深度测量

深度测量（精选8篇）

深度测量 篇1

20世纪末全球定位系统测量技术的广泛应用, 带来了测绘科技领域一场新的革命, 实现了真正意义上“由天测地”的技术飞跃, 也进一步促进了城市地籍测绘工作的现代化进程。

1 地籍平面控制测量的特点

地籍测量中, 为了防止误差的积累, 提高测量的精度, 也必须根据“由整体到局部, 由高级到低级, 先控制后碎部”的原则进行。地籍平面控制测量服务于地籍调查和地籍图的测绘, 一般地籍图的比例尺为1∶500、1∶1000或1∶2000, 并且图上各要素的相对平面位置精度一般要高于同比例尺的地形图。为了顺利进行界址点测量和地籍图测绘, 保证相邻界址点间的距离中误差满足规范要求, 必须有相当密度的图根点作为控制, 因此地籍平面控制网也要相应增加密度。

2 当前城市GPS测量应用中存在的问题

虽然卫星定位具有速度快、精度高、成本低、不受天气影响等众多优点, 使其得以广泛应用, 但也存在一些弱点带来实用上的不便, 如差分GPS相对定位测量要求在2个测站上最少同步观测4颗卫星, 才能进行基线解算;观测到的有效卫星数越多, 卫星的空间分布越好, 解算的精度相对就越高;接收机观测到的卫星数很大程度决定于测站对空视场角的大小。城市地籍测量中, 由于各种建、构筑物数量多、分布复杂, 对GPS卫星信号的遮挡非常严重, 使这种测量方式和外界观测环境之间的矛盾更加突出。以前主要是在建筑物的顶面布设部分GPS观测点, 来解决这一矛盾。但是, 随着城市现代化进程的加快, 绿化的树木, 楼顶上越来越多的霓虹灯、广告牌, 各种用途的无线信号天线, 都成为GPS接收机成功锁定有效卫星信号的主要障碍。城市建设速度的加快, 使各种测量数据的更新周期越来越短, 同时对地籍控制网点位的破坏也更严重, 进一步增加了地籍测绘的工作量。将现代GPS测量技术和经典的常规测量有机结合起来, 充分发挥各自的优势, 可以缩短测量周期、提高工作效率, 适应经济建设快速发展的需求。

3 应用无定向导线联测孤立GPS控制点方法

在测区内适宜位置布设GPS控制点, 特别是孤立的控制点, 可以增加点位的密度。对控制点密度较低的地区, 在没有定向点对的各孤立GPS点之间, 可以用无定向导线完成控制点的进一步加密工作, 以保证各等级控制点分布均匀、合理, 且密度适宜, 提高后期碎部测量工作的效率。

如图1中所示, A (x A, yA) 和B (x B, yB) 为GPS控制点, A、B两点相距较远, 并不通视, 且2点又没有各自的后视点;1~4点为需进一步加密的待定控制点, 由于楼群、树木等障碍物的影响, 无法用GPS技术测定其坐标。这里介绍用无定向导线完成1~4点的测量加密工作。

先测量各导线边的边长和转折角, 内业计算由于没有已知方位, 这里假设A1边的假定坐标方位角为α'A1, 按计算支导线的方法, 根据A点的坐标和外业测得的角度、边长, 依次推求出1~4点直至B点的坐标 (x'B, y'B) 。显然, 由于观测误差及α'A1假设误差的共同影响, 使x'B (9) xB, ' (9) BBy y。为检验外业观测数据的可靠性, 可以先计算比例系数K

式中:d'AB为A、B2点间的测量计算距离,

dAB为AB2点间的已知实际距离,

若K (9) 1且相差较大, 说明观测角值或边长中有粗差存在, 需进行检查或重新观测;

若K=1或K≈1, 说明观测数据中没有错误, 此时B点计算坐标与已知坐标不符的主要原因是α'A1的近似误差造成的, 假设其误差为δ, 相当于使整条导线以A点为中心旋转了1个角度δ。

按αA1=α'A1+δ改正, 得到A1导线边的实际坐标方位角, 用αA1重新计算各导线点的坐标, 直到B点 (x", y") 。由于角度和边长的观测值中不可避免地存在误差, 因此x"B=BxBB, y"B=yB。

f称为导线全长闭合差, f/∑d应满足相应等级的导线全长相对容许闭合差的精度要求 (∑d为无定向导线边全长) 。在满足《地籍测绘规范》要求精度的前提下, 再对1~4导线点坐标进行相应的平差处理, 就可得到各点的最可靠坐标值。这里介绍1种简便的近似平差方法, 以减弱边长和角度测量误差对结果的影响。

将fx、fy反号按与边长成比例分配到各边的坐标增量中去, 以Vx、Vy分别表示各边纵、横坐标增量的改正数, 并按 (4) 式计算, 改正后的各边坐标增量如 (5) 式所示。

最后, 由A点的已知坐标A (x A, y A) , 根据平差后的各边坐标增量, 可依次推求得1~4点的坐标。

4 结语和建议

无定向导线的使用, 可以进一步增加GPS测量在实际工作中的应用比重, 提高工作效率, 但其最大的缺点是可靠性差, 这也是不被经常采用的主要原因。本文中将无定向导线构成闭合环, 既符合实际工作的需要, 又增加了检核条件, 提高抗粗差的能力, 很好地解决了可靠性问题。比例系数K可以在一定程度上反映常规测量与GPS测量2种方法的精度对比情况。总之, 加强对各观测量的检查, 如适当增加测回数、认真复核各测站点编号与其相应位置是否对应、用全站仪内存自动记录观测数据等措施, 注重计算检核, 就可以避免内、外业中各种错误的产生, 保证观测值、计算值的正确性, 使无定向导线环能够达到甚至超过普通常规导线的精度。无定向导线与GPS测量的综合应用, 必将增强城市地籍测量的灵活性、准确性、快捷性, 更好地适应城市建设快速发展的需要。

摘要：本文基于笔者多年从事地籍地形测量的相关工作经验, 以无定向导线测量在城市地籍测量中的应用为研究对象, 论文首先探讨了地籍平面控制测量的特点, 进而探讨了当前城市地籍测量中存在的问题, 在此基础上, 笔者提出了无定向导线测量的思路和方法, 全文是笔者长期工作实践基础上行的理论升华, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：无定向导线测量,地籍测量,GPS,城市

参考文献

[1]宗正堂.加测辅助方向的地籍控制网无定向导线[J].勘察科学技术, 1997 (3) .

[2]刘万增.无定向导线向量解算方法[J].科技资讯, 1996 (2) .

深度测量 篇2

深度探讨建筑工程竣工测量的方式方法

本文基于笔者多年从事建筑竣工潮量的相关工作经验,以城市建筑竣工潮量为研究对象,分析了竣工测量的质量控制的依据与要求,深度探讨了质量控制的具体方式方法,全文是笔者长期从事建筑竣工测量基础上的.理论升华,相信对从事向光工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义.

