测绘工程中特殊地形测量对策探究

引言

测绘工程作为获取地理空间信息的关键手段，在城市规划、土地开发、资源勘探、基础设施建设等众多领域发挥着不可或缺的作用。然而，随着测绘工作的广泛开展，各类特殊地形不断涌现，如地形陡峭、地势起伏大的山区，植被茂密、通视条件差的林地，地形多变、测量环境复杂的水域，以及建筑物密集、地下管线错综复杂的城镇区域等。这些特殊地形对测量技术和方法提出了更高要求，若测量过程中出现误差或遗漏，可能导致后续工程决策失误，造成巨大的经济损失和安全隐患。因此，深入研究特殊地形测量对策，是当下测绘工程领域亟待解决的重要课题。

1 山区地形测量对策

1.1 传统测量技术的优化运用

在山区测量中，三角高程测量仍是一种重要手段。为提高测量精度，可采用对向观测法，即从两个测站对同一观测点进行三角高程测量，通过取平均值来削弱大气垂直折光对测量结果的影响。同时，合理选择观测时间，尽量避免在气温变化剧烈、大气折光影响较大的时段进行观测，一般选择在日出后或日落前 1-2 小时内观测较为适宜。此外，在测站设置上，应选择地势较高、视野开阔的位置，以减少视线受阻情况，并且确保测站周围环境稳定，避免在易发生滑坡、泥石流等地质灾害的区域设站。

1.2 新兴测量技术的应用

机载激光雷达（LiDAR）技术在山区地形测量中具有显著优势。该技术通过搭载在飞机上的激光雷达设备，向地面发射激光脉冲，并接收反射信号，从而快速获取地面三维坐标信息。其能够穿透一定厚度的植被，直接获取地面地形数据，有效解决山区植被覆盖导致的通视困难问题。而且，LiDAR 技术具有测量速度快、精度高、数据密度大等特点，可大幅提高山区大面积地形测绘的效率和精度。

2 林地地形测量对策

2.1 基于 GPS-RTK 技术的改进措施

在林地测量中，为提高 GPS-RTK（实时动态差分定位）技术的信号接收质量，可采用延长对中杆高度的方法，使 GPS 天线尽量高出树冠层，减少树木枝叶对信号的遮挡。同时，合理选择卫星截止高度角，适当降低截止高度角，以增加可观测卫星数量，提高定位精度。此外，在测量过程中，若遇到信号长时间失锁或定位精度较差的情况，可采用静态测量模式进行补充测量，即在该点上设置 GPS 接收机进行长时间观测，获取更准确的坐标数据。

2.2 全站仪与无人机协同测量

全站仪可用于对林地中部分通视条件较好的区域进行精确测量，获取详细的地形数据。而对于全站仪难以到达或通视困难的区域，可利用无人机搭载光学相机或激光雷达设备进行辅助测量。无人机能够灵活穿梭于树林间，从不同角度获取地形影像或激光点云数据。通过将全站仪测量数据与无人机测量数据进行融合处理，可实现对林地地形的全面、准确测绘。例如，在某片林地测绘项目中，先利用全站仪对林地边缘及部分开阔区域进行测量，然后放飞无人机对林地内部复杂区域进行扫描，最后通过专业软件将两种数据进行拼接和融合，生成了高精度的林地地形测绘成果，有效解决了林地测量难题。

3 水域地形测量对策

3.1 回声测深仪与GPS 联合测量

回声测深仪是水域地形测量的常用设备，其工作原理是通过向水底发射声波，并接收反射回来的声波信号，根据声波传播时间和水中声速来计算水深。将回声测深仪与 GPS 相结合，能够实时获取测量点的平面位置和水深数据。在测量过程中，首先利用 GPS 确定测量船的位置，然后通过回声测深仪测量船下方的水深，测量船按照预定的测线进行匀速航行，即可连续获取水域不同位置的地形数据。为确保测量精度，需要定期对回声测深仪进行校准，检查其声波发射和接收系统的性能，同时考虑水流速度、水温等因素对声速的影响，对测量数据进行相应的修正。

3.2 多波束测深系统的应用

多波束测深系统能够同时发射和接收多个波束的声波信号，一次测量可获取一条扇形区域内的多个水深数据，相比传统的单波束回声测深仪，具有更高的测量分辨率和覆盖范围。该系统在复杂水域地形测量，如航道、港口、水下地形地貌研究等方面具有广泛应用。在使用多波束测深系统时，需要对测量区域进行详细规划，合理设置测线间距和测量参数，以确保能够全面、准确地获取水域地形信息。同时，要对测量数据进行严格的质量控制，通过滤波、去噪等处理手段，去除异常数据，提高数据的可靠性。

4 城镇复杂区域测量对策

4.1 地面穿透雷达探测地下管线

在城镇区域，为准确探测地下管线位置，地面穿透雷达（GPR）技术具有重要应用价值。GPR 利用发射天线向地下发射高频电磁波，电磁波在地下介质中传播时，遇到不同电性差异的介质界面（如地下管线与周围土壤）会发生反射，接收天线接收反射回来的电磁波信号，通过对信号的分析处理，可推断出地下管线的位置、埋深、管径等信息。在实际测量中，测量人员需沿着预定测线缓慢移动 GPR 设备，确保探测的连续性和准确性。同时，要根据不同的地质条件和探测目标，合理调整GPR 的发射频率、天线类型等参数，以提高探测效果。

4.2 三维激光扫描技术获取建筑物信息

对于城镇中密集的建筑物，三维激光扫描技术能够快速、准确地获取建筑物的三维空间信息。该技术通过发射激光束，并测量激光束从发射到接收的时间差，计算出扫描点到扫描仪的距离，同时结合扫描仪的旋转角度和水平角度，确定扫描点的三维坐标。在测量过程中，将三维激光扫描仪设置在合适位置，对建筑物进行全方位扫描，可获取海量的点云数据。然后通过专业软件对这些点云数据进行处理、建模，生成建筑物的三维模型，能够直观地展示建筑物的外形、结构和细节特征。三维激光扫描技术不仅提高了建筑物测量的效率和精度，还为城市规划、古建筑保护、数字化城市建设等提供了丰富、准确的基础数据。

5 结论

综上所述，在测绘工程中，特殊地形测量面临着诸多挑战，但通过合理运用传统测量技术的优化方法以及积极引入新兴测量技术，能够有效应对这些挑战，提高测量的精度和效率。针对不同类型的特殊地形，如山区、林地、水域和城镇复杂区域，应根据其特点选择合适的测量对策。在实际测量工作中，还需结合项目具体需求和现场实际情况，灵活运用多种测量技术手段，并加强测量数据的质量控制和处理分析，以确保获取准确、可靠的测量成果。随着科技的不断进步，未来将有更多先进的测量技术和设备应用于特殊地形测量领域，进一步推动测绘工程在复杂环境下的发展，为各类工程建设和社会发展提供更加坚实的地理空间信息支持。

参考文献

[1] 戴骏睿 . 测绘工程中特殊地形的测绘技术研究 [J]. 工程技术研究 ,2024,9(24):212-214.

[2] 徐新麟 . 测绘工程中特殊地形测量对策 [J]. 中华建设 ,2025,(03):118-120.