测绘工程中特殊地貌的测绘技术方案分析

刘传兴LIU Chuan-xing

（巨野县自然资源和规划局，菏泽274900）

0 引言

1 测绘工程的含义

测绘工程是测量和测绘的结合。它通过科技化手段获取初始地貌和地理数据，继而生成测绘地图，为测绘项目计划和城市土地资源的开发提供科学依据，确保工程的实施性和测绘地图的准确性，确保国内经济健康、和谐、快速发展。在城市化进展中，测绘工程是缺一不可的，测量和测绘技术在城市化进展中起着核心作用[2]。在制定测量和测绘技术方案之前，技术人员应深入测绘现场，测量该区域的地貌、地理位置、水文条件等数据，获取相关的空间和空间信息，并利用收集的地貌数据进行彻底分析，获取详细的测绘报告，确保测绘工程各层面、各阶段开展井然有序，减少技术事故发生的可能性，促进我国经济建设更快更好的发展。

2 测绘工程中常用的测绘技术

经常采用的全球卫星定位技术GPRS，极大程度上助推着测绘工程的快速发展，精确定位测绘对象位置和空间的同时，主动获取其地貌信息和数据，并自动传输至计算机系统，后台同步分析地形信息和绘制地图，测绘效率和质量得到很大的提升[3]。测绘时，定位工作是首要工作，但测绘工程受自然环境的影响非常大。恶劣的自然环境，会直接影响测量和测绘数据的可行性。采用全球卫星定位技术GPRS就可以很好地解决这个难题，保证测量和测绘能全天候测量，完全不受自然环境的影响。特别是载波相位差分技术的运用发展，加快了测量精度向着更精、更细、更高程度的发展，将测量和测绘的数据误差控制在cm之间，正负偏差不超过3cm。

3 特殊地貌的特点

经过研究，目前国内的测绘技术能准确地测量大部分地区的地貌，并获得相关的数据信息。此外，在进行测量、制图和数据收集时，借助科技化后台分析，技术人员可以确保最终测绘结果的准确性，并获得更完整的信息和数据。但事实上，就测绘工程而言，国内有许多特殊的地貌，甚至不常见。在进行测量和测绘工程时，运用现有的测绘技术无法准确的判断，或者测量存在的这种特异性，给技术人员带来很大的困难。为了彻底地解决这些问题，对这些地区进行地貌特征测量和数据收集是很有必要的，虽然无法借助常规性的测量和测绘技术，但是可以因地制宜，使用一些非常规性的测量和绘图技术来确保测量和绘图工作的执行力，并确保最终呈现出来的测量和绘图结果更为准确、符合这些地区的实际情况，以便特殊地貌特殊处理[4]。

4 特殊地貌在测绘工程中的重要性

随着城市化进展的加剧，国内可开发和利用的城市土地资源日益减少。但是为了早日实现国内工业向现代化发展的转变，又不得不在一定程度上开发和利用城市土地资源，首当其冲是最大化对特殊地貌的开发和利用[5]。在双重矛盾下，为了降低特殊地貌的实际开发和利用的难度，技术人员需要从多角度掌握特殊地貌的实际情况。

4.1 有利于工程公司尽快掌握地貌条件

如果测量和绘图项目无法正常进行，测绘工程师将对特殊地貌进行适当的测量和测绘，将其直接绘制为特殊地貌图。在这种情况下，工程公司应具备特殊地貌的专业知识，掌握非常规性测量和测绘的技术手段。基于这一层面，工程公司必须检查特殊地貌作业现场，一方面可以降低开发和利用的难度，另一方面也可以避免对作业现场造成破坏性的损坏。

4.2 有助于工程公司深入探索地质环境

测量和绘图，不仅可以帮助工程公司明智地开展特殊地貌作业现场工作，还可以通过特殊地貌图直观显示真实的地貌现状。通过这种方法获得的信息数据，不仅可以用于工程建设，还可以用于地貌勘探，使技术人员能够足够了解地质环境，填补未知领域的研究空白，促进国内城市化进展的稳定发展。