作 者：张世康 刘福辉 严秀夫  作者单位：天津市勘察院,天津,300191 刊 名：科技资讯 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2009 “”(21) 分类号：P2 关键词：建筑工程   竣工测量   方式方法  

井下钻孔深度高精度测量技术研究 篇3

煤矿井下钻探施工在巷道掘进、煤层回采、压裂增透、瓦斯抽采等环节均有应用,尤其是在瓦斯抽采工作中被广泛应用,其钻探的工作量非常大; 另外,就是煤矿井下钻孔布置方式与地面找矿钻孔、工勘钻孔布置方式是截然不同的,地面钻孔一般都是垂直向下布置的,而煤矿井下钻孔布置方式多数是上行或水平孔,甚至是垂直向上方,下行或垂直向下方的孔极少。

那么大量的井下钻孔怎么来测量其深度呢? 众所周知,目前测量钻孔深度的方法较多,当钻孔取芯时,可根据取芯率等参数,计算钻芯数量就可较准确地得出钻孔深度值,故称之为取芯测量法; 钻孔成像类方法虽然其主要功能不是应用于测量钻孔深度,但是根据放入钻孔中线缆的长度也可以间接测量钻孔的深度; 钻孔雷达法也可以间接测量钻孔的深度,其原理跟钻孔成像法相似; 本文作者在煤矿井下生产一线还了解到,验孔人员一般是采用传统的测量推杆直接测量,钻机工人根据钻杆打入根数人工计算其钻孔深度。

但大量实践经验表明: 采用推杆法测量时,遇塌孔或钻孔轨迹弯曲时无法正常测量,其测量深度一般在50m以下,工作效率极低; 基于井下施工取芯钻孔极少,故取芯测量法也不适用于井下测量钻孔深度; 基于井下钻孔布置方式多数是斜向上方或水平向前,甚至是垂直向上方,一般没有向下布置钻孔的情况,虽然钻探成像法和钻孔雷达法在地面钻探施工中有广泛应用[1~5],但是其不适用于井下钻孔深度测量; 采用人工统计法也存在人为误差, 浪费人力资源,且存在双方劳资争议[6~7]。基于上述钻孔深度测量方法,不管是在地面上,还是井下测量均存在较大局限性。多年来针对不同的钻机, 相关科研人员提出了一些测量方法: 1996年杨晔在ZWK-1型牙轮钻机的基础上研发了钻孔深度测量的微机控制系统[8]; 2006年刘玉涛、高晶等人针对XR系列旋挖钻机利用安装在钻桅顶部的两个传感器和安装在滑轮上的检测片,检测出钻孔时滑轮转动的脉冲数与转动方向来计算钻孔深度[9]; 2011年黄强、鲁远祥等人基于随钻测量技术不能很好地解决孔口回转钻机钻孔深度测量的问题,提出了一种孔口回转钻机随钻测量深度获取算法[6]; 2014年尹宗保,葛玉丽等人基于磁化后钻杆采用霍尔传感器检测钻机往返次数来确定打入钻杆数量测量打钻深度[7]。与此同时,相关研发机构也研发了相应的仪器设备,在煤矿井下取得了一定程度的应用效果。但在生产一线企业应用经验表明: 目前钻孔深度测量技术的测量精度相对较低,仪器相对较笨重,钻杆直径较小或倾斜钻孔存在钻机卡子等特殊情况下,存在测量误差较大等问题。针对目前井下钻孔深度测量技术现状,本文旨在从仪器设计、测量原理、数据处理算法等角度,研究了新的井下钻孔深度高精度测量技术,以供相关科研人员、产品应用技术人员参考。

1仪器设计

研发一款好的工业产品,必须要有好的设计理念。从生产一线企业了解到,井下钻孔深度高精度测量仪主要的使用者是井下一线钻机工人,也可以理解其为井下钻机设备的附属设备。针对其潜在使用者的文化程度较低、使用环境较恶劣及矿用产品的行业特殊技术要求,其硬件设计技术要求为防水、防尘、耐磨、防爆、操作方便; 软件设计技术要求为软件操作界面简单、具有防止造假等功能。

1. 1硬件设计

基于如上设计要求,仪器拟由无线手持式主机、地震检波器、采集器、激发锤、地震检波器卡子、连接线、数据传输线、充电器、挎包等组成( 见图1) 。

主机拟采用具有防爆、防尘、防水、耐磨材质外壳的手持式PDA ( Personal Digital Assistant) ,其操作系统选用中文微软Windows CE,其与采集器采用无线Wi-Fi通讯。

采集器拟采用24位高精度A/D转换器。地震检波器拟采用水平60Hz地震检波器。激发锤设计为铜质防爆锤,其形状和重量最后根据试验结论具体确定。地震检波器卡子根据目前钻杆类型及外径尺寸合理设计。

1. 2软件设计

软件设计时,应考虑到该仪器主要是以井下一线钻机工人使用为主,以煤矿技术人员管理为辅。 另外,对该仪器技术要求有别于其他物探仪器,该仪器必须要求测量准确可靠、具有防止人为造假等特殊功能。故基于VC ++ 可视化编程语言开发了适用于微软Windows CE操作系统的测控软件。该软件设置普通用户和管理员用户,不同类型的用户权限不同,管理员用户具有设置普通用户及波速等重要参数的功能,普通用户登入不用设置波速等重要参数的功能,能防止一线钻机工人人为造假,测控软件主要界面见图2。

2高精度测量原理

虽然井下钻孔深度高精度测量较为困难,但是想到在钻杆未卸下时,各节钻杆经过钻机旋转钻进拧得非常紧,达到非常好的耦合状态,可近似把各节钻杆连接成的多节钻杆认为是一长根的没有接缝的长钢管,于是想到通过应力纵波反射法来测量的思路。该技术基本原理是应力纵波反射法,其基本原理与通常的地震纵波反射法基本一致,只是以前物探领域的该方法对纵波反射法的观测系统的设计及仪器的采样率等参数没有特别的技术要求。

其基本测量原理是根据应力纵波的双程走时和波速计算出钻杆长度,从而间接测量钻孔深度。为了高精度测量钻孔深度,从测量原理、硬件、软件上研究解决了如下五点技术问题。

( 1) 仪器硬件理论误差。假设我们使用采样器的采样率为20k,采样间隔即为0. 00005s,还假设应力纵波在钢管中传播速度为4900m/s,则采样间隔导致的理论误差为0. 245m,另外由于是根据直达波和第一次反射波的相同相位的波峰或波谷计算得之,故最后该方法的理论误差为2倍采样间隔理论误差,即为0. 49m。故该方法的测量长度理论误差可表述为式( 1) :

式中: f为采集器的采样频率( Hz) ; v为应力纵波在钻杆中传输的速度( m/s) 。故由式( 1) 可知, 降低测量深度的理论误差唯一方法就是提高采样器的采样频率。

( 2) 理论纵向分辨率,即测量钻杆最小长度, 即最小波的四分之一波长为测量钻杆长度的最小值。假设,使用主频60Hz的水平单分量检波器, 传播速度为4900m/s,测量钻杆的最小长度为4900 / ( 60 × 4 )= 20. 42m。以此可知,提高检波器主频频率,可以测量更浅的钻孔深度。值得注意这是根据主频值计算的,并非是其最小波,实际分辨率需要通过试验而得。

