地形图测绘论文范文

2024-02-11

地形图测绘论文范文第1篇

大学学院

测绘工程05级

地形测量实习报告

实习时间:2006年,7月23日至8月7日

实习地点:内蒙古自治区满洲里市乌努格吐山矿区

实习报告人:

指导老师:

地形测量实习报告

目录

一、实习目的...

3二、仪器设备及成图软件...

3三、测区概况及外业数据采集...

31.测区概况...3

2.外业数据采集...

41)坐标系统...

52)技术依据...5

3)数据采集作业过程...5

4)图根点的确定...7

5)特殊地物的测量...7

四、内业电子草图的勾绘...8

五、内业成图...9

1、成图软件介绍...9

2、内业成图方法:...10

1)方法简介...10

2)内业成图具体过程...10

3、地形图的分幅与编号...1

1六、实习体会...1

2一、实习目的

掌握数字化测图外业数据采集方法与内业作图方法。

二、仪器设备及成图软件

1.全站仪2.GpS3.CASS5.

1三、测区概况及外业数据采集:

1.测区概况

乌努格吐山铜钼矿位于内蒙古自治区满洲里市南西22km,从满洲里市至矿区有三条草原路,四季畅通,交通十分方便。矿区范围约27km2,行政区划属新巴尔虎右旗(即西旗)。地理座标:

东经117°14′~117°32′;北纬49°22′~49°30′。本区为低山丘陵区,山势走向北东,一般标高为750m;最高约889m,最低约为702m。一般相对高差150m左右。山势平缓、地形开阔。北矿段山脊呈半环形,北东高,南西低,南西为半环形开口处,具有明显的构造剥蚀地貌特征,区内水系不发育,没有形成河流。

矿区处于高纬度地带,属干旱型寒温带,冬季严寒;春季有暴风雪。据满洲里气象站1957-1982年26年资料,年降水量平均为298.2mm,最大448.4mm;最小179.2mm;年蒸发量平均1565.3mm,最大1833mm。气温年平均为-1.2℃,二月份平均气温为-25℃,最低为-42℃;七月份平均气温为21℃,最高为37.9℃。绝对平均湿度5.4mm。冻土最大深度为3.89m。风向多为西南风,风速最大达40m/秒。

矿区地震裂度为6度。

区内没有林木,为草原牧区,近处居民点有甘井子、三队、敖尔金牧场三队,达石莫乡等,人口稀少,多为蒙古族。区域北满洲里市、扎贲诺尔区一带有煤矿、水泥厂、热电厂、白灰厂及食品加工厂等重、轻工业。区内粮食及蔬菜多依赖内地供给。

2.外业数据采集

全站仪为日本拓扑康仪器公司生产拓扑康全站仪,以其性能指标如下:

测角精度2秒

测距精度2+2ppM

本测区为主矿区第二测区,野外测量数据编码以B开头。测区接第一组宽从西向东1公里、长从南向北4.8公里。其区域范围坐标值为:

X:5474202—547892

2Y:519104—52010

4区域内有山峰一座,其最高点高程860米,山坡沟壑较多。因在主矿区,测区内探槽较多,测区内有居民地一处,以及相关设施,如牲口棚等。整个测区均为草地覆盖。

1)坐标系统

平面采用北京54坐标系3度带坐标,投影带中央子午线经度为117度。

高程基准:黄海高程系。

2)技术依据

本工程执行国家质量技术监督局2001-03-19发布的《地质矿产勘查测量规范》。(国家标准GB/T18341-2001);2001-03-05发布的《全球定位系统GpS测量规范》(国家标准GB/T18314-2001);地形测量图式执行国家质量技术监督局1995-09-15发布的《1:5001:10001:2000地形图图式》。(国家标准GB/T7929-1995).3)数据采集作业过程:

本组有一名老师和四名学生组成,老师主要负责草图勾绘和控制点制作,学生负责具体测量。首次作业时由于已知的两个控制点不通视,无法立后视,不能进行数据的校核,故由GpS-RTK确定一点。遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”、“步步有检核”的原则。每次作业顺序为:

1.确定测站点。确定测站点时,要尽量保证大的可视区域,同时还要保证有可通视的已知点。所以,在实际作业时一般将测站点定在较高的坡或山顶,以避免经常迁站。

2.架设仪器。架设仪器时,要保证仪器架稳,一般是将三脚架的腿间距稍微放大些,保证平稳。角度过大将导致全站仪过低,给观测带来不便,同时也影响观测员的行动;角度过小时全站仪放置不稳,存在仪器损害的潜在危险。观测前要进行仪器的校验,对准已知点,以保证数据均为可信数据。

3.立棱镜,测量读数。立镜时要保证镜竿尽量竖直,每个碎布点保持间距35-45米左右。实际碎部点间距大多在35米左右,符合精度要求。全站仪能够自动保存数据,读数较快。一般有两到三人负责立棱镜,其中两人同时立镜。

