土地平整工程測(cè)量設(shè)計(jì)綜述
時(shí)間:2022-05-08 10:41:00
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土地精細(xì)化平整是農(nóng)田土地高精度整理工作的重要內(nèi)容,其對(duì)農(nóng)田節(jié)水灌溉、雜草控制植被體系重組、以及農(nóng)作物增收等方面均具有非常重要的促進(jìn)作用。改善農(nóng)田田面平整精度,可以有效提高農(nóng)田地面的綜合灌溉系統(tǒng)性能技術(shù)指標(biāo),從而達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)的功能效果,在農(nóng)田水利工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。以GPS技術(shù)為核心的農(nóng)田土地精細(xì)化平整測(cè)繪技術(shù),借助GPS技術(shù)與自動(dòng)化設(shè)備相互匹配,可以自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確地獲得需要平整的農(nóng)田土地田間中任意控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和地面高程。在進(jìn)行農(nóng)田水利工程土地平整測(cè)量過程中,不僅可以利用GPS進(jìn)行人工定點(diǎn)動(dòng)態(tài)測(cè)量,同時(shí)可以利用GPS車載系統(tǒng)進(jìn)行移動(dòng)測(cè)量,這樣可以大大提高測(cè)量地面高程的速率和測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性,有利用加快農(nóng)田水利工程測(cè)量綜合效率水平,加快土地平整工程的作業(yè)進(jìn)程,在大規(guī)模、跨區(qū)域、復(fù)雜農(nóng)田土地平整測(cè)量工程中具有非常大的應(yīng)用前景。
1基于GPS的土地平整工程測(cè)量技術(shù)方法
1.1農(nóng)田土地地形測(cè)量模式
在進(jìn)行土地精細(xì)化平整方法設(shè)計(jì)時(shí),采用、車載移動(dòng)GPS測(cè)量、以及常規(guī)定點(diǎn)水準(zhǔn)儀2種測(cè)量方法分別測(cè)量該灌溉試驗(yàn)基地的地面高程。據(jù)基本測(cè)量可知兩個(gè)試驗(yàn)田塊的寬度大約為70m,長(zhǎng)度分別為81m和70.7m,規(guī)劃面積分別為5700m和4949m。在定點(diǎn)測(cè)量模式下獲得測(cè)控點(diǎn)的方形網(wǎng)格間距為2.5m×2.5m(L×D),這樣可以在整個(gè)試驗(yàn)田塊中布設(shè)10136個(gè)測(cè)點(diǎn)處。為了評(píng)估車載移動(dòng)GPs測(cè)量技術(shù)中移動(dòng)速度對(duì)GPS~g量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的影響,分別選擇30km/h和15km/h兩種車載移動(dòng)速度來測(cè)量土地平整試驗(yàn)田塊各測(cè)點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)。
1.2基于全地形車ATV車載GPS測(cè)量系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
為了構(gòu)筑全地形車ATV車載GPS測(cè)量系統(tǒng),首先將車載終端自動(dòng)化設(shè)備、RTK—GPS測(cè)量?jī)x、以及輔助導(dǎo)航裝置等部件功能單元安裝在全地形三維控制ATv車輛上,然后根據(jù)試驗(yàn)田塊規(guī)劃路徑,在輔助導(dǎo)航裝置的自動(dòng)導(dǎo)引下,對(duì)整個(gè)試驗(yàn)田塊各測(cè)點(diǎn)的地面高程數(shù)據(jù)進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)測(cè)量作業(yè),且整個(gè)測(cè)點(diǎn)地面高程數(shù)據(jù)的采集頻率設(shè)置為Ⅲz,并將RTK-GPS測(cè)量系統(tǒng)采集到的三維地形基本數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)杰囕d系統(tǒng)終端自動(dòng)分析運(yùn)算系統(tǒng)中進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析計(jì)算。
2RTK—GPS定點(diǎn)人工測(cè)量技術(shù)基本參數(shù)設(shè)置
由于人工定點(diǎn)測(cè)量需要人工背負(fù)流動(dòng)站進(jìn)入到測(cè)點(diǎn)處進(jìn)行定點(diǎn)靜態(tài)測(cè)量,因此,其測(cè)量速率較移動(dòng)車載系統(tǒng)要慢很多,因此其測(cè)繪地塊邊界按照lOm×lOm的測(cè)控網(wǎng)格進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布設(shè),大約選擇1053個(gè)待測(cè)點(diǎn)示。進(jìn)行人工測(cè)量過程中,測(cè)量?jī)x器選用RTK—GPS基準(zhǔn)站,分別架設(shè)在試驗(yàn)田塊中的基地辦公區(qū)房頂上,然后通過人工背負(fù)5700RTKGPS到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)處進(jìn)行試驗(yàn)田塊測(cè)點(diǎn)地面數(shù)據(jù)的測(cè)量,采集到的地面數(shù)據(jù)信息通過TrimarkIII數(shù)傳電臺(tái)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳到RTK-GPS基準(zhǔn)站中完成人工測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的測(cè)量。
3測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果分析
在將各測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差值以及變差系數(shù)值可知,兩種測(cè)量方法所獲得的地面高程測(cè)量數(shù)據(jù)間的差異非常小,也就是說兩種方法所測(cè)得的數(shù)據(jù)構(gòu)成的三維田塊地形走勢(shì)、地形地貌、以及測(cè)點(diǎn)處的地面波動(dòng)起伏狀態(tài)幾乎一樣,具有非常好的相似性,其測(cè)量獲得的三維地形如圖1所示:從表l可知,人IRTK—GPs測(cè)量裝置和基于全地形車ATV車載GPS測(cè)量裝置兩種測(cè)量方法所獲得的地面相對(duì)高程的最大值、最小值、以及平均值問的測(cè)量精度差異均在毫米級(jí)范圍內(nèi),最大偏差值為l1.5mm,最小為Omm。而且基于ATV車載GPS自動(dòng)測(cè)量方法其最大偏差值小于lOmm,平均偏差值和標(biāo)準(zhǔn)差值均~BRTK—GPS定點(diǎn)人工測(cè)量方法測(cè)量數(shù)據(jù)小,也就是說基于ATV車載GPS~d量完全能夠滿足農(nóng)田水利工程土地平整項(xiàng)目的測(cè)量精度需求。
4結(jié)束語
利用基于ATV車載GPS測(cè)量技術(shù)替代傳統(tǒng)RTK—GPS人工定點(diǎn)測(cè)量技術(shù)對(duì)試驗(yàn)田塊田面高程進(jìn)行動(dòng)態(tài)自動(dòng)測(cè)量,其測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度、可靠度、以及實(shí)時(shí)性均較為優(yōu)越,不僅大大提高了整個(gè)測(cè)量過程綜合效率水平,同時(shí)還大大減少了測(cè)量所需消耗的人力、物力和財(cái)力,在農(nóng)田水利工程土地平整測(cè)量項(xiàng)目中具有非常大的應(yīng)用前景。