激光测距仪在大比例尺重力测量近区地改中的应用研究
激光测距仪在大比例尺重力测量近区地改中的应用研究
作者:宋旭锋;曹涛;代达龙;汤超;冯望
在大比例尺重力测量工作中,近区地改(本文 中“地改,,为“地形改正,,简称)一般釆用实测或大 比例尺地形图读图计算.这样费时又费力,且大比 例尺的地形图一般难以收集.近年来随着激光测距 技术的发展,新式的激光测距仪无需觇板,轻轻一 按便可测取斜距、倾角、水平距、高差.这为重力近 区地改提供了一个快函高效的方案,用激光测距 仪,配合罗盘定向,便能高效准确地完成重力近区地改。
1大比例尺重力测量近区地改要求及仪器 的选用
根据《重力调查技术规定(1 : 50 000)》 (DZ0004—1991)及《大比例尺重力勘查规范》 (1)Z/】U17】一1997)规定,近区地改为0 ~20 m.因 此选用的仪器测距范围必须大于20 m,且要求能 直接读取相对高程.根据上述要求选定株卡迪士通A8激光测距 仪.该仪器的参数及功能如表].
2大比例尺重力测量近区地改工作方法技 术
釆用罗盘测定方向(方位角)和坡度角,用激 光測距仪(钵卡迪士通A8)实测8个方位0 _5 - |()_ 2()-5() in四个环带各扇形柱相对高差,填入 地形改正数据表内.除°?5 m环带实测扇形柱5m 处高差外,其余环带均实测扇形柱中心点处高差0?5 m环带地改采用锥形公式,这样求的高差,填入相应的近区地改程序中, 0?5 m环带实测扇形柱5 m处高差,其余5-10- 20 m两个环带实测扇形荘中心点处高差.求得每 个方位的近区地改值,最后X个方位各个环带地改 值求和求取近区(°?2()加)地改值。
3激光测距仪有效性对比试验
3.1几种方法的对比试验为了研究激光测距仪的可行性在相同点上分别采用了传统手勾图法
RTK动态测量法、激光测距仪法以及人工读图法 进行近区地改工启.试验选择在云南北衙进行,该 地处金沙江流域,属深切割高中山地形,共试验20 个点
3.1. I 4种方法重复质检精度 为了评价各种方 法重复质检精度,进行同方法不同仪器不同操作员 不同时间的重复质检測量,4种方法的重复质检观 测结果统计为:采用rtK动态测量法重复质检观 测的误差最小,为0. 002 x 10'5 m/s2 ;手勾图法质 检观测误差最大,为0.025 x 10'5m/s2.人工读图 法与激光测距仪法相近,人工读图法为0. 005 x 1()-5血疽,激光测距仪法为().(x)6 X 1()-5 m/s2* 2 种方法质检精度略低于rtk动态測量法,好于手 勾图法可以看出,RTK动态测量法、人工读图法 和激光测距仪法较好地满足大比例尺重力测量的 精度要求,而手勾图法已不能达到大比例尺重力勘 查的要求.
3.1.24种方法的一致性 为了对比评价4种方 法的优劣,进行同点位同时间同操作员不同仪器的 一致性试验,试验结果为:rtk动态测量法单台一 致性(即偏离度)为0.006x10"m/齐人工读图法 为0. 007 x IO。' m/s-激光测距仪法为0. 007 X I。-' m/宀手勾图法单台_致性则为0.016 x IO" 皿/广,说明rTk动态测量法、人工读图法及激光测 距仪法有较好的一致性,利用人工读图法或激光測 距仪法可以达到rtk测量法的精度,而手勾图法 的一致性较差.
3.1.34种方法的效率 人工读图法所用的数字 化大比例尺地形图的收集有一定的限制,且一些区 域还没有如此高精度的数字化大比例尺地形图; RTK动态测量法増加了测地工作量,效率低,且野 外需要2人才能完成工作,增加了成本;手勾图法 后续处理需要人工读图,效率也不高,且精度不能保证。
激光測距仪法操作简单,易于操作员掌握,携 带方便,可与重力测量同步进行,效率上也是4种 方法中最高的.
综上所述,激光测距仪法在实际应用中具有高 效率高精度携带方便以及易于掌握的特点,能够 有效、快速地同步进行观测,具有很大的应用潜力. 3.2多台激光测距仪的一致性试验 所购置的5 台激光测距仪还进行一致性试验,试验在同一点位 由5个操作员分别操作5台A8激光测距仪进行測 量,试验选用了 4个点进行统计,
分别求得单台仪器精度分别为:0 004 xlO10-5 rn/s2;求的其_致性均方误差为0.004 x IO-5 m/$2.仪器有较好的一致性,满足设计及规范的要4激光测距仪在实际重力测量中应用。
选择云南鹤庆北衙铁金矿区]:5万和1:2.5 万重力测量与云南镇康芦子园_高井槽整装遍查 ]:5万重力测量2个项目的部分实测资料进行检 查统计精度
云南鹤庆北衙铁金矿区1:5万和1:2.5万重 力测量区地处金沙江流域,属深切割高中山地形, 地形西高东低,最高焦石碉海拔2 500 nr最低黄坪 坝子1 500 in.云南镇康芦子园一云县高井槽整装 勘查]:5万重力测量区位于云南省滇酉南地区,属 横断山系纵谷区南段,河谷深切,山岭纵横交错,地 形复杂区内海拔最高2 120 m,最低点为调查区西 南部的南汀河河谷,海袞550 nr相对最大高差为 1570m,属中深切割地区.
试验选用2个区域内共135个质检点,2块区 域近区(0 ~20 3地改值变化妾大,最大为o. 183 XlO"5 m/s?,平均地改值在0.040 乂10技~0. 120 x IO- rn/s2之间,具有一定的代表性.
其地改质检相差最大值为0. 048 X10'5 m/宀 由此应用公式求得其近区(° ~20 m)地改质检均 方误差为0.009 x10" m/宀满&规范要求的近区 地改值0.020x10-5 m/s2的要求.
5结论
可以看出,应用激光测距仪进行近区地改测量其精度满足规范要求.比起RTK动态 测量法和大比例尺地形图读图法地改快速高效,可 以应用在大比例尺重力測量中但是激光测距仪遇到台阶、陡崖或地形复杂区需要转站进行测量.在 树林茂密的地方也无法进行测量,或者反射回来的 距离和高差不准,这样就要在定点的时候注意选择 周围无遮挡 地形简单的地方进行测量。
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