5 特殊地貌测绘技术的运用现状

近年来测绘技术的发展，带动了测绘工程的测量和测绘广泛发展和日益更新。然而，全球卫星定位技术GPRS技术和远程测绘技术在城市化进展中的运用，总体上还有些欠缺，并不是很完善，导致特殊地貌的测量和测绘精细度普遍偏低，进而影响测绘工程的项目计划和实施。这就要求技术人员建立健全一个比较完整的测量和测绘系统，并针对具体的特殊地貌制定对应的测量和测绘技术流程图。

在特殊地貌测量和测绘过程中，除了平原、草原和常规地貌区域的常规测绘外，通常还包括特殊地貌区域的测绘，如崎岖山地、丘陵地带、人口稠密的城市和植被茂盛的森林、矿山等覆盖区域。在使用常规性的测量和测绘模式和技术手段时，很难获得理想、准确的测量和测绘数据[6]。因此，技术人员应熟悉测绘工程领域里，全方位的实际测量和测绘过程，随机应变地制定并实施测量和测绘的技术流程，在降低成本的同时，展开高水平、高质量、高精细度的地貌测量和测绘。

尽管组织化对于加入供应链是非常重要的，但具体的组织服务对农民是有积极影响的。本研究结果表明，市场营销和集散中心的服务尤其重要的。与买家的谈判主要涉及市场营销服务。小农户不直接与像连锁超市这类的买家直接谈判，主要有两个原因。首先，农民个人不具有足够的资质进行谈判，因为对他们来说费用实在是太昂贵。第二，对连锁超市来说，与很多个体农民谈判是不切实际的(过高的交易成本)。相反，为了农民和买家的便利，农民代表如农民组织的领导或经理负责谈判。从调查样本中看出，没有小农户可以直接销售给连锁超市，因此，确定了集体行动对参与超市供应链的重要性。

6 特殊地貌的测绘技术方案的具体分析

复杂性是测绘技术的一个显著特征。基于测绘工程和城市化进展的背景，使用创新型的测量和测绘技术，可以时刻跟踪抓取、准确无误地记录特殊地貌相关数据，特别是运用全球卫星定位技术GPRS技术和远程测绘技术等科技化手段的测量和绘图工具，它缩短了空间和时间的距离，拉宽了测绘工程监督和实施的范围。对于特殊地貌的测量和测绘，单一性的测量和测绘难以达到测绘工程的目的和想要的效果。因此，在制定特殊地貌的测绘技术方案过程中，应多方位、多角度地结合各种测量和测绘的方法，实施关键控制技术的运用。

6.1 人口稠密的城市技术方案

首先，运用全站仪测量仪技术。由于城市区域的人口基数和密度非常大，专业的测量和测绘工具和仪器必不可少，例如：全站仪测量仪所使用到的检查工器具。全站仪测量仪配置有灵活转动的镜头与快速抓取的速度，可以完成人口稠密的城市区域的对应测量，免受空间和时间的限制，为测绘工程提供准确的测量和测绘数据。与其他类型的测量和测绘工具和仪器相比，全站仪测量仪在高复杂的特殊地貌测绘中具备很大的运用优势，可以准确评估特殊地貌。例如，一些三级城市的地貌复杂，很难将常规性的测量和测绘工具有效地运用至城市区域的测量和测绘中，但是全站仪测量仪技术的运用却可以实现对城市中人口密集地段的全角度测量，有效实现测量和测绘过程。技术人员必须清楚地认识到，全站仪测量仪并非无所不能，一些可能存在的数据传递误差和作业现场误差，将对整体测量和测绘精度产生不小的影响[7]。

