陳怡寶(上海隧道工程質量檢測有限公司，上海201401)中國圖書館分類編號:TB2文件識別碼:A貨號:1003-2738(2012)05-0327-02摘要:隨著現代技術的發展，測繪技術也在不斷發展。本文主要介紹了全站儀測圖和GPS-RTK技術兩種測圖方法，並總結了它們的工作原理、特點和適用範圍，可供相關工作人員參考。關鍵詞:全站儀；GPS-RTK；測繪方法。引言現代科學技術的飛速發展極大地促進了地形測繪技術的更新。大比例尺地形圖的測繪方法已由現有的全站儀配測繪向導、全站儀配素描的方法取代了原有的經緯儀測圖和平面白紙測圖，新的測繪方法在技術和精度上都有了質的飛躍。此外，測量中采用的GPS-RTK技術大大提高了測繪大比例尺地形圖的效率和精度。本文根據作者多年的地形測繪經驗，對全站儀測繪和GPS-RTK技術進行了簡要分析，可供從事測繪作業的技術人員參考。二、利用全站儀測繪地形圖(壹)全站儀的主要特點。全站儀具有耐用、精密、輕便、操作簡便、存儲量大、測量精度高等特點，可實現乘常數和常數的改正、自動補償改正、水平距離轉換等。隨著技術的發展，全站儀向標準化、智能化、開放化、全自動化方向發展，阻止了其在建築施工測量、地形測繪等領域的應用。全站儀作為壹種新型測量儀器，具有以下特點:①地形測繪時地形測量和控制測量可以同時進行。(2)全站儀用於工程施工放樣時，可以在地面上快速放樣出設計圖紙中的相關點。③全站儀用於變形監測時，可實現對地質災害和建築物變形的實時監測。(4)使用控制測量時，全站儀具有後方交會、前方交會和導線測量功能，測量精度高，儀器操作簡單，可大大提高測量速度。⑤所有測量內容可在壹個測站完成，主要包括高差測量、距離測量和角度測量，測量數據可存儲和傳輸。⑥全站儀可借助傳輸設備與繪圖儀和計算機連接，形成壹體化的測繪系統，大大提高了地形測繪的工作效率和質量。(2)主要工作流程介紹。用全站儀進行地形測繪主要包括以下過程:采集數據、處理數據、編輯圖形和輸出圖形。采集數據是為了獲取地形測繪所需的數據信息，主要是測繪實體的屬性和空間位置。野外采集有兩種不同的工作方法。壹種是利用全站儀在野外獲取數據並將獲取的數據存儲在全站儀的內存中，或者將數據傳輸到PDA，然後將傳輸的數據導入計算機進行後處理；另壹種是在野外將計算機與全站儀直接連接，全站儀測量得到的數據實時傳輸到連接的計算機上，現場添加地理屬性，直接成圖。(3)測繪方法分析。1.建立地形測繪的平面控制坐標系。正式地形測繪前，應先建立平面控制坐標系。在實踐中，壹般選擇大地坐標系作為平面控制坐標系，這樣可以方便地利用現有的國家三角測量點。如果測區內沒有確定的控制點，可以在測區內建立自己的直角坐標系，以地球正磁北為直角坐標系的起始方位角。2.收集數據。在測區內選擇壹個視線較寬的地方，可以觀測到測區內的大部分點作為全站儀的站點，並在該點設置標誌。在現場架設全站儀，將PDA等設備連接到全站儀上，啟動測圖向導采集數據。測繪地貌和地物時，所需測點不同，有多點地物、帶狀地物和單點地物，需要根據現場情況分別對待。比如測繪建築物時，需要采集至少三個點的數據，而測繪單點物體時，只需要采集壹個點的數據。測繪特殊地物時，應根據地物的變化合理確定采樣點的位置和數量，以便很好地控制其形狀的變化，減少測量誤差。另外，采集數據時要註意以下幾點:①如果同時使用多個棱鏡，每個棱鏡的高度要盡可能相等；如果需要改變某壹點的棱鏡高度，註意更新棱鏡高度。(2)測繪作業時，測繪人員應配備對講機，以便測繪人員及時溝通，避免因溝通問題出現失誤。(3)全站儀測點設置時，要明確機器所在點的點數和後方視點的點數。如果點號混亂，所有的測量數據將被廢棄。3.數據處理。根據測點坐標和測繪要求，繪制地形圖。目前全站儀測圖主要通過CASS測圖軟件實現，CASS測圖軟件是基於Auto CAD的數字化測繪數據采集系統。通過其“電子平板”的操作方式，可以連接全站儀的所有數據接口，使采集的數據自動輸入和記錄，並在野外作業的條件下繪制地形圖。或者通過PDA下載成圖向導數據，然後結合數據在CASS上完成成圖。參照實地測量時繪制的草圖繪制地形圖，用標準符號連接各測點，完成地物圖後結合測區實際地形情況繪制等高線，以便修復。由於不同紙張的形變不同，地形圖和衛星影像的投影也不同，所以地形圖和衛星影像放在壹起時不可能完全重合。這時候就需要通過兩張地圖的對比和部分重疊來繪制地物。期刊文章的分類查詢是基於期刊圖書館已經能夠獲取地圖、航拍照片等資料，並設置判讀標誌，如地名、構築物、建築等級等文字符號，從而繪制地形圖、地貌。用GPS-RTK測繪地形圖(1)基本工作原理和技術特點。GPS-RTK是壹種實時動態定位技術，可以基於載波相位觀測值提供測量點的實時三維定位結果。