地形測量技術(shù)和方法應用分析

霍田成

摘要：地形測量主要是對工程所在地的地層、地貌、巖石、水文、構(gòu)造等地質(zhì)情況進行調(diào)查，用剖面圖或平面圖的形式反應各種地形、地質(zhì)的現(xiàn)象，為工程建設的設計規(guī)劃與建設提供有用的參數(shù)信息。本文對實際地形測量中涉及的各個作業(yè)環(huán)節(jié)進行了闡述，分析了新、舊地形測量技術(shù)的測量方法和優(yōu)缺點，希望為同行業(yè)人員提供有限的幫助。

關(guān)鍵詞：地形測量 控制網(wǎng) GPS

隨著我國建筑工程質(zhì)量總體水平的不斷提高，地形測量新技術(shù)、新設備不斷發(fā)展。地形測量通過特定的測量符號，將測定并經(jīng)過數(shù)據(jù)分析處理后的地表高低起伏形態(tài)、地物特征點的平面位置和高程，按照定的比例尺繪制于圖紙上，為城市、礦區(qū)以及各種工程的建設提供服務，滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃、礦山開采以及各種經(jīng)濟建設的需要。

一、地形測量技術(shù)

傳統(tǒng)的地形測量技術(shù)采用大經(jīng)緯儀、平板儀配合小經(jīng)緯儀、平板儀，以實地測量為主要方法。這種方法受條件限制頗多，而且由于視距長度短，地形尺較沉重，勞動強度較大等特點，測量數(shù)據(jù)無法保證準確性，工作效率較低。而現(xiàn)在采用的RTK和全站儀測量技術(shù)，可錄入碎部點信息，在測量的同時畫出詳細的草圖，結(jié)束后再將草圖傳入電腦，編繪成地形圖，其精確性相對傳統(tǒng)的測量技術(shù)有明顯的提高。測站和碎部點在無通視的情況下，也能布置部分圖根點，且一個組只需1～2人，提高了工作效率。

二、勘探區(qū)的地形測量

（一）控制網(wǎng)的建設。地形測量的主要任務是完成測量線和基線的布測、測量線剖面測量、定位測量線基點端點、探井探槽測量等環(huán)節(jié)的工作。如果要順利完成地形測量工作，就要依據(jù)測量區(qū)的自然地理、水文氣候和交通等因素合理建立控制網(wǎng)，并確?？刂凭W(wǎng)的精確性、可靠性、靈敏性以及經(jīng)濟性。

傳統(tǒng)的控制網(wǎng)建設方法都是以國家等級控制點為基礎(chǔ)，根據(jù)地形條件、勘探網(wǎng)密度和勘探面積，采用邊角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、測角網(wǎng)以及線型鎖等方法建設，這種測量方法受氣象和時間等條件的限制較多，以DS3級水準儀和J2級經(jīng)緯儀為主，實際測量過程中費用高，耗時久，精度低。而隨著科技的發(fā)展，地形測繪領(lǐng)域引入了現(xiàn)代科學的測量方法，采用GPS技術(shù)。這種技術(shù)具有全天候、高精度、速度快、抗干擾性好、觀測點問無需通視等優(yōu)點?？刂凭W(wǎng)的控制點效果通常由靜態(tài)GPS收集數(shù)據(jù)并經(jīng)過計算求得，加密點可用全站儀或動態(tài)GPS測得。根據(jù)測區(qū)面積和測圖比例尺，工程四等控制網(wǎng)或E級GPS網(wǎng)在10平方公里以內(nèi)設置。高程控制分成光電測距離和三四等水準的高程導線，面積如果太小，高程控制則由三角高程測量高差改成靜態(tài)GPS。

（二）測量基線、基點的布測。傳統(tǒng)的基線、基點的布測通常是由測量人員在確定的起點處埋設標石，通過控制點用經(jīng)緯儀對起點坐標進行聯(lián)測，將經(jīng)緯儀架設在起點并設置測量基線方位角，再在測量現(xiàn)場依據(jù)測量方向線和基線長度測出另一端坐標。還可以用經(jīng)緯儀確定另端的定向，根據(jù)設計長度用紅外測距儀測量各個基點，再采用正倒鏡法取中點定向，保障點位的準確性。

