地形测量论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇地形测量论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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教师教的方法主要有课堂讲授法、多媒体教学法、启发式和案例教学法、研究式教学等。1)课堂讲授法:教师运用生动的语言，把学生所学内容以系统的形式呈现给学生，包括讲述、讲解等基本方式。适当地在授课中利用讨论的形式，让学生发现问题，通过分析解决问题。2)多媒体辅助教学法:利用计算机辅助教学，采用电子教材、网络、CAI课件等多媒体技术制作演示讲稿。既可以利用图像和文字进行说明，又可以结合声音和动画，将测定、测设原理等口述难以说明白的内容清晰直观地演播给学生。如关于角度测量原理、电磁波测距原理、仪器的内部构造等内容可以充分发挥多媒体的优势，加大授课信息量。3)启发式和案例教学法:在课堂教学中，教师在课堂上将知识的重点和难点讲清讲透的前提下，教师提出问题，用问题引导教学，引导学生的学习。在教学中，教师通过与教学内容紧密相关的案例给学生以示范，让学生在对案例的挖掘和思考中进行学习，帮助学生深化理解教学内容。4)研究式教学:以研究为基础，让学生就自己感兴趣的课题进行研究，并撰写研究报告等。该教学方法的优点是能够引导学生对相关问题进行深入的研究，更加牢固地掌握知识。

1.2学生学的方法

1)自主式学习:以学生作为学习的主体，教师起引导和指导的作用。这是学生学习过程中主要的一种实践活动，通过学生独立的实践、分析、质疑、创造等方法来实现学习目标。对培养学生严谨、认真、负责的工作态度具有重要的作用。2)合作式学习:合作学习的形式在于构建一个团队，让学生成为团队的一员，从不同的角度讨论问题，解决问题。学生在合作学习中不仅能够学会认知，而且还能学会组织、学会表达，培养学生的团队协作精神。3)探究式学习:教师提出问题或学生发现问题，由学生去研究，教师给予必要的指导。学生通过调查和实验、采集与处理信息、表达与交流等活动，获取知识和培养创新能力。

2数字地形测量学教学方法的创新实践

2.1课堂教学方法

课堂教学采用讲练结合和多媒体教学、自主式、启发和案例式、研究式等多种方法，巧妙设计课堂进程［2］。对于一些原理性较强、需要理解和计算的内容，采用传统教学方法;对于一些介绍性的内容，采用PowerPoint、网络教学的方法;对学生难以理解的知识，采用动画的课件来表现;对于难以阐述清楚的实践性知识，采用现场演示和录像的方式，使学生易于模仿。课堂讲授突出“三基”即基本概念(原理)、基本方法和基本计算［5］。为了达到“学时少、内容新、能力强、效果好”的目标，在教学中合理组织授课内容。既不要脱离教材，也不要拘泥于教材，及时将测量新知识、新技术(如:全站仪、数字水准仪、GPS技术等)传授给学生，加大测量学知识应用的力度。多媒体教学是目前该门课程课堂授课的主要形式，计算机、投影仪、多媒体课件和绘图软件的灵活使用，能够吸引学生的注意力，帮助学生学习［6］。多媒体课件不是对教材内容的复制，应突出重点，逻辑合理。数字地形测量学课程采用多媒体讲授与板书讲授有机结合方式教学，通过两者的优势互补，实现有关知识的融合与最佳传授。多媒体讲授主要是针对仪器构造、仪器使用、误差理论、控制测量、碎部测量、数字地形图测绘等内容，应用PowerPoint为主制作教学课件。板书讲授主要是针对课程中坐标正反算、导线计算、水准路线计算、误差传播定律应用等重点和难点内容，采用板书形式，结合PPT，循序渐进。讲解中善于提出问题，鼓励学生回答问题，发表自己的见解。强化定性分析，突出分析思路与分析方法。使学生懂得“问题是什么”“解决问题的方法是什么”等。加强学生的联想能力、发散思维能力及发现问题的能力。讲解中与学生互动，为学生留出充分的思维空间，改变教师“一言堂”，以便学生主动思考，帮助加深理解［5］。启发式和案例教学是该课程使用的主要教学方法之一［2］。例如在讲完角度测量和距离测量后提问:建筑物的高度如何测量?斜拉桥索道管倾角如何测量?等富有启发性、思考性问题，启发学生运用所学知识解决实际问题。讲述大比例尺数字地形测图时，让学生结合某区域地形图测绘案例，启发学生从技术设计、图根控制、碎部测量、成果验收、技术总结等相关技术问题进行独立思考与分组讨论，再汇报小组讨论结果，由教师归纳总结。这样培养学生综合解决工程问题的能力和创新意识。

