地形图快速测量的方法研究与应用

地形图快速测量的方法研究与应用 摘要：根据实际地形情况，改进了原测量工艺，在施测区域附近原有控制点的基础上，逐步导入到每个新增建筑物或新增建筑物附近，然后精心选择点位，尽量选择在地形高耸、地势平坦、稳固安全之处，并能保证前后视距内无障碍物的地方，支设仪器时要精心操作，采取多次镜上光学对中及多架法等方式以减少误差，并尽量减少仪器站数。通过该项目技术研究解决了地形图快速测量的难题，从而使现场测量操作简单、测量精度高，有效的减少了野外作业工作量，简化了内业计算，提高了工作效率。克服了单一测量导线不能平差的弊端，有效地提高了测量精度，进一步保证了测量成果的可靠性。 关键词：地形图，快速测量 一、 研究课题的提出 由于协庄煤矿的开采范围越来越大，随着开采深度的不断增加，其影响地面的范围也越来越大，近几年新农村建设迅速发展，新增建筑物明显增多，加之矿上一些非煤厂网点占用土地确权，也越来越多，为避免地面新增建筑物压煤，减少赔偿费用，必须对地面新增建筑物进行及时巡查，并快速测绘成图，这不仅加大了测量工作量，而且使测量精度难以保证，进一步增加了测量工作难度，因此，必须进行地形图快速测量技术研究。 二、 研究过程 由于协庄煤矿井田范围较大，因此地面新增建筑物一般距工业广场较远，导线控制测量工作量大，测量精度难以保证，为此，先对整个井田范围地形情况进行了全面勘查，并分三种情形进行了分析研究。 1、现场无控制点的情形 现场利用一个特征构筑物（例如大桥、公路、铁路及楼房等），从地形图上量出构筑物上的一个特征点的坐标及后视方位，利用该特征点做为起始点进行新增建筑的测量工作，如果现场特征点不能支设测量仪器，可平移后再进行测量工作。此方法测量精度较低，仅适用于测量精度要求较低或比较用急的测绘工作。 2、有一个控制点的情形 现场利用一个已知控制点，假定后视方位，测量附合至一能确定方位的构筑物（例如大桥、公路、铁路及楼房等）上，计算求出假定方位与真方位的夹角，再利用此夹角将假定后视方位计算改正真方位，然后利用已知控制点的坐标、标高及改正后的后视方位计算出各待测点的坐标及及标高。 3、有两个不通视控制点情形 已知两个控制点不通视时，现场利用两个不通视的已知控制点，根据现场具体地形条件布设成闭合导线，通过现场多次实测及理论研究分析，利用假定坐标，计算假定方位，并求出假定方位与真方位的夹角，再进一步计算起算边真方位的方法进行测量，其研究过程、闭合导线布设原理及内业计算、平差均符合测量学的基本原理。 该项目与传统矿区布设测量控制相比较具有以下优点：（1）仅在两个不通视的已知控制点的基础上，用全站仪按常规导线布设原理及技术要求布设闭合导线，即能实施测量工作，克服了控制点间的不通视无法测量的弊病。（2）现场测量操作简单，精度高，有效减少了野外作业工作量，简化了内业计算，提高了效率。传统的三角网（锁）控制布设，观测数据多，内业计算复杂，平差工作量大，该项日减少工作量一半以上，大幅度的提高了测量的工作效率。（3）克服了单导线弊端、更有效的解决了测量实际问题。在日矿山测量实际工作中，由于受现场环境、条件制约，控制点间无法通视，一般均布设成单一支导线测量，因为不能进行导线平差，因而不能保证导线边方位角的可靠性，尤其对于矿区地面控制测量和井下大型贯通测量等工作，单一支导线不能满足实际生产的技术要求，通过该项目的研究有效地解决了这一问题，以满足实际生产地需要。（4）布设灵活，适应性强。该项目仅以相邻两控制点间相互通视为基本原则，仅以满足煤矿测量规程中边长限制而灵活布点， 而没有传统三角网、三角形角度大小、邻控制点间通视良好等条件限制，该项目能满足三、四等控制网工程测量技术要求，适应于各种环境及较高等级地工程测量工作，而且更重要的是该项目能适应测量条件不足的情况，以解决日常测量工作不能或难以解决的问题。根据实际地形情况，改进了原测量工艺，在施测区域附近原有控制点的基础上，逐步导入到每个新增建筑物或新增建筑物附近，然后精心选择点位，尽量选择在地形高耸、地势平坦、稳固安全之处，并能保证前后视距内无障碍物的地方，支设仪器时要精心操作，采取多次镜上光学对中及多架法等方式以减少误差，并尽量减少仪器站数，在观测完一个坑后，直接转点将仪器搬站到通视范围较广的新点上，此新点应尽可能一次能多测量几个新增建筑物，减少中间转站支设仪器的次数，前视将反射镜固定在花杆上，这样更增大了测量范围，前视人员跑点时，要以仪器站为中心，将观测范围内所有特殊地形、地貌及有观测价值的点位全部跑到，然后观测者使用全站仪实时实地的将观测得到的标高、距离等观测数据存储在仪器中，并同时由记录人员绘出现场地形草图，明确标示点位、点号等数据，使整个施测过程能够从开始观测一直到施测完毕一环扣一环的将数据传递累计，最后通过绘图软件将数据直接传输到微机，再利用软件在危机上绘制成图并通过绘图仪直接绘制成图，从而形成完整的闭环形式的作业模式。 三、 应用效果及效益分析 通过该项目技术研究解决了地形图快速测量的难题，从而使现场测量操作简单、测量精度高，有效的减少了野外作业工作量，简化了内业计算，提高了工作效率。克服了单一测量导线不能平差的弊端，有效地提高了测量精度，进一步保证了测量成果的可靠性。