覃力

摘要：隨著時(shí)代的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，建筑業(yè)也越來(lái)越昌盛，地形測(cè)繪也出現(xiàn)各種不同的方法和器材。全站儀測(cè)繪是重要的測(cè)繪方式，其中最突出的測(cè)繪方式要數(shù)無(wú)棱鏡的研究以及RTK的應(yīng)用。文章對(duì)尼康的免棱鏡以及RTK的應(yīng)用進(jìn)行了著重研究，并介紹了這兩種地形圖測(cè)繪器械的特色及其應(yīng)用，探討了如何正確使用這兩種地形圖測(cè)繪器械的方法。

關(guān)鍵詞：地形圖測(cè)繪；尼康免棱鏡；RTK

中圖分類號(hào)：TB2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）24-0040-03

按一定法則，有選擇地在平面上表示地球表面各種自然現(xiàn)象和社會(huì)現(xiàn)象的圖，通稱地圖。按內(nèi)容，地圖可分為普通地圖及專題地圖。普通地圖是綜合反映地面上物體和現(xiàn)象一般特征的地圖，內(nèi)容包括各種自然地理要素(例如水系、地貌、植被等)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素(例如居民點(diǎn)、行政區(qū)劃及交通線路等)，但不突出表示其中的某一種要素。專題地圖是著重表示自然現(xiàn)象或社會(huì)現(xiàn)象中的某一種或幾種要素的地圖，如地籍圖、地質(zhì)圖和旅游圖等。本章主要介紹地形圖，它是普通地圖的一種。地形圖是按一定的比例尺，用規(guī)定的符號(hào)表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影圖。舉一個(gè)簡(jiǎn)單圖例

來(lái)說(shuō)，如圖1中有房屋、水塔、油庫(kù)、公路、草地、樹(shù)林等。

本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，我國(guó)傳統(tǒng)的地形測(cè)圖是用圖解的方式將觀察的數(shù)值轉(zhuǎn)化為圖形。這樣的轉(zhuǎn)化過(guò)程在野外實(shí)行起來(lái)比較普遍，也不便利，就算是原圖的室內(nèi)修改也需要在測(cè)繪范圍才能實(shí)現(xiàn)，這樣一來(lái)，勞動(dòng)的強(qiáng)度就會(huì)比較大；在測(cè)繪之后還要將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使得測(cè)量的數(shù)據(jù)的精確度大幅度降低。但隨著科技的進(jìn)步，全新的測(cè)繪儀出現(xiàn)了，這就是全站儀定位系統(tǒng)(TPS)。

1尼康免棱鏡簡(jiǎn)介

相對(duì)于一些普通的全站儀來(lái)說(shuō)，免棱鏡全站儀是一種可以不用棱鏡的全站儀測(cè)試，就是在使用時(shí)，此種全站儀可以不用通過(guò)照射反棱鏡或者是反射片之類的專門的反射器材就可以測(cè)出建筑之間的距離。很多做地形測(cè)繪的廠家都稱之為無(wú)棱鏡全站儀或免棱鏡全站儀。在地圖測(cè)繪方面，尼康的免棱鏡測(cè)繪儀算是數(shù)一數(shù)二的。下文對(duì)尼康免棱鏡全站儀進(jìn)行具體探討。

1.1尼康免棱鏡的操作原理

比較起傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，尼康免棱鏡的測(cè)量原理就是把握好相位原理。這種測(cè)量?jī)x器會(huì)散發(fā)出一種極其微小的激光束，并且很精確地定位好目標(biāo)，使得精度稍高距離的測(cè)量得到相應(yīng)的保證。傳統(tǒng)的有棱測(cè)量?jī)x需要在測(cè)點(diǎn)上精確擺放好棱鏡，以免有誤差；而新型的尼康免棱鏡測(cè)量只要在測(cè)量點(diǎn)上的反射介質(zhì)能夠滿足免棱鏡一些簡(jiǎn)單的測(cè)量條件即可，無(wú)需在測(cè)量點(diǎn)放上棱鏡，即使這樣也可以測(cè)出測(cè)量點(diǎn)內(nèi)的三維坐標(biāo)。例如：尼康352C的應(yīng)用。它具有非常先進(jìn)的測(cè)量功能，即兩點(diǎn)之間參考線、兩點(diǎn)的垂直參考線、三點(diǎn)的參考平面、三點(diǎn)傾斜的參考平面以及弧形參考線等等。這些強(qiáng)大的功能排除了很多傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x的測(cè)量問(wèn)題，對(duì)遠(yuǎn)方的一些直線或者一個(gè)面能直接進(jìn)行測(cè)量，如公路、道路兩旁的柵欄、樓房墻體等等。除了這樣還能進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的采集和放樣工作。根據(jù)之前直線和表面測(cè)量的點(diǎn)可以在戶外進(jìn)行預(yù)先確定或者測(cè)量，而測(cè)量后的數(shù)據(jù)等信息也可以儲(chǔ)存在儀器中。

