城镇地形测量精度分析中常见的问题及措施

刘惠雪

摘 要：城镇地形测量常常通过使用各种测量技术，选择各种测量方式，以达到精确测量各地形地物、地貌，绘制地形图的目的。但是有很多问题存在于地形测量的工作中，使地形测量的精度较低。文章分析了城镇地形的一些常用测量方法，并对其可能产生的精度问题进行了简要分析，并提出了一些建议，希望可以对城镇地形测量工作有利。

关键词：地形测量；精度分析；问题；措施

中图分类号：U412.24 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）18-0060-02

城镇地形测量指的是测绘地形图的作业，即对应测区域表面的地物、地貌在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图的工作。为城市规划、市政建设、市政管理、环境保护和其它的经济建设相关部门服务。城镇地形测图具有比例尺大、精度要求高，图上地物、地貌元素繁多等特点。在城镇地形测量中，控制测量的精度是确保城镇地形测量整体质量的关键性前提。目前，地形测量已普遍应用先进的科学技术，如计算机、卫星技术。先进的科学技术保证了测量数据的可靠性，也确保了数据的精确性。

1 地形控制测量四种常用的测量方法

1.1 导线测量技术

城镇地形的控制测量最经典的一种方法就是导线测量，目前导线测量仍广泛的应用于城镇地形的控制测量工作中。城镇地形测量的施测范围有些是建成区，这是城镇发展中不可避免的，选择导线测量的方法可以充分发挥它的优势，因为建成区检核条件较多，而导线测量方法方便灵活，条件简单，所以可以在测量时尽可能的防止出现粗略的误差，这样就使所测得控制点的精度相对较高。

1.2 GPS静态控制测量技术

静态GPS控制网具有选点灵活，控制范围大，定位精度高，不需要通视，不需要全天候作业，平面和高程可同步推算等特点。其在城镇地形测量中经常被用于基本控制测量。为了提高静态GPS控制网的可靠性和均匀性，城市一级控制网或二级控制网有时也采用静态或快速静态的相对定位测量法。

1.2.1 GPS平面基本控制网的测量

GPS平面基本控制网的作用主要是为了分析RTK平面控制测量的精度。因为静态GPS可以获得较高精度的坐标，同时又可以在高精度的基线测量中获得比较理想的数据分析结果，所以在众多测量方法中，不得不说静态GPS测量是最佳方法。

1.2.2 GPS平面控制网的数据处理与精度评定

进行数据处理时，首先应进行初步粗加工，整理数据；再进行预处理工作，依据各种模型对观测数据进行改正；第三步则要根据相关公式计算基线向量；第四步是进行自由网的平差；最后再进行二维约束平差，见表1、表2。

从表1和表2对比可以看出，应用GPS首级控制网无约束平差以后，最优闭合环比基本控制网无约束平差低，所以首级控制网的测量精度较高。

1.2.3 基于GPS技术时地形测量数据的精度控制要点

地形控制测量是地形细部测量和日常地形测量的基础性工作。为了不断提高城镇地形测量数据的精确性，应根据建立控制网手段的不同对GPS控制网测量程序和地面控制网测量程序作进一步的规划管理。这样才可以使GPS技术在城镇地形测量工作中发挥积极的表现，实现现实意义。

1.3 GPS-RTK控制测量

利用GPS-RTK控制测量技术实施测量具备省时、省力、快速、灵活及精度高等优点，能够实时提供待求控制点的三维坐标，还能极大程度地进行工作效率的提高。

1.4 CORS控制测量

综合服务定位体系CORS技术是GPS技术在测绘、导航等领域发展与使用的方向，在我国很多地区得到了迅速的发展。利用CORS体系所提供的网络定位精度更高，可以完全达到城镇地形测量要求，在已建成CORS网络的地区，可以十分便利的进行测控作业。

2 地形控制测量四种常用方法的精度分析

2.1 导线测量技术精度分析

导线测量尤其适合测量城镇地形隐蔽区域和城市建筑地域的测量控制。对导线精度产生影响的因素主要包括设备体系的误差、作业人员水平和外界观测状况等，因此应先尽可能按照技术的要求对设备和作业人员进行选择，并保证设备的较好检校后再进行导线测量。