在地形測量領(lǐng)域引進GPS定位技術(shù)后，對地形的測量則運用動態(tài)GPS來測起點坐標，再聯(lián)系基線長度和勘探線方位，算出另一個基線端點的坐標，并根據(jù)線放樣和點放樣的方法，確定另一端點的位置，埋沒標石。也可以采用GPS技術(shù)，采用線放樣法對基線上的基點進行精確實測，按基點到起點的距離，確定基點位置再埋設標石。在選擇坐標系統(tǒng)時，要充分結(jié)合已經(jīng)存在的控制資料和圖件，建立的GPS控制網(wǎng)，其相鄰點位誤差要小于0.1m，投影長度的變形值要小于2.5cm/km。

（三）測量線的剖面測量。測量線的剖面要與基線垂直，剖面的測量首先要在基線端點進行放樣埋石工作，然后向兩邊開展施測。傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀和全站儀測量法，都只能靠手工記錄再經(jīng)過計算后繪制成圖。而當前測繪技術(shù)，只需將全站儀架在基點上，極限定向旋轉(zhuǎn)90度后，其正對的方向就是剖面線的方向。全站儀測量法對起點端點的高程進行全信息的記錄，并畫出草圖，測量結(jié)束后再將采集的數(shù)據(jù)傳到電腦，用制圖軟件把草圖繪制成剖面圖。當用動態(tài)GPS測量時，則采用線放樣的方法，沿線采集剖面上地形點的坐標和高程，直到剖面兩端的設計長度，后將數(shù)據(jù)傳至電腦，用制圖軟件繪制成剖面圖。

（四）地形填圖測量。地形填圖是以地形圖為底圖，描繪出巖層和礦體界限，填繪地層符號。傳統(tǒng)的測量方法，在測定地質(zhì)點前，要先采用經(jīng)緯儀對碎部點進行測量，程序比較繁瑣。而采用動態(tài)GPS技術(shù)進行測繪，其作業(yè)環(huán)節(jié)則相對很簡單，例如當比例尺相對較小時，只需手持GPS測定并可以自動記錄，再轉(zhuǎn)到地形地質(zhì)圖上。在采用新技術(shù)后，地形測量技術(shù)中的全站儀和動態(tài)GPS取長補短，節(jié)省了人力、物力和財力的消耗，增加了工作效率。

（五）鉆孔和探槽端點的測量。當進行地形測量未布設鉆孔和探槽的端點時，可以根據(jù)設計坐標在測量實地把鉆孔和探槽的端點位置進行放樣，施工后再聯(lián)測鉆孔和探槽，測出坐標的高程。已經(jīng)存在鉆孔和探槽端點的地形，只需對鉆空和探槽的坐標高程進行聯(lián)測。傳統(tǒng)的測量方法，采用經(jīng)緯儀測量時，都采用的是支導線和前方交會等方法，距離地點較近時，采用測地形點的方法。而現(xiàn)在則多采用全站儀或動態(tài)GPS技術(shù)，直接采用碎部點的方法進行測量。

三、地形測量的過程控制和質(zhì)量檢查

在對勘察區(qū)進行測量以前，要對所有的資料進行正確地分析和驗證，并確保儀器設備的可靠性和有效性。測量過程中的各作業(yè)環(huán)節(jié)和工期的質(zhì)量控制，要嚴格按照測量規(guī)范的要求執(zhí)行，生產(chǎn)計劃部門要保障本測區(qū)技術(shù)方案的執(zhí)行和有效性。同時，質(zhì)量檢驗部門要認真檢查、監(jiān)督本測區(qū)的測量過程和最終結(jié)果。

四、結(jié)束語

隨著科技的不斷進步，我國建筑工程質(zhì)量的總體水平不斷提高，測繪新技術(shù)新設備不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的地形測繪技術(shù)已經(jīng)無法滿足地形測量的需求。在地形測量過程中，要綜合性的、靈活地將新技術(shù)新設備與傳統(tǒng)測繪技術(shù)中的設備相互結(jié)合，組織并協(xié)調(diào)人員的分工與環(huán)境的利用，保證地形測量的精度，共同努力，提高工作效率和經(jīng)濟效益，促進地質(zhì)行業(yè)的更好發(fā)展。endprint