其次，运用RTK测绘技术。近年来，RTK等新型测量和测绘仪器在城市、城乡结合部等区域的测量和测绘中有着良好的运用。使用RTK测绘技术可以让技术人员快速定位所在区域，确定测量和测绘区域，然后再使用全站仪测量仪制图工具测量城市整个区域。

最后，运用无棱镜测绘技术。与常规性的测量和测绘方法相比，无棱镜测量和绘图仪器及其支持技术使用简单。利用全球卫星定位技术GPRS，准确定位坐标及相关数据信息，绘制测量和测绘的草图，可以有效避免单一重复测量和频繁多次测绘所造成的人力、物力、财力资源的浪费。

6.2 植被茂盛的森林技术方案

测量和测绘特殊地貌、植被茂盛的森林时，移动信号相对较弱或者被屏蔽，导致无法正常使用RTK、全球卫星定位技术GPRS等测量和测绘工具和设备，致使出现不适当或者存在严重偏差的测量和测绘结果。同时，由于植被茂盛的山地森林树木高耸，地貌复杂多变、交通不便、沟壑倾角较大、不利于全站仪测量仪的测量和测绘。

鉴于这种情况，可以使用非常规性的测量和测绘技术具体操作方法包括：首先测量作业现场的具体直线，然后替换测量横断面等相关坐标、距离、角度等数据，并将点放入计算公式中，为了计算测量设备以及等待点的坐标和方位角，将其中的数据进行替换，并通过常规性的测量技术和方法确定准确的测量值。通过特殊地貌测量技术的运用，可以实现技术人员对难以深入进去的特殊地貌的精确测量。目前，此种操作方法广泛运用在国内各种测绘工程的测量和测绘系统中。

6.3 山地技术方案

在国内西南部，特别是在川渝地区，大大小小的山峰林林种种。时常可见特殊地貌，如：山区山沟、山脊山坡、悬崖峭壁，对这些特殊地貌展开测量和测绘无疑是一项非常艰苦和艰巨的任务。鉴于这种情况，可以使用激光点云坐标数据获取原理来进行测绘，因为三维激光扫描仪能够在特殊困难地貌区域的形成精确的图像。

三维激光扫描仪获取的点云数据主要是将各站点进行扫描，生成数据后进行配准，再将不同时间、站点扫描的数据进行转换成实地坐标系从而生成可以使用的成图。同一台激光扫描仪在某一个场景中扫描所获得的多幅点云数据有一定的相似程度。因此，在点云数据进行配准时要进行旋转和平移。原理是：假设两幅存在一定重叠性的点云数据S1和S2，其同名区域的数据点分别为Pi＝（Xi，Yi，Zi）和Pj＝（Xj，Yj，Zj），转换参照坐标系为S1，其不同测站空间坐标相对关系如图1所示。（图2）

图1 数据配准原理

图2 坐标点相互转换关系的公式

公式中，旋转参数分别表示为（φ，ω，к），平移参数分别表示为Δx、Δy、Δz，尺度变换参数为以λ表示。为了获得这7个参数转换，至少要配备3个公共点，多于3个公共点时，可求得7个参数的最相似的数值。激光点云配准后，再将扫描仪坐标系与实地坐标系进行转换，结合仿射变换原理，利用3个以上的实地坐标系的反射片，把整个点云数据进行平移、旋转以及缩放后再将其转换到实地坐标系中，形成可使用的成图。

6.4 未开发的茂林技术方案

目前，国内的很多茂林地带尚未完全得到开发，相对来说，处于比较丰富的状态。在茂林地带的测量和测绘过程中，常规性的测量和测绘仪器设备的传播信号很容易受到茂林地带的干扰和屏蔽，导致测量和测绘仪器设备出现故障。例如，RTK、全球卫星定位技术GPS、GIS等测量和测绘仪器在茂林地带的影响下失去了原来的测量精度，出现较大的测量误差。