( 2) 具体计算方法,通过地面试验可知,采集的地震记录能较明显地观测到直达波、第一次反射波、第二次反射波,条件好的情况下也能观测到第三次反射波,但是煤矿井下现场条件复杂,当钻孔是倾斜向上打孔时,现场测量时,为了安全钻机卡子是不能松开的,此时采集的地震记录是观测不到第二、第三次反射波的。故计算方法只能通过直达波和第一次反射波计算,但是其记录段时间并不是纵波在钻杆加钻头中的双程走时 Δt,而是d3段双程走时( 见图3) 。

式中: Δ t1为仪器实际记录的双程走时( s) ; d1为钻杆敲击端至检波器的距离( m) ; v为探测时设置的波速( m/s) 。

故最终可得精确计算的钻孔深度计算式( 3) :

式中: l为钻孔口以外的外露的钻杆长度。

因此,还需要考虑d3源检距对测量结果的影响。

( 4) 设置最接近真值的v对高精度计算钻孔深度极为重要,所以对于首次测量时,一定要先校正其应力纵波传播速度v。

( 5) 从软件上,多次测量后去掉其最大值、最小值,然后取平均值,能消除大部分随机误差。

3数据处理算法

上节虽然对测量技术原理、软硬件设计进行了深入的理论分析,并推导出高精度测量的计算公式,但是作为地震勘探方法,由于震源人工激发具有随机性、非两端的多次反射波干扰、测量现场随机振动干扰、硬件电路稳定性等影响因素的客观存在,其对最终测量结果精度的影响是不可忽视的。 故本节从数据处理环节改进方面入手,应用小波变换算法加以压制处理干扰信号,以期得到更好的数据处理效果,为最终统计计算得到更高精度的测量结果奠定关键性的数据处理工作。

3. 1小波变换法

小波是一种特殊的长度有限或快速衰减且均值为零的波形。

小波函数定义: 设 ψ( t) 为一个平方可积函数, 即 ψ( t) ∈ L2( R) ,若其傅立叶变换 ψ( ω) 满足条件:

则称 ψ( t) 为小波母函数,并称式( 4) 为小波函数的可容许条件。

将小波母函数 ψ ( t) 进行常规数学变换——— 伸缩和平移,就可以得到函数 ψα,τ( t) :

式中: α 称为尺度伸缩因子; τ称为时间平移因子; ψα,τ( t) 称为依赖参数 α、τ的小波基函数,当 α、τ具有连续性时,故进一步称 ψα,τ( t) 为连续小波基函数。

将任意L2( R) 空间中的函数f( t) 在小波基函数 ψα,τ( t) 按式( 5) 展开,称这种展开为函数f( t) 的小波变换,其表达式为:

式中: f ( t) 为假设的任意的L2( R) 空间中的关于时间t的函数; ψα,τ( t) 为含尺度伸缩因子 α、 时间平移因子 τ的连续小波基函数。

由式( 6) 可知,小波变换和傅立叶变换一样, 也是一种积分变换,不同的小波基函数具有两个重要的参数 α、τ。同时在满足式( 4) 的可容许条件的情况下,小波变换具有可逆性。

小波变换跟其他积分变换一样还具有很多自己的特有性质,一般的性质有线性、时移公变性、微分运算、能量守恒、时标定理等。

小波变换方法是在时频域内滤除随机噪声,小波通过尺度伸缩可改变时间和频率的分辨率,可以实现在不同尺度下的时频域处理,相比短时傅立叶变换具有更好的时间和频率分辨率,对非平稳信号的处理效果更好。而基于应力纵波反射法原理的井下钻孔深度测量技术要求具有高精度、操作方便、 工作效率高等特点,故采用小波变换法来对其进行信号处理具有独特的优势。

采用小波变换法其采集数据的主要目的是保留钻杆底端的反射信号、直达波信号,于此同时压制其他干扰信号,如钻杆之间连接界面反射信号、钻机卡子产生反射信号及随机干扰信号。

3. 2应用实例

首先,以作者2013年12月在重庆松藻矿区打通一矿2个试验钻孔数据为例,进行了激发锤与扳手激发及haar小波变换[10]处理前后的对比分析。 之后,列举了松藻矿区石壕煤矿现场实测结果,并进行了统计分析。

第1个试验钻孔采用激发锤激发,且为钻杆未被钻机卡子卡住的情况。图4 ( a) 为其采集原始数据波形图,通过仪器测控软件处理后的测量长度为50. 0263m,实际钻杆长度为0. 762m/根 × 66根= 50. 292m,其绝对误差为0. 2657m,相对误差为0. 53% 。对其采集原始数据采用小波噪声压制处理后得到图4 ( b) 的处理数据的波形图,对比原始波形图可知,干扰信号得到了较好的压制,钻杆底端振动反射信号能量得到了加强,信噪比得到了较大提高。经小波噪声压制处理后的数据,降低了处理软件错误提取钻杆底端反射信号概率,使错误提取反射信号的事件成为小概率事件,提高了处理软件算法的稳定性与可靠性。

第2个试验钻孔采用激发锤、扳手分别激发, 且为钻杆被钻机卡子卡住的情况。图5 ( a) 为由激发锤激发采集的原始信号波形图,图5 ( b) 为由扳手激发采集的原始信号波形图。通过仪器测控软件处理后的测量长度分别为44. 1193m、 44. 0378m,实际钻杆长度为0. 762m / 根 × 58根= 44. 196m,其绝对误差分别为0. 0767m、0. 1582m, 相对误差分别为0. 17% 、0. 36% 。由图5对比分析可知,激发锤和扳手激发采集的信号波形均能明显看到钻杆底端反射信号和直达波信号,但是由于钻机卡住的界面的多次反射干扰,第二次钻杆底端反射信号均不能识别出来。图6 ( a) 、6 ( b) 为图5 ( a) 、5 ( b) 对应的激发锤和扳手激发后采集的数据经haar小波变换后得到的波形图,由图5、图6对比分析可知,干扰波压制效果较好,其信噪比均得到了大幅度提高。

综上分析,haar小波变换对激发锤、扳手等激发采集的原始数据处理效果较好,压制了干扰信号、提高了信噪比,于此同时,也说明了扳手激发除了反射波信号能量稍弱点,其他均无差别。

由表1实测结果统计分析可知,样本统计绝对误差小于0. 34m,样本统计相对误差小于0. 03% , 小于本文第2节仪器理论误差0. 49m,说明推导的式( 3) 钻孔深度计算公式的高精度准确性、haar小波变换处理的有效性。

4结论

通过切合实际的仪器软硬件设计、推导的精确计算公式、有效的干扰噪声的压制,形成了一套完整的井下钻孔深度高精度测量技术,并以重庆松藻矿区两个煤矿井下实测资料为例,进行了应用分析。综上研究成果,可得出如下几点结论:

( 1) 基于高精度测量技术要求,定性分析了井下钻孔深度高精度测量的硬件、软件的技术要求。

( 2) 依据应力纵波反射法测量原理,从硬件理论误差、理论纵向分辨率、考虑 “源检距”、波速设置、压制随机误差五方面,深入地阐述了高精度测量技术的实现流程。

( 3) 基于实测资料,说明了扳手激发的情况, 除了反射波信号能量稍弱些外,其与专用激发锤激发情况均无差别。

( 4) 基于实测资料,对专用激发锤、扳手激发的原始信号进行小波变换,其处理后的干扰信号得到了很好压制、提高了信噪比,提高了最后的测量计算精度。

( 5) 通过本文研究,从软件、硬件两方面实现了基于应力纵波反射法的井下钻孔深度高精度测量技术目标,该技术现场操作方便、快捷,测量结果精度高,值得在矿山井下、隧道内、地面等各种钻探施工领域中大力推广应用。

