视觉三维测量技术在地形测量中的应用

视觉三维测量技术在地形测量中的应用（精选16篇）

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第1篇

三维激光扫描技术在堰塞湖地形快速测量中的应用

使用三维激光扫描仪整合雷达系统、GPS系统可使地形高程测量作业迅速而准确.本文旨在探讨三维激光扫描仪与GPS坐标转换的方法及地形测量作业流程.实践证明,三维激光扫描技术在“5*12”汶川大地震造成的安县肖家桥、罐滩堰塞湖测量中的`应用是高效的,它具有测量速度快、精度高、人力使用少、适应复杂现场环境等优点,能为突发地质灾害抢险决策迅速地提供地形资料,具有较大的应用潜力.

作 者：何秉顺 赵进勇 王力 魏建军 李自繁 丁留谦 HE Bing-shun ZHAO Jin-yong WANG Li WEI Jian-jun LI Zi-fan Ding Liu-qian  作者单位：何秉顺,赵进勇,王力,丁留谦,HE Bing-shun,ZHAO Jin-yong,WANG Li,Ding Liu-qian(中国水利水电科学研究院,北京,100044)

魏建军,李自繁,WEI Jian-jun,LI Zi-fan(四川省水利水电勘察设计研究院,成都,610072)

刊 名：防灾减灾工程学报  ISTIC英文刊名：JOURNAL OF DISASTER PREVENTION AND MITIGATION ENGINEERING 年，卷(期)：2008 28(3) 分类号：P228 关键词：三维激光扫描技术   堰塞湖   地形测量  

★ 三维激光扫描技术在边坡灾害治理工程中的应用

★ 反义技术及其在植物中的应用

★ 建筑工程管理技术中的工程造价应用探讨

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★ 低温轧制技术在钢铁工业中的应用浅谈

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★ DNA改组技术在酶工程中的应用

★ 浅谈多媒体技术在历史教学中的应用

★ 浅谈钻孔桩技术在土木工程中的应用

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第2篇

浅谈RTK技术在水下地形测量中的应用

随着GPS技术的不断发展,尤其是RTK技术的广泛应用,水下地形测量中的定位精度也越来越高,数据传输的距离越来越远,可靠性越来越高,文章针对RTK的.技术优势及无验潮水下地形测量的理论基础,介绍了水深测量作业系统的基本步骤指出了作业时应注意的事项,供同行业参考.

作 者：周安宁 作者单位：佛山市南海南源水利水电勘测设计院,广东,佛山,528200刊 名：城市建设与商业网点英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年，卷(期)：“”(19)分类号：P64关键词：水下地形测量 RTK 优势

GPS技术在地形测量中的应用 第3篇

为传统的工程测绘也被称作光学法带来了革命的就是GPS技术。它的优点是有简单的操作简便和准确的定以及不受天气和通视条件的影响等, 这使得它被测绘行业的重用。尤其是GPS定位技术的最新技术GPS RTK (Real Time Kinematic) 平面实时定位技术是, 它具有操作快捷而直观, 具有准确实时定位和自动化程度高、点位误差不累积等功能。

一、RTK的主要使用范围

RTK定位的测量模式分为快速静态和动态定位两种, 结合两种定位模式并应用在公路工程中, 便具有了覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS前端数据采集等功能。采用了RTK作业也可以采用在测绘地形图和中桩以及横断面和纵断面地面线测量中, 只需一到两秒的测量, 就可以把精度控制在三厘米之内, 还有在整个测量过程不需要进行通视的好处, 这种优点是常规测量仪器不具有的。

二、利用RTK进行地形测量

虽然与常规测绘仪器相比, RTK具有很多的优点, 然而, 因为许多其它因素, 不如不成熟的空间技术和人为因素等, 它在尤其是垂直精度上的精确度还不能满足许多工程建设, 还有一点是因为它受限制的应用范围, 而其它领域的不足就可以利用常规测绘仪器全站仪去弥补。

1. 应用工程概况

测绘地区在山地进行时应根据作业区域确定大小, 把作业块进行划分, 并选取好首级控制点和图根控制点。

2. RTK碎步测量

(1) 测前准备:整个控制点的坐标可以通过全站仪进行控制获得。架设基准站的地区应该在比较开阔的地方, 比如居民房顶, 或者是在山头, 总之要远离辐射比如高压电线等。在居民的房顶进行基站架设, 还可以节省派专人看管的资金, 而且由于高的地理位置, 对传播信号是极其有利的。然后进行电台安装, 再开启基准站主机, 启动并设置电台频率。

(2) 电子手薄里可以进行新工程的建立, 步骤如下:启动移动站主机后等待五颗以上的卫星信号稳定后, 打开蓝牙并连接, 然后设置相关参数比如, 工程和椭球系名称, 以及设置投影参数和参数设置等, 这就完成了新建工程。

(3) 输入已知点:把坐标库打开后有两种方法, 一是把编辑放样点进行输入, 二是把放样点文件提前编辑好, 只需打开放样点文件即可, 在软件进行提示覆盖追加坐标库之后可以进行确定。然后直接进行编辑输入是一般的选择方法, 可以避免误差。

(4) 在测量校正的方法有利用工具计算校正参数, 同时使控制点坐标库得到建立, 它的步骤应如下:假如我们校正参数时利用了A、B这两个已知点, 那么A、B这两个点的原始坐标应当是我们必须记录的 (也就是说在Fixed的状态下, 用移动站使两点坐标得以记录) , 输入A点坐标在坐标库中之后, 会得到软件关于A点原始坐标的提示, 同理, 把B点的已知坐标与原始坐标进行输入之后, 校正参数也就得以计算出来了。还有一种方法是, 校正向导的使用, 这种方法在基准站之中还有另外两种划分, 也就是校正已知点与未知点区别。关于架设基准站在未知点的方法有如下简单的说明。

(5) 测量碎步点:选择测量, 进入测量屏幕, 点击到测量应该进行的位置进行点位点击测量, 在收到是不是保存的提示后, 点击使之保存, 之后的步骤可以依照上述进行。

(6) 在采集完全部的外业数据后, 内业的制图工作也就可以开始了, 同时也可以输出图形制作结束后的成果还有图形资料的先用电子手簿——工程——给文件命名后进行电脑连接然后导出文件到电脑。

3. 控制点位的精度分析

在标准值是真值, 在全站仪中测得, 于是差值存在于2种方法中间也就成为了RTK测量的误差。由于《工程测量规范》规定了点位误差应该小于五厘米, 可得如下结论。

(1) 统计数据表明:通过全站仪的测量结果, 可以得出RTK测量结果具有厘米级的点位精度, 而它克服传统测量技术的一大好处就是误差累积在各点位之间是不存在的, 从而能够达到测设精度的要求。

(2) 但本次检验结果的对比分析是在忽略了全站仪测量误差之下的, 假如对全站仪的误差进行考虑之后, 误差大于五厘米的情况也是有可能出现的, 分析这样的点误差, 其产生的原因有可能来源于RTK系统自身, 也可能因为测量环境对RTK产生影响导致误差, 还有就是因为我们自身的错误操作所致, 可能性最大的是测量环境所导致的“多路径误差”或“信号干扰误差”。

