時間：2022-02-25 03:50:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工程測量測繪論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
現(xiàn)任北京市測繪設(shè)計研究院常務(wù)副院長的楊伯鋼，是我國城市測繪地理信息領(lǐng)域的知名專家和學(xué)術(shù)、技術(shù)帶頭人，教授級高工，享受國務(wù)院政府特殊津貼。參加工作30多年，他始終扎根基層、堅守一線，從事著測繪地理信息生產(chǎn)和科研工作。他主持了國家、省部級重點工程百余項，攻克了城市測量領(lǐng)域一道道難關(guān)，為城市工程測量領(lǐng)域服務(wù)城市規(guī)劃建設(shè)發(fā)展做出了突出貢獻。
投身事業(yè)潛心研究。他主持的城市大比例尺地形圖動態(tài)更新技術(shù)研究成果在全國處于技術(shù)領(lǐng)先，并推廣到全國50多個行業(yè)單位；他組織完成的地下管線研究成果創(chuàng)新解決了綜合地下管線采集、編輯入庫一體化的難題；他在國內(nèi)率先開展了無人機航攝系統(tǒng)的研制，解決了低空航空攝影關(guān)鍵技術(shù)問題，項目成果獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎，并在北京冬奧會選址、和田援疆測繪、汶川地震應(yīng)急測繪等項目中成功運用；他將地面三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于古建文物、工業(yè)遺址及工程測量中，先后完成了天安門重點文物、首鋼工業(yè)遺址、什邡地震工業(yè)遺址等30多個工程項目。他發(fā)明的施工測量專利，成功解決了施工測量的世界難題，并在中央電視臺、國貿(mào)三期以及深圳平安金融中心得到了廣泛應(yīng)用。
忠誠使命勇于擔當。在2012年“7?21”特大暴雨期間，他組織干部職工快速反應(yīng)、主動出擊，做好測繪應(yīng)急保障工作，第一時間為政府提供了受災(zāi)區(qū)域的地形圖、影像圖和三維雨水匯水分析圖等，為市委、市政府科學(xué)決策以及受災(zāi)人員的緊急安置和災(zāi)后重建提供了有力的應(yīng)急服務(wù)和保障。2013年，國務(wù)院部署開展了全國第一次地理國情普查任務(wù)。在北京市的國普工作中，他身先士卒，創(chuàng)新機制，破解難題，帶領(lǐng)團隊克服重重困難，圓滿完成了各項任務(wù)。他總結(jié)出了“大兵團作戰(zhàn)式”的國普模式，提煉出了“國普精神”，并在相繼開展的北京市地下管線基礎(chǔ)信息普查和北京市第二次全國地名普查工作中得到推廣應(yīng)用。
行業(yè)引領(lǐng)成果顯著。他獲國家科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎2項，省部級以上科技進步獎、優(yōu)秀工程獎39項。發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，出版專著9部，編制國家、行業(yè)、地方標準10部，獲得國家專利8項。入選了“北京市百千萬人才工程”，先后獲得“全國優(yōu)秀科技工作者”“建設(shè)部全國建設(shè)系統(tǒng)先進工作者”“北京市有突出貢獻人才”“北京市奧運工程先進建設(shè)者”“北京市博士后杰出英才”等多項榮譽稱號。他主持開展的北京地區(qū)三維綠量測定及其數(shù)字模型與虛擬現(xiàn)實表達研究科研成果獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎，在北京綠化隔離地區(qū)工程測量等項目中得到應(yīng)用。
他作為北京市測繪學(xué)會理事長，帶領(lǐng)學(xué)會積極向市政府獻言獻策，先后獲得北京市“5A級學(xué)會”“百強社團”創(chuàng)建單位、“首都文明單位標兵”等榮譽稱號。
關(guān)鍵詞：水利工程；地理測量；GPS；CORS
中圖分類號：TV 文獻標識碼：A 文章編號：
一、引言
近年來，隨著世界氣候的不斷變化，極端天氣出現(xiàn)的頻率越來越高，水利工程在近幾年旱澇并存，嚴重影響了周圍人民生產(chǎn)水重和生活質(zhì)量。為此，采用有效的實地測繪技術(shù)成為解決旱澇問題的關(guān)鍵點。本文結(jié)合某水利工程地理測量實例，就連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)CORS技術(shù)進行分析與研究。
連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)（Continuously OperatingReference Stations，CORS）是當代 GNSS 測量的前沿技術(shù)。是由基準站網(wǎng)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制中心子系統(tǒng)、流動站子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)子系統(tǒng)構(gòu)成，將衛(wèi)星定位技術(shù)、測繪學(xué)、氣象學(xué)、地理信息系統(tǒng)、計算機技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)結(jié)合為一體。于2011年正式向國內(nèi)用戶提供高質(zhì)量的各種不同精度的時間和位置服務(wù)信息主要服務(wù)于大地測量、工程測量、氣象監(jiān)測、地震監(jiān)測地面沉降監(jiān)測、社會公共定位導(dǎo)航服務(wù)等領(lǐng)域。
二、地理測量應(yīng)用實例分析
