何志剛
(廣東金蘭德房地產土地資產評估規劃有限公司 廣東廣州 510056)
RTK技術廣泛應用于測圖、放樣等工程測量領域。RTK技術的實時、動態解算固定解使其具有全站儀無法比擬的優勢,但是RTK技術的應用對已知控制點的要求很高,在控制點稀少或者無控制點地區能否利用RTK技術進行放樣工作呢?本文對利用RTK在無國家控制點地區進行施工放線工作進行簡要的分析探討。
巴塘鄉位于玉樹縣東南部,(北緯 32°30′-33°00′,東經 97°1′-97°30′)。人口0.9萬,以藏族為主,占總人口的99.7%。面積2108km2。轄鐵力角、上巴塘、下巴塘、相古、岔萊、當頭、老葉7個村。在巴塘鄉這個缺少國家控制點的地區,只有在小面積內采用獨立坐標系,才可以使用GPS RTK作業。即作業時用RTK接收機直接獲取平面直角坐標,再采集WGS-84坐標,這樣做出RTK的點校正,就獲取了測區的四參數。所采集的坐標就是測區獨立坐標系下的坐標,由于測圖面積不是很大,在小面積內采用投影于96°的高斯正形投影平面直角坐標系統是可行的。高程系統我們采用了獨立高程系統,在每個測區都布設了一定數量的圖根點,起算的圖根點坐標均由RTK獲得。并現場采集WGS-84坐標獲取點校正的四參數。
常用的放樣方法有全站儀極坐標放樣法、后方交會法、距離交會法、RTK放樣等。采用全站儀放樣盡管能取得較高的精度,可是需要大量的圖根點。而后方交會法有時不需要控制點,但精度欠佳。距離交會法不僅需要控制點而且浪費時間。采用RTK法放樣不僅有較高的精度、而且速度快。但常用的RTK放樣方法是現場在手簿里輸入放樣點坐標,再根據手簿上的提示進行現場放樣。可是手工輸入數據容易出錯,當放樣點多的時候,這種影響會更加嚴重。我們可以在實際工作中利用湘源控規軟件、南方CASS等成圖軟件中的制定點生成數據文件等功能,將設計點提取出來做成一個放樣文件。將此數據文件導入到手簿中,現場放樣時可直接調出要放樣的點即實現了RTK放樣的內外一體化。
在巴塘鄉施工放線所采用的GPS是易測E650RTK,該GPS可以很方便的將規劃圖上的設計坐標點轉換為GPS所能接受的放樣坐標文件。
巴塘鄉的規劃圖是用湘源控規軟件做的。但測量常用軟件是南方CASS軟件,可將規劃圖做塊插入到南方CASS中,這時將圖塊炸碎,設計點位便成為CASS中單獨的圖元了。這時查詢這些點位的坐標與測量坐標系下的坐標是否一致,利用指定點生成數據文件的功能,此時即可生成一個DAT文件。完成放樣內外一體化的流程如圖1所示。

圖1 易測E650 RTK放樣內外一體化流程圖
易測E650RTK的放樣文件(PNE文件)的格式如下:

PNE文件做好之后,把文件導入到手簿里的測量項目中,內業部分即已結束。
先架設基準站,基準站架設在固定的控制點,基站坐標采用WGS-84坐標,并正確量取儀器的斜高,基準站周圍的截止高度角小于15°。
流動站的設置。基準站設置成功后,即可設置流動站,并啟動鏈路,鏈路啟動成功后,進入點校正,應用四參數成果后,坐標系已經進入我們應用的測量坐標系了,檢查一個已知點的平面坐標和高程來看看點校正的結果是否正確,如果正確無誤即可實施放樣了。
巴塘鄉的公建多為多層的樓房,一棟建筑所放的點也比較多,而民房盡管只放兩個點,但民房數量多,所以實時調取放樣的點名,才能做到正確無誤,而且也能最大限度的提高速度。在放樣點坐標庫中點擊“文件”按鈕導入需要放樣的點坐標文件并選擇放樣點(如果坐標管理庫中沒有顯示出坐標,點擊“過濾”按鈕看是否需要的點類型沒有鉤選上)或點擊“增加”直接輸入放樣點坐標,確定后進入放樣指示界面,放樣界面顯示了當前點與目標點之間的距離為0.009m,偏北0.006m,偏東0.007m,根據提示進行移動放樣。
在放樣過程中,當前點移動到離目標點1m的距離以內時(提示范圍的設定值可以點擊“選項”按鈕進入點放樣選項里面對相關參數進行設置),軟件會進入局部精確放樣界面,同時軟件會給控制器發出聲音提示指令,控制器會有“嘟”的一聲長鳴音提示,點擊“選項“按鈕出現如下圖點放樣選項界面,可以根據需要選擇或輸入相關的參數。
利用RTK放樣后,為了檢查放樣點的精度及可靠性,我們對每個點都在放樣后用RTK測量的功能實測了其坐標,用以參考。其精度分析見表1。

表1 RTK放樣精度分析表
通過比較,我們發現最大殘差分別為:⊿X=6mm,⊿y=8mm。通過比較我們發現RTK放樣能保證厘米級精度,而且只要點校正的精度較好,測量和放樣的精度都很高,而且作業半徑越小,精度越高。
采用RTK法放樣不僅精度高,而且是實時無需事后處理。利用此法放線具有很大的優越性,實現了高精度的實時動態測量。而且當放樣點位被破壞時,內外業一體化的優越性更加明顯,因為內外業一體化的坐標數據是以電子文件形式進行了備份,可以重復使用,避免了手工輸入帶來的錯誤,提高了工作效率。
RTK放樣內外一體化在巴塘鄉的施工建設中發揮了巨大的作用,此法不僅精度高而且最大程度的提高了速度,為災后重建的測繪保障作了特殊貢獻。而且放樣點位準確,極大的減少了測量人員的外業勞動強度,在無控制點地區的工程放線中也有廣泛的應用前景。