摘要：首先,从仪器设计角度,阐述了高精度井下钻孔深度测量仪器的硬件、软件设计技术路线。其次,理论分析了高精度井下钻孔深度测量原理,并从降低仪器硬件的理论误差、提高理论纵向分辨率、改进直达波与第一次回波提取算法、考虑源检距影响、波速设置准确性等多方面,深入阐释了实现高精度井下钻孔深度测量技术的可行性。然后,通过实测资料,说明了扳手激发时,除了反射波信号能量稍弱些,其他方面与激发锤激发的情况一致;并对激发锤和扳手激发的原始信号进行小波变换,其处理后的干扰信号得到很好压制、信噪比得到大幅度提高,使数据处理环节的智能识别算法能更准确地、可靠地拾取直达波和反射波的相关计算参数。最后,列举了重庆松藻矿区利用该技术成果的井下实测成果,经统计计算表明:样本统计的绝对误差小于0.34m,相对误差小于0.03%。应用表明该技术测量精度高、仪器轻便、现场操作简单、各种方位孔均可测量,该技术值得在煤矿井下、岩土工程及地面地质钻探中推广应用。

深度测量 篇4

1 质量控制依据及要求

1.1 质量控制依据

竣工测量质量控制是为了满足竣工测量的质量要求, 具体来说是为了保证测量质量满足规范标准以及规划管理要求所采取的一系列措施、方法和手段。作为城市竣工测量来讲, 它的任务是提供城市规划、城市建设和城市管理所需的基础地形图和规划管理所需的相关信息。

1.2 质量控制要求

竣工测量作为一项服务于城市规划、城市建设的实用性工作, 有着自身的特点和要求。竣工测量的质量控制按其衡量的标准分为测量精度质量控制和图面内容质量控制两个方面。

1.2.1 测量精度质量控制

为了使竣工测量图与拨地测量图能进行同精度比较, 利于规划正确地开展执法管理, 竣工测量的平面控制精度, 要求不低于拨地测量的控制精度。《城市测量规范》规定:拨地测量应按三级导线的技术要求执行, 在控制布设困难的情况下, 允许同级附合一次, 布设三级补导线, 相对于起算点的最弱点点位中误差不得大于5cm, 竣工测量的平面控制精度按上述技术要求执行。布设方式上允许用全站仪在一、二、三级导线下用坐标放样方式布设复测支导线, 测量单位根据实验统计数据规定采用这种方式布设支导线, 不得超过5条边, 总长不得大于400m, 并且相邻控制点问要作坐标检查, 检查的平面坐标较差不得大于2cm。

1.2.2 图面内容质量控制

竣工测量图不但要表达完整的基础测绘信息, 用于基础测绘信息数据更新, 满足基础地理信息系统对不同行业信息应用的需要, 同时, 必须完整提供规划管理所需要的测绘信息, 满足规划实施监督管理的需要。

竣工建筑测量图按1:500比例尺, 除按《城市测量规范》要求测绘地形测量的常规内容外, 还需采集规划所需信息, 内容包括:竣工建筑的占地范围、名称、结构、层数、房基标高、房檐标高、房顶标高、架空层净空高、建筑物下通道位置及净空高、竣工建筑边长, 建筑面积和建筑占地面积、地下室范围及高度;圆形建筑物或弧状建筑物半径;每栋竣工建筑物在适当位置注记的两个以上有相连关系的房角坐标;竣工建筑与相邻建筑物、构筑物、现状道路 (或规划道路) 中线及用地界线的间距;规划红线图上有要求的与相邻主要管线的间距;当竣工建筑紧邻高压线, 或高压线在竣工建筑上空经过时, 测出高压线走向及在竣工建筑上空或与竣工建筑相邻段最低处的高度。当i贝0绘多栋竣工建筑时, 还应有建筑占地总面积, 建筑总面积, 绿化界线、绿化总面积, 泊车位总面积。对提供了用地边界坐标的工程须标注用地边界等。

2 质量控制措施

由于竣工测量产品在生产过程中某些关键因素的存在, 实时地、全面地、准确地控制其生产过程, 监督、规范在生产过程中执行国家标准、行业规范以及其他相关技术要求, 为保证竣工测量质量, 采取一些控制措施是必要的。

2.1 实行竣工测量的准入机制

竣工测量涉及基础测绘和规划测绘信息采集两个方面, 为了便于规划管理用图, 图面信息表达方式也必须遵循一定的规则, 这就要求测量人员不但要具备基础测绘知识, 而且应充分了解规划管理意图;另外, 近年来湘潭市城市建设快速发展, 现代化步伐加快, 城市建筑各具风格, 城市美化了, 但给竣工测量工作带来了困难。考虑到竣工测量工作本身的特点, 必须是工作责任心强, 技术水平较高, 经过竣工测量技术培训, 有测绘从业资格的人员才允许进行竣工测量。并且尽量固定一支熟悉竣工测量工作的队伍, 减少出错几率。

2.2 把好控制测量质量关

在控制测量工作中, 有以下几个方面值得注意: (1) 城市建成区一般沿城市主、次干道及街巷布设一、二级导线, 并联测四等水准, 由于道路的改扩建, 沿路布设的一、二级导线点常常被破坏, 在导线点被破坏的区域进行竣工测量, 作业人员只能利用较远的起算点布设导线, 造成导线过长, 降低了控制精度, 这种情况下必须注意及时补布一、二级导线点。

(2) 城市建成区建筑密集, 布设导线往往形状不好, 导线中常有短边, 定向容易产生方位误差, 影响导线精度。对有短边的情况在测角时应使用小的目标物作为定向标志。

(3) 用全站仪的坐标放样功能布设复测支导线, 是作业人员所乐于采用的方式, 采用这种方式布设支导线, 须注意检定仪器, 注意参数是否设置正确, 施测时注意定向边应长于放样边, 当定向边短于放样边的1/2时, 应作测角检查, 测角检查值与坐标反算值之差不能大于30秒, 并且还须注意控制总长和边数, 保证最弱点位精度。

2.3 采取措施提高地物数据采集精度

建筑物的拐角通常为直角, 且有阳角、阴角之分。当测量阳角角顶位置时, 可用全站仪采用角度偏心观测;测量阴角顶点位置时, 可用全站仪采用距离偏心观测。通过这一措施保证竣工建筑细部点的测量精度。

建筑竣工测量时, 有些地点测量人员不能到位, 用棱镜采集不到数据, 这种情况下用无棱镜全站仪可解决问题。房顶标高、房檐标高、高压线的标高和走向用无棱镜全站仪测量不但准确, 而且快速、安全。

2.4 实行有效的质量管理措施

竣工测量图是规划实施监督管理的依据, 具有一定的法律意义。因此, 要求竣工测量成果的错误率为零, 外业数据采集、内业数据处理以及质量检查都必须细致、准确。在质量检查方面, 竣工测量产品要经过作业组、作业队和总工办三级100%的质量检查, 并且总工办根据竣工工程的复杂情况组织人员进行单项工程外业100%的抽查。在质量管理措施方面, 作业队和总工办根据制定的质量等级标准对竣工测量成果进行质量评定和监督, 采用缺陷扣分法进行优、良、合格和不合格分等级的质量评定, 对产品中有共性的缺陷加以分析, 找出原因, 找到对策, 并按产品质量情况实行奖惩, 形成激励机制。

3 结语

城市建筑竣工测量是一项具有法律意义的测绘活动, 目前《城市测量规范》就满足城市规划实施管理阶段的建筑竣工测量的精度和内容都没有明确的规定。因此, 讨论城市建筑竣工测量的质量控制, 对开展竣工测量工作具有一定的参考价值。

参考文献

[1]常洲, 钟远根, 李洪.南京市竣工测量的实施[J].现代测绘, 2003 (S1) :67～69.

