数字测量技术在交通工程中的可行性

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作者：梁一鸣梁杨兴单位：清远市金大地咨询服务有限公司广东省有色金属地质勘查局测绘队

1引言

数字化测图是近几年随着计算机、地面测量仪器、数字化测图软件的应用而迅速发展起来的新技术。广泛用于测绘生产、水利水电工程、轨道交通、城市规划、环境保护和军事工程等部门，极大的促进了测绘行业的自动化和信息化进程，本文就数据测图在轨道交通的应用进行阐述。

2工程概况

根据某轨道交通规划、设计、施工的需要，对该线路进行1:500带状地形图测，为轨道交通设计部门提交测量基础资料。某轨道交通线工程由天河区龙洞村起，经过龙洞、柯木塱、高塘石、黄陂、香山路、科学城东、大塱，到达终点萝岗站。按要求提供长20km、宽约300m范围的带状地形图。测区范围的坐标：X：31700～36800m，Y：48000～62250m。已有资料利用：GPS点有三个；水准点有：Ⅱ地4-1、Ⅱ地4-7等三个。以上已知点经实地查勘保存完好，点位埋设牢固，可作本测量范围控制起算点，1:2000航摄地形图，可用于控制点的设计、选点。

3数据测量内容

本文以轨道交通带状地形图为例，阐述数字化测图技术在地形测量中的应用。我们将整个工作分为三个阶段：即数据采集（控制测量、水准测量、地形特征点采集）；内业绘图处理（数据传输、图形绘制和编辑）；测量成果提交与检查验收。

3.1数据采集

3.1.1控制测量（图根控制测量）图根控制测量的目的是在高级地形控制测量的基础上再加密一些直接供测图使用的控制点，以满足用于测绘地物地貌的测站点的需要。由于采用全站仪，测站点到地物、地形点的距离即使在500m以内也能保证测量精度，故对图根点的密度要求已不很严格，视测区的地形情况而定。一般选择通视条件好的地方，图根点可稀疏些；地物密集、通视困难的地方，图根点可密些（相对白纸测图时的密度）。等级控制点尽量选在制高点。控制测量主要使用导线测量，观测结果（方向值、竖角、距离、仪器高、目标高、点号等）自动或手工输入电子手簿，采用清华三维公司平差软件进行平差计算，各项限差应在允许范围之内，如有不符合要求的情况，应进行补测或重测。

3.1.2水准测量（高程测量）水准测量是地形测图和航测外业获得图根点高程的重要方法，其地形图高程精度低于四等水准，而高于其它高程测量方法。仪器为S3型水准仪，沿原测设好的导线进行水准测量。采用中丝读数法，直读出距离及中丝读数，注意在每次读取中丝读数前，必须使符合水准器的气泡符合，读数要仔细，记簿者应该把观测者所报的读数复诵一遍以免差错，及时计算各项较差与限差对比。路线观测结束后，应对测段高差进行计算改正，然后计算闭合差和分配闭合差，求得各水准点的高程。

3.1.3碎部点采集全站仪由于具有自动记录功能，野外采集数据的速度较快。测量人员根据事先的分工，各司其职。绘测量草图人员首先熟悉测站周围的地形、地物分布情况并绘制测量草图。仪器观测员指挥跑镜员到事先选好的已知点上准备立镜定向；自己快速设置好仪器，量取仪器高，选择测量状态，输入测站点号和定向点号、进行定向，定好方向后通知持镜者开始跑点；输入立尺员通报的棱镜高，准确瞄准，测量待测点坐标并记录于全站仪内存。绘草图人员必须把所测点的点位、点号及测点的属性在草图上标示出来，以供图形编辑时用，草图的绘制要遵循清晰、易读、相对位置准确，比例一致的原则。在野外采集时，能测到的点要尽量测，实在测不到的点可利用皮尺或钢尺量距，利用电子手簿的间接量算功能，生成这些直接测不到的点的坐标。在一个测站上所有的碎部点测完后，还要找一个已知点重测，以检查施测过程中是否存在因误操作，仪器碰动或出故障等原因造成的错误。

3.2内业绘图处理数字测图系统的内业主要是计算机屏幕操作，一般采用人机交互图形编辑技术，我们使用南方测绘仪器公司CASS数字测图软件。

3.2.1数据传输、数据处理将外业采集数据按一定的格式传输入计算机内，并将数据格式转换成图形编辑系统要求的格式（生成内部码），即可展绘点号点位，然后根据测量草图对外业数据进行分幅处理、绘制平面图，再进行等高线处理，即自动建立数字地面模型（DTN）、自动生成等高线等。经过数据处理后，未经整饰的地形图即可显示在计算机屏幕上。

3.2.2图形绘制和编辑要完成图形的绘制与编辑工作，主要与有关的菜单、对话框及文件打交道。绘图人员根据测量的点以及勘丈的距离和绘制的草图对数据处理后所生成的图形数据文件进行编辑、整理。要想得到一幅规范的地形图，除要对数据处理后生成的“原始”图形进行修改、整理外，还需要加上汉字注记、高程注记，进行图幅和图廓整饰，并填充各种面状地物符号等，最后编辑好的即为我们所需要的地形图。

3.3上交成果以上工作完成后，按照设计要求，检查整理内外业资料，提交原始数据表、坐标成果表、高程计算表、1:500轨道交通带状地形图、测量总结等。

4质量保证措施

4.1内业检查文字资料的检查：仪器的检定资料收集齐全、有效；技术总结中对各项成果精度统计准确、全面；各项检查记录齐全，数据可靠，对成果的评价正确。控制点的检查：（1）控制网点设合理，施测精度良好；（2）观测、平差资料、点之记及成果表的整饰清晰。地形测量检查：地形图测量采用野外实地全站仪数据采集、E500记录外业采集数据、计算机绘图的全解析法作业方式。（1）地形图的图面清晰、规范、整饰精度良好；（2）地理名称注记正确；（3）地形要素测绘较齐全，表示方法基本正确；（4）图幅接边精度良好。地形图成图：成图图面地形、地物表示完整，图式符号表示正确，注记配置合理；数据准确可靠，所有地形图数据全部达到数字化成图要求。

5结束语

通过这次对测绘局地形测量的实践表明，数字化技术引入地形测量后，专业化和自动化程度增强，使得地形测量这项复杂的工作得到了简化，大大缩短了野外作业的时间，而将大量手工的作业转化为电子计算机控制下的自动操作，大部分作业内容安排到室内去完成，不仅减轻劳动强度，而且不会损失观测精度。观测成果资料及带状地形图经内外业检查，布设控制点均匀，测量精度满足图根点起算要求，点位选定合理，控制点的检测结果符合要求，满足地形测量作业要求；地形图图面线条清晰，地物表示清楚详细，综合取舍合理，图式运用恰当，地理名称注记清楚。科学在发展，技术在更新，在运用卫星定位系统等新技术建立图根点和采用全站型电子速测仪野外采点，以及微型计算机硬件和软件技术成图，促进了地形测绘的自动化，提高了效率。