地形测量论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇地形测量论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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2水下地形测量技术

传统的水下地形测量采用一般多以经纬仪、电磁波测距仪及标尺、标杆为主要工具，用断面法或极坐标法及交会法定位，用测深杆和测深锤来采集水深数据，这种方法存在作业效率低，误差大等诸多缺点，近来已经很少被采用。近年来随着卫星定位技术的发展，DGPS,GPSRTK及CORS系统配合多波束测深仪进行水下地形测量得到了广泛的应用。DGPS(差分全球定位系统)是以某已知点作为基准点，基准点的GPS接收机连续接收卫星信号，并与已知点的位置进行比较，确定当时误差的伪距修正值，将这些修正值通过无线电台接收，用户接收机接收修正值来实时校正GPS信号，它具有全天侯、实时连续、高精度等特点。目前GPSRTK及CORS系统定位已达到厘米级的定位精度，并且能够做到实时无验潮测量。以上几种定位技术进行水下地形测量与岸上基准点交会法、极坐标法等定位技术相比，具有极大的优势，特别是较大面积的水下地形测量，可以大大缩短工作周期，减轻劳动强度。

3变形监测技术

变形监测又称变形测量或变形观测，是对被监测对象或物体(简称变形体)进行测量，确定其空间位置及内部形态的变化特征。变形监测按其变形监测部位分为外部变形监测(外观)和内部变形监测(内观)两部分，涉及测量学范畴的工作主要为外部变形监测。外部变形监测按变形方向可分为水平位移监测和垂直位移监测。水利水电工程外部变形监测包括变形监测基准网测量、工作基点测量、变形体变形监测、监测资料分析等内容，常用水利水电工程外部变形监测方法主要有以下几种:(1)大地测量法；(2)基准线测量法；(3)液体静力水准测量法。

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中图分类号：P2文献标识码： A

在地形测量过程中，运用常规测量统计方式确是给工作人员造成了许多工作难度。主要有两个比较大的困难，一方面是怎样及时和准确地收集全野外地籍的大量数据，另一方面是怎样整合与编辑这些收集到数据并且加以分析。这两方面还是总结实践工作经验探索数字化测量流程中非常关键的两个步骤。

一、数字化测绘技术

数字化地籍测量主要指利用现代化技术把地形勘测转变成数字的方式。数字化地籍测量主要包含了充分运用扫描数字化仪等相关先进测量仪器完成全野外的测图，借助解析图仪完成遥感相片、航空摄影的测图等 [1]。在实际工作过程中，工作人员必须熟练操作者一系列仪器同时能够处理好特殊情况，熟练掌握怎样把采集的地籍数据输入计算机，利用成图软件完成数据的整理和分析，最终制成数字化地籍图。

（一）数字化测绘现状

自从上世纪后期我国就已经开始不断尝试研究大比例地籍图全野外的测量技术，大致发展过程中如下：

通常情况下运用全站仪完成全野外测量，把测量获取的数据利用电子薄记录过后传输到计算机中，再把标注测点的点号草图传输到计算机中，利用计算机实现人机交互，方便及时修正与补充，最终形成数字化测图相关图形文件，然后由绘图仪自动制作出地籍图。

利用全站仪完成全野外测量，后期工作获得的突破性进展主要有两个方面。一方面是替换了以往系统软件运用新型智能数据收集软件；另一方面是完成了计算机和电子手薄直接的接触。

二、全野外数字化地籍测量主要流程

为了可以更好地完成数字化测量任务，各个方面探讨测量详细流程是至关重要的工作。依据多年来从事于测绘工作的实践经验，流程中主要有以下几点。在现实运用时，全野外的数字化测量主要流程包含测绘前准备工作和测绘地点及测绘整体设计与测绘数据的标准化极短等，如图1所示。

图1数字化地籍测量流程图

（一）数字化测量的前期准备工作

在进行每一次的全野外测量前，必须做好测量的前期准备工作，其是测量工作可以正常进行的基础[2]。现代数字化测量获取的是数字地形图，运用计算机控制测绘仪器，并且结合静态的GPS配合导线法，和以往的方法相比较来讲，具有操作简单、测量及成图精度高特点。全野外的数字化测量前期准备工作主要以下几个工作内容。第一是明确项目类型，制定对应的技术设计书。第二是对野外地形进行检查和巡视工作，必须重点做好该环节的工作，地形检查严重影响着研究成果的质量与精度。第三是绘制地形图，同时对地形图进行分幅，把图框模板放置于安装盘的Blocks目录中，而且输入相关测绘单位和测量员及用图单位等相关信息。第四是选取适当的数字化测量软件，现阶段软件的种类有很多，比如清华山维和北京威远图及CASS系列等相关专用软件。第五是在相对较为复杂的地区地形测量过程中，要先编辑地形草图当作地形图的原型。第六是依照规范确定的对应测量精度标准。

（二）控制测量方式的运用

在该步骤中，地形控制点精度直接关系着地形测量的整个过程，是全程高质量测量的关键与基础[3]。本文主要介绍了以下几个地形控制测量的方式。首先是静态GPS控制测量，此测量方式拥有定位精度高和控制范围广及选址比较灵活与无需全天工作等诸多优点。其次是导线测量，此测量方式在城乡地形控制测量过程中表现突出，可以在整个测量中有效防止粗差的发生，尤其适合于城乡中地形测量隐蔽区域。最后是GPS-RTK控制流量，此方式的优点主要是可以提供三维坐标，让人产生深刻的立体印象。

（三）测绘数据搜集时期的地形测量

在进行此步骤时，必须处理好自定义编码收集和碎部点三维坐标，尤其要注重收集碎部点过程中的数学精度和采集数量及收集自定义编码过程中的自我识别精度，还要注意碎部点和碎部点之间的关系[4]。在现实应用时，尽可能保持在一个测站上，只要确保能通视而且满足相关需求，就可以及时收集，不可以过渡频繁地改动观测点。而在自定义编码收集过程中不要过分苛刻，在绘图过程中工作能源能够识别出就可以。