4.记录。本次外业数据采集作业采用的是无码作业,这种方法的优点是采集数据速度快,缺点是只能是采集数据,无法对数据的性质进行分类记录,所以在观测同时要进行草图的勾绘,如:山脊线、山谷线、探槽等特殊数据就要在草图上记录下来,以便内业作业。一般由一人主测,另一人勾绘草图

5.测站点检验及校和。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和。检和方法为:重测某一已知点(一般为后视控制点),检验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。

4)图根点的确定

确定图根时尽量利用已知的国家高级点。也可自行根据实际情况定图根点。本测区内利用高级点2个:

V265474579.284519658.205764.47

V185477041.294519822.423758.71

5自行定点16个:

BK15474431.133519934.508766.545

BK25475050.627520056.886795.278

BK35474902.681519523.61782.27

1BK45475639.852519876.123859.75

3BK55475711.29519899.502860.319

BK65475106.569520093.5你正在浏览的实习报告是测绘工程2006地形测量实习报告74797.176

通过这次实习,锻炼了很多测绘的基本能力。首先,是熟悉了全站仪的用途,熟练了全站仪的各种使用方法,掌握了仪器的检验和校正方法。其次,在对数据的检查和矫正的过程中,明白了各种测量误差的来源,其主要有三个方面:仪你正在浏览的实习报告是测绘工程2006地形测量实习报告器误差(仪器本身所决定,属客观误差来源)、观测误差(由于人员的技术水平而造成,属于主观误差来源)、外界影响误差(受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制,属于可变动误差来源)。了解了如何避免测量结果错误,最大限度的减少测量误差的方法,即要作到:(1)在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。(2)提高自身的测量水平,降低误差水平。(3)通过各种处理数据的数学方法如:距离测量中的温度改正、尺长改正,多次测量取平均值等来减少误差。第三,除了熟悉了仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施,还应掌握一套科学的测量方法,在测量中要遵循一定的测量原则,如:“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的工作原则,并做到“步步有检核”。这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率。通过工程实践,真正学到了很多实实在在的东西,比如对测量仪器的操作、整平更加熟练,学会了数字化地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的能力,同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。

一次测量实习要完整的做完,单单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。而这些,就是在测量之外所收获的了。小组成员的合作很重要,实习小组的气氛很大程度上影响实验的进度。在去满洲里之前,所有人的热情都相当高,不仅仅是对测绘的外业感兴趣,更多的是对草原的向往。但在经历了二十多个小时的火车后,我自己的热情已被疲劳所掩盖,虽然第二天不是必须去草原,但我依然坚持上了山,就是想先看看测区是什么样子。坦率地说,在这次实习之前,我甚至连“测区”这样基本的专业词汇都缺乏感性认识。在工程正式开始之后,每个组(全站仪)都有一位老师和四位学生,老师不但要做好小组的管理工作,还要对我们及时指导。在最初几天的新鲜感过后,每天重复而乏味的翻山越岭的体力劳动让很多人怨声载道,说实话,我也是如此。但工程本身的性质又不允许工期的延后,所以不得不继续早出晚归。其实现在想来,也许绝大多数工作都是如此,这更多的只是从未有过的疲劳所带来的压力。由于各种原因,我们组很少能够全员的上山,所以工作进度难免有了些影响,但最终也能够正确地完成了任务,看到了自己的成果。对于测量来说,确实没有一个人的英雄,只有做好合作——包括本小组内部和各小组之间,才能保质保量地完成任务。

在草原上,我们经历了阳光的暴晒,带走了黝黑的皮肤,挺过了狂风和冰雹,全部物品和人员均安然无恙。在工程的最后一天(8月7号),我病倒了。发烧和腹泻让我无法坚持到山上,所以只能休息。没有善始善终,让我很是遗憾。但就整个实习过程来说,此次外业实习的每个步骤都以了然于胸,对于书本上的知识已基本掌握,这样来讲,也就没有太多的遗憾了。从这件事上我了解到,身体对于一个人来讲是多么的重要。

还有对数字化成图软件的使用感受。我们所用的是南方测绘公司的CASS5.1软件。这是一款以AutoCAD2000为基础开发的专业测绘成图软件,使用方法简单,成图速度快,功能方面也足以满足实际需要。但软件稳定性稍有不足,成图错误较多,可能在成图时为追求速度而简化了计算过程。通过内业实习的数据整理和作图,将课堂上所讲的知识和实际应用结合到了一起,又一次感受到了理论联系实际的重要性。

总的来说,这次实习让我体会到了外业的艰辛,内业的耐心,工作的细心,甚至还有了对建国初的测绘人员的敬畏之心。锻炼了实际的能力,让我在未来面对选择时更有信心和勇气。感谢老师给了我们参与这次实际工程的机会,同时也要感谢沈阳农业大学的老师对我们组十多天的耐心指导。