某水利基礎(chǔ)地理測量工程，采用GPS連續(xù)運行衛(wèi)星系統(tǒng)（CORS）在地形圖測繪、專題數(shù)據(jù)采集、植被調(diào)查等方面發(fā)揮了重要作用。本文就GPS 連續(xù)運行衛(wèi)星系統(tǒng) CORS 在本工程基礎(chǔ)地理測量中的具體應(yīng)用進行論述。
2.1地理測量方案的選擇
本工程基礎(chǔ)地理測量主要是對湖區(qū)水下地形、湖濱區(qū)岸上地形及五河入湖段的河道地形的測量測區(qū)范圍達到6000多km2，且大部分測量任務(wù)涉及到水域，這就要求測量方式必須滿足長距離、大范圍、高精度的作業(yè)特點。
常規(guī)GPS RTK是基于臨時基準站和流動站觀測的衛(wèi)星相同、電離層和對流層誤差相關(guān)，從而消除或降低這些誤差的影響，提高基線測量精度。但是隨著距離的增大，這種誤差相關(guān)性逐漸衰減直接導(dǎo)致測量精度降低。
在理論方面常規(guī)GPS RTK測量的作業(yè)范圍可以達到10～15km，然而通過多年的GPS測量經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，各種不同的儀器型號，不同的作業(yè)環(huán)境使得GPS RTK測量的作業(yè)范圍受到很大影響。
水利測量一般都是地形較為復(fù)雜，遮擋較為嚴重的區(qū)域，加之水利測量對高程精度要求很高，這就導(dǎo)致常規(guī)GPS RTK測量的作業(yè)范圍只能控制在6～7km。
CORS 通過在該地區(qū)建設(shè)了50個連續(xù)運行基準站，構(gòu)建了高精度、高效率、高時空分辨率的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)綜合信息服務(wù)網(wǎng)，精確測定這些基準站的位置及變化率，基準站連續(xù)接受衛(wèi)星信號，將信息傳送至數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心同時接收流動站發(fā)送的接收機概略位置信息，數(shù)據(jù)處理中心會根據(jù)流動站的位置選擇與之較近或定位精度較好的基準站信息，虛擬出一個參考站，然后根據(jù)各基準站上誤差信息通過一定的數(shù)學(xué)模型解算出該虛擬站的誤差，虛擬參考站的位置一般在流動站周圍5m范圍內(nèi)，保證了虛擬參考站與流動站誤差相關(guān)性。這種虛擬參考站技術(shù)解決了常規(guī)GPS RTK測量因基線距離的增大而導(dǎo)致測量精度降低的問題。
CORS測量與常規(guī)GPS RTK測量相比較，減少了架設(shè)臨時基準站，減少了外業(yè)工作人員，解決了因距離增大而導(dǎo)致的精度降低的問題。從而保證了大面積水域無法架設(shè)臨時基準站和長距離，大范圍作業(yè)測量精度，節(jié)約了人力資源和設(shè)備資源。
2.2 地理測量技術(shù)在工程中的應(yīng)用
本工程基礎(chǔ)地理測量D級GPS控制網(wǎng)采用國家2000坐標系，1985國家高程基準，全網(wǎng)共布設(shè)D級GPS點197個，聯(lián)測水準129個，其中三等水準點85個，四等水準點44個。這些控制點布設(shè)均勻、點位穩(wěn)固，網(wǎng)形布設(shè)合理，成果可靠，各項精度指標均優(yōu)于規(guī)范要求。
該工程基礎(chǔ)地理測量項目中的分項專題地理數(shù)據(jù)測量主要是對湖區(qū)周邊的重點圩堤及其附屬物進行測量，測量范圍涉及到全湖區(qū)。利用CORS根據(jù)地區(qū)基礎(chǔ)地理測量D級GPS控制點成果采集專題地理數(shù)據(jù)的同時，對CORS測量點位精度進行了統(tǒng)計分析
采用Trimble 5800雙頻接收機，測量方法采用多歷元靜態(tài)已知點測量，在每個已知點上測量兩次，每次采集30個歷元，最后求其平均值，作為觀測數(shù)據(jù)。最后對觀測數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)內(nèi)符合精度統(tǒng)計和外符合精度統(tǒng)計，從而分析 CORS 測量點位精度。
系統(tǒng)內(nèi)符合是各個歷元觀測值之間的比較，是工程測量中點位精度的主要參考值。具體統(tǒng)計方法是，計算每個觀察點的三維坐標的各分量所有觀測值的算術(shù)平均值，將該平均值作為參考值與測量值求差。根據(jù)公式（1）計算定位結(jié)果在X、Y、H方向的內(nèi)符合精度算術(shù)平均值中誤差，統(tǒng)計結(jié)果見表1。
表 1CORS 內(nèi)符合精度統(tǒng)計與外符合精度統(tǒng)計
外符合精度是將各測點Trimble 5800雙頻接收機通過本身自帶的解算模塊求得的2000 國家大地坐標系下的坐標與將鄱陽湖基礎(chǔ)地理測量D級GPS 點坐標求差。根據(jù)公式（2）計算測量點在X、Y、H方向的外符合精度中誤差。
從表1可以看出，CORS系統(tǒng)精度較高，完全可以滿足各種比例尺的地形圖測繪，根據(jù) CORS系統(tǒng)內(nèi)符合精度和外符合精度統(tǒng)計，結(jié)合多個項目的測量經(jīng)驗，綜合考慮工程質(zhì)量、工作效率、勞動強度等因素，利用CORS完全可以替代四等及四等以下等級的水準測量。
2.3 CORS測量中應(yīng)注意的問題
2.3.1 CORS 測量外部影響因素
在CORS 測量中，在測量過程中流動站接收機需要接收來自測繪局數(shù)據(jù)處理中心通過數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)（如移動公司等）發(fā)送的差分數(shù)據(jù)和流動站接收機本身接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，這兩種數(shù)據(jù)的質(zhì)量，測量人員無法干預(yù)，如果這兩種數(shù)據(jù)有中斷或數(shù)據(jù)質(zhì)量不好會直接導(dǎo)致測量精度降低或無法測量。對此，測量人員只能選擇GPS衛(wèi)星分布均勻、接收到的衛(wèi)星數(shù)量多、基站差分信號好的時間段進行測量作業(yè)。一般情況要求接收衛(wèi)星數(shù)量多于5顆PDOP值小于6時進行CORS測量。
