摘要：本文结合大比例尺数字测图的技术特点，对云锡老厂马鹿塘坑工业场地实施1：500地面数字测图采取的方法与原理进行分析总结，提出了GPS静态相对定位技术、数字测图野外数据采集及内业CASS成图过程的技术要领及注意事项。
关键词：数字测图、大比例尺、GPS定位技术、CASS成图
前言
矿山工业场地，是集矿山生产系统与辅助生产系统一体的地面建筑物、构筑物及有关设施组成的复杂场地。在进行工业场地地面数字测图过程中，根据精度要求，一般采取1：500或1：1000作为测绘比例尺。本项目测区采用静态GPS结合全站仪进行野外数据采集，利用GPS主要进行控制测量，全站仪对测区实施碎步测量。室内作业利用数字成图软件（南方Cass6.1）进行数据处理，最终经过编制、图形处理，生成数字地形图。
1 GPS静态相对定位技术
相对于经典的测量技术来说，GPS定位技术具备观测站之间无需通视、定位精度高、观测时间短、提供三维坐标、操作简便、全天候作业等特点。结合测区原有的区域性大地控制网点位密度不够、遭人为破坏严重的现状，利用GPS静态相对定位技术在老网的基础上，合理布设GPS网点进行控制点加密，形成适合于本测区GPS控制网。
1.1 GPS测量技术设计
在1：5000地形图的基础上，测量工程技术人员对测区周边进行了踏勘，由于测区周边原有控制点遭到破坏，没有可利用的老点，结合网形便于同步观测及边、点联结的特点，利用已知GPS点GA1、GA2做控制网设计，新选定点GB1、GB2做为本次控制测量的待测点。由于该工业场地测区面积较小，地形机构相对不复杂，GPS控制网的精度、密度设计要求不是太高，按照GPS测量精度划分，采取精度等级为E级进行GPS控制测量，其精度足够满足控制点的加密、图根测量。
本次GPS控制测量采用3台静态GPS（南方）实施两次同步观测，对起算控制点GLS2分别进行了两次联测，形成两个同步闭合环，共产生基线6条，其中重复基线一条。
1.2 GPS测量外业施测
按照GPS控制点选点要求，选定GTZP、GMLT控制点做为待测点。新选定的控制点对整个测区有着重要的控制作用，为此，对控制点进行了命名、加固，便于长久保存和利用。
观测作业的主要目的是为了捕获GPS卫星信号，并对其进行跟踪、处理和量测，以获取所需要的定位信息和观测数据。在天线安置完成后，控制点上安放GPS接收机，通过接通接收机电源，经过预热和静置，启动接收机进行观测。
1.3 GPS测量数据处理
应用南方测绘Gps4.4000数据处理软件对观测数据分别进行独立闭合环、重复观测边、同步观测环及异步观测环检核，对GPS控制网进行三维平差、二维平差及高程拟合得到成果表。
1.4 实施GPS静态相对定位技术的注意事项
1）当布设加密网时，要尽量和本区域的高等级控制点重合，以便较好地进行新网和老网匹配，从而避免控制点误差传播。2）为求定GPS点在地面坐标系中的坐标，应在地面坐标系中选定起算数据和联测原有地方控制点用于坐标转换。在选择联测点时既要考虑充分利用已有资料，又要使新建的高精度GPS网不受旧资料精度较低的限制。3）当同步闭合环的闭合差较小时，通常只表明GPS基线向量的计算合格，并不能说明GPS边的观测精度高，也不能发现接收机的信号受到干扰而产生的某些初差。4）在GPS网中不应该存在自由基线。由于自由基线不构成闭合图形，不具备发现粗差的能力，因此必须避免出现。5）GPS网应该按“每个观测站至少应独立设站观测两次”的原则进行布网。这样不同接收机观测量构成网的精度和可靠性指标比较接近。6）当在进行观测作业过程中，应注意查看有关观测卫星数量、相位测量残差，实时定位结果及其变化、存储介质记录等情况。一个时段观测过程中，不允许进行以下操作：关闭又重新启动接收机；进行自测试（发现故障除外）；改变卫星高度角；改变天线位置；改变数据采样间隔；按动关闭文件和删除文件等功能键。仪器高度一定要按规定始、末各量测一次，并及时输入仪器及记入测量手薄中。经检查观测站的全部作业项目均已按规定完成，且记录与资料完整无误后方可迁站。
2 大比例尺数字测图野外数据采集
2.1图根控制测量
