全站儀結(jié)合PTK技術(shù)在土地測(cè)量中的應(yīng)用

宋秀娟

（黑龍江省北安市國(guó)土資源局，黑龍江 北安 164000）

全站儀結(jié)合PTK技術(shù)在土地測(cè)量中的應(yīng)用

宋秀娟

（黑龍江省北安市國(guó)土資源局，黑龍江 北安 164000）

全站儀的運(yùn)用可以將側(cè)量人員從高強(qiáng)度的繁瑣側(cè)量工作當(dāng)中解脫出來，它是新時(shí)代科技成果的結(jié)晶，是一種智能化側(cè)量工具。而全站儀和PTK技術(shù)的結(jié)合必將提高土地側(cè)量的效率和精度。如何將高科技產(chǎn)品更好地運(yùn)用到土地側(cè)量工作當(dāng)中去，如何將全站儀的優(yōu)勢(shì)更充分發(fā)揮到土地側(cè)量過程中，是我們需要深入研究討論并付諸實(shí)踐的課題。

全站儀；PTK技術(shù)；土地側(cè)量

全站儀的全稱為全站型電子測(cè)速儀，英文名稱為Electronic;Total Station。全站儀集機(jī)、光、電于一身，可以對(duì)水平角、垂直角、斜距、平距、高差完成同時(shí)一次性測(cè)定。一次安置全站儀即可完成一個(gè)測(cè)量站的全部測(cè)量工作。

一、全站儀的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）全站儀的結(jié)構(gòu)。全站儀包括測(cè)距、測(cè)角與常規(guī)測(cè)量專用軟件三個(gè)組成部分，整套全站儀系統(tǒng)包括以下幾個(gè)子系統(tǒng)∶智能測(cè)角系統(tǒng)，其功能與電子經(jīng)緯儀相似，可同時(shí)對(duì)水平與垂直角進(jìn)行測(cè)量;智能測(cè)距系統(tǒng)，其功能與電子測(cè)距儀相似，通常使用紅外光源，對(duì)日標(biāo)與安置機(jī)位間的距離進(jìn)行測(cè)定。在具體使用時(shí)分為架設(shè)棱鏡與棱鏡兩種，視具體測(cè)量要求而定;中央處理與存儲(chǔ)系統(tǒng)，這一部分是全站儀的核心。測(cè)角系統(tǒng)與測(cè)距系統(tǒng)測(cè)得的數(shù)據(jù)傳傳輸入中央處理，使用專用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，最后將運(yùn)算結(jié)果保存至存儲(chǔ)器中。簡(jiǎn)單地來說全站儀就是由智能經(jīng)緯儀、智能測(cè)距儀與相關(guān)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)與運(yùn)算程序所組成的整套設(shè)備與系統(tǒng)。

（二）應(yīng)用全站儀的優(yōu)勢(shì)。一是操作簡(jiǎn)便。全站儀使用的望遠(yuǎn)鏡為同軸望遠(yuǎn)鏡，這種同軸望遠(yuǎn)鏡在瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)其視準(zhǔn)軸、電子測(cè)距儀中的發(fā)射光波軸與接收光軸這三軸達(dá)到同軸化，同軸化可使其物理結(jié)構(gòu)更加緊湊，操作更加便捷，極大地提高工作效率。一是精準(zhǔn)度高。全站儀內(nèi)設(shè)有傾斜雙軸自動(dòng)補(bǔ)償器。雙軸是縱向軸也就是視準(zhǔn)軸于水平而之上的投影X,與橫軸于水平而之上的投影Y。雙軸自動(dòng)補(bǔ)償可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能校正縱向軸與橫向軸出現(xiàn)細(xì)小傾斜從而對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的影響。縱向軸出現(xiàn)傾斜時(shí)，會(huì)導(dǎo)致觀測(cè)角度出現(xiàn)誤差，使用盤右、盤左觀測(cè)平均取值法無法完全校正這種誤差。三是輸入設(shè)備人性化。全站儀的鍵盤與顯示器均為雙面設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)正、反操作的便捷性。全站儀的顯示器可顯示4行或4行以上文字與字符，這種大容量的顯示設(shè)備使得使用人員可以同時(shí)讀取距離、角度與高差等相關(guān)信息。鑒于測(cè)量工作環(huán)境、時(shí)間等原因，顯示屏還特設(shè)了照明裝置，在不具備外來光源的條件下依然可以清晰讀取。四是大容量存儲(chǔ)。全站儀的存儲(chǔ)設(shè)備是測(cè)量結(jié)果的保存設(shè)備，其作用是把本次測(cè)量工作采集所得原始測(cè)量數(shù)據(jù)以及計(jì)算結(jié)果進(jìn)行保存，并確保下一步讀取。全站儀自帶的儲(chǔ)存器已經(jīng)具有較大的容量，但同時(shí)為適應(yīng)特殊環(huán)境測(cè)量工作，還支持外接儲(chǔ)存卡。儲(chǔ)存卡的體積小便于攜帶，存儲(chǔ)容量大，在特殊條件作業(yè)時(shí)可攜帶多張儲(chǔ)存卡備用，確保了野外測(cè)量工作的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)穩(wěn)定與安全性。五是數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)便捷。全站儀的數(shù)據(jù)傳輸是通過通信電纜與接口將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，或者將外來數(shù)據(jù)輸入進(jìn)全站儀存儲(chǔ)器。日前隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，有的全站儀可實(shí)現(xiàn)紅外線傳輸，無線上網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)雀奖恪?/p>

