Análisis de varios métodos topográficos y cartográficos utilizados habitualmenteChen Yibao (Shanghai Tunnel Engineering Quality Inspection Co., Ltd., Shanghai 201401) Biblioteca de China Número de clasificación: TB2 Código de identificación del archivo: A Elemento Número: 1003-2738 (2012) 05-0327-02 Resumen: Con el desarrollo de la tecnología moderna, la tecnología topográfica y cartográfica también se desarrolla constantemente. Este artículo presenta principalmente los dos métodos de mapeo de la estación total y la tecnología GPS-RTK, y resume sus principios de funcionamiento, características y alcance de aplicación, que pueden usarse como referencia para el personal relevante. Palabras clave: estación total; GPS-RTK; métodos topográficos y cartográficos. Introducción El rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas ha promovido en gran medida la actualización de la tecnología topográfica y cartográfica. Los métodos topográficos y cartográficos para mapas topográficos a gran escala han sido reemplazados por los métodos existentes de topografía con teodolito y cartografía en papel blanco, que incluyen la estación total existente con guía topográfica y la estación total con croquis. El nuevo método topográfico y cartográfico es técnico. y preciso. Ha habido un salto cualitativo. Además, la tecnología GPS-RTK utilizada en el levantamiento ha mejorado enormemente la eficiencia y precisión de los levantamientos y mapas topográficos a gran escala. Basado en los muchos años de experiencia del autor en levantamiento topográfico y mapeo, este artículo analiza brevemente el levantamiento y mapeo de estaciones totales y la tecnología GPS-RTK, que puede usarse como referencia para los técnicos involucrados en operaciones de levantamiento y mapeo. 2. Uso de estaciones totales para levantar y mapear mapas topográficos (1) Características principales de las estaciones totales. La estación total tiene las características de durabilidad, precisión, ligereza, fácil operación, gran capacidad de almacenamiento y alta precisión de medición. Puede realizar corrección constante y constante de multiplicación, corrección de compensación automática, conversión de distancia horizontal, etc. Con el desarrollo de la tecnología, las estaciones totales se están desarrollando en la dirección de la estandarización, la inteligencia, la apertura y la automatización total, lo que impide su aplicación en la topografía de la construcción, la topografía del terreno y otros campos. Como nuevo tipo de instrumento de medición, la estación total tiene las siguientes características: ① La medición topográfica y la medición de control se pueden realizar al mismo tiempo durante el levantamiento topográfico. (2) Cuando la estación total se utiliza para replantear construcciones de ingeniería, puede replantear rápidamente puntos relevantes en los dibujos de diseño en el terreno. ③Cuando la estación total se utiliza para monitorear la deformación, puede realizar un monitoreo en tiempo real de los desastres geológicos y la deformación de los edificios. (4) Cuando se utiliza medición controlada, la estación total tiene funciones de intersección trasera, intersección delantera y medición de cables. La precisión de la medición es alta, el instrumento es fácil de operar y la velocidad de medición se puede mejorar considerablemente. ⑤ Todos los contenidos de medición se pueden completar en una estación de medición, incluyendo principalmente medición de diferencia de altura, medición de distancia y medición de ángulo. Los datos de medición se pueden almacenar y transmitir. ⑥La estación total se puede conectar al trazador y a la computadora con la ayuda de un equipo de transmisión para formar un sistema integrado de topografía y cartografía, lo que mejora en gran medida la eficiencia y la calidad de la topografía y cartografía del terreno. (2) Introducción a los principales procesos de trabajo. El levantamiento topográfico y el mapeo con una estación total incluyen principalmente los siguientes procesos: recopilación de datos, procesamiento de datos, edición de gráficos y generación de gráficos. El propósito de la recopilación de datos es obtener la información necesaria para la topografía y cartografía del terreno, principalmente los atributos y posiciones espaciales de las entidades topográficas y cartográficas. Existen dos métodos de trabajo diferentes para la recogida en campo. Una es utilizar una estación total para adquirir datos en el campo y almacenar los datos adquiridos en la memoria de la estación total, o transferir los datos a una PDA y luego importar los datos transferidos a una computadora para su posprocesamiento; la otra es almacenar los datos adquiridos en el campo. La computadora está conectada directamente a la estación total, y los datos medidos por la estación total se transmiten a la computadora conectada en tiempo real y se agregan atributos geográficos en el sitio para crear un mapa. directamente. (3) Análisis de métodos topográficos y cartográficos. 