由此可以看出，常规性的测量和测绘仪器设备在茂林地带的测量和测绘中，不具备很强的适应性和实用性。如果硬性使用常规性的测量和测绘仪器设备，将导致较大的测量和测绘误差，导致测量和测绘数据失真无效。而且，茂林地带遮盖了技术人员的视线，技术人员难以统计和评估所需要的茂林地带的测量和测绘要素，不利于测绘现场工作的顺利开展。因此，在测量和测绘茂密地带时，必须改进和更新现有的测量和测绘技术手段。在实施具体的测量和测绘过程中，应首先确定需要测量的具体监控站。在此基础上，利用高坐标和横向点进行精密的测量和测绘作业，确保测量和测绘方向方位，满足测量和测绘的要求，计算测量和测绘结果。最后，根据测绘工程的要求和标准，简化测绘结果，以满足和支撑当前的测量和测绘技术。

6.5 矿山技术方案

6.5.1 老矿区技术方案

老矿区的测量和测绘相对来说，更为复杂。首先要画一幅测量和测绘草图。技术人员应深入需要测量和测绘的地貌区域，绘制现场草图，更全面、更直接地展现老矿区的现状，确保老矿区布局和测绘计划的合理性。在测量和测绘时，如果不先绘制现场草图，绘制地貌地图会出现差异，与老矿区现场实际情况有出入，这必然会降低测绘精度。在实际测量和测绘过程中，可根据测量和测绘区域，在每个老矿山修建数量和作用性质不一样的测量和测绘站，获取大量的测量和测绘信息，提高测绘的直接性，有效整合和优化站与站之间的数据信息，自动筛除无关紧要的信息，然后根据现场实际与测绘草图的比例大小绘制老矿区内部图，确保现场制图与测绘制图的统一，合理地保证老矿区测量和测绘的准确性和可行性。

6.5.2 矿山林区技术方案

测量和测绘矿区林区的难度相对较高。由于矿区林区树木资源丰富，如果采用载波相位差分技术进行测量和测绘时，设备信号会被中断，严重影响测量和测绘的精确度，无法达到预想的测量和测绘质量和效果。如果运用全站仪测量仪对矿山林区进行测量和测绘，效果会不理想。只要矿山林区存在障碍物，就无法顺利进行测量和测绘。针对这一困难，技术人员应制定科学、合理的测绘技术方案，通过穿插计算的方式进行测量和测绘。在测量和测绘中，要依次确定导线的位置、角度和距离。在矿山林区测绘过程中，必须明确立体剖面中的方位角是相同的。角度大小可以通过其坐标知道，然后可以使用相应的三角测量数据（即可见性数据）计算相应距离。

6.6 密林技术方案

在云、贵、川地方，密林的分布十分广泛，树木覆盖率相当高，树木高耸入云，密林的阳光照射不进来，导致光线不足，测量和测绘仪器设备接收信号的能力不是很理想。因此，技术人员可以使用整个监控站来测量云、贵、川地方。通过无棱镜测绘技术，技术人员可以一步步绘制当地高度并将其绘制成地图。在使用这种方法时，由于测量和绘图人员必须进入密林，以防止技术人员失去辨别方位的能力，因此同一组的技术人员最好通过铺设电线交替前进。此外，测绘工程还可以以无人机航拍照片的形式对作业现场进行拍照，然后通过计算机分析生成相应的三维地貌函数在相应软件的帮助下绘制成一张图表[3]。

7 结语

总之，测绘工程本质上，就是测量和测绘，利用科学、合理的测量技术获取地貌特征和地理数据，提供有利的依据给各种项目工程和采矿规划，减少安全事故的发生频率。对于测量和测绘来说，特殊地貌占有很重要的地位。只有分析和依据测量和测绘对象区域的实际情况，才能制定行之有效的测量和测绘技术方案，以此保证测量数据的正确性。希望本文对测绘工程中特殊地貌的测绘技术方案的研究能为测绘工程提供一定的参考意义和实践价值，促进测绘工程的可持续发展。