(3) 由于上述的点超出误差限制, 我们能够依照根据误差的缘由, 用一些手段措施使误差消除或减小, 比方说使基准站的位置得到改变, 合理进行地点的选择, 远离一些辐射, 如无线电发射源、雷达装置、高压电线等。而其它的测设方法则可以用于有较大的难以削弱的有较大误差的RTK, 比如在测量RTK放样时, 可以用经纬仪和电子测距仪, 通过导线点进行测量, 使点的位置得到精确, 再进模板制作, 令点的正确位置得到标注。

三、结语

以上就是在某地测量工作中使用RTK和全站仪的一些经验, 目前RTK的网络传输对于大型野外地形测量是非常提高作业率的, 因为它的距离不受地形限制, 作业距离远, 一般距离可以达到30 KM但是受网络信号质量影响, 林地周边及山体过大等情况下对其的信号和卫星穿透能力都影响很大, 为了实现跟科学性的现代化征地测量, 现在将自己在RTK运用过程中学到的经验与大家分享, 希望对大家在工作中有所帮助。

摘要：为了进一步分析GPS技术在地形测量中的应用, 文中探讨了GPS技术中领先技术RTK的使用, 采用具体工程分析了RTK控制点位的精度。

关键词：GPS技术,RTK控制点,精度

参考文献

[1]韦成亮.GPS技术在地形控制测量中的应用[J].技术与市场, 2011 (08) .

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第4篇

关键词：测绘技术;地形测量;应用

一、测绘技术的发展

测绘技术是一个很古老的学科。早在二千多年前，我国就已经绘制了水平极高的“地形图”。随着历史的发展与沿革，测绘技术已拓展成为一门系统的、多分支、庞大的的学科。特别是近年来随着电子、计算机、通信等先进技术在测绘领域的应用，已基本实现了传统测量技术向数字化技术体系的转变。随着科技的不断进步，测绘仪器设备迅速发展，新仪器不断出现。在全站仪方面的重要发展是长距离棱镜全站仪的出现，免棱镜全站仪的免棱镜视距由初期几十米发展到当前的一千米以上。

二、地形测量

地形测量指的是测绘地形图的作业。即对地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图的工作。地形图的测绘基本上采用航空摄影测量方法，利用航空像片主要在室内测图。但面积较小的或者工程建设需要的地形图，采用平板仪测量方法，在野外进行测图。

三、测绘技术在地形测量中的应用

测绘技术在地形测量中的应用应遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”、“步步有检核”的原则。下面本文重点探讨测绘技术在地形测量中的作业顺序及注意事项。

1.侧前准备

确定测站点时，要尽量保证大的可视区域，同时还要保证有可通视的已知点。所以，在实际作业时一般将测站点定在较高的坡或山顶，以避免经常迁站。架设仪器时，要保证仪器架稳，一般是将三脚架的腿间距稍微放大些，保证平稳。角度过大将导致全站仪过低，给观测带来不便，同时也影响观测员的行动;角度过小时全站仪放置不稳，存在仪器损害的潜在危险。观测前要进行仪器的校验，对准已知点，以保证数据均为可信数据。检查中心连接螺旋是否旋紧，对中、整平、量取仪器高、开机。按提示输入测站点点号及固定坐标、仪高，后视点点号及、坐标、镜高，仪器瞄准后视点，进行定向检测。仪器定向后，即可进入“测量”状态，输入所测碎部点点号、镜高后，精确瞄准竖立在碎部点上的反光镜，按“回车”键，仪器即测量出棱镜点的坐标，并将测量结果保存到前面输入的坐标文件中，同时将碎部点点号自动加1返回测量状态。再输入镜高，瞄准第二个碎部点上的反光镜，按“回车”键，仪器又测量出第2个棱镜点的坐标，并将测量结果保存到前面的坐标文件中。按此方法，可以测量并保存其后所测碎部点的三维坐标。立镜时要保证镜竿尽量竖直，每个碎布点保持间距20-25米左右。实际碎部点间距大多在20米左右，符合精度要求。全站仪能够自动保存数据，读数较快。

2.测中注意事项

在测量完仪器能测量范围后或迁站时，要进行一次测站点检和。检和方法为：重测某一已知点（一般为后视控制点），检验两次误差是否符合技术要求。如果误差超出范围则所测数据有误。无码作业的优点是采集数据速度快，缺点是只能是采集数据，无法对数据的性质进行分类记录，所以如果外业数据采集作业采用的是无码作业，在观测同时要进行草图的勾绘，如：山脊线、山谷线、探槽等特殊数据就要在草图上记录下来，以便内业作业。一般由一人主测，另一人勾绘草图。在碎步测量支站时，有时站支的太远，定向要跑很远，为了避免这样，可以一下支出两站，让两站较进，一个做摆站点，一个做定向点。有些全站仪在换电池后须重新定向，但跑尺的正在另一个山上或很远，再去定向很费时费事，除了可以在搬站时换电池，还可以在电池快没电之前，先测一个点，然后换下电池，再用测的这个点定向。

在平原地區，野地地形较简单，但主要沟坎不可放过，因地势较平坦，高程点可以稀一些，但有明显起伏的地方，高处应延坡走向有一排点，坡下有一排点，这样画出的等高线才不会变形，画上沟坎后，等高线钻进沟坎，这样等高线才不会相交。平原地区的房屋应在一排房的两边控制，不可以用短边两点和长边距离画房，那样误差太大。有必要时该上房则上房，可以得到事半功倍的效果。有些地方无法看到，可用仪器把周围打出来，里面的用钢尺量，不要以为钢尺量的不准，实践证明，量出来的和测的一样准，而且可以提高效率。测图时一定要注意电杆的类别和走向以及是否有地下接口。有的电杆上边是输电线，下边是配电线或通讯线，应画主要的。成行的电杆不必每一个都测，可以隔一根测一根或隔几根测一根，因为这些电杆是等间距的，在做内业时可用等分插点画出，精度也很高，但有转向的电杆一定要测。道路要测一边，量出路宽，这样画出来才好看。地下光缆不可放过，但有些光缆，例如国防光缆须经某些部门批准方可在图上标出。在测山区时，主要是地形，但并不是点越多越好，做到山上有点，山下有点，确保山脊线，山谷线等地性线上有足够的点，这样画出的等高线才想且不变形。在山区特别是在半山腰建的房子，要把周围的大坎画出，这样在图上才可看出房屋是一层层的，有立体感。在山区测图最好在山顶或半山腰设站，这样可以减少搬站，效率高。

3.测后制图

测量员要对各种地形地物有一个总体概念，知道什么地物由几个点画出，一般点壮物一个点，线壮物两个点，圆形建筑物三个点，矩形建筑物四个点等。这也是对测图软件的熟悉程度。碎步草图，在山区要和地形联系起来。房屋相对位置要画好，这样回去后便于处理内业和查错。有写地物如电杆、井盖，可提出单独画，会使草图清晰不乱。

四、结论

与传统白纸测图相比，全数字地形测图不仅仅是方法的改进，而是技术本质的飞跃。它主要有以下几个特点：打破了内外业的界线，从首级控制到最终成图，实行一体化作业，并且大大减轻了室外作业的强度，缩短了成图周期。打破了分级布网、逐级控制的原则。一个测区可一次性整体布网、整体平差，控制网可以是任意混合，所需控制点数目比传统白纸测图大大减少，图根控制的加密可与碎部测量同时进行。

参考文献：

[1]王超.现代测绘技术自动化技术在地形测量中的应用[J].黑龙江科技信息，2010（36）.

