数字化内业制图测点拟合问题的探讨

来源:南粤论文中心(WWW.NYLW.NET) 作者:张维鹏 刘玉梅 发表于:2011-02-22 10:49  点击:
【关健词】拟合;基点;等距平移
本文就大比例尺数字化内业成图中所遇到的精度范围内的测点点位拟合做了简要探讨

 前言
  目前,数字化成图已基本上取代了大平板、小平板测图,成为大比例尺地形图、地籍图、房产图、管网图等的首选,同时也出现了很多优秀的计算机成图软件,在用这些软件进行内业绘图时,我们常常会遇到精度范围内的点位不准确问题,这些问题造成了图形不美观的现象,笔者就这一问题在本文中做了粗浅的探讨。
  1. 主要地物常见问题
  1.1 反光镜直接立在待测目标上,没有被举高或偏移,测站能直接观测的情况下:
  1.1.1 问题现象
  在1:500数字化测图中,有一整体建筑如图一,图中101-108为全站仪实测点所编流水号,101-104、104-106为直线,按常规做图方式我们可以把测点连起来,未测出的房角点按量距数值做直角连接,便可得到如图二所示的图形。
   说明:①虚线为正确形状。②此图为细部放大后的结果示意图。
  
  
  实地量边检查结果如下表;实测点位二次精度检查结果合格,其点位误差很小,数据略去。
  1.1.2 问题产生原因
  目前,细部数据的采集基本上都是用5〃全站仪完成的,由于和全站仪配套的反光镜的直径大多都在10cm左右,其厚度也在5cm左右,且其测距中心为厚度中心,这样在测碎部点时将产生一定的误差,具体情况如下:测点101、104、106、108观测时,反光镜通常放置在两个位置上,一是直接对着仪器立在房角上,这样产生的测距误差大约在2-3cm,测角时直接照准目标房角没有误差,但这种方法实际中运用不多。二是将反光镜放置在墙角的左侧或右侧,使其测距中心到仪器的距离大至与墙角到仪器的距离相等,而测角时归心目标墙角,由此产生的测点误差应在1cm以内,一个熟练的测量工能够做到这一点;测点102、103、105是不同楼层的分界处,由于墙面是直的,反光镜只能放置在墙面上,虽然方向可以归心到分界处,但由于反光镜中心与待测点不一致,将产生2-3cm的误差;产生两个后果,一是实测点位间连线的图形不美观,二是当推多个直角时,造成误差的积累与传播,导至最后一条边的误差过大甚至超限。(图二中从107-108边开始推直角,到a-101边时就是这种情况)
  1.1.3 问题处理方法
  由于墙外角的实测误差最小,加之量边准确,我们可以用辅助线做必要的测点点位拟合来达到成图既准确又美观的目的,具体操做如下:
  ①连辅助线101-104;104-106点,此时102、103、105多数情况在线的外左侧或外右侧,且离线很近,我们就把它们强制垂直移动到线上(即拟合)见图三
  ②量一下图上104-105与105-106的距离并与实地量距相比较,根据其结果将点105做线上小范围移动。
  ③以104为基点将辅助线104-101复制到105与106点上,见图四。用同样的方法将107与108点拟合(根据图中最距结果判断出105-a、106-b为平行直线,虽然108点也比较准确,考虑到边101-104长些,整体精度好些,这样的拟合对108点几乎没什么影响)
  
  ④由于107点误差太大,有必要再一次对其进行拟合,从108点向105-a线做垂线并交于105-a线,把107点强制移动到此交点即可。
  ⑤分别做102、103点的垂线交106-108线于b、c处(若b-108、c-106边的图上距离与实量距离之差在限差之内,左、右平差一下此两垂线,102、103点做适度的左或右拟合,若差值过大则说明前后楼层分界处并不一致,此时则要由106、108量距做出b、c点,102、103点也要单独向105-a做垂线定出混5与混7的楼层分界了。)
  ⑥按软件不同及工程技术说明书的要求做出此建筑。这样即保证了成果精度,又做到了图形美观,还控制了误差的积累与传播。
  1.2 由于障碍物的原因,反光镜被迫举高或平移情况下的测点拟合:
  1.2.1问题现象
  有一起脊四点平房如图五,
  
  其中110、111、112为实测房角点,当按常规内业数字化成图时,可能连成的形状见图六(虚线为正确值,不同连图方法成不同图形)
  
  
  1.2.2 问题产生原因
  ①由于112点测站无法直接观测到,反光镜被迫举高到房沿上方,造成房角与反光镜中心不同心,所以测角、测距都产生了误差。
  ②墙外饰过宽或搭建小房,反光镜无法直接立在待测点上,造成了测角、测距误差。
  ③测站能看到目标房角,但反光镜无法靠到房角处,只好测点时采用小范围内等距平移法测距,测方向时归心房角,由此将产生测距误差。
  这几种情况下产生的误差的大小与立镜人员的工作熟练成度有关,有时甚至会造成粗差。
  1.2.3 问题处理方法
  此种情况下,外业人员一定要量出房宽,内业成图时112点只做参考用。
  连辅助线110-111,做房宽平行线,把112点强制拟合到平行线端点处即可,见图七。然后可常规做出四点房屋。
  
  注:112点的参考作用不容忽视,以防110、111点出现粗差。
  2. 次要地物常见问题
  2.1 问题现象
  有二层室外楼梯如图八,
  120-124为实测碎部点,点120处为地面上楼处,点121、122为悬空缓台处,点123为二楼楼梯终点处。常规内业连图后的情形见图九。
  
  显然,这样的图形是不能做为成果上交的。
  2.2 问题产生原因
  ①121、123为悬空点,反光镜无法直接靠上,所以立反光镜时要么尽量上举,要么立于地面大至投影处,方向虽可归心但产生测距误差。
  ②由于室外楼梯属房屋建筑附属物,在建造时有10-20cm的误差情况也较为常见。
  2.3 问题处理方法
  充分利用点120、122、124较为准确,面将点121、123做适当拟合,这样即不影响成果精度,又做到了图形美观。
  
  参考文献:
  [1]数字化测图原理与方法 武汉大学出版社 潘正风、杨正尧编著
  [2]大比例尺数字化测图的原理方法与应用 清华大学出版社 杨德麟等编著
  作者简介:张维鹏,1969年4月生,工程师,辽宁人,主要从事GPS 及测绘工程工作。
  刘育梅,1974年6 月生,助理工程师,黑龙江人,主要从事GPS及测绘工程工作。 (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

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