2.2实践教学方法

实践教学主要采用课堂讲授、课间实验和集中实习穿行的教学方法［7］。目前，数字地形测量学课堂讲授50学时，课间实验44学时(计划安排22学时)。对于一些操作性要求较强的内容如水准仪的操作、全站仪的操作、测回法、方向观测法、竖直角测量、三四等水准测量、草图法、全站仪的放样方法等，运用现场演示和观看网上录像资源的方法进行。可以使学生领会测量操作的要领，对于规范操作程序、培养良好的工作习惯，提高学生的专业素质很有帮助。所建立的测绘仪器规范操作视频网站，提供了相关测绘仪器操作视频如全站仪操作、水准仪操作、GPS操作、经纬仪操作、国产全站仪操作等，深受学生欢迎。为了提高课间实验对学生的指导力度和广度，除了课堂讲授教师参加外，还每个班专门配有1～2名实习指导教师。另外，测绘实验中心还全方位对学生开放，学生课余时间可以借仪器进行实习操作，也可以在信息化测绘创新实验室三维地形仿真平台上，学生可以利用周边观测墩上的控制点对三维地形测绘仿真模型进行数字测图仿真实习，对选定的测区制定测图技术方案。还可以利用模型进行一些数字测图技术的专题研究，研究如何提高成图的精度，达到成图的精度要求等。便于学生理解和掌握新技术，培养学生的创新能力。

为了做好该课程集中教学实习工作，编写《数字测图实习指导书》上、下册。在指导书内对5周的日程安排、工作任务和工作要求都进行了详细说明。每年与数字地形测量学对应的数字测图实习第一轮实习(2周)安排在学校进行，实习的主要任务是掌握三维导线测量及三等水准测量的设计、观测与计算，主要使用的仪器为全站仪和光学自动安平水准仪。该实习对强化学生使用全站仪和水准仪等基本测量仪器的技能，加深对控制测量基本理论的理解和掌握，提高学生动手能力以及计算、分析、解决问题的能力，培养他们的团队意识和创新精神具有不可替代的作用。第二轮实习(3周)安排在校外武汉江夏区大花岭实习基地进行，通过了解地形地貌条件，编制有关设计书，并完成选点、观测、计算、展点、绘图、实结等工作。目的在于使学生熟练掌握地物地貌测绘方法，实际体验地貌与等高线的关系，地貌特征点跑尺的技巧。通过业内数字测图软件，形成符合规范的1∶500大比例尺数字地形图，提高学生综合分析问题和解决问题的能力。在教学实习中，学生每4～5人分成一组，每组都安排有教师进行野外测量外业指导和室内内业成图辅导。教学实习结束后，各组上交外业观测记录资料、内业计算资料及成果、实结与体会等资料，指导教师根据每组学生的任务完成情况、上交的资料和每名学生的实习表现进行评分，给出数字测图实习这门课程的成绩［8］。

此外，学院每年开展测绘技能大赛，意在促进学生将测绘理论知识与测绘实践很好地结合起来，强化学生的实践动手能力。测绘技能大赛分为5个板块，其中实践技能(含二级电磁波测距三维导线测量及计算、三等水准测量及计算)和数字测图内业成图两个板块属于数字地形测量学课程的内容。在2012年测绘技能大赛中，共有300多名选手参加。作为测绘技能大赛的重要组成部分，比赛对提高学生动手能力、培养团队协作意识起到极大的促进作用，达到了以赛代练的效果。其中有120名获奖者。2012年第二届全国普通高等学校大学生测量技能竞赛中我院代表队凭着深厚的理论功底，严谨的工作作风，对测量成果精益求精的精神，取得了一级电磁波测距导线测量二等奖、四等水准测量三等奖、数字测图一等奖以及团体一等奖的好成绩。

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随着市政规划和工程建设的需要，地形测量的重要性日益提高，并受到了广泛的关注和重视，近两年来相关测绘技术的发展并先后应用于地形测量也为地形测量的准确性和科学性提供了保障，在此基础上开展GPS技术数字化地形测量应用研究对地形测量有着重要的意义。

一、GPS技术

GPS系统包括3大部分:空间部分-GPS卫星星座;地面控制部分-地面监控系统;用户设备部分-GPS信号接收机。空间卫星系统由均匀分布在地球6个轨道平面上的24颗高轨道工作卫星构成，卫星每2小时沿近圆形轨道绕地球一周，由星载高精度原子钟控制无线电发射机在"低噪声窗口"（无线电窗口中，至8区间的频区天线噪声最低的一段是空间遥测及射电干涉测量优先选用频段）附近发射L1、L2两种载波，向全球的用户接收系统连续地播发GPS导航信号。地面监控系统由均匀分布在美国本土和三大洋的美军基地上的5个监测站、1个主控站和3个注入站构成。该系统的功能是：监控站用GPS接收系统测量每颗卫星的伪距和距离差，采集气象数据，并将观测数据传送给主控点。主控站接收各监测站的GPS卫星观测数据、卫星工作状态数据、各监测站和注入自身的工作状态数据，及时编算每颗卫星的导航电文并传送给注入站；控制和协调监测站间，注入时间的工作，检验注入卫星的导航电文是否正确以及卫星是否将导航电文发给了GPS用户系统；诊断卫星工作状态，改变偏离轨道的卫星位置及姿态，调整备用卫星取代失效卫星。注入站接受主控站送达的各卫星导航电文并将之注入飞越其上空的每颗卫星用户接收系统主要由以无线电传感和计算机技术支撑的GPS卫星接收机和GPS数据处理软件构成。

