浅谈工程测量技术

浅谈工程测量技术

马乾瀚

云南建投第一水利水电建设有限公司，云南昆明 650599

摘 要：为了满足施工需要，必须对测量进行全面分析了解；通过对施工测量过程进行全方位的研究，将工程测量分为测量仪器的使用、外业数据采集、内业数据处理、资料归档四个环节。

关键词：测量仪器；控制点；测量放线；无人机；数据采集；内业数据处理；CAD成图软件；航测成图软件；

一、测量仪器的使用

工程测量通常采用测量仪器进行数据采集，常用仪器为RTK、全站仪、断面扫描仪、无人机。

图1 测量仪器图

  1、RTK测量仪器进行系统性学习，通过现场使用仪器进行测量数据采集。

1.1 RTK的使用步骤

第一步 培训测量人员进行仪器架设，架设仪器的合理方式，正确连接仪器线路（天线架设+GPS基站架设+线路连接+开机）。

第二步 现场讲解仪器设置，新建工程项目，根据设计提供的测量系统进行参数设置。

第三步 进行四参数求参数，输入3个以上已知控制点，依次进行现场控制点采集，对采集数据和已知控制点进行点对应匹配求出参数，进行参数检查，检查参数是否符合测量规范，参数合规后方可进行测量工作，不符合的重新进行参数求参（必须是3个以上控制点）。

第四步 根据测量任务对施工区域内地形测量和范围线进行放样，地形测量必须根据测量规范进行测量，测量放线精度必须保证在测量精度内，测量过程中根据测量的地物特征点进行编号，方便内业处理过程中进行地物编辑成图，测量结束后进行内业处理（处理详见CAD软件的使用）。

第五步  测量数据从手簿导出到电脑（导出文件格式选为TXT/DAT格式），整理测量数据。

图2 RTK测量仪器图

2、大疆精灵4RTK无人机航测操作流程

2.1、根据已有的地形图，把大地坐标作业范围转化为WGS84坐标作业范围，用奥维地图、WPM等地图软件进行规划作业范围。

2.2、布置像控点及测量

（1）像控点一般根据测区范围统一布点，应均匀、立体的布设在测区范围内。

（2）像控点点位的分布应避免形成近似直线。

（3）遮挡严重，树下、房檐下、斜坡、房顶角、高差较大的堤坝边缘尽量不要布设；选择相对较平的地方布设点。

（4）像控点的布设按照100m～150m严格布设。

（5）外业像控采集需要每个点采集3次（平滑10次），每次应断开RTK重连。建议在布设像控点的同时布设好检查点，同样使用每个点位平滑10次，采集3次的方式。

图3

3、导入作业范围

（1）用数据线连接遥控器与电脑，将作业范围kml文件拷贝到遥控器的kml文件下。

（2）当遥控器里有内存卡时，可以在内存卡中新建一个kml文件夹，将作业范围拷贝到kml文件夹中。

4、连接无人机

（1）先开遥控器，再开飞机

（2）检查无人机是否处于正常状态。遥控器状态栏全为绿色，则无人机可以起飞。如果无人机遥控器显示受磁场干扰，则需校正指南针，指南针校正按照遥控器提示校正。如果无人机遥控器显示GPS信号差，则需检查遥控器网络，如打开网络RTK需要测区有4G网络，没有4G网络可以关闭网络RTK。