1.2尼康免棱鏡的使用條件

尼康免棱鏡運(yùn)用也是有一定的條件的，它使用于一些反射面露在外面的測(cè)點(diǎn)高程的測(cè)量，例如山坡、道路或者是干旱地面的一些高程的測(cè)量。其次，在尼康免棱鏡使用過(guò)程中不能夠有障礙，這些障礙會(huì)直接影響到地形測(cè)繪的數(shù)據(jù)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的誤差。再者，在使用激光束的時(shí)候千萬(wàn)不能照射到類似鏡面的物質(zhì)上。還有，它比較適合非平坦路線的勘測(cè)，即工作人員難以登陸的地點(diǎn)，像陡坡、懸崖之類的地方。最后一個(gè)注意點(diǎn)就是，尼康的免棱鏡全站儀是相當(dāng)耗電的，在使用的過(guò)程中很可能出現(xiàn)斷電現(xiàn)象，所以在戶外工作時(shí)一定要帶上備用的電源，還可以配上一個(gè)外掛式的電源，這樣就可以防止斷電現(xiàn)象。

1.3尼康免棱鏡使用的最主要的特點(diǎn)

目前來(lái)看，尼康的無(wú)棱鏡有以下幾種型號(hào)：

針對(duì)以上型號(hào)發(fā)現(xiàn)尼康免棱鏡的優(yōu)點(diǎn)如下：

首先，它具有新設(shè)計(jì)出的EMD，提供了高精度以及遠(yuǎn)程距離的測(cè)量，其內(nèi)存達(dá)到10000個(gè)點(diǎn)，能夠記錄更多的操作程序和管理并提供更多存儲(chǔ)空間，操作人員可以同時(shí)存入30幾個(gè)文件。其次，它可以在1.6秒以內(nèi)迅速精確地測(cè)量出距離，再輸入屬性代碼的時(shí)候也是很方便的。例如：在DTM-352C/332C的運(yùn)用中就可以出現(xiàn)幾種代碼的輸入法，大大地提高了工作效率。它不僅僅可以直接輸入代碼和調(diào)用代碼，還能夠設(shè)置10個(gè)快速代碼的輸入按鈕。為操作便捷，只要按下預(yù)定的按鈕就可以一次性測(cè)量和輸入代碼了。再然后，操作基本能夠隨機(jī)計(jì)算，它能夠提供多個(gè)測(cè)量坐標(biāo)的幾何計(jì)算，包括一些周長(zhǎng)或者面積的運(yùn)算。再者，它有著堅(jiān)固的防水系統(tǒng)，就算是在水的噴射下也不會(huì)短路等等。在下載上傳方面，也是相當(dāng)便捷的，它可以直接與電腦連接，直接使用，對(duì)于數(shù)據(jù)的整理或是儲(chǔ)存是相當(dāng)便利的。最后，這樣的免棱鏡全站儀可以持續(xù)工作16～30個(gè)小時(shí)不間斷，但是電池卻僅僅需要2小時(shí)便可充滿。

2RTK（定義、應(yīng)用、優(yōu)缺點(diǎn)）簡(jiǎn)介

在正確使用全站儀實(shí)施測(cè)量前，一定要先建立好平面控制坐標(biāo)系。第一件事就是要考慮清楚應(yīng)確立對(duì)每一個(gè)站使用哪種平面坐標(biāo)系。在南方廣西地區(qū)的測(cè)量來(lái)看，大都選擇大地坐標(biāo)系作為測(cè)圖用的坐標(biāo)系,選取這樣的方法有助于使用測(cè)區(qū)范圍內(nèi)的國(guó)家設(shè)置的三角點(diǎn)或各等級(jí)的GPS的點(diǎn)。以下簡(jiǎn)單介紹RTK技術(shù)的運(yùn)用。

