地形圖測(cè)繪中GPSRTK聯(lián)合全站儀的應(yīng)用

王亞甫

（貴州黔美測(cè)繪工程院 貴州貴陽(yáng) 550000）

1 引言

在進(jìn)行測(cè)繪工作時(shí)，現(xiàn)階段應(yīng)用較廣的是GPSRTK測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)的定位精度相對(duì)較高，并且測(cè)繪過(guò)程中點(diǎn)位精度均勻，測(cè)量工作所需時(shí)間較短。對(duì)于全站儀而言，它的質(zhì)量較小，測(cè)繪準(zhǔn)確度與測(cè)量效率較高。因而，地形圖測(cè)繪中要將其與GPSRTK聯(lián)合應(yīng)用，進(jìn)而提升地形圖測(cè)繪效果與質(zhì)量。

2 概述

2.1 地形圖測(cè)繪中GPSRTK技術(shù)的重要作用

2.1.1 降低地形測(cè)量工作的成本

隨著信息技術(shù)以及航天技術(shù)的不斷發(fā)展，目前在進(jìn)行地形圖測(cè)繪工作時(shí)，所需的測(cè)量成本與人力成本大大降低。以往在進(jìn)行地形圖測(cè)繪工作時(shí)，大部分的測(cè)量數(shù)據(jù)都要通過(guò)人工計(jì)算才能獲得。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷應(yīng)用，數(shù)據(jù)的計(jì)算、整理質(zhì)量得到了有效的提升，這一過(guò)程中通過(guò)利用相關(guān)的圖形編輯軟件，就可直接對(duì)測(cè)量圖像進(jìn)行處理。此外，通過(guò)遙感技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)λ鶞y(cè)地區(qū)的實(shí)際狀況進(jìn)行遠(yuǎn)程探尋與辨識(shí)。這樣一來(lái)，不僅降低了人力費(fèi)用，同時(shí)也有效的降低了測(cè)繪時(shí)間。

2.1.2 提高了地形圖測(cè)量的準(zhǔn)確度

尤其是大比例尺的地形圖測(cè)繪，對(duì)于數(shù)據(jù)的精確度有著極高的要求。具體測(cè)繪工作中，如果相關(guān)數(shù)據(jù)存在著不精確、不完整的問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目測(cè)繪質(zhì)量造成影響。但是，隨著GPS技術(shù)、遙感技術(shù)以及圖形處理技術(shù)的應(yīng)用，有效的提高了地形圖測(cè)繪的精確度。

2.1.3 推動(dòng)了信息科學(xué)的進(jìn)步

隨著GPSRTK技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有效的推動(dòng)了信息科技的發(fā)展與進(jìn)度，為人類的持續(xù)探索過(guò)程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著制造工業(yè)以及編程技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)繪硬件與軟件水平得到了有效提升，這對(duì)于提升地形圖測(cè)繪工作的發(fā)展有著重要的意義。同樣，信息科技與地形圖的測(cè)繪是相互促進(jìn)、共同發(fā)展的。

2.2 GPSRTK的測(cè)量原理

在應(yīng)用GPSRTK技術(shù)進(jìn)行地形圖測(cè)繪工作時(shí)，首先要進(jìn)行基準(zhǔn)站接收機(jī)的設(shè)置。之后，在應(yīng)用傳輸衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行WGS-84坐標(biāo)的測(cè)量。隨后，通過(guò)應(yīng)用相應(yīng)的通訊工具，就可以將接收到的信號(hào)與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳輸?shù)疆?dāng)?shù)氐囊苿?dòng)站。在移動(dòng)站接收衛(wèi)星信號(hào)以后，可以對(duì)WGS-84的具體坐標(biāo)狀況進(jìn)行確定。這一過(guò)程中，移動(dòng)站不僅可以接收相應(yīng)的衛(wèi)星信號(hào)，同時(shí)還能接收基準(zhǔn)站信號(hào)。通過(guò)將兩者進(jìn)行實(shí)時(shí)的對(duì)比與處理，再經(jīng)過(guò)相應(yīng)的解算就可以確定出精確的位置。需要注意的是，在進(jìn)行圖根控制和碎步測(cè)量工作時(shí)，可以借助于以前的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)而能夠得到新點(diǎn)位的坐標(biāo)。