（四）测绘数据的标准化

测绘数据标准化是把收集到的数据进行充分的整合及分类，贯穿原始地形草图到成果图输出的全过程。原始地形草图作为室内编辑的重要基础图，首先要由绘图人员跑点绘制，然后由绘图人员把数据传输给编辑工作人员完成室内编辑。另外数字化地形测量必须把每天的测点数据玩车工及时传输与整合，方便绘图人员在有效的记录时间之内完成编辑处理。在地形图具体编辑阶段，必须运用测绘软件完成展点和连线机勾绘等相关高效操作。另外当分幅与图形轮廓修饰过后，经过检查确定没有疏漏之后，就能够打印输出成果图了。

结束语：

数字化地形测量是一项先进的地测技术，与计算机有效结合的程度与自动化程度及计算的测量精度是其他相关测量手段无法达到的。数字化地籍测量技术，必然成为未来我国大比例尺度地籍图测绘工作的发展方向，因此应该进一步推广与普及数字化地籍测量技术，强化宣传与研究力度。

参考文献：

[1]刘家臣，聂晓艳，张晓燕，田昌妮，张渝庆.基于遥感技术的大比例尺土地利用图制作[A].第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C].2012，（11）.

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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

中图分类号：P228.4文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

1引言

随着测量技术的发展、新的测量装备的使用，海道测量精度越来越高，从而对测量基准面精度的要求也越来越高。

NBCORS网络RTK技术出现以后， “GPS接收机+测深仪”技术得到进一步发展。确定测量船只的瞬时姿态并对测深值进行姿态改正是现代水下地形测量的工作。在宁波市某区域进行海洋1:10000水下地形测绘项目中，我们采用GPS-RTK无验潮和验潮两种方式的测量工作。本论文从实践上研究分析通过GPS-RTK无验潮和验潮测量得出的成果间的差异，并以工程实例的实测数据为例验证理论分析成果。

2GPS-RTK无验潮测量误差

NBCORS VRS技术是应用网络内所有GPS基准站的数据，生成整个网络区域内的动态模型，为整个网络覆盖范围内的用户提供差分数据，同时，对于网络覆盖外的一定区域，也能提供同样精度的差分改更信息。

NBCORS高程为大地高系统，通过区域似大地水准面精化转换为正常高。

2.1GPS-RTK测量数据分析：

图1

图2

图1由可以看出，大部分时间RTK的高程数据比较稳定，这是由于当时的海平面比较稳定，没有大的波浪，因此高程数据比较平稳。但是在图2中[1]时段高程数据发生了异常突变，可能是GPS-RTK信号不稳定的原因，就需要人为去干预处理，修改出正确数据。

GPS-RTK需解决换能器杆安装偏差及船体倾斜的影响，RTK自身误差影响，高程异常等综合因素，测深延迟效应。只有有效控制每一项影响精度的因素，最终的成果质量才能得到保障。

3测深数据处理

在测量项目中，我们做了如下误差该正，已减小误差。

声速改正：

船舶动态吃水改正：测深仪型号：HY1601

船舶静态吃水改正：

水深测量误差：时间测定误差，测深仪波束角。

水面高程传递误差：深度基准面的确定误差，验潮站水尺零点的测定误差。

船舶姿态变化引起测深误差

船舶横向摇摆带来的测深误差，船舶纵向摇摆带来的测深误差，船舶动吃水产生的测深误差。

4GPS-RTK无验潮与验潮精度数据分析

在此次水下地形测量过程中，我公司采用NBCORS直接记录测深点的三维坐标，高程转换采用NBCORS中心的坐标转换软件进行，因为数据量大，NBCORS中心只能对测点数据少于100个的文件进行转换，因此我公司选择了部分水域测量数据进行无验潮数据处理，数据处理时没有进行消浪处理，对测深数据进行了声速改正，其同名点比对结果如下：

GPS-RTK验潮与人工验潮测点比对表

单位：m

验潮与无验潮测点比对统计表

经检测13514点，其差值≤0.4m为13301点，占总比对点98.4％

从比较的结果来看，在本试验区采用NBCORS以无验潮方式进行水下地形测量是可行的，精度能够满足有关规范要求。

实际应用经验比较:

优点：

1、进行全天候作业，不受昼夜影响，提高作业效率，

2、有效的消除了动吃水以及波浪上下等因素影响，

3、避免了由于潮位观测带来的水位改正误差。可得到即时水位。

4、无需人工或自动验潮仪验潮，节约成本。

缺点：RTK高程测量的综合误差。测深

仪器自身精度及换能器安装导致的误差。无法进行深度基准面的推算。作业受距离和区域的限制。

5总结

利用无验潮技术进行水深测量，使得水深测量这项工程变得简单、方便、快捷、轻松、高效，极大的提高了生产效率，是一种先进的测量技术，值得在海岛礁测量技术中大陆推广应用。

参考文献：

[1]《海道测量规范》GB 12327-98；

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Abstract: With the rapid development of modern information network, the application of computer technology in the measurement field is the rapid development of the traditional topographic survey often use outdated tools, and spend a lot of manpower and resources, so that the topographic mapping has defects. With the rapid development of automation technology of modern mapping technology, topographic mapping has been out of the traditional model, become more efficient and accurate, for a variety of planning and construction provides unparalleled. In this paper, provide a simple analysis of topographic survey with modern mapping technology automation technology.Key words: automation; mapping; map; computer

中图分类号：U412.24+1文献标识码：A 文章编号：

一、测绘概述

地形测量是通过一定方式对需要的地方进行地貌形状进行测绘，从而为相关的规划建设提供重要的参考资料。

测绘学研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形状和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地理分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术学科。又称测量学。它包括测量和制图两项主要内容。测绘学在经济建设和国防建设中有广泛的应用。在城乡建设规划、国土资 源利用、环境保护等工作中，必须进行土地测量和测绘各种地图，供规划和管理使用。在地质勘探、矿产开发、水利、交通等建设中，必须进行控制测量、矿山测量、路线测量和绘制地形图，供地质普查和各种建筑物设计施工用。在军事上需要军用地图，供行军、作战用，还要有精确的地心坐标和地球重力场数据，以确保远程武器精确命中目标。