2.3.2 CORS 測量作業(yè)人員應(yīng)注意的問題
在CORS測量中，作業(yè)方式得到很大程度的簡化。一般情況下，一名測量作業(yè)人員攜帶一根測桿，在測桿頂端安裝流動站接收機，測桿中部安裝操作手薄，這樣就可以進行外業(yè)測量。對于地形圖碎部點采集，這種簡易操作完全可以滿足精度要求，但是對精度要求高的圖根點、等級點測量就會造成人為的精度損失。對于精度要求高的等級點測量，建議測量人員在等級點位上架設(shè)三腳架，進行嚴格對中、整平3次量取儀器高求其平均值做為儀器高程數(shù)據(jù)，分不同時段、測量多個歷元，取平均值作為最終結(jié)果。
三、結(jié)束語
常規(guī)RTK測量是GPS技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)（CORS）則是RTK技術(shù)的最新發(fā)展，它克服了常規(guī)RTK測量的諸多不足，降低了測量成本，提高了工作效率及工程質(zhì)量。由于水利測量大多數(shù)屬于地形復(fù)雜區(qū)域，如河道、湖泊、 山區(qū)等，在這種復(fù)雜地形條件下，利用CORS測量，將會為水利工程建設(shè)快速提供高精度測繪資料。但是，測量也同樣存在自身的不足，比如衛(wèi)星遮擋嚴重，導(dǎo)致流動站接收機無法接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)或衛(wèi)星數(shù)量小于 顆時，數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)無法覆蓋區(qū)域，無法完成測量工作等等，需要測量人員采取有效的結(jié)合方法，提升工程測量的質(zhì)量水平。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：建筑全生命期管理 空間信息技術(shù) 空間數(shù)據(jù)庫 空間信息管理系統(tǒng)
中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0012-02
建筑全生命期管理主要分為規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、運營、拆除等各不同階段[1]。任何建設(shè)工程項目在上述過程中不可避免的需要用到空間信息技術(shù)[2-3]。空間信息技術(shù)（Spatial Information Technology）是20世紀60年代興起的一門新興技術(shù)，70年代中期以后在我國得到迅速發(fā)展，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在環(huán)境、資源、軍事、農(nóng)業(yè)、水利、國土、衛(wèi)生等領(lǐng)域[2]。空間信息技術(shù)主要包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和遙感等的理論與技術(shù)，同時結(jié)合計算機技術(shù)和通訊技術(shù)，進行空間數(shù)據(jù)的采集、量測、分析、存儲、管理、顯示、傳播和應(yīng)用等。空間信息技術(shù)在廣義上也被稱為“地球空間信息科學(xué)”，在國外被稱為GeoInformatics。
為了實現(xiàn)建筑信息化的需要，需要在建筑生命周期中各階段的空間信息進行整合和管理，從而達到更好地服務(wù)于建筑生產(chǎn)、運營的目的。面對國內(nèi)外巨大數(shù)量的建筑項目，建筑全生命期空間信息管理應(yīng)用系統(tǒng)的建立與推廣將在建筑業(yè)及相關(guān)建筑空間信息服務(wù)業(yè)具有可觀的市場應(yīng)用前景。
1 建筑全生命期中的空間信息技術(shù)需求分析
建筑全生命期中的空間信息主要是通過使用不同的空間信息技術(shù)及方法進行空間數(shù)據(jù)的有效采集、表達等，為建筑生命周期管理提供空間信息服務(wù)。空間信息技術(shù)包括工程測量手段、精密工程測量、數(shù)字近景攝影測量、三維激光掃描和高分辨率遙感等方法等。以下分別討論上述各階段對空間信息技術(shù)的需求。
1.1 建筑規(guī)劃中對空間信息技術(shù)的需求
在建筑的規(guī)劃階段，空間信息技術(shù)提供周圍建筑物、交通與環(huán)境等的信息供參考，信息提供采用二維平面圖與建筑、交通等屬性信息綜合的方式。比如，在市區(qū)需要建一棟高樓，就要考慮新建建筑物對周圍環(huán)境的影響，也要考慮施工階段交通運輸與否便利及如何最優(yōu)，和是否會帶來嚴重的交通影響。這就需要在平面圖中提供位置信息與交通屬性信息等。另外還需提供地質(zhì)資料、地形圖、地籍圖和地下管線管網(wǎng)圖等來輔助規(guī)劃。
其中涉及到的測量手段有：全站儀、GPS、管線探測儀等。還需利用GIS技術(shù)輔助分析規(guī)劃。
1.2 建筑勘察設(shè)計中對空間信息技術(shù)需求
在建筑勘察設(shè)計階段，需要實地勘察地形和周邊環(huán)境，看勘察現(xiàn)場環(huán)境是否和已有資料符合，從而實現(xiàn)具體的設(shè)計方案，最終形成具有施工指導(dǎo)的CAD設(shè)計圖紙。空間信息技術(shù)需提供地形信息、土方信息、地基巖土信息等，各屬性信息需要與空間坐標相對應(yīng)。設(shè)計中需要利用三維空間建模與可視化技術(shù)，根據(jù)設(shè)計圖可以實現(xiàn)造價分析、工程量統(tǒng)計等。