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第5篇

GPS-RTK技术在地形测量中的应用

介绍RTK控制测量的工作原珲、作业模式以及坐标转换参数的求取,根据具体实例对RTK图根点的.实测精度检测结果说明RTK不仅能够达到1:1000比例尺地形图图根平面及高程控制测量的精度要求,而且利用其进行野外碎步点数据采集能大大提高大比例尺地形图的测图速度.

作 者：许志强 曹录 作者单位：河北省迁安市规划局测绘队,河北迁安,064400刊 名：中国科技博览英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年，卷(期)：“”(28)分类号：P2关键词：RTK技术 图根控制测量 坐标转换 数据处理 载波相位 地形测量

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第6篇

简单论述GPS-RTK的.定位原理,以及测量中的高程处理方法,结合实例对精度进行了分析,论述了引起误差的主要因素.

作 者：焦崇明 肖建兵 王洪斌 JIAO Chong-ming XIAO Jian-bing WANG Hong-bin 作者单位：焦崇明,王洪斌,JIAO Chong-ming,WANG Hong-bin(黑龙江第一测绘工程院,黑龙江,哈尔滨,150086)

肖建兵,XIAO Jian-bing(河北省第一测绘院,河北,石家庄,050031)

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第7篇

CASS5.1在地形测量中的应用

CASS5.1是在AutoCAD基础上开发的数字化成图软件.本文结合山区地质勘探工程测量的特点,介绍了CASS5.1在生产过程中遇到的一些具体问题及处理方法.

作 者：刘美添 LIU Mei-tian 作者单位：大田煤炭行业管理办公室,福建,大田,366100刊 名：矿业工程英文刊名：MINING ENGINEERING年，卷(期)：20097(5)分类号：P212.9关键词：CASS5.1 测图 应用

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第8篇

CORS (Continuously Operating Reference Stations) 系统, 即连续运行参考站系统可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS参考站, 利用现代计算机、数据通信和互联网 (LAN/WAN) 技术组成的网络, 实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值 (载波相位, 伪距) , 各种改正数、状态信息, 以及其他有关GPS服务项目的系统。

1 CORS技术概述

1.1 CORS的工作原理

CORS是在一个较大的区域内均匀的布设多个永久性的连续运行GPS参考站, 构成一个参考站网, 各参考站按设定的采样率连续观测, 通过数据通信系统实时的将观测数据传输给系统控制中心, 系统控制中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析, 然后对整个数据进行统一解算, 实时估算出网内的各种系统误差改正项 (电离层、对流层、卫星轨道误差) 获得本区域的误差改正模型。然后向用户实时发送GPS改正数据, 用户只需要一台GPS接收机, 便可实时或事后得到高精度的可靠的定位结果。CORS目前主要的几种网络RTK技术有虚拟参考站 (VRS) 技术、主辅站技术 (iMAX) 、区域改正参数 (FKP) 技术和综合误差内插法技术等。

1.2 CORS系统组成

CORS系统由参考站子系统、数据处理中心子系统、数据通信子系统和用户应用子系统四部分组成。各子系统由数据通信子系统互联, 形成一个分布于整个城市的局域网。

(1) 参考站子系统; (2) 数据处理中心子系统; (3) 数据通信子系统; (4) 用户应用子系统。

2 CORS技术在城市测量中的应用研究

连续运行卫星定位系统 (CORS) 能够全年365天, 每天24小时连续不断地运行, 全面取代常规大地测量控制网。用户只需一台GPS接收机即可进行毫米级、厘米级、分米级、米级的实时、准实时的快速定位、事后定位。全天候支持各种类型的GNSS测量、定位、变形监测和放样作业。连续运行参考站系统还可以构成国家的新型大地测量动态框架体系和构成城市地区新一代动态基准站网体系。因其高效率、高精度、高可靠性和低成本的特点, 在城市勘测中, 得到了广泛的应用。

2.1 控制测量

常规控制测量如三角测量、导线测量要求点间通视, 费工费时, 而且精度不均匀, 外业中不知道测量成果的精度。GPS静态、快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量, 但是需要时候进行数据处理, 不能实时定位并知道定位精度, 内业处理后发现精度不合要求必须返测量。而用网络RTK技术进行控制测量既能实时知道定位结果, 又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。应用网络RTK技术进行实时定位可以达到厘米级的精度, 因此, 除了高精度的控制测量仍采用GPS静态相对定位技术之外RTK技术即可用于地形测图中的控制测量, 地籍和房地产测量中的控制测量。

2.2 房产地籍测量

地籍及房地产测量是精确测定土地权属界址点的位置, 同时测绘供土地和房产管理部门使用的大比例尺的地籍平面图和房产图, 并量算土地和房屋面积。地籍和房地产测量中应用网络RTK技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍与房地产图, 能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。但在影响卫星信号接收的遮蔽地带, 应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具, 采用解析法或图解法进行细部测量。

2.3 建设用地勘测定界

建设用地中的土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围, 测定界桩位置, 测量使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积等测绘技术工作, 它为各级政府的国土资源部门审批土地、地籍管理提供依据和基础资料。利用网络RTK技术进行勘测定界放样, 能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性, 同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序, 特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。

2.4 地形测图

地形测图是为城市、矿区以及为各种工程提供不同比例尺的地形图, 以满足城镇规划和各种经济建设的需要。用常规的测图方法通常是先布设控制网点, 这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。最后依据加密的控制点和图根控制点, 测定地物点和地形点在图上的位置并按照一定的规律和符号绘制成平面图。CORS技术的出现。可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。特别是应用CORS下的网络RTK新技术, 甚至可以不布设各级控制点, 作业员用在直接用流动站便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标, 利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图, 然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。

2.5 城市规划及放线

网络RTK在城市规划测量中有着广泛的运用, 比传统的测量仪器, 有着省时省工且精度高等特点。网络RTK测量技术用于市政道路中线放样, 放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器, 即可放样。放样方法灵活, 即能按桩号也可按坐标放样, 并可以随时互换。

3 结语

CORS是目前国内乃至全世界GPS的最新技术和发展趋势, 欧美及日本已经建立起完整的系统, 国内也进入了蓬勃发展的阶段。CORS将是城市信息化的重要组成部分, 并由此建立起城市空间基础设施的三维、动态、地心坐标参考框架, 是数字城市建设的基础。CORS建为城市测绘工作提供了一个统一的基准, 能够有效的解决不同行业、不同部门之间坐标系统的差异问题。

参考文献

[1]李天文.GPS原理及应用[M].北京:科学出版社, 2003.

