內(nèi)外業(yè)一體化成圖方法與實踐

丁飛 鄭曉陽

摘要：目前，數(shù)字化測圖技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，隨著便攜式計算機的快速發(fā)展以及電子測繪儀器的廣泛普及，內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)模式得到了越來越多的人的重視。

關(guān)鍵詞：內(nèi)外業(yè)一體化；通信技術(shù)；誤差；工作流程；質(zhì)量控制

1概述

測繪技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷進步，內(nèi)外業(yè)一體化成圖已成為數(shù)字化測圖的一種重要方法，是從模擬測圖方法向自動化、數(shù)字化方向革新、發(fā)展而來的，其特點是測圖精度高、自動化程度高，測圖過程與中間環(huán)節(jié)大大精簡，較好的體現(xiàn)了野外測圖的高效率與高精度，在眾多的基礎(chǔ)測繪模式中具有一定的代表性。

2內(nèi)外業(yè)一體化成圖方法與關(guān)鍵技術(shù)

2.1數(shù)字化測圖的幾種模式

目前，在全野外數(shù)字測圖的實際作業(yè)當(dāng)中，用作數(shù)據(jù)采集的絕大多數(shù)是各種類型的全站儀，按照數(shù)據(jù)記錄方式的不同可分為以下3種作業(yè)模式：

（1）內(nèi)外業(yè)一體化成圖作業(yè)模式。該模式是將電子平板（筆記本電腦）或PDA手簿通過專用電纜與全站儀的數(shù)據(jù)輸出口連接，觀測數(shù)據(jù)直接進入電子平板或PDA手簿，現(xiàn)場連線成圖。

（2）繪制觀測草圖作業(yè)模式。該方法是在全站儀采集數(shù)據(jù)的同時，繪制觀測草圖，內(nèi)業(yè)將觀測數(shù)據(jù)通訊至計算機，對照觀測草圖進行測點連線及圖形編輯。

（3）碎部點編碼作業(yè)模式。該方法是按照一定的規(guī)則給每一個所測碎部點一個編碼，每觀測一個碎部點需要通過儀器（或手簿）鍵盤輸入一個編號，內(nèi)業(yè)將數(shù)據(jù)通訊至計算機，由計算機進行編碼識別，并自動完成測點連線形成圖形。

2.2所需儀器設(shè)備及關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1儀器設(shè)備

隨著測繪儀器的快速發(fā)展，GPS、全站儀等測繪儀器在測繪工作中已經(jīng)廣泛使用，尤其是GPS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，極大地方便了控制測量工作。

2.2.2關(guān)鍵技術(shù)

（1）通信技術(shù)

計算機與外設(shè)之間的通訊通?？梢苑譃閮煞N：并行通訊和串行通訊。在電腦和全站儀中一般采用串行通訊技術(shù)。

（2）成圖軟件

目前市場上的成圖軟件較多，且功能比較強大，比較常用的有南方CASS、清華山維以及中地Mapsuv等，可以結(jié)合項目要求以及個人習(xí)慣選擇合適的成圖軟件。

3內(nèi)外業(yè)一體化成圖應(yīng)用實例

3.1測區(qū)概況

某地形測量項目，成圖比例尺為1:500，測量面積約8km2。測區(qū)是丘陵地區(qū)，地勢平坦，以水稻田、旱地為主。

3.2作業(yè)實施

3.2.1資料收集

收集到測區(qū)周圍兩個C級GPS點，一個D級GPS點，其中兩個C級GPS點均聯(lián)測三等水準(zhǔn)。另外收集到測區(qū)1:10000地形圖一幅，用于布設(shè)控制網(wǎng)時參考使用。

3.2.2控制測量

在上述三個GPS點的基礎(chǔ)上布設(shè)E級GPS網(wǎng)。在E級GPS網(wǎng)的基礎(chǔ)上使用RTK直接布設(shè)導(dǎo)線點及圖根點，導(dǎo)線點及圖根點高程使用GPS擬合高程，擬合時已知點不能少于4點，且要求均勻覆蓋整個測區(qū)。

3.2.3碎部測量

使用全站儀在RTK布設(shè)的圖根點上直接進行碎部測量。全站儀進行采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線直接傳輸?shù)奖銛y式計算機上，在計算機上實時成圖，成圖時遇到疑問及時溝通，并現(xiàn)場解決。

3.2.4成果檢查

采用內(nèi)外業(yè)一體化成圖模式作業(yè)，若出現(xiàn)問題可以及時發(fā)現(xiàn)并在現(xiàn)場得到解決。項目結(jié)束還應(yīng)對項目進行全面檢查。