地形图测绘论文范文第2篇

1 测绘工程特殊地形的测绘概述

我国地域辽阔, 存在比较多种类的地形地貌, 具有较为明显的差异。随着逐渐扩大的工程建设规模, 越来越关注项目质量与基础工程, 在这样的背景下, 给测绘工程带来较大的难度。由于工程项目涉及到非常多的方面, 遇到特殊地形的情况较多, 以往的测绘技术已经不能达到日渐增多的要求, 无法保证测绘结构的精准程度, 所以创新测绘施工技术, 提高测绘技术水平具有非常重要的作用, 若是要提高特殊地区测绘工程的技术水平, 就一定要需要采用有效的措施, 创新出最适合特殊地形的测绘技术。这种技术把传统的建设项目地形测绘技术当做前提条件, 利用最现代的科学手段实现改造创新的目的, 重要的内容一直延续应用传统测绘工作的基础技术内容。项目建设流程中, 会涉及到特殊地形的测绘技术, 还涉及到传统的测绘技术, 二者能够在测绘区域获得最真实的地形情况, 为顺利实施项目以及确定施工方案带来精准的地形数据参考。

2 测绘工程中特殊地形测绘技术的要点

2.1 收集与分析资料

测绘工程中特殊地形测绘一定要把有关地区资料当做基础, 所以实行特殊地形测绘工作前, 要预先全面的对所收集的资料进行分析。例如, 乡镇房屋密集区测绘时, 要全方位的详细的调查房屋的分布状况、外部风格、材料使用类型等, 收集好所有资料后, 要系统的进行分析与整合。如此一来, 为特殊地形测绘技术提供最合理的借鉴, 帮助测绘工作顺利进行。

2.2 控制测量精度

为了保障测绘效果, 特殊地形测绘一定要非常严格控制好测量精度。比如对乡镇房屋密集的区域进行测量, 测量精度不足, 根本不能详细全面的测量房屋的各项数据, 只能依靠主观的判断来推测, 直接给房屋拆迁以及工程施工方案带来不良影响。因而, 开展特殊地形测绘工作时, 一定要对测量的精度严格控制, 把误差控制到最低, 防止因测量精度不达标带来多种问题, 确保特殊地形测绘工作能够正常进行。

2.3 GPS

特殊地形进行测绘作业时, 利用GPS技术具有下面几个方面的优势:依靠GPS技术全方位、精准的对桩位偏心位置进行检查, 作为明显提高工作效率的关键点, 同时也是保证精准性的核心。将GPS放样平台引入可以行之有效的落实测量任务, 相对应的增强精准性, 节约更多的时间。另外, 桩位放样测量时, 应用GPS技术可以有效提高数据的精准度, 把其控制在厘米级的范围当中。

2.4 摄影测量技术

近年来, 摄影测量技术作为一种可靠的测绘技术, 应用应用于城市、建筑工程测绘工作中。在大比例尺的地形测绘工作、电力选线以及地籍测绘当中, 也同样有这种技术的应用。而且摄影测量技术同样较为广泛的使用到建筑工程变形监测以及文物保护的领域当中。该测量技术具有非常良好的应用前景, 随着国内测绘技术的不断发展, 我国全数字摄影测量工作站相应减少, 为摄影测量技术的推广普及奠定了坚实的基础。

3 特殊地形测绘技术应用实践

3.1 旧城镇村社房屋的测绘实践

对于这种特殊地形进行测绘时, 能够不进行野外草图的绘制, 应用下面几种方式将测绘工作完成。第一步, 在旧城镇村社的每一个屋角设置测站, 同时通过测站来实现对测点的测绘;第二步, 将所获得的测绘数据, 利用计算机软件进行处置, 综合现场实际情况来对数据的准确性进行校验。第三步, 保证数据准确无误之后, 实现对地形图纸的绘制。第四步, 再次综合现场的实际情形, 对测绘结果的精准性与有效性进行核对。另外, 因为全站仪测绘技术具有灵活测量, 测量速度快, 不受到空间与地点的约束的特征, 同时还获取了GPS-PTK测绘技术所不能采集到的数据。针对旧城镇村社房屋进行吹, 能引进全站仪测绘技术以及GPS-PTK测绘技术实现测绘工作。值得关注的是, 一旦碰到居民区无人在家, 无法开展实地测绘工作时, 一定要提前对房屋有关主人进行联系。特殊情形之下, 为了更好的将测绘工作效率提高, 在较高的区域设置好GPS-PTK测绘站, 利用免棱镜全站仪实现碎部点的测绘。

3.2 泥泞地区和人类难以到达的地区的测绘实践

在一些泥泞的地方, 因为地表裸露, 大多数的测绘工具都不能应用, 即便是具有非常多优点的全站仪, 也会因为有一部分不可避免的死角问题无法获得应用。面对人类难以到达的地区测绘时, 测绘工作人员可以在测量区域内选择一个地势非常高的位置, 设置了GPS与RTK检测位置, 还需要将免棱镜全站仪引入进来, 如此一来可以对细微的位置仔细进行观测, 实现对总体区域的测量。应用这个思路, 可以全方位的对整块区域进行测量, 相对的所投入的时间以及资金也非常少, 极大程度上提高了精准度。