二、数字化地形测量的组织

数字化地形测量是工程施工与规划的基础，同时由于数字化地形测量需要较高的准确性和精确性，因而需要良好的组织。具体来说主要包括：

1. 测量工序

地形测量的工序主要分为两个环节:一是控制测量与计算机辅助平差计算;二是碎部数据采集与软件编图成图。两个环节间以数据传输为纽带，即可平行施工又可顺序施工，与传统地形测量相比，减少了大量的中间生产环节。

2. 测量方案

数字化地形测量项目的作业方案根据仪器设备条件确定，仪器设备条件不同，作业方案变化各异，一般可选用静态GPS网作基本控制，导线(网)!动态作加密控制，支导线(点)补充测站点，全站仪!动态碎部数据采集，进而计算机软件机助成图的作业方案。一定条件下，大比例尺数字化地形测量可以一次性全面布网至测站点，并且可以直接先测图而不受先控制后测图逐级加密等测量原则的约束。

3. 测量方法

在生产工序上，数字化地形测量不一定要遵守先控制、后测图的原则，控制测量、碎部测图可以同时进行，甚至可以是先测图后控制，只是后者需将碎部成图以控制点为基准借助成图软件进行测站纠正。在控制点点之记的制作上，数字化地形测量不一定要将其作为一个专门工作来进行，可依据最终成图编绘点之记"碎部测图在数字化地形测量中只是一个数据采集的过程成图大量的工作已从外业转移到了内业，目前，碎部成图作业方法较多，因人而异。 转贴于

三、GPS技术在数字化地形测量相关技术中的应用

1. GPS技术在数字化地形测量中的应用

1.1 常规测量方法的缺陷

(1) 测量范围不广。一般性的借助人力或一般机械进行测量的方法，由于其技术含量有限，操作起来不仅耗费人力、物力，而且测量范围有限。

(2) 搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统，国测、军测、城市控制点往往混杂一起，这就存在系统间的兼容性问题，如果用不兼容的起算点，势必影响测量质量。

(3) 国家大地点破坏严重，影响测量作业。由于国家基础控制点，大多为20世纪五六十年代完成，经过30多年，有些点由于经济建设的需要被破坏，有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业，往往在50km以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。

(4) 地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般地形的控制点要求布设300m范围内。但由于通视的原因，这一条件难以满足，甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区，根本无法实施常规控制测量。

2. GPS用于数字化地形测量的特点

(1) 测量范围广。GPS技术由于由高策低，测量范围可以很大。可按需布设控制网，简化加密级别，省去联测过渡点。

(2) 测量精度高。随着GPS技术的日益成熟和快速发展，现今，生产性作业精度可达1~Z10-6mm，国外可达零点几10-6mm，可建立比常规测量精度更高的控制网。

(3) 各个联测点之间不要求通视，不必建造高规标。

(4) 观测自动化程度高。外业用电纽操作，内业用计算机处理数据，作业时间短，效率高。

(5) 测量成果可得三维地心坐标，优于常规测量的平面坐标和高程系统分离状况，有利于宇航科学、导弹发射等空间科学的应用。

(6) 星座布置完成后，可24h观测，在雨、雾、雪等条件下亦可全天候作业。

GPS技术是现代科学技术的结晶，它是卫星技术、微电子技术、计算机技术和天文观测技术等高科技尖端技术的综合产物，GPS技术的出现与不断完善将会进一步推进地形测量技术的改进，完善和丰富地形测量方法。

参考文献

[1] 孟继红， 何秀珍. 《数字化地形测量的几个问题探讨》，载《地矿测绘》， 2005，3.

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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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中图分类号：P2 文献标识码： A

一、前言

随着测绘水平的不断提高，对超站仪技术在复杂地形测量中应用的要求也日益渐高。因此，积极采用科学的方法，不断完善超站仪技术就成为当前一项十分紧迫的问题。

二、超站仪的介绍

全站仪在大地测量及工程测量中发挥着重要作用，但也有一定的局限性。比如，必须在有控制点的情况下才能进行施工放样及测图等，另外作业影响范围很有限。GPS的优点是大家共知的，但由于其必须保持对卫星通视条件下才能作业，因此在楼厦林立的城区和植被茂密的山区，其作业将受到干扰或者不能作业。

电子全站仪在大地测量及工程测量中发挥着重要作用，但也有一定的局限性。比如，必须在有控制点的情况下才能进行施工放样及测图等，另外作业影响范围很有限。GPS的优点是大家共知的，但由于其必须保持对卫星通视条件下才能作业，因此在楼厦林立的城区，其作业将受到干扰或者不能作业。

全站仪是一种集测角、测距、计算记录于一体的新型测量仪器。它最大的缺点是仪器和测站要通视及能见度。测量时需要控制点。

超站仪技术的缺点是收卫星信号限制，基站和移动站数据链通信干扰和距离限制。测量时经常使用连续运行参考站（CORS）时可以不需要控制点。即使使用单基站模式时，控制点和测区保持一定的距离。