深度测量 篇5

1.1 城镇地籍的特性

城镇地籍的对象是城市和建制镇的建成区的土地, 以及独立于城镇以外的工矿企业、铁路、交通等的用地。作为地籍中的一个类别, 城镇地籍具有地籍自身的一些特性, 如空间性、法律性、精确性和连续性等特点。

(1) 地籍的空间性:地籍的空间性是由土地的空间特点所决定的。土地的数量、质量都具有空间分布的特点。在一定的空间范围内, 地界的变动, 必然带来土地使用面积的改变, 同时, 各种地类界线的变动, 也一定会带来各类面积的增减。所以, 地籍的内容不仅记载在簿册上, 同时还要标绘在图纸上, 并力求做到图与簿册的一致性。

(2) 地籍的法律性:地籍的法律性体现了地籍图册资料的可靠性, 如地籍图上的界址点、界址线的位置和地籍簿上的权属记载及其面积的登记等都应有法律依据, 甚至有关的法律凭证还是地籍的必要组成部分。

(3) 地籍的精确性:地籍的原始资料和变更资料一般都要通过实地调查取得, 同时还要运用先进的测绘和计算方面的科学技术手段, 用以保证地籍数据的精确性。

(4) 地籍资料的连续性:社会生产的发展和建设规模的扩大, 以及土地权属的变更, 都会使地籍数据失实。所以, 地籍信息不是静态的, 而是必须要经常更新, 保持资料的记载和数据统计的连续性, 否则难以反映它的现势性。

1.2 城镇地籍的功能

建立地籍的目的不同, 相应的功能也不尽相同。最初建立地籍的目的是为课税服务的, 因此它主要反映的是纳税人的有关姓名、地址和纳税单位的土地面积以及为确定税率所需的土地等级等。随着经济的发展, 土地买卖日益频繁和公开化, 促使税收地籍向产权地籍 (亦称为法律地籍) 发展。于是, 产权地籍的最主要功能是保护土地所有者、使用者的合法权益和防止土地投机。现代地籍 (亦称为多用途地籍) 是税收地籍和产权地籍的进一步发展。其目的不仅是为课税或产权登记服务, 更重要的是为政府部门制定土地开发利用计划、经济发展目标、土地管理政策、环境保护政策、土地使用制度等宏观决策提供基础资料和科学依据。

概括起来, 地籍具有以下功能。

(1) 地理性功能; (2) 经济功能; (3) 产权保护功能; (4) 土地利用规划和管理功能; (5) 决策功能; (6) 管理功能。

2 变更地籍调查的特点

变更地籍调查是指在初始地籍调查之后, 为适应目常地籍管理的需要, 使地籍资料保持现势性而进行的土地权属及其界址点、线的变更调查。通过变更地籍调查, 不仅可以使地籍资料保持现势性, 还可以使地籍成果提高精度、逐步完善。其具体意义如下。

(1) 可使实地界址点位逐步得到充分考虑的检查、补置、更正。 (2) 使地籍资料中的文字部分, 逐步得到核实、更正、补充。 (3) 逐步消除原地籍资料中可能存在的差错。 (4) 使地籍测量成果的质量逐步提高。随着土地使用权的变更, 要逐步用高精度的变更测量成果替代原有精度较低的成果, 使地籍资料跟上社会经济的发展, 使它总能满足新的社会需求。

根据界址点线的变化情况, 变更地籍调查主要分为宗地合并、分割、边界调整时更改界址的变更地籍调查和不更改界址的变更地籍调查两种。不更改的变更地籍调查的主要内容有以下几个方面。

(1) 恢复界址点、线。例如, 为了使新建筑物不超越界线, 为了处理土地权属纠纷, 就要恢复界址点、线。 (2) 精确测量界址点的坐标。 (3) 精确测算宗地的面积。这通常是为了转让、抵押等土地经济活动的需要。 (4) 宗地出让、转让、抵押、出租等活动时的复核性调查。

整体上来看, 变更地籍调查方法、原理与初始地籍调查基本相同, 但又有其自身独有的特点。

(1) 目标明确、分散、发生频繁、调查范围小。

地籍变更工作是在初始地籍信息系统建立之后进行的, 是日常地籍工作的一个组成部分, 因此, 不同于初始地籍时的统一调查, 而是局部的宗地在统一调查完成后进行的变动, 调查和测绘的范围是特定的待变动或己变动的宗地。

(2) 政策性强、精度要求高。

地籍变更则要求精确地测算出变更后宗地的各界址点坐标和面积, 所要求的测绘技术和方法都要比统一调查时的要高 (至少不能低于初始地籍的精度) , 有利于逐步提高地籍管理系统的整体精度。

(3) 变更同步、手续连续。进行了变更测量后, 与本宗地有关的表、册、证、图均需进行变更。

3 变更地籍调查的工作流程图

工作流程如图1。本文主要探讨其中变更地籍的实地调查的实施。

4 变更地籍的实地调查

变更地籍的实地调查包括变更地籍的权属调查和变更地籍测量。

4.1 变更地籍的权属调查

变更地籍的权属调查的基本原则和方法与初始地籍的权属调查基本相同, 变更地籍的权属调查是依据土地权属变更的形式和内容而进行的。当前土地权属变更主要有以下几种。

(1) 征用集体土地; (2) 划拨国有土地; (3) 出让、转让国有土地使用权; (4) 继承土地使用权; (5) 交换土地使用权; (6) 收回国有土地使用权; (7) 承包集体或国有土地使用权;8) 土地分割; (9) 土地合并; (10) 土地权利人更名; (11) 城市改造拆迁; (12) 土地权属界址调整。

此外, 还有已设定的他项权利的变更, 如抵押、出租等。在变更地籍的权属调查中, 应着重检查和核实以下内容。

(1) 检查本宗地及邻宗地指界人的身份。 (2) 检查变更原因是否与申请书上的一致。 (3) 全面复核原地籍调查表中的内容是否与实地新情况一致, 如土地使用者名称、单位法人代表或户主的姓名、身份证号码、土地坐落、四邻宗地号或四邻土地使用者姓名、实际土地用途等。以上各项内容若有不符的, 必须在调查记事栏中记录清楚。遇到疑难或重大问题时, 留待以后调查研究处理, 待有了处理结果再修改地籍资料。

4.2 变更地籍测量

变更地籍测量是在变更权属调查的基础上进行的, 是为确定依法变更后的土地权属界址、宗地形状、面积及使用情况而进行的测绘工作。包括更改界址的测量和不更改界址测量。在工作程序上, 可分两步进行, 一是界址点、线的检查;二是进行变更测量, 其具体方法如下。

4.2.1 更改界址的变更地籍测量

(1) 原界址点有坐标。

1) 界址点检查。

(1) 这项工作主要是利用界址调查表中界址标志和宗地草图来进行。检查内容包括:检视界标是否完好, 复量各勘丈值, 检查它们与原勘丈值是否相等。 (2) 若检查界址点与邻近界址点间或与邻近地物点间的距离与原记录不符, 则应分析原因按不同情况处理.