3.3 林木茂盛区的测绘实践

实际的测绘工程施工中很可能会遇到许多种不同情况的复杂地形, 林木茂盛属于较为常见的一种。这样的特殊地形具备非常明显的地域特点, 内部存在较多的茂盛树木, 造成一定范围里的隐蔽与密集程度, 为测绘工作带来非常大的困难, 直接对测绘数据的准确程度带来严重的影响。在这种环境下开展测绘工作, 工作人员具有非常高的警惕性, 先要对区域内部高度与角度实现检测, 科学合理使用GPS-RTK技术, 在仪器信号符合要求下做好检测地形数据的工作, 避开茂盛林木给信号带来的不良影响。正是因为林木茂盛区具有隐蔽性的特点, 测绘工作者在测绘中根本不能深入现场实现测绘工作, 必须要应用导线推进断面的形式实现对特殊地形的测绘工作。严格按照现场的现实情况, 挑选出最适宜作业环境的测绘仪器设施, 关注整个流程中的操作规范, 严格执行准确的操作方法来应用测绘仪器, 大大提升测绘数据的精准程度, 而且测绘工作人员要确保测绘数据运算流程的精准程度, 仔细核实, 确保测绘数据精准度, 极大程度上提高测绘质量水平。

3.4 人口建筑密集区域的测绘实践

随着我国城市化进程迅速发展, 高层、超高层建筑物数量不断增加, 给测绘工作带来不便。在城市区域开展测绘工作时, 工作人员应尽量选用全站测量仪器, 并使用相配套的辅助工具, 合理应用全站仪镜头, 确保哦测绘数据信息测量与收集的准确性与可靠性。全站测量仪器具有适用范围广泛、测量效率高等特点, 而且, 全站测量仪受时间、地点影响较小, 与其它测绘仪器相比, 全站测量仪能够采集到其它仪器无法采集到的信息, 能够满足特殊地形测绘工作的要求。此外, 在人口建筑物较为密集的地方开展测绘工作, 工作者要尽可能的在区域周围的高处把GPS测站设置好, 应用GPS与全站测量仪结合的方法, 能够有效提高测绘测量工作效率, 提升整体的测绘工作质量, 且具有较高的可操作性与稳定性, 整个的测量过程较为方便, 能够确保测量结果的准确性与有效性。

3.5 针对荒漠、湖泊以及草原地形

荒漠、湖泊以及草原地形拥有较为显著的特性, 这些地方人员稀少, 交通也并不便利。所以一旦要对上述区域进行测绘操作, 就一定要依靠特定的测绘仪器。近年来, 信息化的测绘手段正在全面的融入到针对特殊地形施行的测绘操作, 所以在面对上述大面积的区域时, 一般来说要利用信息化的措施实现测绘工作。具体的实践过程中, 测绘人员可以把测绘站设立到该测区的对应位置上, 对其要全方位的综合近景和棱角全站仪测量的测绘方法。利用RTK设施辅助进行测量工作, 能够获得较高精准度的测绘结论。

总而言之, 针对特殊地形的测量, 工作人员要按照测区的实际情况调整测绘技术, 如此一来可以完整精准的采集到数据, 为今后的工程施工打好坚实的基础。

摘要:从当前的工程建设来说, 测绘技术是其中非常关键的工程要点。应用全方位的测绘手段, 对于工程建设所处的真实地形全方位的进行明确, 从而提出科学合理的施工手段。可是现实情况是, 大部分工程自身处于特殊性非常强的地形位置上, 这样的情况明显加大了测绘难度。在这其中, 山区、滩涂以及荒漠地形都是典型的特殊地形。所以在涉及到特殊地形时, 要利用与之相对应的测绘技术来展开测绘工程, 保证其可以全方位的提高测绘结果的精准程度。

关键词:测绘工程,特殊地形,测绘技术,实践

参考文献

[1] 刘建勋.测绘工程中特殊地形测绘技术方案探讨[J].工程建设与设计, 2018 (07) :92-93.

[2] 李宾.测绘工程中特殊地形的测绘技术方案分析探讨[J].科技创新导报, 2017, 14 (34) :39-40.

[3] 李晓.测绘工程中特殊地形测绘技术分析[J].经贸实践, 2017 (14) :275-276.

[4] 段建国.测绘工程中特殊地形测绘技术分析[J].江西建材, 2017 (09) :238+241.

地形图测绘论文范文第3篇

1. 测绘工程简要介绍

测绘工程是在在工程项目正式开始建设之前, 对周围地质条件、水文环境等进行全面勘察, 得到相关工程信息与资料, 并以此作为依据, 绘制地形地貌图, 为施工的有序开展和精准进行提供可靠保障。测绘工程是借助专业测绘技术完成的, 测绘技术水平高低会直接影响到测绘质量, 受到地形地貌的限制, 对于特殊地形来讲, 常规测绘技术是很难满足实际作业需求的, 无法保证所得测绘信数据信息的全面性和精准性, 不利于工程项目建设的顺利进行。针对这种情况, 就必须针对不同类型及特点的特殊地形, 选用针对性的测绘技术, 以提高测绘作业水准和质量。

