土地及礦山測繪技術手段的變遷與測繪控制

田 波

（貴州省地質礦產勘查開發局117地質大隊，貴州貴陽550018）

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發展，土地及礦山測繪技術也得到了改善，為土地開發管理以及工程建設提供了準確的測繪結果，保證了工程開發與決策的正確。但測繪技術在應用過程中會受到多種因素的影響，因此，為保證測繪質量，需要加強測繪控制。本文簡要分析了土地及礦山技術手段的變遷，對常見測繪質量影響因素進行分析，最后結合實例分析了測繪控制措施。

關鍵詞：土地；礦山；測繪技術；控制措施

土地和礦山測繪技術的實施是工程建設前期準備的重要內容，涉及用地面積測繪、地形地勢測繪等。為了提高測繪質量，我國工程建設中積極引入新型測繪技術，如遙感、航測等，實現了遠距離的準確測繪效果。GPS等技術的應用有效改善了工地和礦山的質量水平，使測繪結果更加準確。

1 土地及礦山測繪技術手段的變遷

1.1 傳統土地測繪技術

第一，比例尺與鋼尺的組合是傳統土地與礦山測繪技術形式，其技術優勢為操作便捷，缺點是易受外部環境影響，且使用空間十分有限，對測繪人員的素質要求較高。第二，全站儀測量法。因為比例尺與鋼尺的組合形式測量誤差較大，且受到測繪人員的主觀影響，所以在對較為復雜的工程如礦山進行測繪時，測繪工作量較大，為此可采用全站儀測量法。根據全站儀的特征，需對其測繪位置進行合理安排，進行大區域復雜地勢、大面積的測繪。與比例尺與鋼尺的組合測量相比，其準確度更高。

1.2 現代測繪技術

（1）極標高與坐標測繪法。這種方法是將宗地附近已知的兩個城市坐標控制點引至宗地內，對宗地內各個界址點的坐標進行測量。該方法與測量土地面積方法相同，操作便捷。但是在測量宗地和城市間距較大時，采用該法的可行性較低，測量誤差較大。

（2）GPS。GPS系統測量精度高，且可全天候運行，工作效率高，減少了人工測繪及信息處理工作量。測繪人員可以通過GPS接收衛星信號，再對衛星信號進行轉化處理，后依據測繪工作需求對測繪數據進行相應處理即可。經GPS測得的數據經過專業的圖像處理軟件便可將測繪結果轉化為文本文檔進行保存。

（3）3D激光掃描系統與GPCAD軟件的結合應用。很多土地及礦山測繪工作多在室外進行，測繪面積大，工作周期長，對測繪人員提出了較高的工作要求。測繪工作中需要采用適宜的測繪儀器對被測宗地的位置、地形地貌等進行測量，其得到的測繪結果文字圖像表述十分專業，非專業人員難以讀懂。為了有效解決上述問題，可以采用3D激光掃描系統結合GPCAD軟件進行應用。3D激光掃描系統是一臺數字化與激光影像的測圖系統，操作便捷，使用安全性較高，且對測繪環境的適應能力強。該系統可以短時間內建立相應的三維模型，并具有點、線、面、空間等相關數據，可滿足各類數據處理需求。GPCAD是基于autoaCOD開發的規劃總圖設計軟件，與各測繪技術結合使用，可有效解決土地測繪過程中的問題。

2 土地及礦山測繪質量的影響因素

（1）人為因素。在土地及礦山測繪工作中測繪人員的活動會對測繪結果造成直接影響。為保證測繪質量，需建立高素質且經驗豐富的測繪隊伍；（2）環境因素。土地和礦山測繪工作中會受到環境因素的影響，如氣候變化、自然障礙物、地形地貌等都會影響測繪結果。因此，測繪過程中密切關注環境變化，及時采取預防措施，盡量將環境因素對測繪結果的影響降到最低；（3）硬件因素。硬件因素包括測量儀器和設備。采用較為先進的測量儀器和設備，提高測繪結果的精確度和測繪工作效率。為此，需依據測繪工作需求選擇適宜的硬件設備；（4）測繪方法。我國地大物博，各地區和礦山的環境、地質等均存在較大差異，為此需要根據現場條件選擇適宜的測繪方法，提高測繪技術的適應性和操作性。