2.3 GPSRTK測(cè)量方式

一般來(lái)說(shuō)，基準(zhǔn)站的架設(shè)主要包含兩種不同的方式：①將其架設(shè)到已知點(diǎn)上；②將基準(zhǔn)站架設(shè)到任意位置處，這樣一來(lái)可以為信號(hào)的接收以及后續(xù)的發(fā)射提供便利。對(duì)于第一種方式而言，測(cè)繪過(guò)程中需要輸入相應(yīng)的坐標(biāo)信息，同時(shí)還要借助于接收機(jī)來(lái)對(duì)已知點(diǎn)進(jìn)行了解。該方式對(duì)于架設(shè)的地點(diǎn)有相應(yīng)的要求與限制，同時(shí)還要測(cè)繪人員手動(dòng)進(jìn)行基站接收機(jī)的開(kāi)啟。相比于前一種架設(shè)方式，第二種方法有著諸多的優(yōu)勢(shì)。點(diǎn)校正工作時(shí)，需要對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)均勻分布的已知控制點(diǎn)進(jìn)行分別測(cè)量，并且要保證控制點(diǎn)的數(shù)量不低于3個(gè)。

3 地形圖測(cè)繪中GPSRTK聯(lián)合全站儀的應(yīng)用

3.1 全站儀的校正與應(yīng)用

地形圖測(cè)繪工作前，要對(duì)全站儀進(jìn)行檢驗(yàn)和校正：①要對(duì)照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸進(jìn)行校正，確保它與豎軸垂直。②要對(duì)圓水準(zhǔn)軸進(jìn)行校正，保證其余儀器旋轉(zhuǎn)軸相互平行。此外，還要對(duì)十字絲豎絲進(jìn)行校正，確保其垂直于橫軸。另外，還要對(duì)視準(zhǔn)軸、橫軸以及豎盤指標(biāo)差進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)和校正，降低其他誤差對(duì)于測(cè)繪結(jié)果的影響。校正與檢查工作結(jié)束之后，就要進(jìn)行儀器的安置。首先，測(cè)繪過(guò)程中需要將全站儀架設(shè)到控制點(diǎn)或者是圖根點(diǎn)位置處，并且要做到對(duì)中整平，對(duì)于測(cè)量?jī)x器的高度要進(jìn)行合理的調(diào)整。其次，要進(jìn)行文件的創(chuàng)建，并且測(cè)繪人員要輸入測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)以及儀器的高度，對(duì)于后視點(diǎn)坐標(biāo)和棱鏡高也要進(jìn)行有效的控制。此外，當(dāng)進(jìn)入到碎部測(cè)繪狀態(tài)時(shí)，要提升瞄準(zhǔn)工作的質(zhì)量，測(cè)繪工作中要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行。需要注意的是，在進(jìn)行大比例尺地形圖的測(cè)繪工作時(shí)，采點(diǎn)工作要密集一些，這樣一來(lái)可以更加詳盡的進(jìn)行地形地貌的測(cè)繪。另外，在進(jìn)行規(guī)則建筑物的測(cè)繪工作室，要應(yīng)用RTK或者是全站儀來(lái)定出方向線與起點(diǎn)。

3.2 碎部測(cè)量

在進(jìn)行碎部測(cè)量工作時(shí)，通常應(yīng)用RTK和全站儀聯(lián)合的測(cè)繪方法。尤其在一些相對(duì)空曠的地區(qū)，RTK能夠很好的進(jìn)行信號(hào)接收，因而這種情況下可以使用RTK測(cè)量。但是，如果測(cè)區(qū)處于密林區(qū)或者是房角、陡坎等地區(qū)，那么RTK信號(hào)接收將會(huì)受到電磁波干擾，同時(shí)還會(huì)受到高大建筑物的遮擋、屏蔽影響。因而，這種狀態(tài)下再用RTK測(cè)量已經(jīng)無(wú)法滿足測(cè)繪工作的要求。因而，就要使用全站儀進(jìn)行測(cè)量。