2.2 GPS静态控制测量技术精度分析

虽然静态GPS网可通过GPS高程拟合的方法求得，但是因为受一些因素的影响，求出的GPS高程数据精度相对比较低。而且静态GPS控制网有许多不足之处，如：使用受到限制，特别是在高楼林立，建筑物装饰幕墙较多的城市测量中，因其道路上车流量大、行道树多、干扰信号较多，所以这些地方不适宜使用GPS；GPS测量受天气环境影响、卫星分布状况的限制以及多种无线信号的干扰等造成多重误差，综上所述，GPS测量数据的可靠性和精度有待进一步提高。

2.3 GPS-RTK控制测量精度分析

RTK定位一般会有两类误差：

一是由距离问题引起的误差，如：对流层误差、电离层误差、轨道误差等；

二是与测站条件有关的误差，如：多路径误差、信号干扰、天线相位中心变化等。

为减少误差，应遵循GPS作业的基本要求，如，基准站要远离高压线和大面积水域等，避免造成多路径误差；基准站的建造应在地势较高且开阔的地方，以便接收到更多的GPS卫星信号及增大发射距离，避免信号干扰；其次，基准站应架设稳定牢固，避免晃动引起天线相位中心变化，影响测量精度。

RTK技术的控制测量具有误差分布均匀、独立的特点，所以不存在误差积累，精度可靠度较高的优点，并且其能实时提供测量成果，可以减少设备成本，减轻测量员的劳动强度，提高测量速度和效益。但有时因受遮挡物影响，会造成信号失锁，定位延迟，而且控制范围较小，定位精度也会受距离增加的影响而降低。

2.4 CORS控制测量精度分析

应用CORS体系提高了工作效率，扩大了有效的工作范围，缩短了初始化时间；彻底实现了单机作业，降低了成本；差分作业可靠性增强；因数据链形式通讯的可靠固定，降低了噪声的干扰；数据可靠性增强，具有较高精度。

但利用CORS进行大比例地形地形图测量控制作业时，会受到GPS测量限制条件的影响，如干扰信号、天气条件的影响等，所以在城镇建成区作业并不适宜使用CORS技术。

3 在城镇地形测量中几种控制测量方法应用比较

在不同地形条件下，RTK测量与导线测量较差区分较显著，如，在较开阔的丘陵地，较差值最小；在建筑物密集的地区，由于建筑物的遮挡和反射，较差值最大；由于山体对部分卫星信号遮挡，山地较差值稍大。在距离较短的测量中，RTK测量测边误差比导线测量高，但点位误差较小，由此可以得出在短距离的测量中，导线测量相对于RTK测量精度较高。

与单参考站的RTK测定相比，利用CORS所提供的RTK系统测量数学模型进行联合解算具有较高的可靠性和数据精确性，并提高了作业效率。对于GPS静态测量技术来讲，在CORS服务范畴内作业可以更为省时的获得即时坐标，并且CORS网络建立后，能长期提供统一、稳定的坐标参考系，并能对基础数据进行规范测绘。

4 结 语

城镇地形测量的四种常用工作方法均有优点和不足之处，不同的作业方法有着不同的适宜使用条件。比如，建成区域与隐蔽区域相比更适宜使用导线测量；相对于定位测量，静态GPS测量更适用于等级控制点的测量；RTK或CORS适用于遮挡物少的开阔地区使用。在实际作业中，为了满足精度的要求、有效提高作业效率，测量工作者可以根据应测区域的地势情况选用适当的测量方法，也可以将几种测量方法综合起来运用。

参考文献：

[1] 沈忠明.城镇地籍测量方法对比探讨[J].科技资讯，2011，（21）.

[2] 黄俊华，陈文森.连续运行卫星定位综合服务系统建设与应用[M].北京：北京科学出版社，2009.

[3] 钟昌海，卢天乙，李开富.地籍测量中几种控制测量方法应用探析[J].南 方国土资源，2009，（12）.