3 實例分析測繪技術控制措施

以某礦山測繪工作為例，對其采用CORS以及地面三維激光掃描技術的應用進行探究。

3.1 SDCORS 技術控制

SDCORS主要是由基準站網、數據處理中心、數據傳輸中心、用戶四個部分組成。通過新建部分基準站點，并將該礦山基準站點與周邊市級CORS站點相連接，結合以往氣象監測、地震災害監測數據建立本次測繪所需的SDCORS基準站網。通過移動通訊以及VPN網絡將基準站網、數據處理中心以及用戶的相互來向形成一個持續工作的空間信息采集系統，是本次測繪工作區域的主要坐標框架。在上述工作結束后對該測繪系統進行檢測，經檢測發現SDCORS的測繪精度符合本次測繪質量要求，精度平面為 0.030m，高程為 0.080m。

SDCORS的測繪質量控制措施：測繪工作前，需依據該礦區的環境對測繪系統位置、架設、坐標建立等進行合理安排。對SDCORS測繪系統來說，需將其設置在上空無遮擋、GNSS信號接收良好的區域，可采用SDCORS?RTK輔助礦區碎步測繪工作。若SDCORS不能得到固定解，則需要在已完成測繪工作區域內布設圖根控制點，并參照這些控制點聯合全站儀進行碎步數據測量。地形測量中SDCORS測繪系統工作流程如圖1所示。因為該礦區占地面積較小，需要在某個控制點上完成校正以及坐標轉換。需注意的是，每個圖根點獨立測量兩次，兩次測量結果的平面坐標較差不大于3cm且高程較差不大于5 cm，在限差內取平均值作為圖根點的平面坐標和高程。在完成以上步驟后采用全站儀進行精度校準。該礦區全站儀對圖根控制點之間的距離和高差較差結果見表1。

圖1 基于SDCORS的礦區地形測量工作流程圖

表1 全站儀精度檢核表較差范圍

較差范圍／cm距離較差 高程較差點數 比例／% 點數 比例／%0≤∣ Δ ∣＜1 41 22.65 39 21.55 1≤∣ Δ ∣＜2 97 53.59 87 48.07 2≤∣ Δ ∣＜3 31 17.13 39 21.55 3≤∣ Δ ∣＜4 8 4.42 11 6.08 4≤∣ Δ ∣＜5 4 2.21 5 2.76

3.2 無人機航空攝影測量控制

無人機航空攝影測量工作流程如圖2所示。在無人機航空攝影完成地面的數據采集工作后，對其測量信息的精度以及質量進行檢測。在測量過程中為控制測量誤差，需保證測量點的均勻分布。對于圍墻腳、道路交叉口等位置，可以采用SDCORS?RTK系統對地物進行測量，明確其坐標數據。本次測量結果如表2所示。

圖2 無人機地形測量工作流程圖

表2 無人機低空攝影測量精度統計表

內容 檢查點數量／個 中誤差／m平面 120 0.17高程 116 0.24

由表2數據可知本次測量中無人機航空攝影測量的平面誤差及高程誤差均滿足測量誤差控制要求，也滿足該礦區1∶1000比例尺地形測量的精度要求。

4 結語

隨著科學技術的不斷提高，我國的土地及礦山測繪技術也得到了改善。現代測繪技術與傳統測繪技術相比，測繪質量與效率有顯著提升，減輕了測繪人員的工作壓力。盡管如此，在測繪工作中測繪人員需依據實際需求選擇適宜的測繪技術，并注重對測繪過程的控制與測繪結果精度校驗，從而滿足工程開發建設對于測繪數據的質量要求。

參考文獻：

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