二、全站儀與PTK技術(shù)結(jié)合的探索

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多新技術(shù)已經(jīng)在土地測(cè)量中得到應(yīng)用，但是單一的一種方法都存在著不足，PTK與全站儀聯(lián)合測(cè)繪地形圖，可以優(yōu)劣互補(bǔ)。如果僅用全站儀進(jìn)行數(shù)字化測(cè)圖，就必須建立圖根控制網(wǎng)，這樣須投入大量的時(shí)間、人力、財(cái)力;如用PTK測(cè)圖，可以省去建立圖根控制這個(gè)中間環(huán)節(jié)的時(shí)間、人力和財(cái)力，同時(shí)還可以全天侯地觀測(cè)。用PTK與全站儀聯(lián)合測(cè)圖上述弊端就可以克服。利用全站儀能同時(shí)測(cè)定距離、角度、高差，提供待測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，將儀器野外采集數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算機(jī)、繪圖儀及相應(yīng)軟件，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)圖。

（一）全站儀側(cè)量方法。一是電子平板法。以便攜式的電腦作為其中的電子平板設(shè)備，經(jīng)通信線與全站儀進(jìn)行信息交換、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理。具有準(zhǔn)確性高、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行復(fù)雜地形的測(cè)量工作時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量成圖。二是全站儀內(nèi)存法。將測(cè)量所得數(shù)據(jù)通過編碼編譯，由全站儀自帶內(nèi)存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。具有無附屬設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，特別是在進(jìn)行小規(guī)模測(cè)量作業(yè)時(shí)，具有很強(qiáng)的靈活性。三是電子手薄法。通過藍(lán)牙無線接口，將電子手薄與電腦進(jìn)行連接。這種方法可以將全站儀數(shù)據(jù)與電腦軟件的功能進(jìn)行充分高度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的高技術(shù)數(shù)據(jù)處理與分析。隨著日前操作人員水平的不斷加強(qiáng)與個(gè)人電腦技術(shù)的不斷發(fā)展，這種方法將成為今天測(cè)量作業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

（二）數(shù)字化側(cè)量過程。一是野外采集。使用解算法對(duì)待測(cè)量地Ix_進(jìn)行碎部點(diǎn)的野外測(cè)量采集，使用個(gè)人電腦記錄X,Y,H三維坐標(biāo)以及繪圖信息，注意記錄的全而性應(yīng)包括測(cè)站參數(shù)、水平與垂直角與距離的碎部點(diǎn)位信息，連接點(diǎn)與線、編碼和點(diǎn)號(hào)等信息，采集過程中注意及時(shí)繪制測(cè)量草圖。由于日前使用的軟件不同，因此所需要的相關(guān)參數(shù)也不完全相同。在采集時(shí)要依據(jù)全站儀安裝的數(shù)據(jù)處理成圖軟件的具體需要來記錄相關(guān)的必要參數(shù)。二是及時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。使用數(shù)據(jù)線或藍(lán)牙接口，將移動(dòng)電腦與全站儀進(jìn)行連接，及時(shí)將野外測(cè)量數(shù)據(jù)傳到至計(jì)算機(jī)中。三是數(shù)據(jù)的處理。數(shù)據(jù)的處理過程包括數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)的計(jì)算兩部分。數(shù)據(jù)處理是指對(duì)野外采集所得數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，詳細(xì)查閱預(yù)處理結(jié)果檢查容易發(fā)生的各種誤差的全過程。數(shù)據(jù)計(jì)算是對(duì)地形地貌關(guān)系而言的，測(cè)量數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)以后，通過軟件計(jì)算可生成地形地貌的平面圖，同時(shí)繪制等高線，建立件。四是成圖輸出。將圖形處理軟件所得的測(cè)繪圖與草圖進(jìn)行對(duì)比，校正。必要的進(jìn)行補(bǔ)測(cè)或核實(shí)。最后添加相應(yīng)標(biāo)注出圖。利用PTK定位技術(shù)聯(lián)合全站儀進(jìn)行數(shù)字化測(cè)圖，對(duì)提高整體工作效率是非常有意義的。

三、全站儀與PTK技術(shù)結(jié)合的注意事項(xiàng)

作為PTK基準(zhǔn)站的測(cè)區(qū)控制點(diǎn)，應(yīng)盡量位于地勢(shì)較高、通視條件較好，遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源的地方，布設(shè)合理，可滿足整個(gè)測(cè)fix= PTK測(cè)量需要;坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)直接關(guān)系到測(cè)量成果的正確性。因此，在進(jìn)行PTK圖根控制之前，必須正確輸入本測(cè)區(qū)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。利用RTK布設(shè)圖根控制點(diǎn)，不僅可以避免常規(guī)圖根控制帶來的誤差積累，而且提高了作業(yè)速度;地勢(shì)較為開闊區(qū)域就盡量采用PTK定位技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)遇到高大樹木等不能接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，就要改用全站儀觀測(cè)碎部點(diǎn);為了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在每次設(shè)計(jì)完基準(zhǔn)站開始工作和結(jié)束本站的數(shù)據(jù)采集工作后都要進(jìn)行觀測(cè)已知點(diǎn)來檢查。

P271

A

1671-864X（2015）12-0109-01