城市河道測繪工程質(zhì)量改進方法

◎苗永強

?

城市河道測繪工程質(zhì)量改進方法

◎苗永強

城市河道建設(shè)與河道整治是生態(tài)城市建設(shè)與城市生態(tài)恢復(fù)的重要組成部分。精確的基礎(chǔ)測繪成果為生態(tài)城市建設(shè)的科學(xué)規(guī)劃、合理開發(fā)提供了技術(shù)和數(shù)據(jù)保障。采用新的技術(shù)手段盡可能減小測繪工作的誤差，可為城市河道治規(guī)劃治理提供可靠技術(shù)支持。

近些年來，測繪科學(xué)的發(fā)展成果被廣泛的應(yīng)用于社會的諸多領(lǐng)域，特別是結(jié)合了一些新的科技手段，全球定位系統(tǒng)的融入使得測繪工作的精密程度大幅提高。全覆蓋多波束測深技術(shù)多用于水下測深工作，依靠這種技術(shù)，測繪人員可以獲取可靠、便捷的水下地形地貌特征。在城市測繪工作中要充分利用先進的技術(shù)手段，同時在測繪工作時也應(yīng)該及時分析可能會影響到測繪工作的一些因素，并采取必要措施盡可能減小誤差。本文優(yōu)化了城市河道的測繪工作質(zhì)量，為城市河道的發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)、合理技術(shù)支持和數(shù)據(jù)參考。

關(guān)鍵環(huán)節(jié)誤差影響因素

測繪工作面臨的常見問題就是誤差分析，在測量時，測量結(jié)果與實際值之間的差值叫誤差。真實值或稱真值是客觀存在的，是在一定時間及空間條件下體現(xiàn)事物的真實數(shù)值，但很難確切表達。測得值是測量所得的結(jié)果。這兩者之間總是或多或少存在一定的差異，就是測量誤差。影響城市河道測繪的因素主要表現(xiàn)在儀器誤差、人為誤差和外界環(huán)境影響。其中不同的儀器都有自己的誤差范圍，使用這些儀器的同時也就避免不了產(chǎn)生儀器本身的誤差；測繪人員的人為誤差，這與測繪人員的知識水平、工作熟練程度等方面息息相關(guān)；工作的自然環(huán)境，受到大氣電離層、溫度、濕度等因素的影響，這些因素綜合起來也會對觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確定性產(chǎn)生一定影響。特別是高精度儀器的測繪工作，更為看重外界的環(huán)境適宜度。

城市河道測繪的質(zhì)量改進

河道測繪與陸地測繪相比較，具有明顯的動態(tài)效應(yīng)，這種動態(tài)特性要求水下測繪必須具有實時性，即對各個觀測量（例如測點坐標(biāo)、深度等）必須實現(xiàn)同時測定，但同一觀測量無法進行重復(fù)觀測，這說明水下地形測量缺乏必要的成果質(zhì)量檢核手段。例如傳統(tǒng)水下地形測繪方法是使用全站儀測量河流的平面位置，使用測深桿測繪河流水深，以此方法來獲取水下地形數(shù)據(jù)。這種地形測繪方法測繪精度較低，且費時費工。近些年來，利用RTK技術(shù)配合數(shù)字測深儀可以及時獲取大面積水域的水下地形數(shù)據(jù)。

測深數(shù)據(jù)的粗差檢測剔除

通常情況下，測深儀在正常工作時對采集的數(shù)據(jù)有一定的自檢功能，一些明顯的粗差，通過測深儀的自檢能夠被剔除。剩余的數(shù)據(jù)的粗差檢測可采用以下方法來進行。首先計算儀器1秒內(nèi)的測深數(shù)據(jù)的平均值，公式為：

式中，n為單位時間測量數(shù)據(jù)的個數(shù)，n一般小于10，然后計算測深數(shù)據(jù)的中誤差m，公式為：

水位測量的誤差改進

按規(guī)范規(guī)定的精度接測水尺零點，水尺應(yīng)穩(wěn)固布設(shè)在無奎水、回流現(xiàn)象，不直接受風(fēng)浪、急流沖擊影響，能合理控制測區(qū)的地方。當(dāng)測區(qū)距離較長時，應(yīng)設(shè)立多把水尺同步觀測，中間分帶內(nèi)插改正。水位讀數(shù)應(yīng)取波峰、波谷讀數(shù)的平均值。

水深測量的抗干擾技術(shù)

抗外部干擾。選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ黝l率和通頻帶寬度。如利用超聲波頻率避開河流自然噪聲和測船上主要聲頻部分噪聲；合理選擇安裝換能器的位置；避開接收換能器主瓣波束角以外來的干擾；在產(chǎn)生電火花的觸點上并接熄弧電路，減小電火花的強度；對所使用的電源采用穩(wěn)壓措施，避免由于電壓波動引起的干擾；使用水聲儀器時降低航速、不倒車、不大角度轉(zhuǎn)向等。切斷外部干擾竄入的途徑：將接收機輸入電路、放大電路進行良好的屏蔽，切斷直接竄入的干擾；采用帶空域、頻域、時域濾波的GPS接收機天線等。

抗內(nèi)部干擾。選用低噪聲系數(shù)的半導(dǎo)體器件和電路元件，降低前置放大器的噪聲，模擬信號輸入通道的抗干擾常用的有采用隔離技術(shù)隔離干擾、采用濾波器濾除干擾、采取浮置措施抑制。

軟件抗干擾措施。用軟件消除開關(guān)的抖動，使用軟件延時的方法來消除抖動則比較容易。如PS-600回聲測深儀中采用軟件控制儀器開機時可以采用延時消除抖動，而大比例尺水深測量中，可采用網(wǎng)絡(luò)RTK差分定位技術(shù)提高GPS定位的精度。還可以采用條件采樣削弱定位與測深定位延時給測量成果帶來的干擾。

數(shù)字信息傳輸糾錯技術(shù)，例如常用的數(shù)據(jù)傳輸中的奇偶檢驗。水深測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，還通過對無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行多次傳送，采用多組數(shù)據(jù)或多位數(shù)據(jù)的比較進行檢核。

本文討論了當(dāng)今城市河道測繪工作中可能產(chǎn)生的、會影響到測繪工作質(zhì)量的幾點因素，結(jié)合城市河道環(huán)境復(fù)雜，需要及時和高精度的測繪工作，結(jié)合城市河道的特點探討改進城市河道測繪幾個主要環(huán)節(jié)，例如測深數(shù)據(jù)的粗差檢測、水位測量的誤差改進以及常用測繪抗干擾技術(shù)，為城市科學(xué)規(guī)劃、合理開發(fā)河道建設(shè)奠定堅實了技術(shù)基礎(chǔ)和提供了有力的數(shù)據(jù)參考。

（長垣縣國土資源局）