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第9篇

关键词测量;GPS;RTK系统;定位;向量网;数据值

中图分类号TN99文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0160-01

随着时间的迈进,GPS在测绘领域引起了革命性的变化。目前,范围上数公里至几千公里的控制网或形变监测网;精度上从百米至毫米级的定位,一般都将GPS作为首选手段,随着载波相位动态实时差分RTK(real-time kinematic)技术的日趋成熟,GPS已开始向分米乃至厘米级的放样、高精度动态定位等领域渗透。地形测量首先离不开控制测量。在城市和区域地形测量中,GPS实际上已成为建立平面控制网的一种标准手段。

过去测地形图时一般首先要在测区建立图根控制点,然后在图根控制点上架上全站仪或经纬仪配合小平板测图,现在发展到采用RTK时,仅需1人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上1～2s,并同时输入特征编码,通过手簿可以实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图,这样RTK仅需1人操作,不要求点间通视,大大提高了工作效率,采用RTK配合电子手簿可以测设各种地形图。

1GPS系统和测量方法介绍

GPS系统包括3大部分:① 空间部分—GPS卫星星座;② 地面控制部分—地面监控系统;③ 用户设备部分—GPS信号接收机。

GPS系统的空间部分由21颗卫星组成,均匀分布在6个轨道面上,卫星上安装了精度很高的原子钟,其系统信息能在全球范围内向任意多用户提供高精度的、全天候的、连续的、实时的三维测速、三维定位和授时。

在地形测量中主要是用静态测量来完成控制测量,用RTK来完成碎部测量工作记录点的WGS—84坐标。

GPS RTK可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图,然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。

GPS RTK定位的概念:基准站实时地将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运动中的流动站,在流动站通过无线电接收基准站发射的信息,将载波相位观测值实时进行差分处理,得到基准站和流动站的坐标差ΔX、ΔY、ΔZ;坐标差加上基准站坐标得到流动站每个点的WGS-84坐标,通过坐标转换参数转换得出流动站每个点的平面坐标x、y和海拔高程h。这个过程称作GPSRTK定位过程。GPSRTK定位技术主要用于地形测量和工程放样。

GPS RTK数据处理是基准站和流动站之间的单基线处理过程,采用基准站和流动站的载波相位观测值的差分组合载波相位,将动态流动站未知坐标作为随机的未知参数,载波相位的整周模糊度作为非随机未知参数解算。

下面介绍一下GPS布网和基线测量的相关情况。

1.1准备工作

测量前必须要实地了解测区情况,如点位情况、交通状况等,还需要了解卫星状况的预报评估障碍物对GPS观测可能产生的不良影响。最后依据测点的卫星状况,测量作业的要求以及测区的实际情况确定出具体的布网和作业方案。

首先是完成点的选取和GPS网的布设,然后在此基础上来进行静态控制测量。在进行GPS定位时,认为接收机的天线在整个观测过程中的位置是保持不变的。在数据处理时,将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量。其具体观测模式多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测,时间由几min,几h,甚至数十h不等。接收机测得卫星发送的伪距,载波相位等信号的观测值,再将观测值下载到计算机中处理,一般要通过基线处理,网平差,坐标转换和高程转换求出高精度网点坐标。在测量中,静态定位测量方式一般用于高精度测量定位,如主要用于各种等级的大地测量跟踪网、基准网、工程控制网,变形监测网等的测量。

1.2选点若干技术要求

1)为保证对卫星的连续跟踪观测的卫星信号的质量,要求测站上空尽可能地开阔,在10°～15°高度角以上不能有成片的障碍物。2)为减少电磁波对GPS卫星信号的干扰,在测站周围200m的范围内不能有强电磁波干扰源,如大功率无线电发射设施,高压输电线等。3)为避免减少多路径效应的发生,测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形地物。如高层建筑,成片水域等。

为便于观测作业和今后的应用,测站应选在交通便利,上点方便并易于保存的地方。

1.3布网

GPS基线向量网的等级:依据国家测量规范、各行业测量规范、任务要求来定等级。根据我国1992年所颁布的全球定位系统测量规范,GPS基线向量网被分成了A,B,C,D,E,5个级别。见表1。

注:A级网一般为区域或国家框架网,区域动力学网;B级网为国家大地控制网或地方框架网;C级网为地方控制网和工程控制网;D级网为工程控制网;E级网为体图网。

GPS布网方案主要取决于工程的具体要求、经费、时间、人力消耗及接收机的数量和后勤保障条件等,在确定布网方案时,应在满足精度要求的前提下,尽可能降低消耗。GPS网一般采用较多的异步闭合环,这就要求接收机多次重复设站,但受交通工具和通迅手段的限制,往往会给实际操作带来很大困难。而且,GPS网中的异步环对提高网平差精度起不到决定性作用,仅能起到多余观测的作用,是剔除粗差的有效手段,但施测中每增加一个环就会增加一次重复设站,就会消耗大量的时间和人力。由于起始点对网平差影响较大,所以在GPS布网时尽量使起始点间形成异步环,其它各点根据实际情况而定,不必一定在异步环中,以节省时间和人力,提高外业工作效率。

GPS基线向量的布网形式。GPS网常用的布网形式有以下几种:跟踪站式、会战式、多基准站式(枢纽点式)、同步图形扩展式,单基准站式。

1.4外业观测

完成了GPS点的选取和网的设计,就可以开始进行外业观测和数据的采集。具体方法过程本文不再赘述。

1.5数据处理

采集的数据均由徕卡公司提供的与徕卡1200配套的LGO处理软件来处理。由于LGO是一个自动化很强的处理软件,因此用它处理时人工干预很少。对于某些点位的卫星不多、遮挡过多卫星信号时常出现短线情况,这种情况下在做网平差,基线处理时必须稍加干预。在处理这种情况时要注意分析基线的双差残差,观察是哪颗卫星何时的数据超出了误差的限值,如果某个卫星某个时段的双差残差较大,则要在点的卫星窗口里面去除这颗卫星或者是这颗卫星的某个时段,然后再进行处理。如此反复达到要求为止。

2总结与展望

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第10篇

三维工业测量系统与工业摄影测量相结合在动态工业测量中的应用

本文讨论了高精度三维工业测量系统和工业摄影测量各自在工业生产中的优缺点.提出了通过将两者配合使用,结合各自优点,使用三维工业测量系统为工业摄影测量提供高精度像控点,进而运用工业摄影测量的实现对工业生产环境中的目标,尤其是动态工业目标及其他需在短时间内观测的大量目标的高精度测量与检测.在实际工业生产测量证明该方法切实有效,不仅解决了复杂环境的.动态工业目标的观测问题,且相对于单独使用两种观测方法观测数据的精度有较大的提高.