超站仪就是集成了全站仪和超站仪所有功能的仪器，超站仪又可以分别单独使用。但超站仪又不是两者简单的叠加在一起。它打破了制约超站仪联合作业的瓶颈。将测量应用推向了一个“联合作业”的全新境界。它最大的特点就是数据共享，由超站仪统一操作数据管理。

三、超站仪技术的优点

随着测绘科学技术的发展，传统的测图方法正逐步被不断涌现的新仪器、新设备、新技术、新方法所取代。超站仪联合进行数字化测绘地形图就是一种行之有效的新方法。随着GPS系统的不断改进，超站仪已经达到了比较满意的精度要求，可以满足常规测量的要求，尤其对于开阔的地段，直接采用超站仪进行全数字野外数据采集。对于树木较多或房屋密集的地段，采用超站仪测定图根点，通过全站仪采集碎部点。超站仪测绘地形图，可以优劣互补。如果仅用全站仪进行数字化测图，就必须建立图根控制网，这样须投入大量的时间、人力、财力；如仅用超站仪测图，可以省去建立图根控制这个中间环节，节省大量的时间、人力和财力，同时可以全天侯地观测，但由于卫星的截止高度角必须大于13°-15°，它在遇到高大建筑物或在树下时，就很难接收到卫星和无线电信号，也就无法进行测量。如果用超站仪进行数字测图，上述弊端就可以克服。即在进行地形测量时，空旷地区的地形、地物用超站仪测图；树木或房屋密集地区的建筑物、构筑物用超站仪实时给出图根点的三维坐标，然后用全站仪测图。这样可以大大加快测量速度，提高工作效率。

四、超站仪的优势

使用超站仪可以充分发挥以上所述的各项功能，可真正实现测量工作的自动化、智能化、高效益和现代化，不愧于世界上最先进的地面测量仪器，而且还有以下的有利因素或优势：

1、可节省80%的测量时间

若采用传统的测量方法，通常先用GPS做控制测量，然后用全站仪放样或测图。在测量过程中，完整的超站仪流动站和全站仪每次测量只能用其中一种，另一种闲置，实际延误了测量时间。若采用超站仪测量，实质上是两种仪器同时应用，可节省80%的作业时间，大大地提高了工作效益。

2、它改变了测量的外业工作

控制测量历来是各项测绘工作的依据和基础。在某种意义上，“测量控制网”好比测绘领域里的“必然王国”，它束缚着所有的测绘工作，即使近几年发展起来的GPS-RTK技术也不例外。过去，传统测量的惯例是“先定向、后测量” 而超站仪有“无控制点”作业原理作保障，就可以先测量再定向或者边测量边定向。

3、价格便宜

早期的测量者要实现超站仪的各项功能，需要购买一套完整的超站仪流动站和全站仪。若购买徕卡公司的仪器所需费用大概为6-7万美元，但现在若买一台同厂家同等精度的超站仪仅仅需要一半的价钱，而且工作效力大大提高。

五、超站仪技术在复杂地形测量中的应用

由于超站仪集成了全站仪及GPS的功能，可实现无控制点情况下的外业测量，这种作业模式可以大大改善传统的作业方法，应用领域非常广泛，比如对于偏远山区、农村地区的矿山测量、线路测量、工程放样、地形测图等劳动强度较大的测量工作，还有建筑场所、快速发展中的城市地区，能够大大提高工作效率，节省人力物力资源。

1、超站仪在控制测量中的应用

在某地区5平方公里1：500地形测量中，由于地区位于城市郊区，地形起伏大，房屋密集，树木较多，通视困难，采用超站仪的技术优势进行测量较为方便。此次测量以物建筑为主，基准站设置在地区的中部、地势较高的五层楼楼顶，符合基准站的架设条件，与已知点的距离在2.0～3.0km之间。联测四个D级GPS点和三个三、四等水准点，采用两台双频GPS接收机实时动态测量模式，流动站用支撑杆竖直。布点时为了方便测图使用和便于超站仪测量等因素，尽量避开高压线、高大建筑物及高密树林等因素对超站仪测量的影响。实在无法回避的地方，采用增加观测时间、增加观测次数的方法以提高观测精度。由于GPS并不需要点间通视，不必为通视的原因而搬好几次站，大大减少了测量时间。流动站仅需一次完成，所以减少了人力、财力。

超站仪控制测量时，首先用已知控制点建立投影的局部归化参数，仪器将直接记录坐标和高程，查看解算后每个控制点的水平残差和垂直残差。本次测量解算出两坐标系之间的转换参数，水平残差最大为±2.5cm，垂直残差最大为±0.6cm。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。

超站仪点两次观测值坐标较差最大值为±2.8cm，最小值为0.3cm。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。观测值中误差为±0.9cm，平均值中误差为±0.6cm。这说明超站仪技术能满足《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。