二、现代测绘技术自动化技术对地形测量的促进作用首先、让地形测绘变得更加简单。传统的地形测量，是通过动用大量的测量工作人员和原始的测量工具到实际需要测量的地方进行测量。由于这种地形测量的方式需要的动用的大量的人力和物力，在测量之后还要进行人工绘制相应的图形，所以传统的地形测量工作是相当繁琐的。随着现代测绘技术自动化技术的快速发展，很多先进的地形测量工具已经被广泛的用于地形测量中。这些现代化的测绘技术通过先进的测绘仪器，不仅可以让工作人员不用深入到实地进行测绘，而是通过各种仪器进行测绘，如遥感系统的运用，测绘人员可以在办公室通过操控计算机从而完成测绘工作，与此同时，现代测绘技术也可以通过相关技术对所测绘地形自动生成图形，从而节省了测绘人员的作图这一环节。

其次、让地形测绘变得更加精确。地形测绘是通过对相关的地形进行测量，并绘制相关的图形，从而为国家保留相关的地理资料，通过整理，从而运用到国家中的各个行业，其中包括地域规划，战略设定、运用于地理教学等，因而地形测绘要求具有一定程度的精确度，才能满足这上述的要求。传统的地形测绘工作精确度是相当差的，它通过原始的测绘工具进行两，通过手工对地形进行绘制，这样的地形测绘很难符合相关的精确毒的要求。现代测绘技术自动化技术在现代地形测绘的广泛运用解决了这一问题，它通过精密的测量仪器和智能化的绘图手段，从而更加准确的对需要测绘的地形进行测量并自动绘制相应的地形图，例如现代地理教材中的很多图片都是通过卫星拍摄的方式获得的，让学生对地形有了更加直观的了解。另外，智能化的绘图能够减少人力的浪费，并且精确性较高，可以防止人为的疏忽，

最后、让地形测绘变得更加安全。传统的地形测绘工作中，由于工作要求的需要，测绘工作人员将会到各种地形进行测绘工作，而这些测绘的地点并不是都是安全的，例如在山地等地形进行测绘过程中，由于山地的地形叫陡峭，测绘人员需要进行一些具有很大危险性的工作；而在湿地等地方进行测绘工作时 ，由于这类地方的环境影响，很多具有攻击性的动物也会给工作人员的安全带来一定的威胁，因此，传统测绘工作的安全性是人们很难防范的。现代化测绘技术自动化技术在地形测绘中的运用解决了这一个难题，既减少了测绘工作人员的工作强度，又增加了工作人员的安全系数。通过先进的测绘仪器，测绘工作人员已不再需要深入到危险的实地进行测绘，他们的任务变成了通过操作现代化仪器进行远程测绘或通过卫星进行相关的工作，提高了工作效率的同时，工作人员的安全也得到了很好的保障。

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1概述

在地形测量中，当用图根网、图根锁或经纬仪导线测量的方法布设的图根控制点，尚不能满足大比例尺测图需要时，可以采用交会法作进一步的加密。根据观测量的不同，交会法分为角度交会和距离交会，它在一定程度上提高了测量的效率；同样，在工程测量中，采用交会法放样点位是一种经常使用的方法[1,2]。免费论文参考网。

2前方交会的主要误差来源

通过对交会测量过程的分析，可以得到采用前方交会法放样点位时，放样点位的主要误差来源包括以下几个方面[3,4]：

2.1 仪器对中误差的影响

在使用经纬仪或全站仪进行放样点位时，首先要在已知点上安置仪器，仪器在测站点上对中误差势必影响放样点位的精度。

2.2 放样点的标定误差影响

根据放样数据在实地标定放样点位时，也会受到标定点位误差的影响。

2.3 测设交会角（边）的误差影响

在已知点上观测待放样点计算角度或测量距离时，仪器测角误差（测距仪的测距误差）就会使交会角（边）产生误差，从而影响放样点位的精度[5]。免费论文参考网。

长期以来，通过对以上几个主要误差来源的分析比较，得出它们对放样点位精度的影响：在一般情况下，仪器对中误差，它对放样点位的影响小于其本身；放样点的标定误差一般约为；因此，前方交会放样的点位精度主要取决于测角（或测距）误差。

3前方交会放样点位的精度分析

用前方交会测定点位的误差，可以根据前方交会的点位中误差公式来求出。如果要评定放样点位在某一方向上的误差，可以采用计算误差椭圆参数并绘制点位误差椭圆的方法来衡量。

3.1 放样点位中误差公式的推导[4]

 

如图1所示，采用测角交会时，在已知点A、B上观测角，测量距离，求P点的坐标。下面根据放样元素与点位之间的关系，以P点的纵横坐标为未知数，利用间接平差法来推求两方向前方交会测定点位的中误差，这里按角度列出两个误差方程式

图1 交会法放样点位示意图

（1）

式中为交会方向的方向系数，其数值按下式计算

（2）

式中为交会方向的方位角；为相应交会边长。

由误差方程式组成法方程式，求得其系数为

（3）

（4）

（5）

未知数的权倒数为

（6）

式中

（7）

这样就可以得到P点的纵、横坐标中误差为

（8）

式中为角度观测的中误差。则P点点位中误差公式为

（9）

将（3）、（4）、（7）式代入（9）式，考虑到，可得

（10）

由于，则（10）式可写为

（11）

式（11）即为交会点的点位中误差公式。

3.2 放样点位的精度分析

根据上面交会点的点位中误差的推导过程和所得的中误差公式，可以清楚地看出：

（1）点位中误差的大小不仅与测角中误差的大小有关，还与交会边的长度有关，即增大，中误差也变大，所以，在使用交会法放样点位时，不宜选择过长的交会边。

（2）从式（11）可以看出，当时，不论角的值如何变化，交会点的点位中误差不变，其值为。

（3）对式（11）中的作极值分析可以得到：当时，对称交会将使交会点的点位中误差最小；当时，对称交会则使点位中误差最大。免费论文参考网。也就是说，当交会角为钝角时，应尽量使角相等；当交会角为锐角时，则不必要求角对称。