作 者：景冬 郑文华 刘尚国 孙家龙 江娜 石娟 JING Dong ZHENG Wen-hua LIU Shang-guo Sun Jia-long JIANG Na SHI Juan 作者单位：山东科技大学工业测量实验室,山东,青岛,266510刊 名：测绘科学 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING年，卷(期)：32(3)分类号：P25关键词：三维工业测量系统 工业摄影测量 控制 中误差

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第11篇

作者：林翔

来源：《科技创新导报》2011年第17期

摘 要:介绍了摄影测量的发展阶段,通过介绍低空数码航空摄影测量技术在山区大比例尺地形图测绘中的应用,总结了生产的工艺流程和作业中应注意的事项,重点总结了低空数码航空摄影测量技术的优越性。

关键词:低空数码航空摄影测量空三加密RTK测量

中图分类号:TU198.3 文献标识码:A 文章编号:1674-198X(2011)06(b)-0142-01 1 引言

摄影测量有着较为悠久的历史,19世纪中期,摄影技术一经问世便应用于测量。它从模拟测量开始,经过解析摄影测量阶段,现已进入数字摄影测量阶段。低空数码航空摄影测量技术作为新型地图测绘技术中的一种,以其快速、灵活、高效的特点越来越多的应用于测绘、国土、灾害应急、林业、交通等行业,本文以贵州省某地区为例,介绍低空数码航空摄影测量技术在山区大比例尺地形图测绘中的应用,总结了低空数码航空摄影测量技术的优越性。2 传统航空摄影测量技术的发展

长期以来,我国航空摄影大量使用的是进口模拟航摄相机,价格昂贵,由于使用的是胶片,需要用昂贵的仪器进行胶片影像数字化,而且胶片动态范围小,航空摄影质量低,测图周期长,影响整个行业进步。近年来,随着全数字摄影测量工作站的国产化,大大推进了我国数码航空摄影测量的发展,许多进口数码航摄相机如:DMC、UCD、UCPX等越来越多的运用于测绘工程中,直接获取数字影像,结合现代通讯技术、GPS差分定位、惯性导航等技术,实现了航测内业许多方面的自动化,现已逐步取代模拟航空摄影测量大量运用于基础测绘、大面积地形测量等大型项目。3 低空数码航空摄影测量技术的优势

由于传统航空摄影测量对机场和天气条件的依赖性较大,成本较高,航摄周期较长,限制了数字摄影测量技术在大比例尺地形测绘中应用。低空数码航空摄影测量技术,是以全数字航空摄影测量理论为基础,发展衍生出的小型航空数字摄影测量系统,它包括超小型飞机、航空数码相机、姿态控制云台以及后期数据处理软件系统等部分。飞行平台可以是超轻型飞机、动力三角翼、无人机、无人飞艇等。无需机场起降,航高相对较低,一般在云下飞行,具有机动、快速、经济等优势,同时数码相机可以通过调节光圈、快门和感光度ISO,并通过软件对彩色、反差、亮

龙源期刊网 http:// 度进行调整和消雾处理,从而在阴天、轻雾天也可获得合格的彩色影像。因此小范围的大比例尺地形测绘任务也可以采用数字摄影测量,将大量外业工作转入内业,缩短了成图周期、提高了工作效率。

低空数码航空摄影测量技术的应用案例 4.1 测区概况

该测区位于贵州省某地,属山地地形,常年多雨和雾,面积18平方公里,成图比例尺1:500。4.2 航空摄影

本次航空摄影采用动力悬挂滑翔三角翼作为航摄系统的飞行承载平台,航摄相机为德国禄莱AICmodular P45,三千九百万像素,专为航空摄影和工业测量而设计的高分辨率中福面数码专业量测相机,凝聚惯性导航、GPS空间定位、自动化控制等高科技成果的全自动三轴航摄相机姿态实时纠正云台,从而使航摄相机保持相对稳定,保证了拍摄质量。本测区13条航线共523张像片, 4.3 像片控制测量

像片控制测量的意义在于把航摄资料与大地成果联系起来,使像片量测具有与地面测量相同的数学关系。像控点按区域网布设平高点,基线间隔为4条。像控点测量是在测区基础控制网下采用GPS RTK进行。外业刺点要选在道路拐角、斑马线、低矮的房角等明显的的地方,并绘制点位图,以便内业加密时能够准确量测。4.4 空中三角测量

数码影像的内定向无需人工干预,自动生成内定向参数。经过人工选择连接点以完成相对定向、模型连接、航带连接,连接点和像控点的点位需反复调试,使其满足1∶500比例尺地形图航测空三加密的各项限差要求。4.5 内业立体采集、编辑

内业采集、编辑采用GEOWAY和JX4软件。立体采集时除等高线水涯线采用手画线方式外,其余线状地物均准确切准每一个线节点以提高采集精度。房屋切准房顶边缘,由外业作房檐改正,同时规则房屋要自动直角化。仔细采集井、电杆等细小地物,以减小野外补测的工作量。因阴影、遮挡等原因不能准确定位和定性的地物地貌做好标记,以便外业补测。4.6 外业调绘补测、精度检测分析

龙源期刊网 http:// 外业调绘的工作内容主要是:房檐改正、地名调注、植被核查,补测隐蔽地物、新增地物和丢漏的地物等,纠正内业采集的错误,并对成图结果进行精度检测。为检测成果的精度,在测区内均匀选取5幅图,分别用RTK和全站仪对影像上明显的地物点如房角、电杆、道路拐角等进行测量,测量结果与内业采集数据进

行比较,平面点位中误差为:18cm,高程中误差为:26cm,满足国家规范要求。

本次测绘从航空摄影到最后成图只用了15天时间,高效、快速的完成了任务。5 结论

通过以上的论证和案例分析,可以得出结论:(1)低空数码航空摄影测量技术是一种智能化、自动化、高效快速、经济节约的测绘方法。

(2)可进行小面积(甚至几平方公里）大比例尺地形测量,将常规测量的大量外业工作转入内业,缩短成图周期、提高工作效率。

(3)随着数码相机、通讯技术、GPS定位、惯性导航等技术的不断发展,加之我国即将对低空空域的开放,低空数码航空摄影测量技术将会广泛的应用于各行各业。

参考文献

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第12篇

大比例尺地形测图中GPS后处理动态测量技术的应用

文章简要介绍了Javad Legacy GPS接收机系统的组成及后处理动态测量技术的`特点,结合矿区大比例尺地形测图的实践,对GPS后处理动态测量技术在大比例尺地形测图中的应用进行了探讨.

作 者：赵永贵 马景金 孙永杰  作者单位：内蒙古自治区地质测绘院,内蒙古,呼和浩特,010020 刊 名：内蒙古科技与经济 英文刊名：INNER MONGOLIA SCIENCE TECHNOLOGY AND ECONOMY 年，卷(期)：2009 “”(5) 分类号：P228.4 关键词：大比例尺地形测图   GPS   后处理动态测量   初始化测量  

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第13篇

由于水域具有面积范围广、储量大、及区域连通强等特点, 因此, 在对海洋、湖泊、河流进行测量时所需克服的种种困难非常之多, 同时, 采用的测量方法不仅繁杂, 既善良较低、条件受限制, 人力、物力的投入巨大, 而且所得到的测量数据精度不高, 偏差较大, 只能作为粗略的了解, 没有较大的实际参考及利用价值, 因此, 解决上述所面临的问题迫在眉睫。

对水底地形进行测绘, 并绘制出相应的水下地形地貌图, 对于我国水上运输、设计航行路线、水底资源探索开采及养殖而言, 有着重大的实施意义及广阔的经济前进。在实际的水下地形测量作业中, 基于水域测量为基础, 利用对水底控制点测量, 采用差分GPS技术, 联合水深仪器来进行仪器定位及水深测量, 最后将计算机自动系统、绘图自动系统及电子记录手薄有机组合, 形成一个具有自动测量及绘图功能的水下地形地貌自动化测量系统。