同时，我们采用常规手段对超站仪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。在进行超站仪平面控制测量的同时，我们也利用超站仪技术进行了高程测量。两次超站仪高程测量的成果高程较差最大为-4.7cm，最小为0cm.观测值中误差为±1.4cm，平均值中误差为±1.0cm。

2、超站仪在数字测图中的应用

利用超站仪快速定位和实时得到坐标结果的特点，可以进行地形的碎部测量来代替常规的数字测图。以1台GPS基准站，另一台或几台移动的GPS接收机分别开始进行碎部点测量。地形点的测量可以在数据采集的功能下进行，也可以根据现场地形的实际情况进行测量设定，在测量管道中心线或道路边线时可以设定按距离进行采集，距离可以人为设定；在匀速运动测量的过程中，可以设定按时间采集，时间间隔也可人为设定。采集完将数据格式转换为“点号，东坐标，北坐标，高程”形式，保存到硬盘，使用软件经过成图处理，生成数字化地形图。

地形点的采集可以单人作业，在建筑区内较为开阔的区域进行数据采集，发现超站仪的采点速度相当快，由于初始化速度快（小于30s），并且在线运动过程中不失锁，每个碎部点采集时间不超过2s（含点位代码输人），因此，采点速度几乎等于走路的速度，可以充分发挥超站仪快速高精度定位的优势。

也可以在作业中采用超站仪测量模式的优势，准确快速地建立图根控制点，在图根控制点上由全站仪配合电子手簿进行碎部点的数据采集。该法不像常规图根导线测量那么烦琐，受地形的限制，也不用仪器设站，从而减少了因多次设站带来的测量累计误差，提高了全站仪碎部点采点的点位绝对精度，使地形测量方便快捷，大大提高了地形测量的工作效率。在地形图、地籍图等的测量应用中，均取得了很好的效果。

五、结束语

从实际工作出发对当前超站仪技术在复杂地形测量中的应用等相关知识，进行了粗略的分析和研究。综上分析，超站仪技术应用工作的主要任务是运用科学的方法，促进复杂地形测量工作的顺利开展。

参考文献

[1]孔祥元等，大地测量学基础，武汉大学出版社，2006

[2]刘洪涛等，超站仪在地籍测量中的应用分析，城市勘测，2009

[3]楼楠等，超站仪的特点分析及功能测试，装备园地，2011

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中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0044-01

GPS作为一种全新的测量手段，不仅具有精度高、速度快、通用性强、便于操作、全天候、无需通视等优点，还可同时提供平面和高程三维位置信息。

贺州郊区某公路1∶1000带状地形测量工程，测区山高坡陡、森林茂密、灌木丛生，地形平均坡度达20°～30°，通行通视非常困难，给常规控制测量带来了很大难度，为了确保工期、保证质量，我们采用了GPS控制测量方法（图1）。

1 GPS控制网的布设

本工程是山区公路带状地形测量，为了满足工程设计及施工的需要，GPS网点自然紧随公路而布设，点位要求顾及公路测设范围且基本分布均匀，各测点要求至少能与一个相邻GPS点通视。本次共布设17个E级GPS点，联测已知点3个（如图1），平均基线270 m。网中联测的3个已知点为我院1983年所施测的三等三角控制网，其高程为1956年黄海高程系。

2 GPS控制网的外业观测

2.1 仪器装备

采用3台美国产Ashtech SCA-12S型单频接收机进行观测，其静态定位测量精度为±（l0 mm+1 ppm.D）。

2.2 观测的技术指标

有效观测卫星数不小于4颗；观测时段大于60 min；时段中任一卫星的有效观测时间大于20 min；卫星高度截止角大于15°；卫星几何图形因子GDOP值小于6，空间位置；精度因子PDOP值小于6；数据采集间隔为15 s；数据采集方式为L1采集。

2.3 观测时间选择

根据卫星星历预报，当时当地上午09：20以前能接收到4颗以上健康卫星信号，且图象强度因子（PDOP）值都小于6。为了保证在最佳时间内观测，每天安排在5：30～9：30这段时间进行作业，以确保GPS网的精度。

3 数据处理及检核

将外业当天采集的数据传输到计算机中，然后对其进行基线向量处理，以确保外业数据的质量，同时也是对外业数据质量的检验。数据处理采用随机软件GPS V5.2进行，根据自动处理输出的基线向量指标，即可知道基线的解算情况。作业过程中，有一天发现同步环4～5～6闭合差超限，经认真分析，发现是点位置选择不当所致，4号点选在5号点山脊的北面，6号点选在5号点山脊的南面，致使同步环上各测点观测到的卫星不同步，需要调整个别点位，这是山区GPS作业中值得注意的。

为了提高基线向量的解算精度，可以采取以下措施。

（1）增大高度截止角：系统默认的高度截止角为150°，增大高度截止角对求解整周未知数与提高成果精度有益，因为所有相应的噪声随卫星高度截止角增大而降低，但这时要有较多的卫星参与计算，且以GDOP值良好为前提。