2) 变更测量。

(1) 宗地分割及调整边界时, 可按预先准备好的放样数据, 测设新界址点的位置, 设立界标;也允许在有关方面同意的情况下, 先设置界标, 然后用解析法测量界标的坐标。在变更界址调查表 (包括宗地草图) 中注明做出修改。 (2) 合并宗地及边界调整时, 要销毁不再需要的界标, 并在原界址调查表 (包括宗地草图) 复制件中, 用红笔划有关点或线。

(2) 原界址点没有坐标。

1) 检查界址点。

(1) 界址点丢失的处理:利用原栓距及相邻界址点间距、界址标示, 在实地恢复界址点位, 设立新界标。 (2) 检查勘丈值与原勘丈值不符时的处理:分析判明原因, 然后针对不同情况, 如果勘丈值明显有错、原勘丈值精度低、标石有所移动移动等给予相应的处理。也可先实测全部界址点坐标, 然后进行界址变更。

2) 变更测量。

(1) 宗地分割或边界调整时, 可按预先准备好的放样数据, 测设界址点的位置埋设标志;也可以在有关方面同意的情况下先埋设标志, 再测量界址点的坐标。 (2) 宗地合并及边界调整时, 要销毁不再需要的界标, 并在界址资料中相相应的修改。

4.2.2 不更改界址的变更地籍测量

(1) 界址点的检查:包括界址点位检查, 以及用原勘丈值检查界址标志是否移动。具体内容同“更改界址的变更界址测量”。

(2) 变更测量:一般是用当时已有的高精度仪器, 实测宗地界址点坐标。具体内容除没有分割、边界调整及合并宗地时设置新界址点及销毁不再需要界址点的工作外, 其他与“更改界址的变更界址测量”基本相同。

参考文献

[1]王鸣飞.城镇地籍管理信息系统的分析与研究[J].江苏测绘, 1996 (3) :2～7.

深度测量 篇6

关键词：实时动态技术,城市控制测量,GPS,工程案例

房产图控制测量是城市房产图测量的基础性工作。传统的方法一般采用导线测量, 随着全球卫星定位技术 (GPS) 的飞速发展, 它以高效率、高精度等优点, 迅速在城市控制测量中已被广泛采用。目前GPS实时动态定位技术 (RTK测量模式) , 更是以实时、快速、操作简单而越来越受到城市测绘单位的青睐。

我们采用Topcon Riper双频GPS接收机, 运用RTK模式完成了多个控制测量项目, 取得了良好的效果。本文主要结合工程实践, 就RTK技术在城市控制测量中的运用谈点体会。

1 RTK技术

GPS实时动态测量 (Real-Time Kinematic) 简称RTK, 是实时处理两个测站载波相位观测值的差分方法。具体作业方法是设置GPS基准站一台, 并将一些必要的数据, 如坐标系转换参数、预设精度指标、基准站坐标等输人GPS手簿, 一台或多台GPS流动站在若干个待测点上设站;基准站与流动站同时接收卫星信号;同时基准站通过电台将其观测值和设站信息一起传送给流动站;流动站将接收到的来自基准站的数据及GPS观测数据, 组成差分观测值进行实时处理。

2 工程案例一

2.1 工程概况

测区位于杭州市某开发区, 控制网布设面积约8kmz, 设计点位27座, 起算点采用位于测区南侧、东侧约0.8km的J市四等平面控制点各一座, 测区北侧、西侧边缘四等平面控制点各一座。

2.2 RTK GPS测量

为了保证测量成果的精度及可靠性, 我们在测区北侧及东侧的起算点分别设置基准站, 分别采集起算点空间坐标解算坐标系转换参数;并分别测量待测点平面坐标, 然后取两次测量的平均值作为最终成果;两次测量结果的坐标差值统计见表1。

根据上述两次测量坐差值的统计, 可算得两次测量平均值的点位中误差为±1.25cm。

2.3 RTK成果的外部检验

(1) 相邻点间边长检测。

检测采用TOPCONG TS602全站仪, 以两次测量平均值作为实测边长值, 共检测通视边17条;实测边长与RTK测量成果坐标反算所得边长的差值统计。

根据上述边长差值统计, 可算得相邻点间边长中误差为11.08cma。

(2) 采用导线测量方式的坐标检验。

在测区南测选择待测点6座, 按一级导线测量方式观测, 起算点为以上述J市四等平控制点为起算的按GPS静态方式观测的城市一级控制点;其测量结果与上述RTK测量成果的坐标差值统计。

根据上述坐标差值的统计, 估算RTK测量成果的点位中误差为±1.22cm。

3 工程案例二

测区位于杭州市G区约24km2区域内, 布设城市平面控制点43座, 采用该区域内分布较均匀的原有GPS四等平面控制点5座为起算点, 同样采用上述双基准站方式观测, 其中一次利用原GPS网测量时得到的WGS-84坐标建立坐标转换关系。

根据两次测量坐标差统计, X坐标两次测量最大差值为2.8cm, Y坐标两次测量最大差值为3.3cm, 两次测量平均值的点位中误差为±1.48cm。

本工程中, 我们同样采用TOPCONG TS602全站仪进行边长检测, 共检测边长11条。根据边长差值统计, 估算得相邻点间边长中误差为±1.13cm。

根据对上述工程数据的分析, 可知采用本文所述的双基准站观测方式, 取两次测量平均值的作为最终成果, RTK测量模式完全可替代全站仪导线测量应用于城市一、二级控制测量。

4 建议

(1) RTK测量与静态GPS测量相同, 首先得到的是WGS-84坐标, 必须通过一定的坐标转换关系才能得到用户坐标系坐标, 转换参数的求取精度对测量成果有很大影响, 因此在实际应用中首先应注意起算点精度, 特别应注意采用一定的方法检核起算点的相对精度;同时, 转换参数有一定的区域性, 它仅适用于起算点所圈定的一定区域, 外推精度随距离增加降低明显, 因此在实际工作中应尽量选择能覆盖整个测区且分布均匀的起算点。 (2) 若已知起算点为静态GPS控制网成果, 可利用已有WGS-84坐标及用户坐标建立坐标转换关系, 这样可节省采集起算点WGS-84坐标的时间、提高工作效率;但在利用原有成果时应注意所采用的WGS-84坐标应是在同一网平差中得到的, 因为它是由单点定位的WGS-84坐标推算得到的, 只代表某个特定的坐标对应关系。 (3) 基准站应选择位置较高的点位, 这样可明显扩大流动站作业范围, 但根据笔者对多个工程成果的统计分析, 基准站与流动站间的距离对测量成有一定的影响, 当流动站与基准站间的距离达到5km~6km时, 两次测得的坐标差值及相邻点间距离与全站仪边长测量的成果差值超过5cm的明显增多;笔者建议在采用RTK技术进行控制测量时, 为保证成果的精度及可靠性, 流动站的作业半径应控制在5km以内;

5 结语

利用RTK技术进行城市控制测量操作灵活、简单, 同时减少了大量的观测数据后处理工作, 大大提高了工作效率, 彻底改变了城市控制测量的作业模式;但在实际工作中应充分认识这一技术的特点及其与传统测量模式的区别, 设法提高测量成果的可靠性。

参考文献

[1]城市测量规范CJJ8-99.中国建筑工业出版社.