1. Establecer un sistema de coordenadas de control de plano para levantamiento y mapeo del terreno. Antes de realizar un levantamiento y mapeo formal del terreno, primero se debe establecer un sistema de coordenadas de control del plano. En la práctica, el sistema de coordenadas geodésicas generalmente se selecciona como sistema de coordenadas de control del plano, de modo que los puntos de triangulación nacionales existentes puedan usarse convenientemente. Si no hay puntos de control determinados en el área de estudio, puede establecer su propio sistema de coordenadas cartesianas en el área de estudio, con el norte magnético positivo de la Tierra como acimut inicial del sistema de coordenadas cartesiano. 2. Recopilar datos. Elija un lugar con una línea de visión amplia en el área de estudio, donde la mayoría de los puntos del área de estudio puedan observarse como el sitio de la estación total, y establezca una marca en ese punto. Configure una estación total en el sitio, conecte la PDA y otros equipos a la estación total e inicie el asistente de mapeo para recopilar datos. Al realizar levantamientos y mapeos de accidentes geográficos y características, los puntos de medición requeridos son diferentes. Las características de múltiples puntos, las características de franja y las características de un solo punto deben tratarse por separado de acuerdo con las condiciones del sitio. Por ejemplo, al realizar un levantamiento y mapeo de un edificio, necesita recopilar datos de al menos tres puntos, pero al realizar un levantamiento y mapeo de un objeto de un solo punto, solo necesita recolectar datos de un punto. Al realizar estudios y mapeos de características especiales, la ubicación y el número de puntos de muestreo deben determinarse razonablemente en función de los cambios en las características, para controlar bien los cambios en su forma y reducir los errores de medición. Además, preste atención a los siguientes puntos al recopilar datos: ① Si se utilizan varios prismas al mismo tiempo, la altura de cada prisma debe ser lo más igual posible si es necesario cambiar la altura del prisma en un punto determinado; atención a la actualización de la altura del prisma.
(2) Durante las operaciones de topografía y cartografía, el personal de topografía y cartografía debe estar equipado con walkie-talkies para facilitar la comunicación oportuna y evitar errores debido a problemas de comunicación. (3) Al configurar los puntos de medición de la estación total, es necesario aclarar el número de puntos donde está ubicada la máquina y el número de puntos del punto de mira trasero. Si se confunde el número del punto, se descartarán todos los datos de medición. 3. Procesamiento de datos. Dibujar mapas topográficos basados en las coordenadas de los puntos de medición y los requisitos topográficos y cartográficos. En la actualidad, el mapeo de estaciones totales se implementa principalmente a través del software de mapeo CASS. El software de mapeo CASS es un sistema de recopilación de datos topográficos y cartográficos digitales basado en Auto CAD. A través de su modo de operación de "tableta electrónica", se pueden conectar todas las interfaces de datos de la estación total, de modo que los datos recopilados se puedan ingresar y registrar automáticamente, y se puedan dibujar mapas topográficos en condiciones de operación de campo. O descargue los datos del asistente de dibujo a través de una PDA y luego combine los datos para completar el dibujo en CASS. Dibuje un mapa topográfico con referencia al boceto dibujado durante la medición de campo y use símbolos estándar para conectar cada punto de medición. Después de completar el mapa de características, dibuje líneas de contorno basadas en las condiciones reales del terreno del área de estudio para facilitar la reparación. Debido a las diferentes deformaciones de diferentes papeles y las diferentes proyecciones de mapas topográficos e imágenes de satélite, es imposible que los mapas topográficos y las imágenes de satélite se superpongan completamente cuando se juntan. En este momento, es necesario dibujar las características mediante la comparación y la superposición parcial de los dos mapas. La consulta de clasificación de artículos de revistas se basa en el hecho de que las bibliotecas de revistas han podido obtener mapas, fotografías aéreas y otros materiales, y establecer signos de interpretación, como nombres de lugares, estructuras, niveles de construcción y otros