关于城市测量中的测量精度分析

施云森 殷剑

摘 要：城市测量是以城市总体规划为基础而进行的一项测量活动，它涉及的内容是十分丰富的，包括建设用地界址线、市政规划测量及城市道路规划测量等，这项工作的目标是促进城市建设的发展，基于其自身的特点，测量精度的要求是很高的，一旦出现误差，城市规划就可能出现不合理，最终影响到整个城市的发展。

关键词：城市测量；测量精度；分析

随着计算机技术的不断发展，其在城市测量中的运用也越来越多，城市测量的高精度要求测量必须在统一的地面坐标系统控制下进行，它通常采用人工测量与计算机分析相结合的作业方法，其与周边测量工程的衔接度反映出实际操作的可行性，文章结合城市测量的实践经验，对测量精度进行了分析与思考。

1 城市测量精度分析

当前城市规划测量的控制主要采用在城市一、二级导线上分别设三级导线或导线网的方法，这种方法通过对导线中误差的分析，结合测边、测角、起始数据的影响，计算出导线的误差，其采用的公式是十分复杂的，公式中包含导线中点、导线横向误差以及导线纵向误差等数据，以上误差的分配都采用的是等影响原则，各项误差的分配值为+2.5cm或-2.5cm，最后，利用导线中点与端点各误差的比例关系，计算出导线端点各误差值的规定值，该计算公式中主要包含m、n、L三个数据，m代表偶然测距误差；n表示导线边数，L表示导线总长。

三级导线的平均边长为120cm，导线长度为1.5km，以三级导线测量精度要求估算导线误差如下表所示，其中，导线误差单位为mm，导线长度单位为km。

从以上表可以看出，随着导线长度的增加，导线测角误差对点位误差的影响越来越大，测站数对点位误差也有一定的影响，测边误差包括系统误差和偶然误差，大气折光误差和照准误差属于偶然误差，三级导线作为一种短导线，其系统误差与测边中偶然误差相比较小，所以，偶然误差是导线点位误差的主要影响因素，偶然误差会随着导线长度的增加而减少，随着导线边数的增加而增加，系统误差对点位的影响很小，它随导线长度的增加而增加，导线长度为1.5km时，系统误差只有±3毫米。在短导线中，导线点位误差受测邊误差的影响较大，当导线测站数为12站，长度为1.5千米时，各项误差对导线的影响大致相同，均在±2.5毫米左右，其中，最弱点的中误差为±5毫米，这个误差满足导线中误差精度的要求，测角误差会随着导线长度的增加而增大，此外，测站数的增加对最弱点导线误差的影响也会增大。

2 城市测量的现状

目前，GPS技术已在城市测量中得到有效运用，但大多数城市依然采用的是导线网的常规测量方法，据统计，在全年1217条导线中，三级导线为485条，三级补导线为759条，测角中误差分别为±13.05，如果再考虑起始方位误差的影响，测角中误差就在±12左右，基于上述分析，说明当下测角的平均精度达到了规范的要求，导线测角精度比补导线的好，对导线精度的分析，我们采用的是中误差概念，在实际测量中，较为规范的一般使用限差作为约束条件，限差是中误差的两倍，导线的各项精度指标要达到中误差的要求，必须在限差的二分之一以内，简言之，在规范要求下做的导线，其误差并不大，如果不按规范要求做导线，测量的精度则会下降很多，从目前的形势来看，我国的导线角度闭合差达到规范标准的很少，导线测量主要存在以下问题：

2.1 导线形状不规范

许多导线边长太短，前后视距离太远，这些导线都是形状不规范的导线，对导线测量的精度有着不良影响，会导致系统误差在导线坐标闭合误差中被削弱，导线前半部分测角误差、起始方位角误差使整个导线的角度改变，而在闭合点的时候又回归正确的位置，所以，回归导线的精度与实际精度相比较小，同时，大量曲折导线的最弱点碰在一起会使测量误差逐渐积累，最终造成测量严重失误，直伸导线是导线中比较规范的形状。

2.2 导线太长

导线的总长度对导线测量精度的影响是很明显的，其通过测边、测角以及起始方位角误差对导线产生影响，若导线长度超过限制，导线误差的绝对值就会增大，最终影响导线的精度，在实际工作中，三级导线和补导线的总长应限制在合理范围内，这样才能控制误差。

2.3 在同一工程的测量中，前后采用不同导线

不同导线的误差是不相同的，但在实际操作过程中，测量前后采用不同的导线是十分常见的现象，例如，同一建筑物的测量，竣工测量和施工测量使用不同的导线，致使测量的误差不同，通过不同的误差进行相关距离的计算，距离误差就会增大很多，有的甚至超过±5cm，许多地区的导线尽管看起来相同，但实际误差却是不一样的，即使在测量中选择相同的导线，也不能使测量误差得到匹配，这就要求相关部门必须重视导线的制造过程。

3 GPS在城市测量中的运用

3.1 实时动态定位技术的运用

GPS技术具有快速、高效、省钱、便捷等特点，其在城市测量中发挥的作用不容小觑，尤其是GPS技术中的实时动态定位技术，该技术在城市测量中能准确地计算出三维坐标，且测量的自动化程度高，工作效率很高，数据处理能力超强。据实践经验，在三到四千米之间的作业范围内，实时动态定位技术的点位精度一般在±2cm之间，如果把实时动态定位点当做三级导线使用，坐标的绝对精度可以满足要求。

3.2 远距离测量

从精度上看，GPS相对于其他技术在远距离测量上具有更大的优势，目前，GPS测量经常会受到各种因素的影响，包括天气状况、环境问题、卫星分布状况以及无线信号干扰等，导致GPS测量的可靠性降低，因此，许多城市通常采用的是常规测量的方法，然而，在远距离的测量中，常规测量方法出现的误差较大，往往不能满足测量精度的要求，这时，若采用常规测量与GPS测量相结合的方法就更为适用，其在精度方面会更好控制，例如，用一级导线作为起始点作3到4个动态点，再以这几个动态点为基础做一条三级导线，一级导线到动态点的距离为2km，三级导线为0.5km，假设动态点之间的距离误差为±2cm，方向角误差为±10，三级导线共有6条边，利用公式计算出最弱点中误差为±15mm，三级导线到一级导线最弱点中误差为±27.9mm，相比之下，采用这种方法比直接做2.5km的三级导线测量的精度要高出一倍多。

4 结束语

我国的城市建设步伐进一步加快，科学技术以及信息化水平也逐步提高，城市测量要求实现规范化、高精度化。GPS技术在城市测量中的运用是满足城市测量高精度的要求，GPS控制网可以实时获取位置信息及其时间标志，随着社会经济与科技的不断发展，城市测量中的测量精度将进一步提升，城市规划也将更加科学。

参考文献

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