[2]全球定位系统城市测量技术规程.CJJ73-97.中国建筑工业出版社.

深度测量 篇7

因为不同区域的路况差别较大,降雨局部的不均匀分布也容易形成较大的差异,造成降水模型很难根据不同区域的差异进行动态调整,这就给传统的降水信号的准确传递带来了难度,从而降低了不同区域的积水深度测控结构的准确性。

为了避免上述缺陷,提出了一种基于最小二乘法的道路积水深度报警测量方法。在海量遥感图像中,利用最大熵方法提取与道路积水相关的遥感图像,为道路积水深度报警测量提供基础数据。利用最小二乘法,进行道路积水深度报警测量[4]。实验结果表明,这种算法能够避免由于不同区域路况差别较大造成的不同区域的积水深度测控结构不准的缺陷,提高了大范围降雨中道路积水深度报警测量的准确性。

1 道路积水深度报警测量原理

1.1 道路积水深度报警测量相关理论

在大范围降雨中,对道路积水深度进行报警测量,需要提取不同区域的道路信号,建立积水深度测控模型,从而实现大范围降雨中道路积水深度报警测量[5,6]。其步骤如下所述:

设置采集的道路信号是aj,道路宽度是B,信号采集点的空间位置是(xj,yj),不同区域的路况差异系数是χ,那么利用式(1)能够建立道路积水深度测控模型。

根据式(1),能够建立道路积水深度测控模型,从而得到在(xj,yj)处的道路积水深度。利用下述公式,能够计算道路积水深度报警测量残差系数:

1.2 传统算法的弊端

由于不同区域的路况差别较大,降雨局部的不均匀分布也容易形成较大的差异,造成降水模型很难根据不同区域的差异进行动态调整,这就给传统的降水信号的准确传递带来了难度,从而降低了不同区域的积水深度测控结构的准确性。根据公式(1)能够得知,不同区域的路况差异系数增大将造成计算得到的道路积水深度增大,根据公式(2)能够得知,道路积水深度增大,将造成道路积水深度报警测量残差系数增大,结果失准。

2 道路积水深度报警测量方法

道路积水深度报警测量方法,是交通领域需要研究的核心问题。利用传统算法进行道路积水深度报警测量,无法避免由于不同区域路况差别较大造成的不同区域的积水深度测控结构不准的缺陷,导致道路积水深度报警测量的准确性降低。因此,提出了一种基于最小二乘法的道路积水深度报警测量方法。

2.1 道路积水遥感图像提取

利用最大熵方法,能够在采集的遥感图像中,提取出道路积水区域的图像,将其作为道路积水深度报警测量的基础数据。采集的道路积水区域遥感图像如图1所示。

道路积水遥感图像的灰度值介于0至255之间,利用式(3)能够计算遥感图像中的像素分布系数。

设置遥感图像中道路积水区域的初始阈值是U=U0,利用式(4)能够计算背景区域像素的熵均值。

利用式(5)能够计算道路积水区域的像素的熵均值:

利用式(6)能够计算道路积水区域的像素灰度均值和方差取值:

利用式(7)能够分别计算背景区域的灰度分布密度和道路积水区域的灰度分布密度:

利用式(8)通过运算能够获取类内方差和类间方差的取值。

设置理想阈值是U=U',利用式(9)能够提取道路积水区域遥感图像。

根据上面阐述的方法,能够利用最大熵方法,提取道路积水区域遥感图像,提取各种信号为道路积水深度报警测量提供基础数据。

2.2 道路积水深度报警测量

在大范围降雨区域中,道路积水区域的空间位置能够用(xj,yj)(j=1,2,…,n)进行描述,该降雨空间能够用η=span{γ1,γ2,…,γn}进行描述,利用下述公式能够计算积水深度测量误差平方差:

在式(10)中:

上述最小二乘法,在道路积水区域,深度报警测量的点是(xj,yj)(j=1,2,…,n),该区域几何中心点的空间坐标是Q0(x0,y0),指定点的积水深度是s,利用下述公式能够描述道路积水区域深度报警测量位置与几何中心点之间的距离。

因为式(11)中包含根号,求解过程比较复杂,因此需要对其进行简化处理,从而能够得到式(12)。

在式(11)、式(12)中,(x,y)∈{(xj,yj)|j=1,2,…,n},因此,能够得到式(13)。

因此,能够利用式(14)对道路积水深度进行报警测量。

根据式(14)能够得到大范围降雨中道路积水指定点(xj,yj)处的深度s,设置道路积水深度测量警戒阈值是s1,强降雨警戒阈值是s2,则利用下述公式能够判别是否需要报警:

根据上面阐述的方法能够得知,可以在海量遥感图像中,利用最大熵方法提取与道路积水相关的图像,为道路积水深度报警测量提供基础数据。利用最小二乘法,进行道路积水深度报警测量。

3 实验结果分析

因为不同区域的路况差别较大,降雨局部的不均匀分布也容易形成较大的差异,造成降水模型很难根据不同区域的差异进行动态调整,这就给传统的降水信号的准确传递带来了难度,从而降低了不同区域的积水深度测控结构的准确性。

为此,提出了一种基于最小二乘法的道路积水深度报警测量方法。在海量遥感图像中,利用最大熵方法提取与道路积水相关的图像,为道路积水深度报警测量提供基础数据。利用最小二乘法,进行道路积水深度报警测量。实验结果表明,这种算法能够避免由于不同区域路况差别较大造成的不同区域积水深度测控结构不准的缺陷,提高了道路积水深度报警测量的准确性。

为了验证本文算法的有效性,需要进行一次实验。分别利用不同方法进行道路积水深度报警测量。实验过程中使用的样本数据如表1所示。

利用支持向量机算法进行大范围降雨中道路积水深度报警测量,得到的结果如图2所示。

利用遥感图像差值算法进行大范围降雨中道路积水深度报警测量,得到的结果如图3所示。

利用积水深度测控模型进行大范围降雨中道路积水深度报警测量,得到的结果如图4所示。

利用最小二乘法进行大范围降雨中道路积水深度报警测量,得到的结果如图5所示。

在上述四幅图像中,横轴是道路积水区域面积,纵轴是道路积水深度报警测量残差系数。根据上述四个图像能够得知,利用最小二乘法进行道路积水深度报警测量,能够避免由于不同区域路况差别较大造成的不同区域积水深度测控结构不准的缺陷,提高了道路积水深度报警测量的准确性。对实验过程中的相关数据进行整理分析,能够得到表2。