4总结

通过对交会点点位中误差公式的推导和分析，得出了放样点位的精度不仅受测角中误差的影响，还与交会边长的长短有关；另外，交会角的大小也会影响交会点的点位中误差的大小。所以，在使用交会法放样点位时，不要选择较长的交会边，并选择合适大小的交会角。

参考文献：

[1]王德修，矿区地形测量，煤炭工业出版社，1993年8月；

[2]高井祥，测量学，中国矿业大学出版社，2002年1月；

[3]黄维斌，建筑工程测量，煤炭工业出版社，2004年6月；

[4]葛永慧，测量平差，中国矿业大学出版社，2004年10月；

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2 根据高技能人才培养的需要构建实践教学体系，注重职业能力的培养

工程测量技术专业实践教学进程安排表如表1。

3 测绘综合实训均在仿真的实训基地完成

综合实训在总体设计上要提供相应的任务书与指导书，布置综合实训任务，对于一项模拟测绘生产实训任务，在实施之前必须先进行技术设计，相关技术设计规定参照行业现行规范标准执行。为了更好完成综合实训任务，需要有一个仿真的实训基地作保障，在完善与建设实习基地方面，我们主要采取建立固定的校内教学实习基地与校外生产实习基地相结合的方法。现已建立多个测绘实训基地，有地形条件良好、交通便利的沈北新区帽山地形测量实训基地、虎石台控制测量实训基地、虎石台工程测量实训基地等校外实训基地，为测绘专业地形测量、控制测量、工程测量、GPS等课程服务。

4 毕业顶岗实习时间不少于半年，健全实习指导大纲、考核标准等

近几年我们推行毕业岗位实训和就业安置相结合的方法。以往的毕业论文或设计已被毕业岗前实训报告和就业安置相结合的“二合一”方式取代。毕业设计环节大都放到施工企业中去进行，同时进行上岗前的训练，企业通过这一环节，了解毕业生并作为企业接收的考察过程。在让同学们下到施工单位前，我们规定了岗前实训报告的格式及要求，每天要填写测量日志，还有施工单位的实训评价等相关资料，近几年我们一直通过这种方式完成毕业生上岗前的职业能力训练，使学生毕业后与施工单位达到无缝对接。

毕业答辩前两周指导教师开始审阅实训报告，提出修改意见，答辩环节教师严格把关，提出与其实训报告有关的内容，所提问题的应用性和针对性均较强，答辩时有严格的评分标准，能够全面考核本人的理论水平和应用所学专业知识解决施工现场测量问题的能力，这种方式是本校工程测量专业在2005年开始改革的。经过两年的试运行，取得了一定教学效果和值得总结的经验，对高职高专院校如何搞好毕业环节教学是一项有益的探索。

围绕本专业职业能力的培养，该专业学生在校期间有三次大型仿真测量实训项目，分别是地形测量、控制测量和工程测量实训，每次实训结束后都有严格的实际操作考核。

5 能够有效利用教学仪器设备创造性地开展内容先进的实训项目

由于测绘仪器的发展，传统的三角控制测量已被GPS和全站仪导线所取代，根据现场测量新技术的应用，将经典的控制测量实训变为GPS观测与数据处理、全站仪5秒导线及三角高程测量、J2经纬仪实训、精密水准测量四大块，改造后的实训方案更接近实际现场情况。同时教师在授课中也注意与施工现场的密切结合，如在工程测量课程讲授中注重了全站仪坐标测量与坐标放样、GPSRTK数据采集和数据放样的强化训练，并在课程中进行了人人过关的严格考核。为了达到实习、实训仿真，我们在虎石台地区和帽山分别建立了控制测量和地形测量永久实训基地，共埋设23个首级控制点。可满足两个班级的地形测量、控制测量实训需要。同时与省测绘院和其它路、桥、隧道施工单位合作每年由他们提供基地来满足工程测量岗前实训的需要（如省路桥总公司、沈阳市政、沈阳高等级公路工程公司、铁道部十三局、十九局等）。经过几年的运行，教师、学生、用人单位均比较满意。

6 积极探索并实践多样化的考核方式

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0 引言

在以航海为主要应用目的海道测量中，最基本的工作是进行水深测量。水深测量是水上定位与测深作业相结合的测量作业。水深测量常采用水面船只进行，测量船沿计划测线航行某一间隔距离采集定位与水深数据，经一系列的数据修正处理后，得到准确的水深。

以往的水深测量多采用交会定位，测量工作受气象因素影响较大，精度难以保证，测量工作难度大，外业测量人员也很艰苦，且成图时间长。实时动态测量（RTK）技术已在陆地测量中应用成熟，逐渐向海洋测量发展。

1 GPS-RTK测量技术基本原理

GPS（全球定位系统）是近年来普遍采用的水深测量定位法，它是继NNSS（子午卫星导航系统）之后美国推出的第二代卫星定位系统，已经广泛应用于航空及地面各种测量工作中。GPS 测量系统在水深测量定位方面通常采用两种定位方式:实时差分定位（DGPS）方法与实时动态（RTK）定位技术。

RTK（Real Time Kinematic）是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。RTK测量技术被广泛应用于城市、矿山等区域性的控制测量、工程测量、地籍测绘、工程放样、航道测量、航空摄影测量以及运动目标的精密导航等。图1是RTK技术测量水深的原理图。

图1 GPS-RTK水深测量原理

图中，相对于某项目的高程基准面，流动站的天线高为H2，换能器的瞬间高程为H3，水底点0的高程为H0，H为测深仪测出的水深值（-H0表示大小和H0一样，但方向相反）。假设换能器长度为L，可以得出:

􀀁 􀀁式中测点的平面位置HO由RTK实时测出，则 则为水深。

2 基于GPS-RTK技术的水深测量系统结构

基于RTK 的水深测量系统由基准站和移动站构成。基准站主要由GPS接收机和数据发射电台组成。移动站架设在测量船上，GPS接收机与测深仪通过安装有专业的水下数字化测量成图软件的计算机连接起来，可同时定位测深。系统的整体结构如图2所示。