2 数字化水下地形测量的概念

数字化水下地形测量是指依据先进的科学测绘技术及方法, 集成GPS定位、数字化测深技术和计算机软件技术于一体的先进水下地形测量技术, 是一种自动化、高效率、全天候、高精度的水下地形测量新方法。[1]

3 数字化水下地形测量的具体应用

3.1 项目概述

华能玉环电厂三期“上大压小”扩建工程水下地形测量项目在施测1:1000 测区内的水下地形和岸线时, 根据电厂附近的控制点情况, 采用单基准站RTK结合测深仪技术进行水下地形测量。施测1:10000、1:25000 和1:50000 测区内的水下地形时, 仪器选用亚米级Trimble DGPS结合测深仪技术进行测量。

3.2 GPS定位技术

GPS技术 (全球卫星定位系统的简称) 是由美国研制发明的一种对海、陆、空实施实时定位及导航的三维空间控制技术, 依据卫星对信息接收终端进行实时定位监控, 具有快速、精准、高效、自动化及全天候的使用特点。[2]

GPS测绘技术的出现及应用, 给水下地形测量的发展带来巨大的前景, 尤为突出的是在对水深测量及精密定位方面。在过去的水域测绘中, 水深测量及精密定位主要以航海要素测量为主, 在GPS测绘技术应用后, 成功的转变为以各种专题要素信息的测量及水底地形模式信息的建立, 相比于前者, 后者更具精度高、实效强的优势, 使水域地形测量朝着精准、高效、节能、科学及信息化的方向发展。

GPS是实现数字化水下地形测量的关键技术之一。根据本项目技术设计书, 工程外海海域地形测点定位采用亚米级的DGPS定位技术结合验潮站模式进行施测, 导航软件采用中海达海洋测量软件“haida”。由于DGPS采集的数据为WGS-84 坐标, 所以在测量工作开始前, 先求取测区范围内WGS-84 坐标与1954 年北京坐标系之间的转换参数。该项目测前在已知控制点上进行坐标测定并求取固定差, 同时进行稳定性测试, 历时约4 小时, 采样间隔为30s, 各GPS测试结果见表1。

从表1 可以看出, 该项目所使用的GPS定位仪定位点点位中误差远远小于图上1.0mm, 定位精度虽然可满足项目要求, 但大部分实测位置偏离已知点距离达0.5m-1m, 甚至超过1m, 所以有必要对定位进行归心改正实现定位和测深一致性。

3.3 RTK技术

传统的水下地形测量根据潮位改正模型所获取的测船处水位, 然后减去测深仪所获取的水深, 得到水底高程[3]。潮位观测因受海洋环境的影响, 测得的水深存在瞬时误差, 在最终的数据中又无法消除, 所以潮位资料的利用始终质疑不断。而随着RTK测高精度的提高和导航软件技术的成熟, RTK结合测深仪器进行水下地形测量的技术成为目前大比例尺测图主要方法。RTK“无验潮”测高技术利用GPS基准站和流动站, 同时进行平面和高程的观测, 集水位观测与导航定位于一身, 直接获得测点的平面位置和高程, 操作方便快捷, 大大提高了工作效率。

RTK技术除了满足定位功能还很大程度上克服了设立潮位站带来的麻烦。根据本项目技术设计书, 电厂附近1:1000 测区采用GPS RTK无验潮技术施测。该项目进行水下地形测量时, 测点定位和水位控制均采用基于RTK三维水深测量技术进行。测量前将计算的测区WGS84 坐标到1954 年北京坐标和正常高的坐标转换七参数输入Haida导航软件中, 设置数据采集模式为“宽距解”, 设置好流动站天线高, 就可以实时测量测点的平面位置和瞬时水位高度, 实现测点定位与水位控制。

3.4 测深技术

随着科学技术的进步与发展, 先进的测量技术与方法已经问世。遥感、侧扫声呐及多波束测深技术的投入使用解决了水域测深的问题, 且得到的数据比较精准;卫星测高技术的应用可对水域大地水准面、潮汐、及重力异常等问题进行探测, 将所得的数据进行详细分析、比较。

测深技术是实现数字化水下地形测量的关键技术之一。本项目中水深测量选用的测深仪为HYDROTRAC单频测深仪, 该测深仪有热敏打印记录装置和水深数字化输出接口, 水下地形作业时, 选用专业导航软件Haida和Hy Pack, 设置好定位参数和记录参数, 将测深仪输出接口、DGPS、定位输出接口与计算机通讯连接, 引导测船进入需要测量的断面位置, 按指定的测点间距进行测点定位和测深, 并根据软件的偏航显示数据, 随时修正测船的航向, 使测船始终沿着断面线方向航行, 实现了对定位、测深数据的同步采集。

3.5 数字化水下地形测量系统的集成

数字化水下地形测量技术一般由外业数据采集和内业成图两部分组成, 外业数据采集集成了定位、测深等系统, 主要负责采集地形数据, 内业成图通过“haida海洋测绘软件”处理地形数据并绘制地形图。随着GPS和计算机技术的发展, 使得定位技术实现了数字化, 并能够获取测深仪探头处的平面位置和高程H1;随着测深技术的数字化应用能获取相应的水深h1;而计算机系统是将GPS定位系统和数字化测深系统结合于一个整体, 将所测的数据输入“成图软件”而生成数字化地形图, 水下地形点的高程H=H1-h1。

数字化水下地形测量技术相对于传统水下地形测量技术最大的区别在于:传统水下地形测量技术的定位和测深是分离的, 而数字化水下地形测量技术通过计算机系统将定位系统和测深系统有效的结合于一体, 实现了水下地形测量的高精度、高自动化、高效率、低误差、低出错率和低劳动力等优点。

3.6 数据误差

不管是传统的水下地形测量和数字化水下地形测量技术, 数据误差总是存在的。从本项目作业中可以发现定位和测深是两个不同的工作系统, 所以测深误差、定位误差和匹配误差是水下地形测量过程中的主要误差。随着定位和测深技术在水下地形测量中的发展, 数字化水下地形测量技术的日趋完善, 测深误差、定位误差和匹配误差也得到了很好的解决。

目前因GPS所得的七参数受有效范围的控制, 所以水下地形测量中采用了高精度的定位和测深设备却无法得到相应精度水底高程, 实践证明, 偶然误差、系统误差和数据转换误差等因素制约着水底高程精度的提高。

3.7解决措施

在实际的水下地形测量中, 所得到的测绘数据肯定存在数据误差, 对于系统原因造成的误差, 是真实是存在, 无法避免和消除的, 只能依靠经验值或修正系数来对所测数据进行修正, 将误差降到最低, 使得测量数据更接近于真实值。对于数据转换时产生的误差, 则是受到坐标之间差异而在转换时引起的。本项目中采用基于RTK技术进行测点三维坐标采集, 利用测区范围内已有控制成果, 进行坐标转换七参数计算, 实现WGS84坐标到1954年北京坐标系坐标和正常高的转换, 在对两者进行相互转换时必然会出现误差, 这是我们无法完全消除的。