2. 当前常用特殊地形测绘技术

经过多年的理论研究和实践应用, 现阶段已经出现了多种特殊地形测绘技术, 以全站仪测绘技术和GPS测绘技术的应用最为广泛, 在提高测绘工程质量方面发挥着重要作用。两种测绘技术的工作原理和特点各不相同, 在实际应用过程中, 需要进行详细分析。对于全站仪测绘技术来讲, 需要先确定最佳测量点, 定位准确并确定仪器处于水平状态后, 安装全站仪, 定位误差不能超过2mm。然后按照固定作业程序进行规范操作, 并对每个测绘点进行时时监控, 避免出造成测量误差。完成测绘任务后, 对所得数据信息进行分析、检查, 当发现异常数据信息时, 调整控制点和测量点位置并进行复测, 进而得到准确数据及可靠资料。在利用GPS测绘技术进行特殊地形测绘时, 一般只需要设置两名测绘人员, 分别负责技术操作和信息记录, 进而便能够很好的完成测绘任务。如果人员稀缺, 则采用GPS手部编码方式一个人也可完成测绘作业。GPS测绘技术适用于多种特殊地形的测绘工程中, 不仅能够节省大量人力, 而且还可以显著提升测绘进度, 作业时间一般会小于4s。

3. 特殊地形的测绘技术措施在测绘工程中的应用

为实现测绘技术在特殊地形测绘工程中的良好应用, 就需要针对不同特殊地形进行详细分析, 以此来选用最为合适测绘技术, 为保证工程建设质量提供技术保障。

3.1 在旧城改造中的应用

在开展旧城改造工程时, 首要任务是绘制野外草图, 但是旧城区的建筑分布十分复杂, 会对测绘工程造成较大干扰, 导致所绘野外草图与实际情况存在较大出入。为避免该问题的出现, 在对旧城区进行测绘作业时, 需要先设置相应数量的测绘点, 确保对整个旧城区的全面覆盖, 以详细、清楚的了解建筑具体分布情况, 进而得到绘制野外草图所需数据信息。然后再利用计算机和现代化技术, 对所得数据信息进行分析和处理, 确定所得数据准确无误后, 便可以按照一定的比例绘制地形地貌图。最后, 完成图纸绘制后, 还需要与施工现场实际情况进行比较, 确保测绘数据的准确性。

3.2 在泥泞地区中的应用

泥泞地区是一种常见的特殊地形, 尤其是在河边和海边地区, 对于这类特殊地形, 很难使用常规测绘工具得到所需地形地貌数据信息, 这就需要运用特殊地形测绘技术。当泥泞地区面积较小时, 可直接测量其具体范围及内插等高, 以此为依据绘制地形地貌图;当泥泞地区面积较大时, 在开展测绘工程时, 需要对其高程数据进行检查, 然后才可绘制地形地貌图。在实际操作过程中, 可设置测绘站点配合GPS·RTK技术系统, 再利用免棱镜等测绘工具, 能够在短时间内完成测绘任务, 并且可以有效保证测绘数据信息的准确性和全面性。

3.3 在山地区域中的应用

山地区一般会存在较多植被, 并且信号会受到较大干扰, 很难利用GPS·RTK技术开展测绘工程, 无法得到较为准确的工程数据信息, 这就需要应用特殊地形测绘技术措施。在测量作业工程中, 首先测量出待测地点测站的实际直线距离, 用测设导线与放样点坐标、距离与角度相关的数学公式, 计算测量方位与待测点坐标的方位角, 导人相关测绘数据。再结合传统测量技术与计算方法测量获得准确测绘数值。

3.4 在人口密集地区的应用

在人口密集地区开展测绘工程时, 作业难度也是比较大, 需要借助特殊地形测绘技术措施才能完成测绘任务。全站仪是当前比较先进的测绘技术, 具有镜头灵活、作业效率高、测绘数据精准度高、自动化程度高等特点, 并且适用于多种特殊地形。将其应用于人口密集地区测绘工程中时, 需要在施工现场选择一处海拔较高的位置作为测点, 将全站仪安置在该处, 便可以在短时间内完成工程测绘, 得到精准的测绘数据。

结束语:

与一般地形相比, 特殊地形的测绘难度是比较大的, 要想提高测绘工程质量和效率, 为工程项目建设提供可靠的数据信息, 就需要应用切实可行的测绘技术措施。在实际应用过程中, 应根据测绘工程特点灵活, 针对不同特殊地形灵活选用最为合适的测绘技术, 进而才能充分发挥其应用价值和应用优势, 在保证测绘数据信息准确、全面的基础上, 降低了测绘作业难度、减轻了测绘人员工作负担, 为我国测绘工程的良好、长远发展提供了技术保障。

摘要:测绘工程是任何工程项目建设中的一项基础性工作, 能够为工程方案的制定、以及工程计划的安排提供全面、可靠的资料, 在保证工程质量及安全方面, 起到了不可替代的重要作用。在工程项目建设过程中, 经常会遇到地质情况复杂的特殊地形, 导致测绘难度较大, 不利于工程资料的有效获取, 针对这种情况, 就需要应用适用于特殊地形的测绘技术措施, 以提高测绘水平和测绘质量。文章简要介绍了测绘工程, 并对当前常用特殊地形测绘技术, 及其在测绘工程中实践应用进行了详细分析, 旨在提供技术指导和借鉴。

