UPSTART简码快速测图的方法研究论文_郑超

UPSTART简码快速测图的方法研究论文_郑超

中铁第五勘察设计院集团有限公司东北分院 黑龙江哈尔滨 150000

摘要:随着现代科学技术的发展,高精度、高效率和一体化成图已成为主流。本文研究了GPS-RTK简码记录方法在野外数字化作业过程中的操作方法,说明了使用南方CASS 9.0成图软件自动成图的实现过程,着重阐述了南方CASS 9.0“简码识别”和 “编码引导”方法步骤和特点。

关键词:数据采集;南方CASS 9.0;简码识别;编码引导

1、RTK技术的起源和发展

RTK技术起源于上世纪90年代初,由美国天宝(Trimble)公司发明。在1992年,天宝公司开发了实时动态测量(RTK)技术,依托美国国防部构建的全球卫星定位系统实现在移动中GPS数据的瞬时更新,利用卫星定位系统可以得到坐标数据精度误差在厘米级,这对于测量人员来说,是革命性的变化,从此在工程测量领域,卫星定位技术迅速得到推广应用。

2、RTK相对于传统测量的优势

(1)作业效率高。在一般的地形地势下,高质量的RTK设站一次即可测完5km半径的测区,大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数,仅需一人操作,每个放样点只需停留一两秒,就可以完成作业,其精度和效率是常规测量所无法比拟的,劳动强度低,节省了外业费用,提高了测量效率。

(2)降低了作业条件要求,全天候作业。RTK技术不要求两点间满足光学通视,只要求满足“电磁波通视”。因此和传统测量相比,RTK技术不受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小,几乎可以全天候作业。

(3)定位精度高,没有误差积累。只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内(一般为5KM),RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级,且不存在误差累积,提供了作业便捷性的同时保证数据的准确性。

(4)RTK作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大。RTK可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统无需人工干预便可自动实现多种测绘功能,使辅助测量工作极大减少,减少人为误差,保证了作业精度。

3、RTK结合简码技术快速测图方法

简码就是对一个测量坐标点的属性说明,简码由1-3位组成,第一位是英文字母,大小写无差异,后面是范围为0-99的数字,无意义的0可以省略;简码后面可以直接输入参数,简码不足3位时,与参数间应有连接符“-”。参数有下面几种:控制点的点名、房屋的层数、陡坎的坎高、圆的半径等。如“C1-GPS1”定义该测点属性为”埋石图根点”对应名称为 “GPS1”;“F1-3”定义该测点属性为“一般房屋”层数为“3层”;“K1-0.5”定义该测点属性为“加固的陡坎”高度为“0.5米”。

两个独立的简码之间的连接关系则是通过连接符协同完成的。常用的连接符号包括“+”、“-”、“n+”、“n-”、“p”和“np”六几种。其操作过程规则如下:

(1)对于地物的第一个测点,简码即为该点地物代码,具体参照关系可在南方CASS软件安装目录SYSTEM中的JCODE.DEF简码文件中查询。

(2)连续观测某一地物时,代码为“+”或“-”。其中加号表示连线依测点顺序进行,减号代表连线依测点顺序相反的方向进行。在CASS中,连线顺序将决定类似于坎类的齿牙线的方向,齿牙线及其他类似标记总是向连线方向的左边,因而改变连线方向就可以改变其画向。

(3)交叉观测不同地物时,代码为“n+”或“n-”。其中加号、减号的意义同上。n表示该点应该与以上n个点前面的点相连,即跳点数。

(4)观测平行体时,代码为“p”或“np”。其中“n”的意义同上,“p”的含义为通过该点所画的符号应与上点所在的地物符号平行且同属性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若上点或跳过n个点后的点所在的符号不为坎类或线类,系统将会自动搜索已测过的坎类或线类符号的点。因而,用于绘平行体的点,可在平行体的一“边”测完时加测其它地物点之后,测平行体的对面点。

在南方CASS 9.0软件安装目录SYSTEM中的JCODE.DEF简码文件,编辑了众多简码所对应的地物,可以按照自己的测量习惯对该文件进行编辑,在定义JCODE.DEF文件时,简码列字母可以依据个人使用习惯随意定义,内部识别码切忌重复定义,以免造成系统运行出错。

使用简码法外业测图数据采集完成之后,传输至计算机,对数据进行检查,核实数据中简码输入及连接关系无误后,打开CASS软件,在“绘图处理”栏,点击“简码识别”输入相应绘图比例尺,点选测量数据后,计算机将完成地图的初步绘制。

考虑到外业测量环境复杂,相同属性地物往往不能连续测量,而间断测量对简码编写又造成不便,最终导致连续地物因为间断测量不能完全实现自动连接绘图,无疑直接削减了简码成图的实用性,此时可以通过编码引导弥补不足。

编码引导命令需要两个数据文件执行,分别为引导文件和数据文件(测量文件)。编码引导命令旨在人为建立外部对照关系。引导文件编码方式应为ANSI,文件后缀名称为**.YD,数据格式如下:

F0,17,78,36

D2,19,20,2,22

W2,65,7,6,5,4,66

F0,64,62,85

……

引导文件中行为相同属性关联测点。第一列为属性简码,与JCODE.DEF文件中简码对应,第二列以后次序对应测量数据文件中点名连接次序。同时,在引导文件编写过程中应当注意如下情况:

(1)相同属性但互不连接线形需要单独行定义。

(2)引导文件中测点名称应当与数据文件中测点严格对应,以阿拉伯数字为宜。

(3)外业测量过程中,如遇复杂地物不可避免交叉观测时,可相应记录点号连接次序,提升引导文件编写的准确性。

依据外业测量文件准确编写引导文件后,打开CASS软件,在“绘图处理”栏,点击“编码引导”输入相应绘图比例尺,先点选引导文件再点选数据文件,软件短暂识别后主动建立参照关系进行绘图。

通过简码识别和编码引导方法进行软件绘图后,应当展入简码、点号进行核对,并手动绘制未识别内容,保证图面准确、完整、美观。

熟练掌握GPS-RTK简码测图,可以提高外业测图速度,节省人力物力。外业测量时不需要刻意绘制草图,从而避免草图绘制不详细或者漏记、错记等情况。内业数据处理时,计算机自动绘图,速度快、准确性高,测量人员只需要对地形图进行修饰即可完成全天测量数据的处理。

结语

简码识别和编码引导是数字化测量自动成图的重要实现方式,同比传统绘图方式而言具有便捷和快速的优势,合理的使用简码识别和编码引导成图将大大提高内业绘图的效率和准确性,亦能优化、统一外业测点命名习惯,由内而外提升测量成果的可靠性。

参考文献

[1]《全球定位系统(GPS)测量规范》--- GB/T 18314-2009.

[2]《CASS地形地籍成图软件用户手册》---广东南方数码科技有限公司,2010.2.

[3]杨秀伶. 南方CASS简编码在数字化测图中的应用[J]. 合作经济与科技,2014(10):120-121.

[4]王学春, 尚继宏. 一种新型数据编码方案——简拼编码法[J]. 测绘科学,2009(04):220-223.

[5]《RTK技术及其在控制测量中的应用》---石金峰等,辽宁工程技术大学学报,2004,(6):737~739.

论文作者:郑超

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/5/5

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