（2）改变历元间隔：由子GPS机本身和外界干扰产生的整周跳变，如卫星信号被树叶阻断，使基准信号和卫星信号混频以产生差频信号。这时，改变历元间隔，可以提高基线向量的解算精度。但改变历元间隔数值越大，需要的观测时间就相对越长。

4 GPS控制网平差和成果评价

采用GPS V5.2随机软件进行网平差，首先采用WGS-84大地坐标系进行三维自由网平差，在GPS网自由平差内部符合精度要求后，进行约束网平差计算，最后将各GPS点的WGS-84坐标转化为1954年北京30带大地坐标。网平差计算时使用Ⅲ-10，某矿为起算依据，进行三维约束平差，利用无名岭的成果作为检核。平差后，最弱点5号的点位中误差为±7 mm，最弱势相对精度为1∶285000，无名岭的己知成果与本次平差成果比较δX=0.010，δy=0.01，这说明采用GPS定位技术可以建成高精度的控制网。

GPS高程测量是利用2个四等水准点Ⅲ-10，某矿施测GPS水准，相当于四等电磁波测距三角高程，经WGS-84坐标系三维无约束平差，可以获得供高程拟合计算的大地高，由于GPS水准网布设成带状，采用数学3次播值样条函数模式拟合，拟合出各GPS点的正常高。拟合后最弱点高程中误差为±0.017 m其精度达到四等电磁波测距三角高程精度要求。

GPS控制网采用日本SOM A SE12110全站仪按I级导线精度进行外业检测，其统计结果如（表1）。

从外业检测数据可看出，GPS控制网精度高，成果可靠，足以满足山区地形测量的要求。

5 结论与体会

（1）GPS控制网在山区控制测量中具有布网灵活方便、作业效率高，能减少砍伐树木，对保护生态环境具有积极意义。（2）对山区选点要避免同步环中一个点在山脊一边，另一个点在山脊另一边；或一个在狭窄的山沟里，另一个在山头上，选点还要避免选在大树下、坡度大的山脊山坡上、陡坎下面，以免影响GPS测量精度。（3）观测时间的正常选择，对提高GPS测量精度有着决定性的影响。

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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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一、GPS的发展

GPS是由美国国防部主持研制，以空中卫星为基础的无线电导航系统。该系统能为全球提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。利用GPS进行静态定位或动态定位，可满足多方面的需求，由此使得GPS用户遍布全世界。

目前，GPS技术已广泛应用于土地测绘、城镇规划、地球资源调查与管理、石油地质勘测等领域并发挥着巨大作用。

二、GPS在测绘领域的应用

在城市和区域地形测量中，GPS实际上已成为建立平面控制网的一种标准手段。随着差分GPS定位技术(DGPS)的发展与应用，不仅是高等级的首级网和加密网，甚至图根点和航空摄影测量像控点的测定也广泛采用了GPS。在许多地形测量项目中，电子测距导线早已成为一种最基本的控制测量方法。特别是当使用全站仪时，可以将低等级的图根控制与细部地形测量同步进行，从而提高总体作业效率。高程控制测量过去一直沿用几何水准测量的方法，这种方法耗时费力，效率很低。

三、GPS测量的特点

相对于常规测量来说 , GPS测量主要有以下特点：

(1)测站间无需通视

GPS测量不需要测站间相互通视 ,可根据实际需要确定点位 ,使得选点工作更加灵活方便。

(2)观测时间短

随着 GPS测量技术的不断完善及软件的不断更新 ,在进行 GPS测量时,快速静态相对定位每站仅需 20 min左右 ,动态相对定位仅需几秒钟。

(3)仪器操作简便

目前 GPS接收机自动化程度越来越高 ,操作智能化 ,观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数 ,接收机即可进行自动观测和记录。

(4)全天候作业

GPS卫星数目多 ,且分布均匀 ,可保证在任何时间、任何地点连续进行观测 ,一般不受天气状况的影响。

(5)提供三维坐标

GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标 ,其高程精度已可满足四等水准测量的要求。

四、GPS的新技术―RTK

我们知道，高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是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（Real - time kinematic）实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现极大地提高了外业作业效率。采用RTK时，仅需1人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上l一2 s，并同时输入特征编码，通过手簿可以实时知道点位精度，把一个区域测完后回到室内，由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图，这样用RTK仅需1人操作，不要求点间通视，大大提高了工作效率，采用RTK配合电子手簿可以测设各种地形图。并且RTK技术受外界条件限制小，只要满足工作条件，就能快速、高精度地定位作业。

五、RTK技术的优势

1.定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累

只要满足RTK基本作业条件，在一定的作业半径范围内，RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。

2.操作简便，容易使用，数据处理能力强

只要在基准站和流动站设站时进行简单的设置，就可以边走边获取测量成果或进行坐标放样。能方便地与计算机或其他测量仪器通信，数据传输、存储、处理、转换能力强。仪器操作、手簿软件的使用简单易学。

3.RTK作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大

RTK可胜任各种测绘的内、外业。流动站利用内装式软件控制系统，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，外业数据传输至计算机，稍加处理即可，同时使辅助测量工作大大减少，减少人为误差，保证了作业精度。

