RTK與全站儀配合在工程測(cè)量中的應(yīng)用

何勝琴

（山西省晉城市國(guó)土測(cè)繪院，山西 晉城 048026）

RTK與全站儀配合在工程測(cè)量中的應(yīng)用

何勝琴

（山西省晉城市國(guó)土測(cè)繪院，山西 晉城 048026）

在工程測(cè)量中GPS-RTK技術(shù)作為一種全新的礦區(qū)測(cè)量技術(shù)，具有諸多優(yōu)勢(shì)。同傳統(tǒng)的測(cè)量方式相比較，具有高效率、高精度以及受環(huán)境影響比較小的特點(diǎn)，促進(jìn)了定位技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)全新的階段，在當(dāng)前也有著十分廣泛的應(yīng)用。文章根據(jù)實(shí)際分析GPS-RTK技術(shù)同全站儀之間配合在實(shí)際工程測(cè)量之中的應(yīng)用。

GPS-RTK；全站儀；工程測(cè)量；應(yīng)用

目前，隨著現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)、設(shè)備不斷發(fā)展、更新，全站儀逐步在工程測(cè)量應(yīng)用領(lǐng)域中廣泛普及。其與傳統(tǒng)的平板測(cè)圖相比較來(lái)說(shuō)具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，尤其是數(shù)字成圖技術(shù)已經(jīng)把以前流程打破，與此同時(shí)，全站儀不會(huì)受到天氣、通視等因素的影響，節(jié)省時(shí)間。文章主要從GPSRTK技術(shù)入手分析了其操作原理，指出其具體使用要求，找到其技術(shù)特征，然后分析其在使用過(guò)程中需要注意的事情以及具體的應(yīng)用， 以此來(lái)探討工程測(cè)量如何和全站儀之間進(jìn)行結(jié)合。

1 RTK與全站儀配合測(cè)量的優(yōu)勢(shì)分析

在工程測(cè)量中，RTK技術(shù)有著精度高、應(yīng)用靈活以及便捷高效的特征，然而在具體應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其還存在一定的局限性。比如，同全站儀相比較來(lái)說(shuō)其穩(wěn)定性較差，最為重要的原因則是因?yàn)镽TK比較容易受到天氣、衛(wèi)星以及數(shù)據(jù)傳輸鏈具體狀況的影響。RTK技術(shù)的工程測(cè)量中的局限性較為明顯，在一些情況下，比如容易的受到電磁波影響、高大建筑物等等都會(huì)導(dǎo)致其沒(méi)有辦法進(jìn)行測(cè)量工作。所以RTK技術(shù)當(dāng)前還不能將全站儀徹底取代。在全站儀的實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，其比較容易出現(xiàn)控制點(diǎn)被破壞以及不通視等等問(wèn)題，那么就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量工程的中斷。因此，使用RTK和全站儀配合測(cè)量可以有效解決存在的問(wèn)題。如果是測(cè)區(qū)的視野比較開(kāi)闊，信號(hào)較好的話，就可以使用RTK測(cè)量技術(shù)，如果是RTK測(cè)量受到限制的話，就可以使用RTK在周圍一些比較開(kāi)闊的地帶進(jìn)行布設(shè)控制點(diǎn)，然后通過(guò)全站儀進(jìn)行測(cè)量。

2 工程實(shí)例

在本工程之中，需要測(cè)量的測(cè)區(qū)面積為0.99m2，最低點(diǎn)的海拔為-63m，之間高差比較大。同時(shí)在這個(gè)測(cè)區(qū)中還有一些障礙物，因此，使用常規(guī)的全站儀進(jìn)行測(cè)量的話，存在一定問(wèn)題。通過(guò)分析，在這個(gè)測(cè)區(qū)中，應(yīng)該使用RTK和全站儀相結(jié)合的模式進(jìn)行測(cè)量。使用的測(cè)量設(shè)備為：靜態(tài)GPSLeciaSR5103臺(tái)，RTK為L(zhǎng)eciaGS151+2臺(tái)，全站儀為L(zhǎng)eciaTS021臺(tái)。

