高原卫片控制测量中提高效率的几点方法

2015-03-31宋浩郭新阳

地球 2015年10期

关键词：卫片选点控制点

■宋浩郭新阳

（中国人民解放军61287部队四川成都 610036）

高原卫片控制测量中提高效率的几点方法

■宋浩郭新阳

（中国人民解放军61287部队四川成都 610036）

本文针对高原环境的特殊性，从多个方面详细介绍了在高原条件下进行GPS控制测量遇到的一些特殊问题、难点，以及如何更好更快的解决这些问题的方法。

GPS测量

GPS控制测量因其可全天候观测、布网灵活、内部相对符合精度更高等优点，已广泛应用于地形测绘、变形监测、地质勘探等各类测量领域之中[1]。GPS静态定位控制测量主要用于控制测量，相对于常规控制测量，它无与伦比的优越性决定了它在控制测量中的主导地位[2]。主要体现在：选点灵活、受客观条件影响较小，全天候作业，观测时间短（70分钟）、节省人力、物理、财力等，对控制网的优化设计及高效完成起着主导性的作用。

笔者在西藏那曲、日喀则地区进行卫片控制测量的工作中来看，高原控制测量相对于内地来讲，由于其气候、交通等原因的影响，会给控制测量带来较大的难题。通过工作中的探索和总结而的出的方法，实现了提高高原控制测量的效率。

1 作业区域概况

西藏、那曲日喀则分别位于西藏自治区的北部和西南部，都属于高原高海拔地区。那曲地区地处西藏自治区北部，位于青藏高原腹地，是长江、怒江、拉萨河、易贡河等大江大河的源头。平均海拔4500米以上，区域内高山较多与新疆维吾尔自治区和青海省交界，东邻昌都市，南接拉萨市、日喀则市、林芝地区，西与阿里地区相连。青藏公路、青藏铁路横贯境内，但境内公路交通情况较差，切气候恶劣。境域面积450537平方千米，下辖10个县，1个特别区，截至2010年，全地区总人口462382人。日喀则市，原县级日喀则市改为桑珠孜区。位于中国西南边陲，青藏高原西南部，西衔阿里地区、北靠那曲、东邻拉萨与山南地区，外与尼泊尔、不丹等国接壤，国境线长1753公里。平均海拔4000米以上，道路交通较差。

2 作业中可能遇到的难点及处理方法

控制测量主要分为三个部分：室内布点、野外找点、野外测量。

首先，在室内布点的过程中，要充分考虑到卫片控制测点测量的原理：每一景影像中至少要选出5个控制点才能外城正经图像的控制，而且控制点的选位需要深思熟虑，要做到清晰、易找、方便刺点，布局合理等因素。针对高原地区地理环境的状况，以及设备的限制导致航测外内业无法进行及时的加密工作，因此应该采取综合法全野外布点的方案。无论是立体景还是2.5米景，都尽可能选择纠正范围的四个角选择控制点以便顺利的控制相邻两景图像，同时还要考虑到四角的这个点在实际情况中能不能用，并选好大概的备用控制点位置。在高原控制测量的过程中，每景图像的5个控制点并不能很快确定，因为作业区域交通情况极差，地形复杂多变，天气状况变化较快，军民地稀少。个别山坡地段伴随着塌方、山体滑坡等危险和隐患。这样就要求控制点选在地形平稳，地质状况良好，相对不偏僻的位置尽可能避免危险发生。在高原进行控制测量时，室内布点这一环节需要充分利用现有资料，例如作业前准备好最新的1：25万或1：5万地图。在出发寻找控制点前，做好充分的查阅，标记好控制点的大概位置，并且详细观察周围以及前往目的地沿途的典型地物（村镇、河流、山头等）。在标记好选取的控制点后，要在最新的地图和遥感影像上分析路线，因为地图存在更新的问题，所以在遇到矛盾时，以最新的遥感影像也就是卫片为参考。参考路途上道路的通行情况、周边环境等因素，判别出哪条是省道、县道、哪里是不宜同车的大车路和乡村公路。分析出到达控制点位置的可行方案。

其次，准确地找准刺点位置是一个相对漫长的过程，同时也是控制测量的重中之重。在野外找点的过程中，要记下电位的大概经纬度。由于天气多变，军民地稀少，所以不宜判别准方向，因此在前往控制点的路程中要充分利用手持GPS和遥感卫片。不过手持GPS显示的经纬度存在一定误差，所以必须仔细关注遥感卫片上的标志性地物。还要根据卫片的比例，判断好路程。在行车过程中，参考天气、周围环境、道路状况的影响，并不一定要选择最短路线，挑选安全、可靠的线路是顺利完成控制测量的保障。在行进过程中，还要随时观察道路的状况，随着方向的变化随时转动手中的地图或者卫片，以便最快地找到控制点位置。

最后，再利用GPS天线接收机进行野外控制测量是必须满足以下要求：每时段最少跟踪到4颗GPS卫星，测站天线严格整平对中，天线固定方向大致朝北，天线高在测前、测后精确量取。每个点的每个观测时段时间应长于70分钟。为确保数据安全，每天的观测数据应及时传输至计算机或移动载体进行保存。按照每天测站的店名、点号、仪器高、天线高的输入和命名。

另外，选点的科学性也是提高控制测量效率的另一个重要方面，选点的科学与否，也是影响外业测量质量和GPS网的精度的重要因素。选点应考虑GPS网的设计要求及测区的自然地理情况并结合规范要求，对于日喀则市、那曲地区这次的控制测量任务，应满足如下要求：（1）点位应选择在交通方便、该处位置会长期保存的地方。便于安置天线接收机、便于观测和操作的地方，或是靠近村落有标志性地物的位置，在观测过程中，还要时刻看守仪器，避免当地藏民好奇、干扰、乱碰仪器等情况的发生。选点时对于该地区还要考虑老图上有些乡村公路、大车路因为年久失修、废弃的重修等情况，一定要选择在明显地物且长期不会发生变化的位置。（2）点位应选在事业开阔处，高度角15°以上的天空没有障碍物的位置[3]。（3）选择村落附近时，要注意点位200米范围内没有大功率无线电发射源，50米以内没有高压输电线,并应避开强烈干扰接收卫星信号的物体。