4.测量速度快，作业效率高

在一般的地形地势下，RTK设站一次即可测完5km半径的测区，大大减少了传统测量作业所需控制点数量和测量仪器的搬站次数，仅需一人操作，在一般的电磁波环境下几秒钟即可测得一点坐标，测量速度快，劳动强度低，大大节省了外业费用，提高了劳动效率。

5.降低了作业条件要求

RTK技术不要求两点间通视，只要满足“电磁波通视”，因此，和传统测量方法相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小。在传统测量方法看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区，只要满足RTK的基本作业条件，它能轻松地进行快速的高精度的测量作业。

可见，RTK技术已经被广泛地运用于工程测量及勘察等领域,并已发展成为一个真正的三维测量工具。

六、RTK测量成果的质量控制

研究和实际应用都表明，RTK确定整周模糊度的可靠性最高为95%～99%，RTK比GPS静态测量还多出一些误差因素如数据链传输误差等。和GPS静态测量相比，RTK测量更容易出错，在实际应用中必须进行质量控制。其质量控制的方法主要有：

（1）已知点检核比较法：即在布测控制网时，用静态GPS、全站仪、水准仪多测出一些控制点（GPS点、导线点、水准点），然后用RTK测量出这些控制点的三维坐标进行比较检核，发现问题立即采取措施改正。

（2）重测检核比较法：每次初始化成功后，先重测2～3个已测过的RTK点或高精度控制点，确认无误后方可进行RTK测量。

这两种方法中，尽管已知点检核比较法最可靠，但控制点的数量总是有限的，所以在没有控制点的地方需要用重测检核比较法来检验测量成果。除此之外，还可以采用电台变频实时检测法进行质量控制。实践证明，采用这几种方法进行质量控制，确实发现一些问题，收到很好的效果。

随着 GPS技术的不断发展,势必会在测绘领域发挥重大作用并产生巨大的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]安永强,王艳华,王泽民.RTK技术在工程测量中的应用[J].城市勘测,2004[02]

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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。

在架空送电线路上，利用RTK技术对转角点一次性坐标放样，并可实测平断面和塔基断面，优化线路，节约投资。

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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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1. 3S技术的含义

3S技术是遥感（RS）、地理信息系统（GIS）及全球定位系统（GPS）的统称。是多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。能够对空间实体快速地进行精确定位，同时宏观地获取信息，对所得到的特定位置空间信息进行综合分析。

2. 3S技术的特点

（1）遥感（RS）技术是一种卫星遥感技术，不直接接触目标或现象就能收集信息，并据此进行识别与分类。即在地球不同高度平台上使用某种传感器，收集地球各类地物反射或发射的电磁波信息，对这些电磁波信息进行加工处理，用特殊方法判读解译，从而达到识别、分类的目的，为科研工程的生产应用服务。

（2）地理信息系统（GIS）技术是以空间数据为研究对象，在各种地理图形的基础上，以计算机为工具对空间数据进行录入、编辑、判读存储、查询、显示和综合分析应用的技术系统。

（3）全球定位系统（GPS）技术是一种全新的现代定位方法，具有多功能、高效率、高精度的特点，可在全球任意地点，为任意多个用户同时提供几乎是瞬时的三维测速、三维定位服务，极大地改变了传统的定位技术和导航技术，并已逐渐在越来越多的领域中取代了常规光学和电子仪器。

（4）随着3S技术在测绘科学中的应用日趋成熟并广泛应用到水文测量中，河道水文测量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者结合河道测量、冲淤变化监测等案例加以分析。

3. 河道水文测量传统方法存在的缺陷

（1）河道测量是以河道治理和水量调度为应用目的，涉及测量及描述水下泥表面及相邻地带的物理特性的应用科学。长期以来，河道水文测量常利用六分仪、经纬仪、水准仪测定，这些传统的测量方法，不仅测量周期长、精度低，而且劳动强度大、测量标志耗费大，不能满足河道动态监测及河流治理、防洪减灾的需要。

（2）河道水下地形测量及容积、冲淤量的计算是水文测量的基础业务之一，及时了解河道变化及冲淤变化资料，为水资源合理调度、泥沙有效控制、防洪减灾正确决策、灌溉和发电等各项科学管理工作提供基本依据。河道主流变化分析主要是反映河势情况。通常包括对河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化情况的分析等。

（3）河道冲淤分析是河道演变分析的重要环节，工程中常采用断面法，即利用河道槽蓄量的大小变化判断河道的冲淤。该方法的前提是断面间距能够正确的测定，断面间水底地形和河床变化规则，而且无支流。而实际地形的变化错综复杂，河床参差不齐，所以这种方法计算的冲淤量无法准确反映河道的冲淤变化情况。