3.3 具體應(yīng)用

3.3.1 測(cè)區(qū)情況分析

某次測(cè)繪工作中，測(cè)區(qū)面積大約是0.5km2，并且測(cè)區(qū)內(nèi)部的建筑主要為公共建筑，測(cè)區(qū)內(nèi)還分布著大量的道路。在本次測(cè)繪工作中，因?yàn)闇y(cè)區(qū)范圍內(nèi)地形高差變化不大，同時(shí)沒(méi)有過(guò)多的高大建筑物。因而，在接收衛(wèi)星信號(hào)方面沒(méi)有較大的阻礙。同時(shí)，由于測(cè)區(qū)內(nèi)部分布著較多的水面，因而測(cè)繪時(shí)要應(yīng)用多路徑效進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。

3.3.2 測(cè)繪分析

具體測(cè)繪工作時(shí)，主要應(yīng)用的是華測(cè)X90-RTK。此外，測(cè)繪過(guò)程中還用到了萊卡C802信號(hào)的全站儀。測(cè)繪開(kāi)始之前，首先對(duì)測(cè)區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并且根據(jù)實(shí)際狀況布設(shè)了8個(gè)控制點(diǎn)。對(duì)于每個(gè)控制點(diǎn)而言，都要確保至少與一個(gè)控制點(diǎn)具備通視條件。同時(shí)，測(cè)繪前對(duì)于全站儀進(jìn)行了檢查與校正。此外，具體測(cè)繪過(guò)程中，每天都對(duì)已知點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的檢查，進(jìn)而可以防止測(cè)繪問(wèn)題的出現(xiàn)。在進(jìn)行特殊區(qū)域（比如房角位置）的測(cè)繪工作時(shí)，由于受到信號(hào)遮擋的影響，因而不能應(yīng)用GPSRTK進(jìn)行碎步測(cè)量工作。因而，測(cè)繪時(shí)運(yùn)用設(shè)備先進(jìn)行圖根控制測(cè)量，并且對(duì)控制點(diǎn)具體的坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)的獲取。之后，再將控制點(diǎn)作為基礎(chǔ)，并且聯(lián)合全站儀進(jìn)行相應(yīng)的碎步測(cè)量工作，最終可以確定出碎部點(diǎn)的點(diǎn)位。這一過(guò)程中，要確保移動(dòng)接收機(jī)平整、穩(wěn)定，同時(shí)還要對(duì)圖根控制點(diǎn)的精度進(jìn)行嚴(yán)格控制。在進(jìn)行地貌繪制工作時(shí)，不需要進(jìn)行等高線的繪制，但是要對(duì)圖中高程點(diǎn)進(jìn)行加注。同時(shí)，還要對(duì)沿線道路狀況和開(kāi)闊的地帶進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)過(guò)曲面計(jì)算之后，可以確保GPSRTK能夠達(dá)到測(cè)量高程碎部點(diǎn)的要求。

3.4 GPSRTK聯(lián)合全站儀使用時(shí)應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題

一方面，要將基準(zhǔn)站盡可能架設(shè)在地勢(shì)高、地形開(kāi)闊的已知點(diǎn)位置處；另一方面，RTK不能進(jìn)行平差檢核，在進(jìn)行外業(yè)測(cè)繪工作時(shí)要注重成果的檢驗(yàn)。此外，如果測(cè)區(qū)信號(hào)接收條件較為不利，那么要對(duì)同一點(diǎn)進(jìn)行多次初始化測(cè)量，并且測(cè)繪工作中要額外配備不同類型的儀器的電池，進(jìn)而確保測(cè)繪工作的順利開(kāi)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

地形圖測(cè)繪工作中，如果GPSRTK不能達(dá)到測(cè)量精度的要求，那么要應(yīng)用全站儀進(jìn)行輔助。具體測(cè)繪工作中，要提升GPSRTK聯(lián)合全站儀使用的效果，不斷提升地形圖測(cè)繪工作的質(zhì)量與效率。