RTK是最新的一種定位系統(tǒng)的測(cè)量方法，是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的載波相位差分技術(shù)。傳統(tǒng)的測(cè)量是經(jīng)過(guò)靜止?fàn)顟B(tài)、迅速靜止以及動(dòng)態(tài)時(shí)期測(cè)量數(shù)據(jù)之后才能具體運(yùn)算數(shù)據(jù)，在這之后雖然獲得數(shù)據(jù)但也勉強(qiáng)能精確到厘米的誤差。但是，通過(guò)RTK來(lái)測(cè)量的話能夠直接在戶外進(jìn)行測(cè)量，精確度可以達(dá)到厘米范圍，而運(yùn)用載波相位動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)差分這樣的方法是RTK的一大特色。這一技術(shù)是定位系統(tǒng)研究的一座豐碑。RTK幫助工程的放樣方式、地形測(cè)量圖的描繪，不同測(cè)量控制的方式在RTK引領(lǐng)下將走向新的成功，并且，RTK大大提高了測(cè)量的效率，使得戶外測(cè)量不再像以前那么復(fù)雜。

一般來(lái)說(shuō)，以前的測(cè)量繪圖的方式都要先確定一個(gè)測(cè)區(qū)的繪圖的控制點(diǎn)，隨后就在確定的那個(gè)點(diǎn)上擺放好全站儀器，也可以架上經(jīng)緯儀，不過(guò)過(guò)程復(fù)雜。近幾年全站儀不斷發(fā)展，測(cè)量過(guò)程也日益復(fù)雜，戶外作業(yè)時(shí)全站儀要與電子的手簿相結(jié)合，一起編碼，再用含有比例較大的尺的測(cè)土儀器來(lái)測(cè)量，近期還不斷研發(fā)出新的電子測(cè)圖，它們一起用于戶外作業(yè)。傳統(tǒng)的測(cè)量需要在測(cè)量周圍建立一些零碎點(diǎn)，然后將這些建立的零碎點(diǎn)保持與測(cè)量站點(diǎn)通視，這樣的操作都需要有2人以上才能完成，一旦在測(cè)量精度上出現(xiàn)了問(wèn)題，就需要幾個(gè)人折返再重新測(cè)量。但現(xiàn)在方便了，使用RTK的話，一個(gè)人就可以搞定全部的流程。

3結(jié)語(yǔ)

總之，地形圖繪制工作的主要內(nèi)容就是根據(jù)測(cè)繪的碎部點(diǎn)坐標(biāo)結(jié)合地圖圖示按照測(cè)圖要求繪制地形圖,免棱鏡的全站儀測(cè)圖以及RTK的應(yīng)用，給地形圖的勘測(cè)減輕了不少問(wèn)題及負(fù)擔(dān)。相對(duì)于傳統(tǒng)的勘測(cè)儀來(lái)說(shuō)，它功能全面，攜帶方便，給人便利。因此，尼康的免棱鏡全站儀以及RTK越來(lái)越受到建筑業(yè)的喜愛(ài)，運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。全站儀對(duì)于地形圖測(cè)繪來(lái)說(shuō)是便利的工具，要合理地選取和利用測(cè)量方法，發(fā)揮各種地形圖測(cè)繪儀器的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]孫鋒，謝世友，曹振科．RTK聯(lián)合全站儀在南川石漠化地區(qū)測(cè)圖中的應(yīng)用分析[J]．西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011，（8）：146-150．

[2]李萬(wàn)木，黃國(guó)斌．對(duì)全站儀測(cè)繪地形圖有關(guān)問(wèn)題的探討

[J]．礦山測(cè)量，2001，（3）：43-44．

[3]李國(guó)明，李國(guó)慶，呂健，等．超站儀技術(shù)在復(fù)雜地形測(cè)量中的應(yīng)用研究[J]．測(cè)繪科學(xué)， 2011，（4）：103-105．

[4]賴振發(fā)．全站儀測(cè)繪三維數(shù)字地形圖技術(shù)分析[J]．現(xiàn)代測(cè)繪， 2010，（3）：20-22．

[5]侯爭(zhēng)，周文韜．全站儀結(jié)合南方cass軟件進(jìn)行地形圖測(cè)繪[J]．科技信息，2011，（33）： 64-86．

[6]杜仲進(jìn)，朱小玉，孫善一．CORS技術(shù)與全站儀配合在大比例尺地形圖測(cè)量中的應(yīng)用[J]．全球定位系統(tǒng)，2012，（1）：89-91．

（責(zé)任編輯：周加轉(zhuǎn)）