根据表2能够得知,利用最小二乘法进行道路积水深度报警测量,获取的结果准确性最高。

4 结束语

本文提出了一种基于最小二乘法的道路积水深度报警测量方法。在海量遥感图像中,利用最大熵方法提取与道路积水相关的图像,为道路积水深度报警测量提供基础数据。利用最小二乘法,进行道路积水深度报警测量。实验结果表明,这种算法提高了道路积水深度报警测量的准确性。

摘要：研究大范围降雨中道路积水深度的准确测量问题。由于不同区域的路况差别较大,降雨局部的不均匀分布也容易形成较大的差异,造成降水模型很难根据不同区域的差异进行动态调整,这就给传统的降水信号的准确传递带来了难度。造成不同区域的积水深度测控结构不准。为此,提出了一种基于最小二乘法的道路积水深度报警测量方法。在海量遥感图像中,利用最大熵方法提取与道路积水相关的图像,为道路积水深度报警测量提供基础数据。利用最小二乘法,进行道路积水深度报警测量。实验结果表明,这种算法提高了大范围降雨中道路积水深度报警测量的准确性。

关键词：道路积水深度,最大熵,报警测量

参考文献

[1]夏召强,冯晓毅,彭进业.基于边缘与深度特征的感兴趣区域检测技术.计算机仿真,2009;7:248—251

[2]周亦鹏.基于双目视觉的深度图立体匹配算法研究改进.计算机测量与控制,2008;9:53—56

[3]王培强.超声探伤样块沟槽深度的测量和不确定度评定.中国计量,2012;4:86—92

[4]熊斓晖,王元庆.共轴立体视觉深度测量.现代电子技术,2012;6:45—48

[5]唐为刚.深度探讨城市建筑规划竣工测量实施方法.科技资讯,2011;2:28—31

深度测量 篇8

和网的配合参数。基准转换参数包括3个平移参数 (AX0, AY0, AZ0) 。3个旋转参数 (Wx, Wy, Wz) 和一个尺度因子m, 控制网的配合参数主要是考虑到地面控制网可能存在的系统误差。在实际公路测量中, 一般仅考虑基准转换参数。

通过上面GPS定位方法的分析, 我们知道, GPS绝对定位在定位精度方面是比较低的, 因此, 公路控制测量中主要采用GPS相对定位技术。首先, 选定己知坐标及精度满足要求的地面控制点与GPS控制点, 应用GPS静态定位方法联合观测, 建立测区首级平面控制网, 然后, 应用GPS动态定位技术对平面控制网进行加密测量。下面结合具体工程项目说明如何应用GPS定位技术布设四等级平面控制网、作业和平差的方法。

1 工程概况

某公路是连接深圳与广州等城市的重要通道。该公路拓宽改建工程全长18.07公里, 拓宽后的道路从原先的双向4车道改建为双向8车道。

2 GPS点的布设与实施

本工程基础平面控制采用GPS测量, 按照《公路勘测规范》 (JTC C10-2007) 中四等网技术标准实施。以二等点“G2035、G2015”作为起算点进行布网。

设计GPS网的精度为四等, 结合本工程的具体情况, 沿线路走向布设GPS点, GPS网采用边连式, 组成网中的基线有一定数量的多余观测, 以增强成果的可靠, 取“G2035、G2015”两点作为四等GPS控制网的起算点, 以取得了可靠的坐标转换参数。

根据线路情况, GPS首级网拟布设成带状大地四边形锁的形式, 点对点之间相互通视。平均400m~500m左右布设1对GPS点。全线共布设107点四等GPS控制点。

控制点均选择在施工红线之外且满足通视要求和相对稳定。点位选设时避免了各种电磁波对GPS卫星信号的干扰、以及因施工的影响而产生点位的变动。控制点分布均匀, 相邻边长之比小于1/2。

(1) GPS坐标系统及起算依据:GPS测量采用坐标系为深圳城市坐标系 (参考1954北京坐标系转换) ;1954年北京坐标系为北京54椭球;

(2) 四等GPS控制网的主要技术指标:

每对相邻点的平均距离 (km)

固定误差≤5mm

比例误差≤3ppm

最弱相邻点的相对中误差为1/35000

3 GPS观测

3.1 使用仪器

使用6台Ashtech型静态单频GPS接收机 (标称精度为5mm+1ppm) 进行GPS网野外数据采集。

3.2 作业时基本技术要求

卫星截止高度角≥15°;同时观测有效卫星数≥4;平均重复设站数≥1.6;同时观测有效卫星数≥4;时段长度≥60min;数据采样率 (S) ≤30s

3.3 观测方式

每时段观测均量取天线高两次, 其互差不超过3mm, 取平均值作为最后天线高。

3.4 外业数据检核

(1) 同一时段观测值的数据剔除率不易大于10%

(2) 重复基线的测量差值

(3) 各级GPS网同步环闭合差需符合下式规定:

(4) 各级GPS5网异步环或5符合路线5坐标闭合差需符合下式规定:

(5) 无约束平差中, 基线分量的改正数的绝对值需符合下式规定:

式中:n-闭合环边数, σ-仪器的标称精度。

4 GPS内业解算

4.1 数据后处理

(1) GPS观测数据内业编辑输入相关点位信息后, 采用接收机配备的商用软件Ashtech solutions 2.5进行基线解算, 保证每一条基线都求出整周模糊度。 (2) 重复基线较差和非同步环闭合差的检核仍按外业基线检核时的要求进行。

4.2 网平差

(1) 对整网进行无约束平差并检核GPS网的观测质量。以所有独立基线组成闭合图形, 以三维基线向量及相应方差协方差阵作为观测信息, 以网一点的WGS-84系三维坐标作为起算依据, 进行全网无约束平差。 (2) 对整网进行二维约束平差。以深圳市平面控制网GPS点“G2015、2035”作为起算数据, 对控制网进行二维约束平差计算。

5 GPS点位中误差统计

100%的点位精度在1.0cm以内, 其中46%精度小于0.5cm。充分说明观测数据合格, 基线解算质量良好, GPS网的测量精度满足四等要求。

6 结语

通过本工程的实践笔者得到如下一些体会。

(1) GPS观测受到各种外界因素的影响有可能产生粗差和各种随机误差, 为了对GPS观测成果进行质量检查, 保证成果的可靠并恰当地评定精度, 就要求由非同步独立观测边构成闭合环或符合线路。作业时不应将非独立边作为独立观测边处理, 更不能将同步闭合环当作非同步闭合环。

(2) 对GPS网进行图型设计时, 应使闭合环的边数小于规范的规定, 仅允许个别闭合环的边数等于规范的边数, 为了使外业观测有计划的进行, 避免GPS独立边选择的随意性, 便于及时检查观测结果。宜按设计网图选定GPS独立边, 必要时, 在经过技术负责人审议后, 可根据具体情况作适当调整。

参考文献

[1]周忠漠, 易杰军, 周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].北京, 测绘出版社, 1995.