城市河道测绘工程质量改进方法

◎苗永强



城市河道测绘工程质量改进方法

◎苗永强

城市河道建设与河道整治是生态城市建设与城市生态恢复的重要组成部分。精确的基础测绘成果为生态城市建设的科学规划、合理开发提供了技术和数据保障。采用新的技术手段尽可能减小测绘工作的误差，可为城市河道治规划治理提供可靠技术支持。

近些年来，测绘科学的发展成果被广泛的应用于社会的诸多领域，特别是结合了一些新的科技手段，全球定位系统的融入使得测绘工作的精密程度大幅提高。全覆盖多波束测深技术多用于水下测深工作，依靠这种技术，测绘人员可以获取可靠、便捷的水下地形地貌特征。在城市测绘工作中要充分利用先进的技术手段，同时在测绘工作时也应该及时分析可能会影响到测绘工作的一些因素，并采取必要措施尽可能减小误差。本文优化了城市河道的测绘工作质量，为城市河道的发展规划提供科学、合理技术支持和数据参考。

关键环节误差影响因素

测绘工作面临的常见问题就是误差分析，在测量时，测量结果与实际值之间的差值叫误差。真实值或称真值是客观存在的，是在一定时间及空间条件下体现事物的真实数值，但很难确切表达。测得值是测量所得的结果。这两者之间总是或多或少存在一定的差异，就是测量误差。影响城市河道测绘的因素主要表现在仪器误差、人为误差和外界环境影响。其中不同的仪器都有自己的误差范围，使用这些仪器的同时也就避免不了产生仪器本身的误差；测绘人员的人为误差，这与测绘人员的知识水平、工作熟练程度等方面息息相关；工作的自然环境，受到大气电离层、温度、湿度等因素的影响，这些因素综合起来也会对观测数据的准确定性产生一定影响。特别是高精度仪器的测绘工作，更为看重外界的环境适宜度。

城市河道测绘的质量改进

河道测绘与陆地测绘相比较，具有明显的动态效应，这种动态特性要求水下测绘必须具有实时性，即对各个观测量（例如测点坐标、深度等）必须实现同时测定，但同一观测量无法进行重复观测，这说明水下地形测量缺乏必要的成果质量检核手段。例如传统水下地形测绘方法是使用全站仪测量河流的平面位置，使用测深杆测绘河流水深，以此方法来获取水下地形数据。这种地形测绘方法测绘精度较低，且费时费工。近些年来，利用RTK技术配合数字测深仪可以及时获取大面积水域的水下地形数据。

测深数据的粗差检测剔除

通常情况下，测深仪在正常工作时对采集的数据有一定的自检功能，一些明显的粗差，通过测深仪的自检能够被剔除。剩余的数据的粗差检测可采用以下方法来进行。首先计算仪器1秒内的测深数据的平均值，公式为：

式中，n为单位时间测量数据的个数，n一般小于10，然后计算测深数据的中误差m，公式为：

水位测量的误差改进

按规范规定的精度接测水尺零点，水尺应稳固布设在无奎水、回流现象，不直接受风浪、急流冲击影响，能合理控制测区的地方。当测区距离较长时，应设立多把水尺同步观测，中间分带内插改正。水位读数应取波峰、波谷读数的平均值。

水深测量的抗干扰技术

抗外部干扰。选择适当的工作频率和通频带宽度。如利用超声波频率避开河流自然噪声和测船上主要声频部分噪声；合理选择安装换能器的位置；避开接收换能器主瓣波束角以外来的干扰；在产生电火花的触点上并接熄弧电路，减小电火花的强度；对所使用的电源采用稳压措施，避免由于电压波动引起的干扰；使用水声仪器时降低航速、不倒车、不大角度转向等。切断外部干扰窜入的途径：将接收机输入电路、放大电路进行良好的屏蔽，切断直接窜入的干扰；采用带空域、频域、时域滤波的GPS接收机天线等。

抗内部干扰。选用低噪声系数的半导体器件和电路元件，降低前置放大器的噪声，模拟信号输入通道的抗干扰常用的有采用隔离技术隔离干扰、采用滤波器滤除干扰、采取浮置措施抑制。

软件抗干扰措施。用软件消除开关的抖动，使用软件延时的方法来消除抖动则比较容易。如PS-600回声测深仪中采用软件控制仪器开机时可以采用延时消除抖动，而大比例尺水深测量中，可采用网络RTK差分定位技术提高GPS定位的精度。还可以采用条件采样削弱定位与测深定位延时给测量成果带来的干扰。

数字信息传输纠错技术，例如常用的数据传输中的奇偶检验。水深测量数据采集系统中，还通过对无线传输的数据进行多次传送，采用多组数据或多位数据的比较进行检核。

本文讨论了当今城市河道测绘工作中可能产生的、会影响到测绘工作质量的几点因素，结合城市河道环境复杂，需要及时和高精度的测绘工作，结合城市河道的特点探讨改进城市河道测绘几个主要环节，例如测深数据的粗差检测、水位测量的误差改进以及常用测绘抗干扰技术，为城市科学规划、合理开发河道建设奠定坚实了技术基础和提供了有力的数据参考。

（长垣县国土资源局）