图4 无人机操作照片

5、无飞机参数设置

（1）检查遥控器操作模式，默认美国手。

（2）设置返航高度，检查飞行限高是否大于作业高度或返航高度；设置飞行距离，一般设置为5000m；刷新返航点。

（3）导入作业范围，规划作业范围，设置飞行高度、旁向重叠度、航向重叠度；根据天气设置曝光度。

（4）保存规划任务，打开规划任务，上传规划文件，开始执行任务。

6、执行作业任务

（1）执行作业任务时，注意观察飞行器是否安全。如果飞机前障碍物立即返航或暂停任务。

（2）注意大风，风速过大停止飞行。

7、完成作业

（1）飞机下降时人员应该远离飞行器。

（2）整理无人机设备。

8、拷贝数据

二、外业数据采集

根据测量任务，对测量地块进行设计图纸开挖前和开挖后的地形测量，对隧洞、桥梁、大坝、竖井、溢洪洞等重要部位采用高精度1秒全站仪放样、无人机航测。

2.1、根据测量任务按照设计图纸，安排测量人员使用测量仪器对测量部位进行测量数据采集。

2.2、测量过程中严格遵守测量规范进行测量

主要规范如下：《水利水电工程施工测量规范》SL 52-2015 、《国家三角测量规范》GB/T-17924《国家一、二等水准测量规范》GB112897—91、《国家三、四等水准测量规范》GB12898—91 、《全球定位系统（GPS）测量规范》GBT 18314-2009、《水电水利工程施工监理规范》(DL_T5111-2000)、《公路勘测规范》JTG C10-2007、《隧道测量规范》、南水北调中线干线工程施工测量实施规定各部位施工图纸、《测绘成果质量检查与验收》（GB/T 24356-2009）、SL725-2016《水利水电工程安全监测设计规范》、测量员技术规程、测量员安全注意事项。

2.3、现场检查测量数据是否完整，测量数据完备后整理测量仪器归箱。

三、内业数据处理

根据测量任务，对测量地块进行设计图纸开挖前和开挖后的地形测量，对隧洞、桥梁、大坝、竖井、溢洪洞、边坡等部位采用全站仪放样。对测量完成后的数据进行整理，利用CAD软件（CAD2006+南方成图系统）进行成图计量，形成图形文件。

3.1、从测量仪器中导出测量数据，调整数据格式，建立测量文件。

3.2、利用CAD成图软件检查测量数据是否完备，无误后方进行数据处理。

3.3、CAD软件的使用

3.4、检查归档测量资料

3.5、CAD成图软件的使用步骤：

3.5.1、CAD计量土石方的计算生成步骤：第一步 打开cad2006+cass绘图软件（简称CAD软件），工具栏绘图处理（w）导入测量数据，生成高程点和点名；第二步 工具栏等高线中建立DTM，利用图纸数据何者数据文件生成三角网，检查三角网，修改不合理的三角网，生成等高线，检查修改不合理的等高线。第三步  工程应用中里程文件新建开挖前断面线，生成里程文件;里程文件新建开挖后断面线，生成里程文件；断面计算法中选择任意断面生成开挖前断面图，图上添加任意断面线中选择开挖后断面里程文件，重合开挖前断面和开挖后断面，选择两断面线间土方计算法先选开挖前，后候选开挖后—确定选择所有断面—计算生成土方计算表格。

图5 CAD2006版+南方CASS软件图

图6 断面计算方法照片

3.5.2、CAD地形图生成步骤

第一步：打开cad+cass绘图软件（简称CAD软件），工具栏绘图处理（w）导入测量数据，生成高程点和点名；第二步：根据地物点名编辑地物（房屋、电力线、公路、通信等）；第三步：工具栏等高线中建立DTM，利用图纸数据何者数据文件生成三角网，检查三角网，修改不合理的三角网，生成等高线，检查修改不合理的等高线（图框+出图）。

图7 等高线生成步骤图

3.6、航测影像处理软件

3.6.1、CC软件建模流程

新建工程（工程名称、文件件名不要有中文）：

新建4个子文件，选择工程路径和引擎路径，导入照片—选择WG84—导入像控点TXT文件 — 刺点（1个像控点匹配3张以上照片）—提交生成空三质量报告（打开edition-Engine引擎)

other

job（引擎）

project（工程路径）

image（航测照片、航测范围KML、控制点TXT文件）

3.6.2、空三模型建立步骤

新建重建模型—导入KML文件—三维网格—生产项目定义（opensceneGrai系统CGCS2000-102E)naryCOSGB)   空三参考系统（测量—Production(模型)—影像切块处理。

3.6.3、新建地理500。

三维测图OSGB数据转换—加载本地倾斜影像模型—点选、线选、面选生成高程点—工具栏导出高程点—CASS+CAD生成地形图—检查等高线是否合理。

3.6.4、正射影像生成

在模型成功后提交生产正射影像图Productions-2文件 — 生产正射总影像图。

四、资料归档上报

对做好图形文件成果进行校核检查，无误后上报计量，并对测量资料进行整理归档。

检查测量资料：联测通知单、测量成果报验单、计量图纸、测量数据；资料出版：资料一式四份，包括联测通知单、测量成果报验单、计量图纸、测量数据。

4.1、出版上报资料。

4.2、完成上报手续手续完善后，完成施工签字盖章和监理签字盖章手续。

4.3、资料归档（PDF/CAD/原件）

资料归档（文件盒）（标注施工部位），按照合同部位测量资料归档提供1份完整的CAD图纸资料、流程结束盖章签字的1份PDF资料和纸质盖章原件。