图2 RTK水深测量系统结构

装载流动站的测量船在水下数字化测量成图软件的实时监控下，可对江河、湖泊、浅海进行全天候的水下地形测量。操作人员可通过计算机对测量成果进行现场处理，并由外接绘图仪打印输出，从而真正实现测量内外业一体化。

3 基于GPS-RTK技术的水深测量作业步骤

测量作业分三步来进行，即测前的准备、外业的数据采集测量作业和数据的后处理形成成果输出。

3.1 测前的准备

（1）求转换参数。为了保证RTK的定位和高程测量精度，测区周围至少要有3个已知高等级的测量点， 且这些点连结的几何图形能够把测区包围在里面。通过点校正，求转换示意图。图3是选择A、B、C、D、E 五个校正点的情况。

图3 点校正平面示意图

① 将GPS 基准站架设在已知点A 上，设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、发射间隔及最大卫星使用数，关闭转换参数和七参数，输入基准站WGS-84坐标后设置为基准站。② 将GPS移动站架设在已知点B 上，设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、接收间隔，关闭转换参数和七参数后，求得该点的固定解（WGS-84 坐标）。③ 通过A、B 两点的84 坐标及当地坐标，求得转换参数。

（2）建立任务，设置好坐标系、投影、一级变换及图定义。

（3）作计划线。如果已经有了测量断面就要重新布设，但可以根据需要进行加密。

3.2 外业的数据采集

（1）架设基准站在求转换参数时架设的基准点上，且坐标不变。

（2）将GPS 接收机、数字化测深仪和便携机等连接好后，打开电源。设置好记录设置、定位仪和测深仪接口、接收数据格式、测深仪配置、天线偏差改正及延迟校正后，就可以进行测量工作了。

3.3 数据的后处理

数据后处理通常指利用后处理软件将所测数据进行后期处理，其中包括测深仪改正、动态吃水改正参数、定位及水深数据误差参数改正、采集水深取样、综合改正输出、图型的整饰等，将其转换成为现行成图软件所认可的数据，并在上面绘制出地形图及其统计分析报告等，所有测量成果可以通过打印机或绘图机输出。

4 基于GPS-RTK技术的水深测量的注意问题

基于RTK 的水下地形测量系统的主要误差影响因素有: 电离层折射误差、对流层折射误差、多路径效应误差、星历误差、接收机钟误差、天线相位中心位置偏差等。为了提高测绘成果的精度，在作业过程中应注意以下事项:

4.1 船体摇摆姿态的修正

船体在水面行驶的过程中，船体姿态是随时变化的。船的姿态可用电磁式姿态仪进行修正，修正包括位置的修正和高程的修正。姿态仪可输出船的航向、横摆、纵摆等参数，通过专用的测量软件接入进行修正。

4.2 采样速率和延迟造成的误差

GPS定位输出的更新率将直接影响到瞬时采集的精度和密度，现在大多数RTK方式下GPS 输出率都可以高达20Hz，而测深仪的输出速度各种品牌差别很大， 数据输出的延迟也各不相同。因此，定位数据的定位时刻和水深数据的测量时刻的时间差造成定位延迟。

4.3 RTK 高程可靠性的问题

RTK 高程用于测量水深，其可信度问题是倍受关注的问题。在作业之前可以把使用RTK测量的水位与人工观测的水位进行比较，判断其可靠性，实践证明RTK 高程是可靠的。

4.4 选择合适的基准站站址。

基准站站址应远离障碍物和干扰源，以免数据链失锁。视场周围15以上不应有障碍物，以防止GPS信号被遮挡或被障碍物吸收，并使接收机观测到尽可能多的卫星。点位附近不应有高压线、无线电发射源，以避免电磁场对GPS信号的干扰。站址应高于周围地物，以提高作业半径。

5 总结

相对于传统的测量手段, 基于RTK 的水深测量系统定位精度高，基准站与移动站之间无需通视，操作简便, 自动化程度高, 劳动强度小，可全天候作业, 效益高，具有广阔的前景。目前, 利用RTK 技术进行无验潮水深测量理论上已经成熟, 但这种方法在实际生产中广泛应用, 还需要进一步验证和总结, 从而形成规范的、得到管理机构认可的作业程序和统一标准。

参考文献

[1] 王风雷,卢清平.GPS-RTK技术在水深测量中的应用[J].山西建筑，2008，34（12）:355-356.

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中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号： 

一、GPS定位基本原理 

GPS定位是根据测量中的距离交会定点原理实现的。GPS定位方式有绝对定位（单点定位）与相对定位两种。绝对定位的结果为在GPS定位基准下的三维坐标，通常以纬度、经度与海拔高的形式提供。相对定位的结果为两个测点之间的基线向量（在地心地图坐标WSG-84x、y、z椭球的平距、方位角和大地高差的形式）。就空间几何定位而言，在某一时刻能同时测定出站点到三颗卫星的距离，加之此时刻卫星的位置是已知的，便可用空间距离交会的原理解算出站点的点位坐标来。相对定位的基本思想是采用至少两台GPS接收机分别安置于两个不同的测站上，同步观测4颗以上的卫星，采用求差法，消除卫星钟与接收机钟的钟差，减弱信号传播误差的影响，解算出站点之间的基线向量。相对定位精度可以达到几个ppm以上。随着GPS的不断完善发展，目前GPS测量已能取代传统的三角控制测量、导线测量以及摄影控制测量，还广泛应用于碎部测量、地形测量及工程测量。由于电力测量的行业特殊性，GPS测量的应用前景广阔。 

二、GPS在大面积航测测图控制中的应用 

GPS应用于大面积航测成图控制中有以下几个特点: 

（一）使用GPS测量技术建立较大面积测量控制网是一种很好的方式。能节省大量造标费用，节省人力，提高工效，经济效益明显，并大大减轻了野外作业的劳动强度。 

（二）GPS控制网平面精度好，点位精度较均匀。 

（三）使用GPS技术加密控制点方法简便，不受控制形式限制。不必考虑布设成三角网，导线网或其它典型图形，只需考虑有足够的多条观测及必要的检核条件即可得到满意的成果。 