4. 3S测量技术的应用

4.1利用遥感图像获取所需河道水文信息。

（1）以遥感手段获得的河道信息通过信息提取产生需要的专题图像，通过计算机的图像校正、图像增强、图像分类、图像变换及图像数据结构的转换，将遥感信息作为信息源提供给GIS。在对遥感图像进行判读解译和相关分析之前，必须首先对遥感图像进行投影变换和几何纠正处理。为保证遥感图像与地形图保持地理几何位置的一致性，须对遥感影像进行相应的投影变换，最后将图像处理结果转换成GIS能够接受的数据格式。

（2）充分利用图形资料（尤其是电子地图，对非电子形式的图形资料要进行数字化，建立起矢量图形库）和图像资料，以便提取高程数据以建立数字高程模型（DEM），以及对遥感图像进行几何配准和校正。产生数字高程模型后，就可以利用GIS软件提供的地形分析功能进行等高线计算、水面面积和体积计算、冲淤量计算、坡度坡向的分析和计算等。

4.2遥感动态监测。遥感动态监测就是对同一区域运用不同时相的遥感图像，以获得区域变化的遥感影像。动态变化监测已成为遥感应用的一个主要方面，多时相、多种类型的传感器对同一地区进行定期或不定期的资源与环境调查，能及时、准确、宏观地反映客观情况。以多时相遥感影像为数据源，通过重点分析最佳组合波段的选择和水体信息特征提取的图像处理方法，为遥感技术在水环境方面的研究提供一定的理论依据。同时，利用数字遥感技术实现随时间变化的水域动态监测和枯水期、丰水期的水域变化的动态监测，为防洪、抗洪、水资源合理调度、河道规划治理工作提供科学依据。

4.3水深遥感冲淤变化分析。

（1）水深遥感是利用可见光在水体内的穿透能力，通过飞机、卫星等遥感平台，利用辐射计、摄影机等遥感设备，将水下一定深度范围内的立体单元信息按照一定的规则采集下来，再通过信息处理软件分离出可见光空透的水体厚度信息，即可获得水深。利用入水辐射强度与水深、水体浑浊度之间的关系，通过测定、处理辐射强度来量测水深。在研究河床冲淤时，常常因实测资料遗缺无法进行系统分析和比较。

（2）遥感信息获取便捷，水深遥感研究已取得初步成果，因此在缺乏某一阶段实测资料的情况下，可利用历史阶段遥感资料推求出水深，从而实现冲淤分析的目的。考虑到用某一时相遥感资料所得水深精度较实测地形精度差。用实测地形与遥感所得地形直接产生河床冲淤值，误差会很大。而用两个时相遥感水深计算河床冲淤能满足分析精度的要求。

（3）其原因是： 尽管遥感水深误差大，但从反演所得的断面图来看，遥感水深误差存在诸多综合因素的影响，两个时相遥感水深误差表现形式基本一样，所以差值减少了系统误差，削减了由遥感信息源转换成水深信息时的误差。此方法计算的结果与用实测地形资料计算的结果基本一致，能满足河床演变分析和冲淤量计算的要求。故水深遥感方法可以在地形资料短缺情况下进行长时段河床演变分析以补充缺测的资料。若将GIS与水深遥感技术相结合，可实现水下地形图数字化，也可以很方便地得到所测水域不同时段、不同冲刷深度（或淤积厚度）的冲淤分布。

5. GIS技术在河道测量中的应用

（1）GIS是水文资料管理的重要工具。在GIS中还有计算距离、曲率、表面积、周长等工具，即用即得，利用DEM模型可以很方便得到某点的高程。河道演变分析主要是冲淤分析。GIS利用DEM模型数据能立即计算出两冲淤监测断面间的冲淤量，不仅便捷且精度大为提高。

（2）河道某断面图的绘制、某地冲淤过程的累积图等，可直接从图上提取数据并自动绘制成图。所有这些GIS功能对于分析河道演变的成因、了解河道演变规律都有着十分积极的意义。GIS技术用于水下地形的冲淤变化分析比传统分析方法更加科学合理、精确度高。

6. RTK技术的应用

促进GPS技术向更深、更广、更新的方向发展，它既克服了常规测量要求点间通视、费工费时而且精度不均匀、外业不能实时了解测量成果和测量精度的缺点，同时又避免了GPS静态定位及快速静态相对定位需要进行后处理，避免了业后处理中发现精度不合乎要求，需进行返工的困扰，RTK实时三维精度可以达到厘米级，大大减轻了测量作业的劳动强度并提高了作业效率。为水下地形测量和GIS前端数据采集提供了有利保障。GPS接收机进行定位测量，测深仪进行水深测量，再加上专业测绘软件和绘图仪便可组成河道测量自动化系统。工程中对采集到的水下地形点的平面、高程数据进行检查校核后，将其输入专业的数字地形图成图软件和断面图成图软件中进行处理，即可得到高精度的数字地形图和断面图。

7. 结束语

总而言之，3S技术的广泛应用，给河道、水库监测管理以及水文测量的勘测带了很大的方便，为河道水文勘测及动态监测、管理方面提供一个崭新的前景。

参考文献

[1]期刊论文3S技术在河道测量中的应用 —— 水科学与工程技2007（2）.