在图根控制和测站点测量中，采用全站仪（尼康Nivo2.0M）进行观测，按照半测回观测法观测水平方向和竖直角，取盘左、盘右平均值测定水平方向和竖直角，从而消除由于横轴误差和视准轴误差所产生的水平方向的影响，以及消除竖盘指标差对竖直角的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其原理是，全站仪半测回观测法是预先测定仪器的横轴误差、视准轴误差和竖盘指标差，并储存在全站仪内存中，在观测水平方向和竖直角时，由程序对半测回观测方向和天顶距自动进行改正来消除其影响。在观测过程中，当视准轴误差和竖盘指标差有较大的变化时，应进行仪器误差的重新测定。
2.2点位信息的采集
按照数字测图要求，在测区先测定所有碎步点的坐标及记录碎步点的绘图信息（即数据采集），并记录在全站仪的内存中。全站仪在测定所有独立地物的定位点，线状地物、面状地物的折点坐标工程中，由于工作量较大，而且有些信息点无法直接测定，在方法的选择上应该灵活运用“测、算法”测算结合，测定碎步点坐标。
3 CASS系统数字地形图成图方法
3.1南方CASS6.1成图系统简介
CASS系统为数字测图提供了多种成图方法：简编码自动成图法，引导文件自动成图法，测点点号定位成图法，屏幕坐标定位成图法和电子平板测图法等。除电子平板测图法外，其余均为测记式成图法。即把野外采集的数据存储在电子手薄或全站仪的内存中，同时绘制草图，回到室内后再将数据传输到计算机内，对照草图完成各种绘制编辑工作，最后形成地形图或地籍图。其中，引导文件自动成图法、测点点号定位成图法、屏幕坐标定位成图法适用于无码作业。
3.2数据传输
内业数据的处理，一般想要的把数据记录设备中的数据按一定的格式传输到计算机中，形成一个文件供内业处理时使用。该文件用来存放从全站仪传输过来的坐标数据，即称其为“坐标数据文件”，坐标数据文件用户可按需要自行命名，且后缀应为“DAT”。
数据传输时，计算机与全站仪双方通讯都要预置相同的通讯参数（波特率、检验位、数据位和终止符等），这样才能保证进行正常的数据通讯。
3.3定显示区
定显示区的作用是根据文件中个点的大小来确定屏幕显示区域的大小，以保证所有碎步点都能显示在屏幕上。选择菜单项“定显示区”命令，系统提示输入数据坐标文件名，把数据输入时所存放的坐标数据文件名及其相应途径输入文件名对话框。单击“打开”后，系统将自动检索相应的文件中所有点的坐标，找到最大和最小X、Y值，并在屏幕命令区显示坐标范围。
3.4展点
“展点”将坐标数据文件中的各个碎部点点位及其属性（如点号、代码或高程等）显示在屏幕上。操作方法是在“绘图处理”菜单中选择“展点”下的“野外测点点号”项，按照系统提示输入要展出的坐标数据文件名。输入后单击“打开”按钮，则数据文件中所有点以注记点号形式展现在屏幕上。若没有输入测图比例尺，命令行窗口将要求输入测图比例尺，输入比例尺分母后回车即可。
3.5选择“测点点号法”
在“定位方式”的菜单中选取“测点点号”项，系统井弹出一个对话框，提示选择点号对应的坐标数据文件名。输入外业所测的坐标数据文件名，确认后，系统将所有数据读入内存，以便依照点号寻找点位。
3.6根据草图绘制相应的图式符号
CASS软件将所有地物要素细分为文字注记、控制点、界址点、居民地等菜单，此时即可按照其分类分别绘制各种地物。
4 结束语：
通过对马坑工业场地1：500地面数字测图项目的实施， “先整体后局部、先控制后碎步”的测量工作原则在实践中得到了较好的体现。相对于传统的测量工作方式， GPS相对定位技术、测绘无人机、GPS-RTK及等先进测量仪器和技术的广泛应用，推动了数字测图的发展，促进数字化测图不断完善、不断创新、不断简单的方向进行。
参考文献
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[2] 徐宇飞.数字测图技术.郑州：黄河水利出版社，2005
[3] 杨德麟.大比例尺数字测图的原理方法与应用.北京：清华大学出版社，1998
[4] 杨海成.詹小英.软件在大比例尺数字测图中的应用.测绘与空间地理信息，2008（5）
论文作者:范开艳,杨波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/17
标签：坐标论文; 测量论文; 比例尺论文; 数据论文; 数字论文; 技术论文; 碎步论文; 《基层建设》2018年第20期论文;