4內(nèi)外業(yè)一體化成圖誤差來源與精度分析

4.1內(nèi)外業(yè)一體化成圖誤差來源

4.1.1控制點的誤差

控制點的精度高低直接影響碎部點的施測精度。

4.1.2碎部點數(shù)據(jù)采集的誤差

受外界條件、觀測者照準(zhǔn)讀數(shù)及儀器本身誤差影響，數(shù)據(jù)采集有以下兩方面誤差：

（1）碎部點平面位置的誤差

（2）碎部點的高程誤差

4.1.3成圖的誤差

數(shù)字化成圖精度取決于測圖軟件本身，只要按照要求操作，就能使誤差減小。

4.2內(nèi)外業(yè)一體化成圖質(zhì)量控制

4.2.1控制測量質(zhì)量控制

在GPS靜態(tài)觀測時，點位附近不能有強烈干擾接收衛(wèi)星信號的干擾源或強烈反射衛(wèi)星信號的物體；天線安置的對中誤差，不應(yīng)大于2mm，天線高的量取精確至1mm。作業(yè)時要求衛(wèi)星高度角≥15°，有效觀測衛(wèi)星數(shù)≥4顆，采樣時間間隔為15s，時段長度≥45min，點位幾何圖形強度因子PDOP值≤6。GPS控制點高程嚴(yán)格按照四等水準(zhǔn)測量規(guī)范要求測量，導(dǎo)線點、圖根點高程使用GPS RTK擬合高程。

4.2.2碎部測量質(zhì)量控制

碎部測量時儀器對中誤差不應(yīng)大于5mm，儀器高和反光棱鏡的量取應(yīng)精確至1mm；應(yīng)選擇較遠的圖根點作為測站定向點，并檢測另一圖根點，檢核點的平面位置較差不應(yīng)大于圖上0.2mm，高程較差不應(yīng)大于圖上的1/5。

4.2.3成圖質(zhì)量控制

成圖時要嚴(yán)格按照《1:500 1:1000 1:2000地形圖圖式》進行，每幅圖繪制完成后，應(yīng)進行圖面檢查和圖形接邊、整飾檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時修改。

5內(nèi)外業(yè)一體化成圖優(yōu)點及局限性

5.1內(nèi)外業(yè)一體化成圖的優(yōu)點

（1）成圖簡單直觀。內(nèi)外業(yè)一體化成圖作業(yè)時，作業(yè)人員可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行連線，大大減少了連線錯誤，提高了作業(yè)效率和成圖質(zhì)量。

（2）便于成果檢查。采用內(nèi)外業(yè)一體化成圖模式，在每天作業(yè)完成時，進行當(dāng)天成圖檢查，便于發(fā)現(xiàn)問題即時改正。

（3）節(jié)省內(nèi)業(yè)成圖時間。內(nèi)外業(yè)一體化成圖可以把成圖時間平均到外業(yè)測量時間中，相對節(jié)省精力。

5.2內(nèi)外業(yè)一體化成圖的局限性

（1）作業(yè)時間受限制。由于目前便攜式電腦待機時間最長為4小時左右，在內(nèi)外業(yè)一體化成圖中時間收到一定的限制，且便攜式電腦不能很好地適應(yīng)野外作業(yè)的環(huán)境條件(如防塵、防潮、電池容量、屏幕亮度等等)。

（2）由于現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜性,在測站上不可能完全了解所測碎部點的詳細情況,難以判斷測點之間的連線關(guān)系，有時需要與棱鏡員溝通才能決定，因此在一定程度上會影響效率和質(zhì)量。

（3）對測繪人員提出了更高的要求。全野外數(shù)字測繪要求測繪作業(yè)人員不但要有較為全面的測繪知識,還應(yīng)具有較為過硬的計算機應(yīng)用技術(shù),熟練使用現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集儀器,掌握野外數(shù)據(jù)采集方法,具有進行數(shù)據(jù)傳輸、處理和可視化的本領(lǐng),熟悉數(shù)字測繪產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢查、驗收過程。

6結(jié)論

利用全站儀作為數(shù)據(jù)采集設(shè)備的現(xiàn)狀在短期內(nèi)不會改變，全站儀在長時間內(nèi)還將一種主流數(shù)據(jù)采集設(shè)備。由于便攜式電腦的數(shù)據(jù)處理能力越來越強，將掌上電腦與全站儀結(jié)合起來將會很大的提高測量工作的工作效率。充分利用便攜式電腦強大的數(shù)據(jù)處理功能，可完成外業(yè)數(shù)據(jù)采集與內(nèi)業(yè)處理一體化的工作，很大的提高測量工作的工作效率。

7參考文獻

[1]楊德麟.大比例尺數(shù)字測圖的原理、方法與應(yīng)用.北京:測繪出版社.1982

[2]馬俊海,呂長廣. 全野外數(shù)字化測圖技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].測繪與空間地理信息,2006

[3] JB/T 18314—2001.《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》.

[4] GB50026—2007.《工程測量規(guī)范》.北京：中國計劃出版社,2008.

[5] 楊麗坤. 內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字化測圖的誤差來源及精度分析[J].北京測繪,2008

作者簡介：

姓名 丁飛 出生年月：1981年4月5日籍貫 河南滑縣

性別 男 學(xué)歷：本科專業(yè) 信息工程 職稱 助理工程師

現(xiàn)工作單位 ：安徽省地質(zhì)測繪技術(shù)院主要研究方向 地形測量與地籍調(diào)查

姓名 鄭曉陽 出生年月：1985年3月23日籍貫 安徽合肥

性別 男 學(xué)歷：本科專業(yè) 測繪工程

職稱 助理工程師

現(xiàn)工作單位 安徽省地質(zhì)測繪技術(shù)院主要研究方向 礦山測量及儲量核實