因此, 我们只能尽最大能力避开这些偏差对数据的影响。无论系统误差, 还是转换时产生的误差, 我们都应该高度重视, 努力将这些误差降到最低, 以保数据更接近真实值, 使测绘工作更合乎实际。

4结论

综合上述, 在水下地形测量中采用数字化技术, 能使测量数据更精准, 定位更准确, 在节约人力、物力方面也有较大贡献, 因此, 大力推行及发展数字化测绘技术, 是我国海洋、湖泊和河流事业发展及壮大决定性因素之一, 而我国的数字化水下地形测量技术也会向着高效、尖端、自主等方面协调发展。

摘要：随着社会科技进步与快速发展, 工程测绘技术也随之日渐完善, 数字化水下地形测量技术的成熟, 给我国对海洋、湖泊和河流进行更深入了解、资源勘探、开采及测绘提供了很好的技术服务及重要的资料依据。因此, 研究数字化水下地形测量技术的现实应用情况, 对我国正确的开发海洋、湖泊、河流有着重大意义, 现就对数字化水下地形测绘技术的应用进行简单分析。

关键词：工程测绘,数字化,水下地形测量

参考文献

[1]刘贺明.探讨数字化地形测量方法及步骤.[J].现代测绘, 2011.

[2]黄健.工程测量中应用GPS-RTK技术的作业流程及案例研究[J].科技创新导报, 2010.

[3]徐义超.GPS-RTK无验潮和验潮的数据成果比对分析[J].现代商贸工业, 2014.

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第14篇

GPS-RTK；测深仪；水下地形测量

1.引言

GPS技术的出现，带来了测量方法的革新，在大地控制测量、精密工程测量及变形监测等应用中形成了具有很大优势的实用化方案。尤其是GPS-RTK技术能够在野外实时得到厘米级定位精度，为工程放样、地形测图、地籍及房地产测量、水下地形测量等带来了新的作业方法，极大地提高了野外作业效率，是GPS应用的里程碑。特别是利用RTK与测深技术，组成GPS-RTK和测深仪联合作业系统进行水下地形测量，在实际海洋勘察中取得了显著的效果。

2.信标机的基本原理

信标机是可以自动选择信标台的双通道接收机，集无线电信标接受和载波相位接受与一体，定位无需投资基准站设备，即可实现导航与测量，并不受地域限制提供亚米级差分定位精度，但其有自身的不足，不可以实时测定其位置的高程，其高程采用验潮的方法来修正和确定，在实际应用中，验潮的时间间隔长短与数据误差成正比。验潮的误差源主要有三个方面：目测的误差；测量船在风浪作用下的升降位置⊿h不均匀造成的高程误差；潮位改正，为了正确的表示海底地形，需要将瞬时海面测得的深度，计算至平均海面、深度基准面起算的深度，这一归算过程称为潮汐改正。在验潮站的作用范围内，瞬时水面的潮汐可通过诸验潮站的潮位观测值内插获得，即潮汐内插。回归法内插潮汐实质上是将潮汐的瞬间变化看作时间的多项式函数T（t），利用N个观测间隔⊿t的潮位观测值内插出N⊿t时段的潮汐变化曲线，该曲线即反映了该时段潮汐变化的特征。其解决办法为：多人多次进行观测，取平均值，测量的船的前行速度在一定范围之内并保持匀速，方可减小系统误差和偶然误差。因信标仪的定位精度不高、验潮的精度差和比较烦琐而显得不足。GPS-RTK技术出现后取代了信标机位置。

3.RTK技术的基本原理

GPS技术始于20世纪90年代初，先是静态GPS定位，21世纪初发展出动态GPS定位，即GPS-RTK系统。该系统是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。其系统主要由基准站、流动站和数据传输系统三大部分组成。在RTK工作过程中，选择已知控制点或支点作为参考点，并在其上架设RTK基准站，连续实时接收全球定位系统（GPS）卫星信号。在RTK流动站，要先进行设备初始化，待完成整周模糊度的搜素求解获得窄带固定解后，再进行RTK作业。工作中，RTK基准站将测站点坐标、载波相位观测值、伪距观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态等信息通过数据链将其发送给流动站接收机，流动站接收机通过电台（数据链）接受来自基准站的数据，同时还要采集GPS卫星载波相位信号数据，通过系统内差分处理，采用卡尔曼滤波技术，在运动中初始化求出整周模糊度，流动站点位坐标与基准站间的坐标差（⊿x，⊿y，⊿z）等信息，由此可获得流动站点在基准站坐标系统下的坐标值。最好通过坐标转换和参数转换等计算，得到流动站站点在所需坐标系统下的三维坐标（X，Y，Z），精度可达厘米级。

4.测深仪技术及水下地形测量的原理

测深仪技术多采用回声测深原理，即采用声波在不同介质中的传播的速率不同，并且在两种不同介质界面出会产生反射的原理。由测深仪换能器发射的电磁波，在海水中传播，遇到海底介质时，由于介质发生了改变，必然会引起电磁波反射，经海底表面反射的电磁波，再有换能器接受，通过计算换能器连续两次发射、接受电磁波的时间差，经过相应的数学模型计算，就可获得电测波在水中传播的距离，从而获得相应的水深值h深。測深仪换能器向水底发射的脉冲信号是垂直于换能器平面的，因此换能器只有处于水平位置才能精确的测定换能器到水底的真实水深值，在简化模式下，水深值的计算可采用如下计算公式：

h深=c⊿t/2式中，c为声波在水中的传播速率。

水下地形测量包括两部分:定位和水深测量。传统海洋测量多采用信标机+测深仪模式，该模式的原理是用信标机定位、测深仪测水下深度、用潮水校正高程。目前采用GPS-RTK差分定位、而水深测量采用的是回声测深仪的方法。这样就可以确定水底点的高程：

=深+） （1）

式中，为水底点高程，为水面高程，为测量水深，为换能器的静吃水。

在观测条件比较好的情况下，考虑RTK具备比较高的高程确定精度，同时严格考虑船姿的影响，无验潮模式下的水底点高程可通过下式确定：

= （2）

式中，为GPS相位中心的高程（通过RTK直接确定），为GPS接收机天线相位中心距换能器面的垂距，为姿态引起的深度改正。

5.水深测量的基本作业步骤

水深测量的作业系统主要由GPS接收机、数字化测深仪、数据通信链和便携式计算机及相关软件等组成。测量作业分三步来进行，即测前的准备、外业的数据采集测量作业和数据的后处理形成成果输出。

A.测前的准备

a.求转换参数

①将GPS基准站架设在已知点A上，设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、发射间隔及最大卫星使用数，关闭转换参数和7参数，输入基准站坐标(该点的单点84坐标)后设置为基准站。

②将GPS移动站架设在已知点B上，设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、接收间隔，关闭转换参数和7参数后，求得该点的固定解(84坐标)。

③通过A、B两点的84坐标及当地坐标，求得转换参数。

b.建立任务

设置好坐标系、投影、一级变换及图定义。

c.作计划线

如果已经有了测量断面就不需要重新布设，但可以根据需要进行加密。

B.外业的数据采集

架设基准站在求转换参数时架设的基准点上，且坐标不变。将GPS接收机、数字化测深仪和便携机等连接好后，打开电源。设置好记录设置、定位仪和测深仪接口、接收机数据格式、测深仪配置、天线偏差改正及延迟校正后，就可以进行测量工作了。