1.3 建筑施工中對空間信息技術(shù)需求
在施工階段：主要包括施工測量、變形測量、竣工測量等，需要使用測量儀器獲得充足與準確的數(shù)據(jù)。在施工測量中又包括施工控制網(wǎng)的測量、施工放樣測量、施工檢測，其中測得的施工控制網(wǎng)為施工放樣測量提供基準，施工檢測對施工進行監(jiān)督，評價施工質(zhì)量；變形測量輔助施工安全管理；竣工測量用于評價施工與設(shè)計的符合度。
其中涉及到的測量手段有：全站儀、水準儀、鋼尺、GPS、數(shù)字攝影測量及三維激光掃描技術(shù)等。
1.4 建筑運營中對空間信息技術(shù)需求
在運營階段：主要包括房產(chǎn)測量、變形監(jiān)測、健康監(jiān)測、能耗監(jiān)測、產(chǎn)權(quán)變更監(jiān)測、結(jié)構(gòu)形態(tài)測量等，其中房產(chǎn)測量輔助房產(chǎn)管理和物業(yè)管理，變形測量輔助安全管理。需用到的空間信息技術(shù)有，手持式測距儀、鋼尺、全站儀、水準儀、GPS、攝影測量、三維激光掃描技術(shù)等。
1.5 建筑拆除對空間信息技術(shù)的需求
在拆除階段，主要是測量周邊建筑和設(shè)施，為拆除提供足夠的數(shù)據(jù)。包括地形的測繪，利用傳統(tǒng)和現(xiàn)代測量技術(shù)均可。
總之，在建筑全生命期管理的各階段，空間信息技術(shù)提供直接的技術(shù)服務(wù)，對于獲取工程及周邊環(huán)境的空間信息與基本屬性信息，還需建立工程數(shù)據(jù)庫及綜合信息管理系統(tǒng)，并實現(xiàn)管理、更新與維護，最終還需對信息進行科學(xué)的分析與解釋。
2 建筑全生命期空間信息管理與應(yīng)用系統(tǒng)
該系統(tǒng)基于建筑全生命期管理的理念，通過對建筑工程設(shè)計、施工和管理工作中的工程信息進行數(shù)字化、標準化，實現(xiàn)建筑數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的統(tǒng)一管理。系統(tǒng)在建筑領(lǐng)域中引入信息化技術(shù)并結(jié)合地理信息技術(shù)，在綜合分析建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型之后，抽象出通用的建筑數(shù)據(jù)模型，將建筑生命周期內(nèi)空間與屬性信息的統(tǒng)一納入到模型中管理。系統(tǒng)將建筑生命周期內(nèi)的所有數(shù)據(jù)分為規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、運營和拆除等階段進行分類管理，對建筑信息進行詳盡的數(shù)字化表達，為創(chuàng)建豐富的建筑數(shù)字化信息、管理建筑整個生命周期的數(shù)據(jù)提供一個基礎(chǔ)平臺，使與建筑相關(guān)的多個參與方之間共享信息成為可能。
系統(tǒng)由建筑全生命期數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)與建筑全生命期綜合應(yīng)用子系統(tǒng)兩部分組成。建筑全生命期數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)可用于建筑全生命期數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、規(guī)范化管理與綜合數(shù)據(jù)處理，主要功能包括工程管理、建筑數(shù)據(jù)入庫、管理與維護、建筑數(shù)據(jù)綜合顯示與操作、建筑數(shù)據(jù)查詢分析、系統(tǒng)管理和幫助等。綜合應(yīng)用子系統(tǒng)實現(xiàn)建筑全生命期各階段信息的集成應(yīng)用（如圖1），它在建筑全生命期數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)建筑信息管理與分析的基本功能，為政府部門、建筑施工管理人員、建筑業(yè)主提供信息查詢、統(tǒng)計、分析、監(jiān)測預(yù)測的行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)查詢、分析與統(tǒng)計、圖層管理、地圖標繪、效果圖輸出等。
3 結(jié)語
該文分析了建筑生命周期管理各階段對空間信息的需求，分析了建筑全生命期管理各階段對空間信息技術(shù)的需求，重點討論了各種不同技術(shù)如工程測量、GIS、GPS、RS在每一個階段的具體應(yīng)用，為建筑全生命期的空間信息獲取與管理提供支持。最后針對建筑生命周期管理中的空間數(shù)據(jù)，基于空間信息技術(shù)自主設(shè)計并開發(fā)了建筑全生命期空間信息管理與應(yīng)用系統(tǒng)，從而證明空間信息技術(shù)在建筑全生命期中重要價值和廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻
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關(guān)鍵字：煤田，地震勘，GPS-RTK，控制測量，定線測量
Abstract:With the development of global positioning system (GPS) technology continues to improve and the computer technology and the development of science, GPS-RTK technology continues to expand the scope of application in the field of Surveying and mapping.