关键词:测绘工程,特殊地形,测绘技术措施,实践应用

参考文献

地形图测绘论文范文第4篇

关键词:多波束 测深 长江 采砂 监测

1 多波束水下测深系统

1.1 多波束测深系统的组成

多波束测深技术是现代水下探测领域的新兴技术,它集成了现代空间测控技术、声呐技术、计算机技术、信息处理技术等一系列高新技术,实现了对水下探测目标的高精度和高密度测量。本文用到的SeaBat 7125是目前世界上最先进、精度最高的多波束测深系统之一,它主要由 OCTANS光纤罗经和运动传感器、声速剖面仪、侧扫图像处理系统、多波束数据后处理系统(CARIS HIPS后处理软件)、QTC Multiview底质分类系统等共同组成。整个系统的组成如图1所示。

1.2 系统特点

(1)SeaBat 7125以带状方式进行测量,波束连续发射和接收,测量覆盖程度高,对水下地形可100%覆盖。与单波束比较,波束角窄,能够完全反映细微地形的变化。单波束是点、线的反映,而多波束则是面上的整体反映。多波束测深系统的测量成果更真实可靠,由于是全覆盖,其大量的水深点数据使等值线生成真实可靠;而单波束是将断面数据进行摘录成图以插补方式生成等值线,在数据采集不够时,等值线会存在一定偏差。(2)发射换能器向水底投射出 128°宽的覆盖扇区,接收器同时形成256个动态聚焦波束,测深分辨率为5mm。波束后向散射强度图像和检测到的距河床底距离实时显示在声呐监視器上,且便于快速质量检查。(3)众所周知,测量船只的运动姿态对水下测量的数据影响很大,多波束测深系统在测量前和测量时,光纤罗经和运动传感器实时采集船行姿态数据,PD2000 采集软件同步记录船姿态信息,并对船行姿态进行实时校正,进而保证后处理中的水深测量数据能够真实有效地反映水底情况,而单波束在这方面是无法实现的。(4)CARIS HIPS 后处理软件功能强大,可以根据需要抽取不同比例尺的数据成图,生成的图件类型有测深数据图;水深等值线图、三维数字地形模型(DTM)图、彩色水深图、彩色地形阴影图以及质量控制报告等。

2 多波束测深系统应用于采砂管理量化监测

传统的水下监测方法大多是采用单波束测深系统完成的,它是一种线状反映水下地形的手段,工作量大且精度有限,难以胜任大比例尺和特殊要求的水下地形测量任务。而多波束测深系统具有测量快捷、高分辨率、高精度、全覆盖等特点,可以现场监视水下地形地貌的细微变化,非常适合水下工程及河道的监测任务。在此背景下,采用多波速测深系统对区域河道进行数字化、信息化监控管理就显得尤为重要。

在数据处理方面,传统的处理方法是通过构建Delauny三角网或Grid规则格网来形成水下的DTM,再通过分块处理、四叉树索引来达到水下地形多尺度LOD显示的效果。但是针对区域河段采砂行为的量化监测而言,其核心思想并不是可视化,而是周期性地监测河段砂量开采的变化情况,同时考虑到水下地形数据具有多样性、海量性、复杂性等特点以及提高计算效率减少计算机功耗等目的,本文采用对离散点云数据进行插值拟合而非构建 DTM的方法来处理不同时间采集的多波束水下地形数据,能够保证有足够的水深值来进行数据插值,保证结果的正确性且不失真。在此基础上,对拟合曲面进行求差计算,从而得出阶段时间内河道砂石资源的变化量。辅助管理者对合理开发利用砂石资源进行决策。数据分析处理流程如图2所示。

采集得到的这些多波束点云数据属于大规模离散数据的一种,在这些海量的点云数据当中,偶有临近点间的高程突变(局部不连续),但根据水下地形的特点分析,这些水下高程点的突变一般不是由水下地形的陡然起伏所造成,更为可能的是测量时产生噪声点或无效数据点,需要通过滤波处理去掉无效点。

经过滤波后的离散数据点的曲面重建一直以来是函数逼近论的一个重要研究内容。近年来,随着计算机辅助设计与图形学的发展,离散数据的曲面重建技术得到了广泛的研究和应用,离散数据拟合或插值是用一个光滑的曲面或通过一系列无规则的抽样数据来逼近。

在尽量减少计算机损耗和提高计算效率的前提下,海量离散点云数据的曲面拟合可以归结如下:给定有限点集(xi,yi),(i=1,…,n),以及相应的值zi=f(xi,yi)∈R,Ω∈R2是平面的一个界限域,要构造一个曲面S:Ω→R,该曲面S应当尽可能地符合以下目标。

(1)S应当逼近数据,例如:S(xi,yi)≈zi;(2)S应当具有较好的可视效果,并且要有利于以后进一步的处理;(3)对S的计算和评估应当快速且有效;(4)对S的计算在数值上应当是稳定的,例如:采用的方法对于任何数据点的分布均是适用的。(5)应当考虑到数据的局部变动和分布;(6)采用的方法应当易于实现。