símbolos de texto, para dibujar mapas topográficos. y accidentes geográficos. Uso de GPS-RTK para levantar y mapear mapas topográficos (1) Principios básicos de funcionamiento y características técnicas. GPS-RTK es una tecnología de posicionamiento dinámico en tiempo real que puede proporcionar resultados de posicionamiento tridimensional en tiempo real de puntos de medición basados en observaciones de la fase de la portadora. GPS-RTK generalmente consta de tres partes: ① estación de referencia, principalmente receptor GPS de doble frecuencia; ② estación móvil, principalmente sistema de software diferencial en tiempo real y receptor GPS de doble frecuencia; ③ enlace de datos, principalmente teléfono móvil GSM y radio de datos; El uso de la tecnología GPS-RTK para la topografía y cartografía del terreno tiene principalmente las siguientes características técnicas: ① Los resultados de la medición se pueden mostrar dinámicamente en tiempo real y el proceso de trabajo es transparente e intuitivo; se puede verificar la precisión del posicionamiento de las coordenadas; en tiempo real, resolviendo eficazmente el problema de que la tecnología topográfica y cartográfica anterior no puede generar mapas rápidamente en tiempo real y replantear dinámicamente. ② El tiempo de operación de campo es corto; en condiciones de observación adecuadas, solo se necesitan unos 4 segundos para obtener las coordenadas tridimensionales del punto de medición. ③El tiempo de operación no está limitado; cuando se utiliza la tecnología GPS-RTK para levantamiento y mapeo, siempre que se puedan recibir las señales de cuatro satélites en el punto de medición al mismo tiempo, se puede realizar la operación de levantamiento y mapeo. ④El alto nivel de automatización; el funcionamiento de la tecnología GPS-RTK es relativamente simple. El personal de medición solo necesita centrar y nivelar la antena, medir la altura del cable y luego encender la fuente de alimentación para lograr la medición automática, lo que reduce en gran medida la carga de trabajo del personal de medición y logra inteligencia. (2) Aplicación de GPS-RTK en topografía de ingeniería. GPS-RTK se utiliza ampliamente en estudios de ingeniería como túneles, puentes, carreteras y conservación de agua debido a su alta eficiencia, automatización, tiempo real y rapidez. ① Medición de control general: utilizando la tecnología GPS-RTK, las coordenadas tridimensionales de los puntos de control cifrados se pueden medir continuamente para satisfacer las necesidades de las mediciones de ingeniería locales utilizando estaciones totales en áreas locales. ②La medición de mapas topográficos digitales; el uso de mapeo GPS-RTK puede reducir en gran medida la cantidad de puntos de control necesarios para el mapeo y cambiar el método de medición anterior de "controlar primero y luego medir el mapa". Solo una persona necesita recopilar datos de coordenadas de puntos y luego importarlos a un software digital para generar mapas topográficos de varias escalas, lo que reduce en gran medida la fuerza laboral y mejora de manera efectiva la eficiencia de la topografía y la cartografía. ③ Levantamiento catastral; la tecnología GPS-RTK puede determinar la ubicación del punto límite de propiedad de cada terreno en tiempo real. Los datos obtenidos se procesarán e importarán al sistema GPS, para que los mapas catastrales se puedan obtener de manera oportuna. . (4) Medición de replanteo de construcción; el software aleatorio RTK incluye una función de replanteo, que se puede utilizar para mediciones de replanteo de puntos, líneas y curvas. Ingrese los elementos de punto y línea prediseñados en el controlador de medición y los puntos de replanteo correspondientes se podrán generar automáticamente. El controlador puede guiar el trabajo de replanteo mostrando el kilometraje y la distancia de compensación de los puntos de medición en tiempo real. (3) Flujo de trabajo de las operaciones de medición. El flujo de trabajo del uso de la tecnología GPS-RTK para las operaciones de medición es el siguiente: ① Recopilar datos relevantes antes de las operaciones de medición, los puntos de control de alto nivel conocidos en el área de medición deben recopilarse de acuerdo con la situación real y los datos de los puntos de control deben recopilarse; comprobado para garantizar su autenticidad. ② La mayoría de los puntos de control de alto nivel recopilados en la etapa inicial no se pueden usar directamente. Los puntos de control en el área de estudio deben cifrarse. Utilice los puntos cifrados y los puntos de control originales como las posiciones de la estación de referencia. elevación y coordenadas reales, y luego configúrelas en la estación de referencia. Configure los parámetros del receptor.