三、GPS在架空输电线路中的应用 

无论工测还是航测，在输电线路工程的测量中，应用GPS都能提高工效、减轻测量人员的劳动强度，发挥效益。GPS应用于工测的选线，为避开障碍物，优化路径提供了便利条件。同时也给长期困扰不前的航测选线带来了前景。较常规的作业方法，用GPS作像控点，既经济又省时方便，而且缩短了工期3倍以上。由于用GPS选定转角点或者实施三维坐标放样，又使航测真正达到了优化路径、节约投资的目的。少砍伐树木，少拆迁，也是明显的效益。在线路测量中，采用GPS配合航测将是电力行业的发展方向。下面谈谈GPS的应用。 

（一）选择路径方案 

根据送电线路初设审批方案进行终勘定线，由于踏勘、初勘粗糙，并未将路径贯通;使用的1：50000地形图测绘年代早，已不能正确反映现在的实际情况;农村村庄发展快，变化大，很难按照批准方案实地落实路径等。现在解决这个问题的办法是增强拆迁和砍伐树木或增加转角使路径通过。这样做不仅增加了工作难度，而且增加了建设投资。 

GPS优化选线就是利用GPS测量进度快、效率高、质量好以及测量导线长短不受限制、测点间无需通视的特点，测量转角点与转角点间影响路径通过的地形，地物和建筑、构筑物的坐标，根据这些坐标选定合理路径。 

（二）坐标联系测量 

为了取得送电线路转角点坐标，需进行坐标联系测量。如以下两种方法: 

1、控制点法 

由于送电线路终勘定位尚未进行或正在进行，在实地仅有部分转角桩或无转角桩时采用控制点法进行坐标联系测量。根据国家三角点利用GPS在送电线路上两端和中间测量二个以上控制点。终勘定位时可与之联测，联测后根据送电线路转角角度和距离计算出各转角点的坐标。 

2、沿转角点测量法 

送电线路终勘定位后转角点桩位均在实地定位，坐标联系测量沿送电线路转角点进行，计算出转角点平面坐标。  （三）干扰范围内通讯线的测量 

GPS进行干扰范围内通讯线测量与坐标联系测量基本相同，不同的是坐标联系测量依据点是国家等级三角点，干扰范围内通讯线测量依据点是送电线路转角点。以这些转角点为依据点采用闭合导线形式或支点形式进行干扰范围内通讯线测量，测出通讯线转角杆坐标，提供数据或相对位置图以便于进行抗干扰设计计算。 

（四）在高山地区进行电力线路终堪时，特别是在高山地区进行交叉跨越测量，在通视特别困难时，GPS就发挥较大优势。如：在交叉跨越不能看见地面点，或者只能看见跨越线的延长线时，GPS配合全站仪进行交叉跨越测量的效率就比传统的测量简单的多。 

（五)线路航测控制测量 

送电线路航测主要有“先定后测”和“先测后定”两种方法。采用“先定后测”精度高，质量好，但作业强度量大，费用高，现已较少应用，采用“先测后定”工作量小，费用低，但精度也较低。应用GPS进行线路航测作业控制测量同时测定线路转角点坐标，吸取两种方法的优点，为线路应用航测创造了有利条件。 

1、外业控制测量 

由于GPS测量不受距离长短的影响，也不受通讯条件的限制，这些控制点可以尽量布设在地形平坦，交通方便之处，有利于测量工作开展。测量时劳动强度小、费用低，而成果精度高、质量好。 

2、线路转角点测量 

GPS进行航外控制测量时应同时进行转角点测量，转角点可以在像片上确定后在实地判别订立，也可在实地订立后转刺到像片上。测量转角点时应同时在距转角点约100m外另设立一个控制点，作为定位时转角点的后视方向。 

四、GPS在其它测量中的应用 

GPS应用在微波通讯测量中，可将几十公里的联测导线一次性地由国家三角点引测到微波站上，不仅缩短了工期，提高了功效，而且精度高、质量好。还可根据需要进行微波站与站之间联测，为设计提供准确的数据。 

GPS在放钻孔与实测水井点等测量中，利用GPS不需要两点相互通视和不受距离长短限制的优点，在没有控制点的条件下，也能高效、优质地完成任务。 

五、GPS在电力工程中应用的发展前景 

GPS技术至今仍在不断地发展。实时差分、无初始化动态(AROF)及实时动态(RTK)技术相继问世，使三维坐标放样取得实质性进展。 

在测量中，航测配合GPS外控技术已经成熟，可以推广应用。工测可以打破传统的先整体后局部，控制网一级级加密的作业方法。GPS和计算机联结在野外实时采集数据，实时成图是测量技术发展的又一前景。 

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[中图分类号] P217 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-257-2

1RTK 原理

GPS 实时动态测量（Real-Time Kinematic）简称RTK，具体作业方法是在已知点上设置一台GPS接收机作为基准站，并将一些必要的数据如基准站的坐标、高程、坐标转换参数等输入GPS控制手簿，一至多台GPS接收机设置为流动站。基准站和流动站同时接受卫星信号，基准站将接收到的卫星信号通过基准站电台发送到流动站，流动站接收到的卫星信号与基准站发来的信号传输到控制手簿进行实时差分及平差处理，实时得到本站的坐标和高程及其实测精度，并随时将实测精度和预设精度指标进行比较，一旦实测精度达到预设精度指标，手簿将提示测量人员是否接受该成果，接受后手簿将测得的坐标、高程及精度同时记录进手簿。

2RTK 满足大比例尺地形图测绘精度要求的分析

精度是检验测绘成果是否合格的重要指标，经实践检验，利用RTK 测绘技术所得测绘成果的点位中误差和高程中误差分布均匀、不存在误差累积，精度均能满足《城市测量规范》大比例尺地形图测绘二级导线点、图根点、地物点的精度要求。