在满足以上6个宗旨的前提下,本文采用加权移动平均算法(Weighted Moving Average)对滤波后的数据进行网格化处理。加权移动平均算法用于将离散型分布的数据点转化成规则网格分布的数值,同时对原始数据进行插值加密或抽取处理,目的是用地形表面上一系列离散的数据点表示地形表面的连续函数。

该方法十分灵活并且精度较高,计算简单,不需要很大的计算机内存。算法选取离散分布的数据点时,一般考虑两个因素:(1)范围,即采用多大面积范围内的数据点来计算被插点的数值;(2)点数,即选取多少点参加计算被插补的点。这两个因素的实际应用要根据具体情况而定。范围的大小是以某个被插值点为圆心,以R为半径来确定的。其半径决定与原始数据点的疏密程度和原始数据点可能影响的范围。由于原始数据点分布不均匀,为了保证求解二次曲面方程,要有足够数量的点,但又不能太多,因此,圆半径不是固定的。对于动态变化的圆半径的决定,可以采用逐步变动的做法,如图3所示。

将研究河段内水下地形表面上一系列离散的数据点转化成规则网格分布的连续函数,采用规则圆方法,拾取规格化节点临域范围内扫测值进行拟合计算。对于每一个新点选取其邻近的n个数据点。把新点作为平面坐标的原点,然后用一个多项式曲面拟合。多项式中的各参数由n个数据点求得。

3 采砂管理量化监测的应用工程实例

按照此技术路线于2015年4月25日和2016年4月27日2次分别对长江流域某采砂河段的河床进行了分阶段的测量,前次测量时水面高程为24.247m;后次测量时水面高程为21.978m,其水下地形示意图如图4至图6所示。2次测量的目的,就是为了得到阶段时间内区域河道内砂石资源量的动态变形情况。

按照上述方法分别拟合插值2次测量得到的多波束数据,并采取俯视的角度进行比较。可得出以下结论:由于采砂活动的进行,截止2016年4月,主河道重点采砂监控区域相比于2015年4月最深处被开挖2.32m,被开挖断面区域大约宽为38.7m,1000m长的河道内被开采的砂石量约为7万m3。

4 结语

本文以长江流域某采砂河段为监控对象,提出了基于水下多波束测深技术的河道采砂量化监测管理手段,并运用相关算法计算出采砂量,具有直观性、高效性和可靠性,大大减少了人工作业量,改变了传统监测的落后手段,为河道采砂资源优化利用和有序监管提供了有效的技术支撑。

多波束测深系统除了能量化监测河道砂石资源的变化外,还可广泛应用于堤防、水库、湖泊及海洋等水域的水下地形测量,进行水下工程及其水工建筑物的安全检测(如抛石护岸等);河道疏浚及港口、码头、桥梁的工程测量;水下管线、电缆等的监测;沉船、水下物体的打捞搜寻等。这套系统的测量效益、实用性和广阔的应用前景将进一步显现。

参考文献

[1] 李成刚,王伟伟,阎军,等.传统多波束系统与具有相干特点的多波束系统的研究[J].海洋测绘,2007,27(2):77-80.

[2] 李涛章,叶松,廖小元,等.铰链混凝土板沉排新技术与施工实践[J].人民长江,2002,33(8):26-29.

地形图测绘论文范文第5篇

【摘 要】随着科技的进步与时代的发展,我国的水下地形测量技术已经被广泛应用到各个行业的各个领域当中。不管是城市的防洪还是河道的整治、港口的建设与海底的探矿都需要对水下的地形进行合理的勘测并进行准确定位。由于水域具有面积范围广、储量大、及区域连通强等特点,因此,在对海洋、湖泊、河流进行测量时所需克服的种种困难非常之多,同时,采用的测量方法不仅繁杂,而且所得到的测量数据精度要求越来越高,这就需要我们加大对地下地形测量技术方法的研究。文章通过对水下地形测量技术的阐述,分析了其技术的应用,希望对我国水下地形测量的发展有所帮助。

【关键词】水下地形测量;技术方法;应用

一、水下地形测量概念

所谓水下地形测量,是在水下运用一定的测量仪器对地形进行的测量,一般是通过确定三维坐标来实现测量。主要是水深测量,这是沿测深线方向,按一定间隔测取待测深度点(称测深点)的深度,即测定水底点至水面的高度的测量工作,是水下地形测量的一个中心环节;在水深测量工作中,还要精确地测定深度点的平面位置,这项工作简称为定位;水深测量需与陆地上平面位置与高程联系起来才具有水下地形测绘等实用价值,测深与高程系统的联系,一般通过水位观测的措施。

二、水下地形测量技术方法

(一)水深测量

根据使用的测量工具,测深方法主要有:人工测量、单波束声呐测深仪测量、多波束声呐测深系统测量等。

1.人工测量主要利用测深锤、测深杆对水深进行测量。其中测深锤只适用于水深较小、流速不大的浅水区,且精度差、工作效率低,现已很少使用。这是较为传统的检测方法,在现阶段主要应用在浅滩水深少于100cm的地区,因为这些地区水深过浅,声呐难以准确地反映出水下地形特征。