GPS-RTK通常由三部分組成:①參考站，主要是雙頻GPS接收機；②移動臺，主要是實時差分軟件系統和雙頻GPS接收機；③數據鏈路，主要是GSM手機和數據電臺。利用GPS-RTK技術進行地形測繪主要有以下技術特點:①測量結果可實時動態顯示，工作過程透明直觀；可以實時檢查坐標的定位精度，有效解決以往測繪技術無法實時快速成圖、動態放樣的問題。②野外作業時間短；在合適的觀測條件下，只需4s左右即可獲得測點的三維坐標。③手術時間不限；用GPS-RTK技術進行測繪時，只要能在測點同時接收到4顆衛星的信號，就可以進行測繪作業。④自動化水平高；GPS-RTK技術操作相對簡單。測量人員只需將天線居中調平，測量導線高度，然後接通電源，即可實現自動測量，大大減輕了測量人員的工作量，實現了智能化。(2)GPS-RTK在工程測量中的應用。GPS-RTK以其高效率、自動化、實時性和快速性被廣泛應用於隧道、橋梁、道路、水利等工程測量中。①壹般控制測量；利用GPS-RTK技術，可以連續測量加密控制點的三維坐標，滿足局部地區用全站儀進行局部工程測量的需要。②數字地形圖測量；利用GPS-RTK測圖可以大大減少測圖所需的控制點數量，改變以往“先控制後測圖”的測量方法。只需要壹個人采集點坐標數據，然後導入數字化軟件，就可以生成各種比例尺的地形圖，大大減少了勞動力，有效提高了測繪效率。③地籍測量；GPS-RTK技術可以實時確定每塊土地的權屬界址點位置，將獲得的數據經過處理後導入GPS系統，可以及時得到地籍圖。(4)施工放樣測量；RTK隨機軟件包含放樣功能，可用於點、線、曲線的施工放樣測量。將預先設計好的點和線元素輸入測量控制器，即可自動生成相應的放樣點。控制器可以通過實時顯示測量點的裏程和偏移距離來指導放樣工作。(3)測量作業的工作流程。利用GPS-RTK技術進行測量作業的工作流程如下:①收集相關數據；測量作業前，應根據實際情況收集測區內已知的高等級控制點，並檢查控制點數據，確保其真實性。②前期采集的高等級控制點大多不能直接使用，需要對測區內的控制點進行加密，將加密點和原控制點作為參考站的位置，測量其實際高程和坐標，然後在參考站上設置接收機進行參數配置。③將GPS接收機放在移動臺上，並初始化接收機；可以在某個測點初始化後進行動態測量，也可以在動態測量的情況下完成GPS接收機的初始化。③GPS測量中使用的坐標系是WGS-84坐標系，而實際工程中多采用地方獨立坐標系，因此需要確定坐標轉換的參數。如果測區以前已經用靜態控制網測量過，那麽轉換關系就很容易得到；未進行靜態控制測量的，應在測區內選擇控制點進行現場驗證，並選擇三個以上的點進行RTK參數改正。在定義了地方獨立坐標系與WGS-84坐標系之間的轉換參數後，利用RTK中的測量控制器可以方便地獲得錨點的獨立坐標。⑤在確定所用坐標轉換參數的正確性後，結合工程實際情況，在測區進行實時測量。(4)提高測繪質量的措施。將GPS-RTK技術應用於地形測繪時，由於衛星狀態的限制和天空環境的影響，作業變形小於標稱距離，數據傳輸容易受到外界環境的限制和幹擾。山區和城市高樓區的測繪容易丟失信號，初始化時間過長，個別設備精度和穩定性不高，直接影響地形測繪的質量和精度。因此，在測繪工作中應采取必要的措施提高測繪質量，主要包括:①測繪前。②與現有測點的對比；利用建立控制網時靜態GPS的冗余控制點，將測量結果與RTK測量結果進行比較，然後對測量結果進行檢查。這種方法容易受到控制點數的限制，但比較好。③重測比較法；每次測量初始化後，對之前測量過的高精度控制點進行復測，比較兩次測量的結果。如果誤差在允許範圍內，就可以進行測量。這種方法通常用在沒有控制點的地方。4.結論利用全站儀結合制圖向導程序，可以理想地采集和繪制不同屬性的物體和線條，然後生成粗略的圖形，具有操作方便、直觀性強的優點。在控制測點數量、能見度差的條件下，普通測量儀器很難在山區順利進行測繪。利用GPS-RTK技術很好地進行測繪作業，效果很好，可以節省大量的人力物力。總之，利用全站儀和GPS-RTK技術進行地形測繪是壹種理想的測繪方法，可以有效提高工作效率，取得良好的經濟效益和社會效益。南秦江，丁立東。GPS-RTK在地質勘探工程測量中的應用[J].能源技術與管理。2008(06):132-133.[3]彭，彭啟娟，。淺談全站儀數字測圖中設站誤差的可視化處理[J].北京測繪. 2010(04):218-219。趙。RTK定位技術在地形測繪中的應用[J].科學信息(科學教學和研究)。2007(16):41-42[5]令狐益強。的應用。GPS-RTK技術在城鎮地籍測量中的應用[J].測量與空間地理信息，2007。秦。大比例尺數字測圖與草圖法測圖綜述[J].山西建築，2009，35 (16): 361-363。
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