连江县塘坂水库引水工程测量项目测区位于连江县潘渡乡境内鳌江北侧，线路起点为塘坂水库，横跨坡西村、东岸村、仁山村、贵安村、潘渡乡、终点至观音阁水厂。线路由西向东，呈横条带状分布。大部分线路地处鳌江流域边界，植被发育。特别是塘坂至风南地段，地形高差起伏变化较大，通视条件极差，利用传统的测量方法施测具有很大难度。通过利用RTK 测绘技术，较好地完成了此测量项目。

2.1RTK 平面测量

在塘坂水库引水工程1：500 地形测量中，沿工程线路由塘坂水库向观音阁水厂布设24个四等GPS控制点，而后采用RTK 技术来代替常规二级导线测量。基准站设置在较为空旷地带，符合基准站的架设条件，与已知点的距离在2～3km之间。联测四个C、D级GPS点和三个三、四等水准点，解算出两坐标系之间的转换参数，水平残差最大为±3.1cm，垂直残差最大为±0.7cm。为了提高待测点的观测精度，将天线设置在对点器上，观测时间大于20秒，采用不同的时间段进行两次观测取平均值：机内精度指标预设为点位中误差±1.5cm，高程中误差±2.0cm；观测中，取平面和高程中误差均小于±1.0cm时进行记录。

观测后RTK点两次观测值坐标进行比较得出RTK点两次观测值坐标较差最大值为±2.8cm，最小值为0cm。考虑到两次观测采用了同一基准站，观测条件基本相同，可以将其视为同精度双观测值的情况，进而求得观测值中误差和平均值中误差。

mg=（[dd]/2n）^0.5±0.9cm

观测值中误差为：

mp=±0.9（2）^0.5=±0.6cm

平均值中误差为：

在测量二级导线精度RTK点的同时，我们采用相同方法测量了测区附近的一级导线点和二级GPS已知点，一方面作为已知点进行检核，另一方面可以间接说明RTK 的测量精度（见下表）。

表中坐标较差值最大为±3.1cm，最小为±0.6cm。坐标较差值的中误差为±1.7cm，这说明RTK 技术能满足《城市测量规范》中最弱点的点位中误差（相对于起算点）不大于±5cm的要求。

2.2RTK 高程测量

塘坂水库引水工程1：500地形测量项目中，我们采用常规手段对RTK 控制点进行了四等水准测量。平差后，每公里高差中误差为±4.2mm，最弱点高程中误差为±6.5mm。在进行RTK 平面控制测量的同时， 我们也利用RTK 技术进行了高程测量。观测值中误差为±1.4cm，平均值中误差为±1.0cm。

如果四等水准网高程中误差取±2.0cm，RTK 高程测量的中误差采用其预设精度±2.0cm，则利用误差传播定律可以得到高程较差理论中误差为±2.8cm，高程较差允许误差为±5.6cm。可见求得的高程较差中误差小于高程较差理论中误差。

3RTK 误差源的分析及减小误差的措施

RTK 的测量精度包括两个部分，其一是GPS的测量误差，其二是坐标转换带来的误差。对于坐标转换来说，又可能有两个误差源：一是投影带来的误差，二是已知点误差的传递。以下是对于各项误差的分析以及减小这些误差的几点工作体会：

3.1信号干扰引起GPS测量误差

此项误差源可尽量避免，对于基准站而言，要避开在测站周围100-500米范围的UHF、VHF、TV和BP机发射台，避开高压线以及用于航空导航的雷达装置等强电磁波辐射源。

3.2太阳黑子的磁暴引起GPS测量误差

此项误差源也可避免，在进行RTK测量前，要登录相关网站查看太阳的活动信息，避开太阳黑子爆发活动期。在太阳活动平静期，其影响小于5ppm，当太阳黑子爆发时，其影响可达50ppm。实践证明，在太阳黑子爆发期，不但RTK测量无法进行，即使静态GPS测量也会受到严重影响。

3.3基准站和流动站之间距离引起GPS测量误差

RTK定位测量中，流动站随着与基准站距离的增大，初始化的时间将会延长，精度将会降低，所以流动站与基准站之间的距离不能太大，一般不超过10km范围。

3.4坐标转换引起测量成果系统误差

空间相对位置关系不是我们要的最终值，要进一步把空间相对位置关系纳入我们所需要的坐标，就要通过坐标转换把GPS的观测成果投影成平面坐标，再用已知控制点计算二维相似变换的四参数，高程则采用平面拟合或二次曲面拟合模型，利用已知水准点计算出该测区的待测点的高程异常，从而求出他们的高程，在这个过程中会产生误差，该项误差主要取决于已知点的精度和已知点的分布情况。因此，在求解转换参数时，要求控制点的个数在3个以上，而且点精度要均等，并要均匀分布于测区周围；此外，通过实际作业发现，利用远距离作业区的控制点求解的转换参数，误差较大，所以在求解转换参数时，最好使用作业区附近的控制点来求解转换参数。

4RTK 作业前的检验

RTK 测量的误差源清楚了，但其稳定性取决于数据链传输质量和流动站的观测环境，虽然RTK技术使用了较好的数据处理方法，但毕竟RTK 使利用非常有限的数据量，而且实时处理难以消除由于卫星信号暂时遮掩、无线电传输误差造成的误差。对于每日施工前、设置新的基准站和接收机或者控制器内的数据和参数更新后都要进行复测检核。这点很重要，通过检验，一方面可以发现在基准站和流动站设置中的问题，另一方面可以检验RTK作业的精度情况是否可以满足待定点位的精度要求。RTK作业前的检验可采用测区内高等级控制点，即在设置好基准站和流动站后，求解完转换参数，测定点的坐标前，将流动站放置到已有的未参与参数转换的控制点上进行比较，然后将测定坐标与已有的成果进行比较。此外，为了提高待定点的可靠性，在检验时，尽量使检验点在该基准站作业范围的边缘（一般在5km左右）。在控制点成果较少的情况下，也可以使用前一测定的成果与本次测量成果进行比较，以达到检验目的。

5结束语

总之，随着GPS测量技术及电子计算机的普及，地形图的测绘技术正在逐步地走向多元化和高科技化。近年来，随着GPS动静态一体机的出现，利用RTK技术测绘大比例尺数字地形图能大大减轻工作量、提高工作效率。

参考文献

[1]薛志宏.数字水准仪的原理、检定及应用研究.[学位论文].2002.