In this paper, starting from the relevant theory of GPS-RTK technology, introduces the measurement principle and application features of GPS-RTK technology; measurement conditions and tasks, measuring instruments and equipment and personnel allocation, GPS-RTK control survey, alignment measurement. At the end of the thesis to write the experience of GPS-RTK technology in Coal Seismic Prospecting Surveying experience.
Keywords:coalfield seismic prospecting, GPS-RTK, control survey, location survey
中圖分類號：P228.4文獻標識碼：A 文章編號:
引言
目前,實時動態(tài)測量技術(shù)(Real Time Kinematic,簡稱RTK)以其實時、高效、不受通視條件限制等優(yōu)點, 已廣泛應(yīng)用于工程控制測量、像片控制測量、施工放樣測量及地形碎部測量等諸多方面,倍受用戶青睞。RTK技術(shù)的定位精度已能達到厘米級，完全可以滿足一般工程測量的精度要求。
本文以某煤田地地震勘探中的測量工作為實例，介紹GPS-PTK技術(shù)在地震勘探中的應(yīng)用。
1GPS-RTK技術(shù)原理及特點
GPS是全球定位系統(tǒng)（Global Position System）的簡稱，它是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，具有全球性、全天候、連續(xù)性、實時性導(dǎo)航定位和定時功能，能夠提供精密的三維坐標、速度和時間，而且具有良好的抗干擾性和保密性。GPS由三部分組成：空間衛(wèi)星、地面監(jiān)控系統(tǒng)以及用戶的衛(wèi)星接收設(shè)備。
實時動態(tài)測量技術(shù)（Real Time Kinematic，RTK）也稱為實時載波相位差分技術(shù)，是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法，能夠在野外實時地提供測站點在指定坐標系中三維坐標定點結(jié)果，并達到厘米級的精度。
測量系統(tǒng)通過一臺基準站和若干臺移動站組成，基準站和移動站之間使用無線數(shù)據(jù)鏈進行連接。在RTK作業(yè)模式下，基準站通過無線電，將基準站接收機實時的觀測數(shù)據(jù)（偽距觀測值、相位觀測值）及已知數(shù)據(jù)，傳輸給移動站的接收機。移動站通過無線電接收來自基準站的數(shù)據(jù)，并且采集GPS觀測數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理，通過坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換得出移動站每個點的平面坐標X、Y和高程H，實現(xiàn)高精度定位。
GPS-RTK技術(shù)特點明顯，工作效率高、定位精度高、全天候作業(yè)、RTK測量自動化、集成化程度高，數(shù)據(jù)處理能力強、操作簡單，易于使用，數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強，能方便地與計算機、其他測量儀器通信。
2 測區(qū)條件與任務(wù)
2.1測區(qū)概況
此測區(qū)位于哈密市東南70km處，屬哈密市管轄。礦井外部交通方便。
本區(qū)地形地貌為較為平緩的戈壁荒漠,無地表水體，氣候干燥少雨，晴天多,光照豐富,年、日溫差大，春季多風(fēng)，冷暖多變，夏季酷熱，蒸發(fā)強烈，秋季晴朗，降溫迅速，冬季寒冷。
井田及其它周邊20千米范圍內(nèi)無地表水系，也無其它地表水體，生態(tài)環(huán)境脆弱。
本區(qū)共布置三維勘探線束33束，設(shè)計滿覆蓋面積為13.88km2，一次覆蓋面積為16.17km2，施工面積為17.68km2，總計物理點10606個。
2.2測區(qū)已有資料的利用
該區(qū)測量控制成果由哈密礦方提供GPS點19個（E級）。此成果為1980年北京坐標系，高程為1985年國家高程系。
通過控制點在設(shè)計圖上展點、實地踏勘發(fā)現(xiàn)，控制點分布于本勘探區(qū)北部，其中H015、H016、H017、H018、H019等五個控制點在勘探區(qū)范圍內(nèi)可以利用，施工前應(yīng)實地踏勘控制點點位，看是否保存完好。并在進一步檢核后才可使用。