C.数据的后处理

数据后处理是指利用相应配套的数据处理软件对测量数据进行后期处理，形成所需要的测量成果——水深图及其统计分析报告等，所有测量成果可以通过打印机或绘图机输出。

6.影响水深测量精度的几种因素及相应对策

在实际使用无验潮方式进行水深测量时，测量结果精度会由于船体的摇摆、采样速率、RTK与测深仪采集数据同步时差及RTK高程的可靠性等因素造成的误差的影响。

A.船体摇摆姿态的修正

船的姿态可用电磁式姿态仪进行修正，修正包括位置的修正和高程的修正。姿态仪可输出船的航向、横摆、纵摆等参数，通过专用的测量软件接入进行修正。在实际作业中高速行驶的船体左右摇摆较轻微。

B.RTK定位数据与测深数据不同步造成的误差

GPS定位输出的更新率将直接影响到瞬时采集的精度和密度，现在大多数RTK方式下GPS输出率都可以高达20HZ，而测深仪的输出速度各种品牌差别很大，数据输出的延迟也各不相同。因此，定位数据的定位时刻和水深数据的测量时刻的时间差造成定位延迟。对于这项误差可以在延迟校正中加以修正，修正量可在斜坡上往返测量结果计算得到，也可以采用以往的经验数据。

C.吃水改正

吃水改正包括静态吃水和动态吃水。根据换能器相对船体的位置，换能器可按照几何关系求解。动态吃水就是要确定作业船在静态吃水的基础上因航行造成的船体吃水的变化。这种变化有时也称作航行下沉量，它受船只负载、船型、航速、航向和海况等诸多因素的综合影响。通常采用霍密尔公式计算船只动态吃水。

该公式较好的反映了船体航行下沉量（△D）與航速（v）、航道水深（D）的关系。其中K系数是由实测资料推算，按照船舶长（L）与宽（h）之比值为引数查取。

D.RTK高程可靠性的问题

RTK高程用于测量水深，其可信度问题是倍受关注的问题。在作业之前可以把使用RTK测量的水位与人工观测的水位进行比较，判断其可靠性，实践证明RTK高程是可靠的。为了确保作业无误，可从采集的数据中提取高程信息绘制水位曲线(由专用软件自动完成)。根据曲线的圆滑程度来分析RTK高程有没有产生个别跳点，然后使用圆滑修正的方法来改善个别错误的点。

7.作业时应该注意的若干问题

A.有关基准站的问题

a.因为RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测值，相位观测值)及已知数据传输给流动站接收机。所以:

电台天线要尽量高。如果距离较远，则要使用高增益天线，否则将影响到作业距离；电源电量要充足，否则也将影响到作业距离。

b.设站时要限制最大卫星使用数，一般为8颗。如果太多，则影响作业距离，太少，则影响RTK初始化。

c.如果不是使用7参数，则在设置基准站时要使Transform To WGS84 (转换到WGS84坐标系)处于off(关闭)状态。

d.如果使用7参数，则△X、△Y、△Z都小于€?00较好，否则重求。

e.在求转换参数前，要使参数转换和7参数关闭。

f.在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。基准站和移动站必须保持四颗以上相同卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。所以有时偶尔RTK没有固定解也是很正常的。

B.有关流动站的问题

a.解的模式要使用RTK Extrap (外推)模式。

b.数据链接收间隔要与基准站设置的发射间隔一致，都要为1。

c.如果使用海洋测量软件导航、定位，则:记录限制要为RTK固定解；高程改正要在天线高里去改正。

d.差分天线要尽可能的高。

C.关求转换参数的问题

已知两点在测程及测区内要尽量远。同时，这两点不能在同一条经线或同一条纬线上。

8.结束语

利用RTK技术进行水下地形测量，在大面积开阔地区具有巨大的优势，使得水下地形测量这项工程变得简单、方便、快捷、轻松、高效、经济，可以全天候实施测量工作，同时也提高了测量精度。但在障碍物遮挡严重的地区如部分陡峭峡谷区域可能因RTK信号问题不能完全取代传统测量方法，必须结合交会法或极坐标法才能取得理想的效果。2006年我公司在湛江港区域率先采用RTK-测深仪模式进行水下地形测量作业，效果显著。随着RTK技术的不断发展，其应用前景将更加广阔。

[1]徐绍铨.GPS测量原理及应用[M]武汉:武汉测绘科技大学出版社.1998

[2]全球定位系统(GPS)测量规范[S]北京：测绘出版社.1992

[3]梁开龙.水下地形测量[M北京：测绘出版社.1995

视觉三维测量技术在地形测量中的应用 第15篇

实时动态GPS测量技术在水深测量中的应用研究

本文基于笔者多年从事水深测量的.工作经验,以实时动态GPS测量技术为研究对象,探讨了其原理,作业步骤及误差处理方法,文章首先简要介绍了水深测量定位方法和RTK定位技术,而后以此为基础,探讨无验潮水下地形测量的基本原理和方法,进而基于笔者的工作实践,给出了详细的作业步骤,最后,笔者基于大量相关文献,分析探讨了影响测量精度的因素及处理对策,相信本文的研究对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义.

作 者：罗凯 作者单位：广东海事局海测大队,广东广州,510320刊 名：科技资讯英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(15)分类号：P2关键词：实时动态 GPS测量 水深测量 无验潮 RTK

地形测量技术总结报告 第16篇

技术总结报告

一、概述

1、任务来源；

2、测区概况；

3、投入的人员和仪器设备；

4、完成的任务情况。

二、作业的技术依据

1、建设部1999年颁布的CJJ8-99《城市测量规范》

2、建设部1993年颁布的GB50026-93《工程测量规范》；

3、国家标准GB/T7929-1995《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》

4、CJJ 73-97《全球定位系统城市测量技术规程》。*说明*：根据具体情况选用

三、已有测绘资料的利用

1、平面控制：来源；等级；坐标系统；

2、高程控制：来源；等级；坐标系统；

四、控制测量

（一）、平面控制测量

1、选点、埋石；

2、观测；

3、计算；

4、精度统计。

（二）、高程控制测量

1、选点、埋石；

2、观测；

3、计算；

4、精度统计。

五、图根控制测量

1、选点、埋石；

2、观测；

3、计算；

4、精度统计。

六、地形图测量

1、地形图分幅、编号、比例尺、成图方法；

2、地形图测绘方法：

（1）、碎部测量

（2）、形图上高程注记

（3）、城区外电力线、通讯线连线表示

（4）、测绘房屋综合（5）、天然形成和人工修建的坡、坎的测绘表示

（6）、梯田的田坎、陡坎、斜坡表示

（7）、河流测绘

（8）、花圃、植被表示

（9）、其他地物的表示。

3、地形图整饰：

(1).地物、地貌，各种管线及各要素的整饰

(2).高程各种注记的字体大小，•注记的位置

(3).图幅号、方格网坐标、测图者、•测图时间以及图幅外的一

切整饰。

七、成果资料的检查