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数字化测图不同于传统的模拟法测图，在测量实践中应正确认识与掌握数字化测图的特点。论文格式，城市建设。根据数字化测图的特点和多年在野外工作的经验，和同志们交流一下想法，仅供参考。

在控制测量中，使用GPS测量时，除必要的测量起算数据外，尽可能要自已知检测点，检测合格后，再把检测点加入控制网作为已知点进行平差计算，这样要以有效检测测量精度，防止测量错误。使用全站仪进行碎部点数据采集时，应严格注意输入测站点与后视点。如果测站点与后视点错号（点号与位置均认识错误），实践证明无法检测出来，造成内业处理上的不便。数字化测图内业图形编辑主要依靠外业记录，外业测量时，记录员应详细记清测点点号、点的属性、连线关系，必要时绘制草图。否则，内业处理时，容易造成错乱。数字化测图等高线的勾绘完全取决于野外的测点，因此在地貌测绘时，立尺员应合理选择地貌特征点，并认真了解观察地形，复杂地区应简单绘制地形草图，以便使勾绘的等高线更加符合测区情况。由于数字化测绘相对于传统平板测图具有精度高、作业效率高、劳动强度小等显著经济技术优势,加之近年来数字化测绘设备价格的持续下降,规划、设计等用图单位普遍采用计算机设计而要求提供数字化测绘成果等因素,测量单位普遍采用野外数字化测绘完成大比例尺地形测量工作。数字化测图已基本淘汰传统的平板仪测图技术,成为占主导地位的技术方法。而是数字化时代对测绘成果应用方法变革的必然结果。它引起了一些更深层次的问题,目前对其重要意义尚认识不足,现行的技术规范、测绘产品价格体系均有与之不适应的地方,并就此提出自己的看法：

数字化测绘对作业人员的操作技能要求降低,业务培训应有新的侧重 ，数字化测图是采用全站仪直接测取碎部点坐标和高程,计算机编辑成图的技术方法。论文格式，城市建设。数字化测图按作业方法可分为编码和无码两种,编码方法在测点时必须按碎部点的类型及相互间联系输入特征编码以便事后编辑成图。操作仪器的作业员不仅要熟记编码,还要时刻观察地形才能正确输入,因此,这种方法对操作人员的技术、经验均有较高要求。就处理碎部点间关系而言,实际上与平板仪测图无异。无码方法则不需输入任何编码,而是代之以棱镜处作业员绘制草图记录所测点之位置、点号及与其它点的联系。测站照准目标测取数据后,只需向棱镜处作业员报告碎部点点号而已,测站与棱镜间联络较少,测图工作实际上主要在棱镜处进行。由于测点时不需观察地形,因而测量速度很快,一台仪器可观测二至三个棱镜,相当于两三个平板测图组,外业测图效率很高。作业时,绘制草图的作业员在棱镜处现场绘制,简单而不易出错,只需熟悉地形、地物表示方法即可胜任;而观测员操作全站仪测点精度很高,数据传输又是自动进行,避免了人为的错误和读数误差;内业编辑则是计算机展点,对照草图应用绘图软件的各种编辑工具成图,等高线自动完成,轻松快捷。从理论上讲,数字图中碎部点精度与作业员操作技能关系不大,正常情况下已达到图根点的水平,测量误差可忽略不计。论文格式，城市建设。所以在数字化测绘条件下,对作业人员的操作技能要求大大降低,进一步提高成图质量只能靠提升作业人员的理论水平,即由"测得准"转到"如何测,如何表示"上来。为适应这种新的形势,今后测绘技术人员的业务培训重点要从熟练、准确的技能训练转移到地形、地物的正确表达,计算机绘图理论、不同使用目的下地形图的不同取舍等更深层次的内容上来。

比例尺的概念将淡化,而代之以具体的测绘要求，传统的平板测图由于一定幅面内地形符号的负载及表现能力的局限,不得已分为各种比例尺。而且为了地形图使用时量算方便,大比例尺实际上主要是1:500、1:1000两种。由于纸质地形图上同样长度的距离误差,代表的实际长度不同,所以不同比例尺地图不光细致程度不同,精度也不同,相互间很难转换,常常造成重复测绘。现在数字化测图仍沿用传统平板仪测图的要求划分比例尺,用来确定测绘细部的细致程度和定义绘图输出时点状符号大小,及部分线状符号(坎、斜坡等)的长短、间隔宽窄等。考虑到输出纸质地图并不是数字化测图的最终目的,数字化图的使用主要在计算机上进行。而在计算机中地形元素之间距离、方位关系由其坐标决定,图形缩放时图上数据与实地数据关系换算自动完成,无所谓比例尺,精度也不因图形缩放而异。所以除点状字符及部分线状符号大小定义不同外,不同比例尺数字地图间差别仅仅是细致程度不同而已。目前各地经济建设蓬勃发展,地形、地貌变化很快,新测的地形图很快就会失去现势性。考虑到数字化地图采用不同地物、地形类别分层存储,并且具有无级缩放显示,地图符号负载量限制相对较小,精度与比例尺无关等优势。所以可以设想,应淡化比例尺的概念,用图单位根据实际用途提出具体的测绘内容,不再涉及比例尺大小。而测绘单位也不再根据测量规范按比例尺所限定的测绘内容,花费人力、物力测绘数量众多、存在时期短,从用户的角度来看没有什么意义地形、地物。这对提高作业效率、节省经费都是一个很有实际意义的问题,值得有关方面研究。

在数字化测绘条件下,作业人员的操作技能已不是决定成图质量的重要因素。数字化测绘精度很高,地形图的质量主要取决于碎部点位的确定,地形、地物的合理表达,作业人员根据地形图的使用目的所作出的正确取舍等因素,作业人员技术培训应与之相适应。