2.单波束测深声呐(也称回声测深仪)是目前用途最广,国内外进行水深测量的最基本的仪器。声呐是仿生学的重大突破,其特点是能够发出特定频率的音频声波,声波在和物体接触的时候,会根据接触面材质的不同发生不同程度的回弹,而测探仪能够接收到回弹的声波,根据回弹的速度和声波在水域的速度综合分析研究,以确定仪器和前方物体之间的距离。若要求水面至水底的深度时,则应将测得的水深加上换能器的吃水,可得水面至水底的深度。

(二)导航定位

水下地形测量时,测量船须沿着预先设计的测线行驶,并且按照规定的时间或距离获取水深值和该水深值的平面位置。在20世纪90年代以前,有多种定位方法用于水下地形测量,如交会法、极坐标法、微波测距系统和无线电定位系统等。目前,GPS几乎完全取代了这些传统的定位方法,成为水下地形测量工作中最主要的定位手段,传统方法在实际工作中已经极少使用了。特别是离岸较近的情况下使用GPS实时动态(简称RTK)测量方式使定位更加简便快捷。实时动态测量的基本思想是,在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,并将其观测数据,通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站。在流动站上,GPS接收机在接收GPS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,实时地计算并显示流动站的三维坐标及其精度。

(三)水位观测

水深测量需与陆地上平面位置与高程联系起来才具有水下地形测绘等实用价值。测深与高程系统的联系,一般通过水位观测的措施。简单的水位观测站为立在岸边水中的标尺,标尺零点高程通过与水准点联测求得。水深测量期间,按一定时间间隔对标尺进行读数,并绘制成水位-时间曲线,由此曲线即可得到测深時水面的瞬间高程,从而根据水深就可得到水底的高程。在落差较大的地区,应设置多个水位观测站,并利用其测值按距离或高差进行归算改正。

三、水下地形测量技术的应用

(一)RTK技术在水下地形测量中的应用

1.根据实际情况布设制定控制网的位置,RTK技术通过差分技术分析实施测量,此时在数据传输系统的作用范围内达到相当的准确度与精度,通常情况下此技术并不需要铺设较多已知点。例如在2平方公里范围内三个控制点就能达到预期标准,某一点作基准站的架设位置、其余两点进行转化参数的求算,通过校核就能复核相互关系是否准确,此外三个控制点如若分布在测量区域的周边位置就可用于求解其参数。控制点的架设位置的选择应该尽量集中在测量能达到的区域内,保障转换参数的顺利测绘。

2.进行水下地形的全过程测量,此过程需要接收机、数据传输机和探测仪的组合使用:

第一,确认准基站的位置,在考虑布设环境的基础上,考虑GPS的传输信号经过传输是否能达到接收机所在的位置、数据传输机作用时被影响的环境因素,发射台尽量布设至一定高度;

第二,采用RTK技术测量时,GPS测量得到了相关坐标数据,就能对相关坐标系进行转换,得到转换参数,当基准站开始工作后,相关连接仪器的测量工作也会随之开始,将已知点的坐标数据进行输入得到转换参数;

第三,在水域环境中导航仪器辅助GPS的测量工作,由于水面上不存在参照物,只能根据事先准备的工作线进行操作,采用RTK技术在测量区域内设置相关功能;

第四,RTK技术的后续工作就是测探仪将传输得到的数据进行运算处理,这些实时监测的水深经过运算就可以得出相应位置的高程。成图软件就可以集中这些位点的高程数据,进而编辑出水下地形图。

(二)无人测量船测量水下地形

科技的发展使得测量行业也有了巨大变革,无人船也被投入到了现阶段的水域测量工作,能够将水下测量的设备装载到无人船上,通过精确的声呐、全球定位系统等遥感设备,结合新兴的远程控制软件设备,实现操作技术人员在岸上就能够时时的监控无人船只情况,并就无人测量船回传的测量数据进行分析研究。但在离岸较远或风浪较大的水域无法应用。

四、结束语

综上所述,对水底地形进行测绘,并绘制出相应的水下地形地貌图,对于我国水上运输、设计航行路线、水底资源探索开采及养殖而言,有着重大的实施意义及广阔的经济前进。随着我国经济水平的不断提高,水下地形测量的需求不断增加。水下地形测量的手段有很多种,其优点和缺点并存。因此,相关人员应当依据工程的具体情况而选择恰当的测量方法,除了对测量时的环境因素和精度进行全面考虑之外,还应当不断的创新,采取科学的手段来弥补测量手段的不足之处,从而在未来的道路上可以使水上测量事业的不断进步。

参考文献:

[1]罗忠.GPSRTK技术在地形测量中的应用分析[J].科技创新与应用,2017,07:294.

[2]钟会华.水下地形测量中的GPS误差分析及控制策略[J].珠江水运,2017,03:74-75.

[3]秦昌杰,谢敏真.CORSRTK无验潮水下地形测量技术在上海潮滩测量中的应用[J].上海国土资源,2017,01:96-99.

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