在以上五個控制點的基礎(chǔ)上在測區(qū)南部再做加密控制2-3個控制點，采用靜態(tài)GPS聯(lián)測平差方法。
2.3測量儀器設(shè)備
本次共投入南方公司生產(chǎn)的靈銳S86型雙頻GPS（RTK）接收機5臺/套（一拖四），戴爾筆記本電腦 2臺、惠普1020打印機1臺。
經(jīng)簽定，儀器各項指標符合規(guī)范要求，能滿足本區(qū)GPS實時相位差分（RTK）的施測需要。
3 GPS-RTK控制測量
本工程采用GPS靜態(tài)定位技術(shù)進行平面控制測量。
3.1 GPS控制網(wǎng)觀測技術(shù)指標
衛(wèi)星高度角：>150
數(shù)據(jù)采集間隔：20s
觀測時間：≥45min
點位幾何強度因子（GDOP）：≤6
觀測時段：2
有效衛(wèi)星總數(shù)：≥4
3.2 技術(shù)依據(jù)
1、GB/T 18314-2001《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》
2、原煤炭部1987年頒布的《煤炭資源勘探工程測量規(guī)程》
3、MT/T 897-2000《煤炭煤層氣地震勘探規(guī)范》
4、《某測區(qū)首采區(qū)三維地震勘探設(shè)計》
5、本測區(qū)《施工工程布置圖》
6、《某測區(qū)一號井控制點成果表》
3.3坐標系統(tǒng)
1、平面坐標采用1980年西安坐標系，中央子午線93°，3°帶高斯投影。
2、高程系統(tǒng)采用1985年國家高程基準。
4 定線測量
4.1測量設(shè)計要求
本次施工采用GPS實時差分(RTK)方法進行測線的布設(shè)。
炮點、檢波點放樣測量在E級GPS控制（首級控制）測量完成的基礎(chǔ)上進行，測量時有效衛(wèi)星觀測個數(shù)必須在5個以上，其水平校正殘差S≤±0.03m，垂直校正殘差Z≤±0.02m。在個別隱蔽、衛(wèi)星信號不易接收的地區(qū)可采用全站儀布設(shè)支導(dǎo)線點，但支導(dǎo)線總長不得超過1km，邊長不得超過500m，測站不得超過3站，且最后一站必須要用其他已知點進行檢查合格。
炮點、檢波點放樣測量使用GPS RTK或全站儀放樣功能按照勘探區(qū)工程布置圖設(shè)計方案沿測線方向逐點進行。
4.2測量實施及資料整理
先對測區(qū)進行了實地踏勘，全部測量儀器進行了檢測調(diào)試。
測區(qū)內(nèi)采用GPS實時差分(RTK)對測區(qū)基本控制點進行全面檢核，精度滿足規(guī)范要求。
本區(qū)測線間距為20米，定線測量以基本控制點為依據(jù)。按測線設(shè)計要求, 采用GPS實時相位差分RTK測量方法進行定位。
測線施測時，基準站儀器對中誤差、天線高量測誤差不大于3㎜，流動站距基準站的距離不超過10㎞。觀測的衛(wèi)星數(shù)不少于5顆，衛(wèi)星高度角大于15°，PDOP≤6。
每日施工前或搬遷新的基準站至少復(fù)測2個以上測點，每測完一條測線后及時畫出詳細測量班報圖，供地震施工參考。
每天外業(yè)觀測結(jié)束后，及時將野外觀測數(shù)據(jù)從手簿傳入計算機，進行全面檢查整理后連同測量班報一起上交項目組。
4.3精度評定
精度評定是以點位中誤差和高程中誤差及最弱邊相對中誤差來衡量。
1、基本控制點點位中誤差和高程中誤差指標如下：
m x≤0.1m ； m y≤ 0.1m ；mh≤0.2m。
2、測點點位中誤差和高程中誤差指標如下：
m x≤0.3m ；m y≤ 0.3m ；m h≤0.3m 。
本區(qū)完成線束共計33束，線束檢波點總計89166個，線束物理點10496個。檢核基本控制點8個，復(fù)測點528 個。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求對測點進行了檢校，測量成果能夠滿足三維地震勘探需要。
5結(jié)束語
GPS-RTK在煤田地震勘探測量中有優(yōu)勢有劣勢，GPS-RTK作業(yè)自動化、集成化程度高，測繪功能強大。GPS-RTK采集的定位坐標數(shù)據(jù)是WGS-84坐標，如在其它坐標系統(tǒng)內(nèi)進行RTK作業(yè)，則需要求取定位坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)，轉(zhuǎn)換參數(shù)質(zhì)量的好壞直接影響RTK的測量精度。GPS-RTK技術(shù)受到基準站傳播差分改正數(shù)有效范圍的限制，在大區(qū)域?qū)嵤┳鳂I(yè)時，應(yīng)注意其控制的有效范圍。GPS-RTK作業(yè)不受通視條件影響，單站測量控制范圍廣，操作簡單，減少了工作量，提高作業(yè)效率。但當有濃密遮擋物時，其接收衛(wèi)星及基準站電臺信號會受到極大地影響，這在某種程度上制約了其廣泛應(yīng)用。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：三維激光掃描;測繪;應(yīng)用
