全站儀快速設(shè)站法在數(shù)字測圖中的應(yīng)用

　　摘 要：本文通過對數(shù)字化測圖數(shù)據(jù)采集過程及全站儀數(shù)據(jù)采集的特點進(jìn)行分析，設(shè)計了外業(yè)數(shù)據(jù)直接采集，內(nèi)業(yè)糾正的方法，使外業(yè)工作高效、靈活。
　　關(guān)鍵詞：自由設(shè)站 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)處理
　　中圖分類號:G64文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2011)02(a)-0000-00
　　
　　1 已有方法分析
　　目前全站儀在數(shù)字化測圖中已得到廣泛使用，利用全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集方法主要有直接測定法和自由設(shè)站法。見圖1所示，A、B、C點為控制點，P點為未知點。假設(shè)進(jìn)行碎步點采集時，必須將儀器架設(shè)到P點才能采集到。
　　
　　圖1控制點分布
　　直接測定法是將全站儀安放在一任意控制點上（如放在A點），以另一通視控制點（如B或C點）為后視點定向，然后直接測定碎步點坐標(biāo)。若儀器要架設(shè)到P點，首先要通過架設(shè)在已知控制點上（如A點）做支站，再將儀器架設(shè)到P點，要通過兩次設(shè)站，外業(yè)時間長，效率較低。
　　自由設(shè)站法是把儀器架設(shè)到可以通視至少兩個已知點的未知點上（如P點）輸入已知點坐標(biāo)，然后對已知點進(jìn)行測量，求出儀器架設(shè)點坐標(biāo)，然后再進(jìn)行定向，測定碎步點坐標(biāo)。雖然可以只進(jìn)行一次設(shè)站，但輸入已知點坐標(biāo)，對已知點進(jìn)行測量，定向等也會使外業(yè)時間變長。
　　
　　2 快速設(shè)站法
　　2.1 快速設(shè)站法的設(shè)計
　　通過對數(shù)字化測圖數(shù)據(jù)采集過程及全站儀數(shù)據(jù)采集的特點進(jìn)行分析，設(shè)計了外業(yè)數(shù)據(jù)直接采集，內(nèi)業(yè)糾正的方法，即快速設(shè)站法。該方法是把儀器架設(shè)到可以通視至少兩個已知點的任意未知點上（如P點），直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集（外業(yè)不需要輸入已知點坐標(biāo)，對已知點進(jìn)行測量，定向等；而是將已知的控制點當(dāng)碎步點進(jìn)行采集，內(nèi)業(yè)以測站進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、鏡像等糾正處理），使外業(yè)工作高效、靈活。
　　2.2 外業(yè)數(shù)據(jù)采集
　　見圖2，A、B為已知控制點，C為未知控制點，1、2、3、4為要采集的碎步點。用快速設(shè)站法采集數(shù)據(jù)，可以選擇在C點架設(shè)儀器（C點要與A、B通視，同時也要能與要采集的碎步點通視），然后直接采集碎步點1、2、3、4等點（A、B點必須要采集到，順序沒有要求，但要記住點號）。
　　
　　圖2數(shù)據(jù)采集示意圖
　　2.3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理
　　設(shè)外業(yè)數(shù)據(jù)采集為假定坐標(biāo)系，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理為真實測量坐標(biāo)系，易知如果有2個及以上公共點，即既知道了在假定坐標(biāo)系里坐標(biāo)，又知其在測量坐標(biāo)系里坐標(biāo)，則可求出坐標(biāo)換算參數(shù)，從而通過平移、旋轉(zhuǎn)，可以對兩個坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。A、B點在測量坐標(biāo)系里坐標(biāo)是已知的，在根據(jù)外業(yè)采集的數(shù)據(jù)可知其在假定坐標(biāo)系里的坐標(biāo)，以A、B點為基準(zhǔn)點通過整體平移、旋轉(zhuǎn)等糾正可以得到所有數(shù)據(jù)的真實位置。
　　2.4 可靠性分析
　　為驗證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的可靠性，在A點設(shè)站直接測定5、6、7、8、9、10點真實坐標(biāo)，同時在C點測定其假定坐標(biāo)，然后進(jìn)行坐標(biāo)比對見表1，可知較差中誤差為8.8 mm，最大差值為24mm，其精度可靠。
　　
　　 表1 坐標(biāo)差值比較表
　　
　　3 結(jié)論
　　本文通過對數(shù)字化測圖數(shù)據(jù)采集過程及全站儀數(shù)據(jù)采集的特點進(jìn)行分析，設(shè)計了外業(yè)數(shù)據(jù)直接采集，內(nèi)業(yè)糾正的方法，即快速設(shè)站法，這不僅打破了常規(guī)的測量作業(yè)方法使測量作業(yè)方法更加靈活，也節(jié)省了人力物力，提高了工作效率。
　　
　　參考文獻(xiàn)
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