和RTK采集回来的数据，通过数据传输软件传输到计算机中，经编辑、整理后，利用坐标展点程序将数据展绘到南方CASS7.0下，结合外业所绘草图进行内业连图，等高线也是利用程序自动生成的，经手工编辑、修改，内业确认无误后进行图纸输出，再经外业检查后进行内业修改，最后利用绘图机进行图纸输出。

3清河门数字化测图实施

由于此项工程时间紧迫，考虑到本次平面控制测量的精度为厘米级。并得到甲方允许，故采用的是RTK测量方法进行平面控制测量。

3.1 平面控制测量实施

首先收集测区资料，然后架设基准站和流动站。由于本次工程控制网采用的是西安80国家坐标系，而RTK是在WGS-84坐标系统中进行的，两者之间需要坐标转换，也就是点校正的过程。基准站和流动站调试好以后，按照已经布设好的控制网进行RTK控制测量。测量结束后应用RTK相关软件（如超级终端），将数据下载到计算机，并编辑得到所需格式的数据。

3.2 高程控制测量实施

由于测区地形比较平坦，并且测区面积只有两个平方千米，根据目前国内外大量的文献表明，在平坦地区的局部GPS控制网测量中，GPS高程测量可以代替四等水准测量。并且得到甲方允许，我们根据甲方提供的控制点数据，分别测量不在同一直线上的3个控制点然后进行高程拟合。

3.3 地形图测绘实施

3.3.1 碎部测量实施

由于考虑到当地地形比较平坦没有大的遮挡物，GPS完全可以接受到良好的信号，所以我们碎步测量全部是用的RTK作业。因为用RTK作业模式测量碎部点其测量速度比全站仪更快。

3.3.2内业成图

数字化地形图成图采用南方CASS7.0数字化成图软件。此次成图比例尺为1：2000，基本等高距1m。等高线也是利用程序自动生成的，经手工编辑、修改，内业确认无误后进行图纸输出，再经外业检查后进行内业修改，还应进行巡视检查，并用RTK实测散点检查。最后确认无误后利用绘图机进行图纸输出。

4结论

本文根据清河门数字化测图实际情况，应用GPS-RTK技术进行平面控制测量和高程控制测量；地形图测绘设计应用RTK采集数据，通过地形图成图软件进行数字成图。本设计采用先进技术方法，依据测量技术标准，针对实际工程设计了测量技术方案，测图成果已经提交给甲方并且已经通过甲方验收合格。

参考文献

[1]王继.GPS测量技术在路桥工程测量中的应用与发展趋势[J].四川水泥,2022(12):260-262.

[2]孙卫民,金银玉.兴城物探测量GPS平面控制网设计[J].才智,2022(36):193-196.

[3]张雪松.GPS技术在露天矿山测量中的实践分析[J].当代化工研究,2022(20):114-116.

[4]张燕文.GPS测绘技术在道路工程测量中的应用[J].散装水泥,2022(03):85-87.

[5]焦晓磊.GPS测量技术在工程测量中的应用[J].华北自然资源,2022(03):105-108.

[6]张菲.GPS技术在水利工程测量中的应用[J].内蒙古水利,2022(05):59-60.

[7]田九玲.基于GPS技术在建筑工程测量中应用研究[J].粘接,2021,45(02):111-114.

[8]叶惊春.GPS测量技术在工程测绘中的应用分析[J].世界有色金属,2021(03):184-185.

作者简介

李鹤（1989.11-），男，辽宁省阜新市，硕士研究生，工程师，从事大地测量方向工作

单位：沈阳市勘察测绘研究院有限公司

详细地址：辽宁省沈阳市和平区南三好街1号

作者联系电话：199 9783 0326

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