1 引言
測繪，是一門與我們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的學(xué)科。是指對地表人工設(shè)施或者自然地理環(huán)境要素的大小、形狀、空間位置及其屬性等進行測定、采集等。
三維激光掃描技術(shù)已在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用中發(fā)展了近十年，隨著社會科技的發(fā)展，它已憑借著成本低、快速性、應(yīng)用范圍廣、便于操作、主動性、高密度、全天候、以及非接觸性等優(yōu)勢，解決了傳統(tǒng)測繪技術(shù)的缺陷，它給測繪領(lǐng)域帶來的變化也是極大的，它很好地改善了外業(yè)測繪的工作環(huán)境，提高了其工作效率。因此，對三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展進行研究具有極大的意義。
2 三維激光掃描技術(shù)的誕生與其構(gòu)成
三維激光掃描技術(shù)是一種利用光進行目標探測和測距的技術(shù)，它可以直接獲取被測對象表面點的三維坐標實現(xiàn)對被測物信息的提取，最終完成三維場景的重建。
第一個具有現(xiàn)代意義的激光掃描系統(tǒng)是20世紀90年代美國俄亥俄州立大學(xué)制圖中心（CMP）開發(fā)的GPS van，它可以自動和快速地采集陸地測量系統(tǒng)的直接數(shù)字影像;之后，加拿大卡爾加里大學(xué)和GEOFIT公司為實現(xiàn)高速公路的測量而設(shè)計開發(fā)了VISTA系統(tǒng)，它是一個機載激光掃描系統(tǒng)應(yīng)用的實例;荷蘭測量部門自1988年對通過地面固定激光掃描測量技術(shù)提取地形信息的技術(shù)進行了研究;日本東京大學(xué)1999年進行了地面固定激光掃描系統(tǒng)的集成與試驗，并取得了良好效果。
三維激光掃描技術(shù)的構(gòu)成包括電子技術(shù)、全球定位系統(tǒng)及其相關(guān)軟件等。
3 三維激光掃描技術(shù)的主要特點介紹
三維激光掃描技術(shù)被稱為是一種“實景復(fù)制技術(shù)”。它利用激光的獨特優(yōu)異性能，能夠深入到各種現(xiàn)場環(huán)境中對目標進行掃描操作，并將三維數(shù)據(jù)完整地采集到電腦中，最終快速準確得重構(gòu)了被測物的三維模型。它具有如下一些特點：測量距離遠、采樣點速率高、點定位精度高、無接觸測量（無需反射棱鏡）、掃描目標無需表面處理直接獲取其三維點云數(shù)據(jù)、數(shù)字化采集、兼容性好、軟件功能齊全強大、能基本滿足工程測量需要等。
4 三維激光掃描技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用
三維激光掃描技術(shù)為人們提供了一種全新的獲取空間信息的方法。傳統(tǒng)的人工單點獲取數(shù)據(jù)精度差、速度慢，如今的連續(xù)自動化優(yōu)點使其應(yīng)用范圍擴展到了工業(yè)測量、地形測繪、智能交通等諸多方面。其在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下方面。
4.1在土方量和體積量計算中的應(yīng)用
根據(jù)地面激光掃描儀獲取高密度的點云數(shù)據(jù)，再經(jīng)濾波后可以生成目標對象的DEM模型，進而實現(xiàn)目標對象體積的測算。
4.2在測繪采空區(qū)中的應(yīng)用
原理：激光掃描技術(shù)對地下采空區(qū)進行掃描測量作業(yè)利用，真實掃描數(shù)據(jù)進行采空區(qū)體積計算并制作三維實體模型。
這種應(yīng)用將地下礦山真實地搬進電子計算機，為未來礦區(qū)數(shù)字化提供有效依據(jù)及前沿性的研究探索。
4.3在文物、古建筑物測繪中的應(yīng)用
在古建筑研究活動中，用戶需要關(guān)于研究對象的完整基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，包括空間環(huán)境、古建筑自身、建筑細部等，研究工作主要針對這些數(shù)據(jù)展開。古建筑保護工作最基礎(chǔ)的一項任務(wù)是對保護對象進行完整的測繪，并進行數(shù)據(jù)存檔，以便日后研究或者復(fù)原、重建。如被稱作易北河上的佛羅倫薩的德國巴洛克古城德累斯頓， 70%的歷史建筑在二戰(zhàn)中都被盟軍的轟炸所摧毀，但是德國人在戰(zhàn)后又奇跡般地將古城重建，大部分重建工作都是仰賴他們精確的測繪存檔資料完成的。三維激光掃描技術(shù)是一項通過高密度的掃描點（點云）來表達和記錄被測物體尺寸和形狀的技術(shù)，點云是最原始的測量數(shù)據(jù)，被測物的三維幾何信息都蘊涵在點云數(shù)據(jù)內(nèi)部。如何利用點云，如何在點云的基礎(chǔ)上通過軟件來提取空間信息，決定了三維激光掃描技術(shù)在古建保護行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用方式和成果形式。從對點云的應(yīng)用方式來看，可分為檔案記錄型應(yīng)用、尺寸量測型應(yīng)用、三維可視化型應(yīng)用和逆向重建應(yīng)用。從最終的提交成果形式可分為二維圖件形式（各種平、立、剖圖，等值線圖）和三維圖件形式（三維高密度點云數(shù)據(jù)、三維CAD模型、三角面片格網(wǎng)）。因此，利用三維激光掃描技術(shù)進行古建的保護，目前主要集中在檔案記錄型及其三維可視化，而進一步的應(yīng)用，特別是將掃描結(jié)果用于逆向重建等對古建保護具有重大意義的應(yīng)用相對較少。
4.4在水利水電測繪中的應(yīng)用
水電站工程一般都坐落在深山峽谷，那里兩岸山勢陡峭，地形變化劇烈，測量困難，特別是遇到天氣條件差的情況，航飛困難，而普通的光學(xué)遙感影響周期長，且受云量影響無法滿足測量要求，精度很難保證標準要求，而且經(jīng)濟投入太大，人身安全也得不到保證，而三維激光技術(shù)出現(xiàn)，為水利水電測繪提供了新的解決方案。
4.5在交通運輸中的應(yīng)用
如今交通發(fā)達，但卻存在著很多，安全隱患，對交通事故現(xiàn)場還原，可以很好地了解事故發(fā)生原因，對有效避免再次事故的發(fā)生有很好地作用。圖1為2012年8月20日12時許重慶合川區(qū)到北碚區(qū)路段一面包車與貨車相撞，造成至少12人死亡，1人重傷。交通事故現(xiàn)場數(shù)據(jù)由Faro三維激光掃描儀掃描獲取，為交通事故的發(fā)生尋找原因。
圖1 交通事故現(xiàn)場
圖2 工作人員正在用Faro三維激光掃描儀勘測現(xiàn)場
4 三維激光掃描技術(shù)在測繪領(lǐng)域的發(fā)展
三維激光掃描技術(shù)是快速獲取三維空間信息的重要手段之一。特別對于測繪領(lǐng)域來說，三維空間技術(shù)將和現(xiàn)代經(jīng)典測量技術(shù)相互融合，作為一種新的空間數(shù)據(jù)采集手段，三維激光掃描技術(shù)將具有廣闊的發(fā)展空間，成為一種普遍在測繪領(lǐng)域應(yīng)用的新技術(shù)手段。
三維激光掃描儀是測繪科學(xué)的領(lǐng)先產(chǎn)品，其發(fā)展與應(yīng)用直接反應(yīng)了三維激光掃描技術(shù)的發(fā)展狀況。遠程激光掃描儀可以用于巖崩、滑坡、河岸崩塌、礦山塌陷等危險的和難以到達地方的地形監(jiān)測和方量計算，有效測控其變化范圍和量級，有效應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)。中程激光掃描儀多用于船閘、大壩、橋梁等的變形監(jiān)測。從整體來看，三維激光掃描儀基本涵蓋測繪的各個領(lǐng)域，具備大面積，高自動化，高速率，高精度測量的特點。但是其自身還存在諸多缺點，如：三維激光掃描儀售價太高，難以滿足普通化需求;精度、測距與掃描速率存在矛盾關(guān)系;由于各個廠家都自帶軟件，互不兼容，點云數(shù)據(jù)處理軟件沒有統(tǒng)一化;目前檢校方法單一，基準值取復(fù)雜，精度評定不好，所以儀器自身和精度的校驗存在閑難。這一系列問題的出現(xiàn)，告訴我們?nèi)S激光掃描技術(shù)有待繼續(xù)發(fā)展與普及。
5 總結(jié)
隨著激光技術(shù)、光電傳感器件以及計算機技術(shù)的日趨成熟，三維激光測量技術(shù)得到了不斷提高和發(fā)展，越來越廣泛的應(yīng)用對該技術(shù)的發(fā)展也提出了更新的要求。
同時，測繪技術(shù)的發(fā)展離不開新的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、新技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用、 新作業(yè)手段的變革，而隨著高精度的測繪的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化的普及和更新，會有更加方便人們的技術(shù)出現(xiàn)。總之，測繪必將得到長足的進步，并將擁有更加燦爛的未來。
參考文獻
[1]李青.提高三維激光掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集性能的研究[D].陜西科技大學(xué).2009