3 RTK和全站儀在工程測(cè)量中配合應(yīng)用

3.1 設(shè)立控制網(wǎng)

目標(biāo)測(cè)區(qū)中北部是一片灌木叢，樹(shù)高大約為1～20m，在其東北部有一些臨時(shí)的排土區(qū)，在測(cè)區(qū)的西面則使用了采場(chǎng)巖土堆積采場(chǎng)的隔離堤，在這個(gè)測(cè)區(qū)之中有著一些大型的機(jī)械作業(yè)，使得測(cè)圖控制點(diǎn)經(jīng)常容易被破壞。因此，在測(cè)區(qū)的西北部以及南部則設(shè)置了4個(gè)靜態(tài)的GPS點(diǎn)，當(dāng)做測(cè)區(qū)的基本控制點(diǎn)，使用靜態(tài)的GPS進(jìn)行觀測(cè)，測(cè)量方法使用快速靜態(tài)相定位模式，在網(wǎng)形連接中使用邊連接。GPS接收機(jī)使用了3臺(tái)，依照E級(jí)控制網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)規(guī)范而要求，對(duì)其進(jìn)行布點(diǎn)以及觀測(cè)。對(duì)觀測(cè)的外業(yè)GPS相關(guān)數(shù)據(jù)，使用Leica內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件，對(duì)于GPS控制網(wǎng)做好的基線解算、引入已知坐標(biāo)約束平差等等工作，找到控制點(diǎn)的坐標(biāo)，為了使得測(cè)量成果同測(cè)區(qū)坐標(biāo)保持一致，在控制測(cè)量之時(shí)聯(lián)測(cè)了3個(gè)礦內(nèi)高等級(jí)的控制點(diǎn)。

3.2 使用GPS-RTK測(cè)量圖根控制點(diǎn)

（1）應(yīng)該選擇合適的基準(zhǔn)點(diǎn)。因?yàn)榛鶞?zhǔn)站是一個(gè)架設(shè)在已知的控制點(diǎn)上，所以在選擇基準(zhǔn)站之時(shí)，除了應(yīng)該遵守GPS控制點(diǎn)的基本選擇原則之外，還應(yīng)該注意的事情主要有；①點(diǎn)位應(yīng)該選擇在一些位置比較高、有著較為開(kāi)闊視野的地方，可以方便差分信號(hào)的傳播，及時(shí)避免信號(hào)被干擾的問(wèn)題；②選擇一些交通比較方便的地區(qū)，也就是汽車可以直接到達(dá)的地方，這樣就可以方便搬移儀器。其基準(zhǔn)站的位置應(yīng)該保持合理穩(wěn)定，因?yàn)镽TK電臺(tái)發(fā)射信號(hào)的半徑通常是5～8km，如果其測(cè)區(qū)范圍比較大的話，就應(yīng)該考慮到差分信號(hào)的覆蓋以及其定位的精確度。

（2）注意測(cè)量圖根的控制點(diǎn)。在選擇基準(zhǔn)站點(diǎn)之上架設(shè)一些GPS接收天線，依照與之相關(guān)的操作流程，來(lái)進(jìn)行對(duì)于中、整平、連接儀器等等，也應(yīng)該設(shè)置基準(zhǔn)站參數(shù)以及輸入控制點(diǎn)的坐標(biāo)。使用已經(jīng)知道的控制點(diǎn)來(lái)求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。在合適的位置上選擇圖根控制點(diǎn)，然后訂上木樁，并且把GPS-RTK流動(dòng)站放在這個(gè)圖根點(diǎn)上，等到GPS整周模糊度固定之后RTK就可以開(kāi)始“點(diǎn)測(cè)量”模式，其測(cè)量的時(shí)間通常在1min左右，然后把測(cè)量結(jié)果保存在手薄之中，在測(cè)量過(guò)程中應(yīng)該注意GPS整周模糊度是否可以接收到的基準(zhǔn)站RTK差分信號(hào)和天線類型、天線高的正確度如何。

3.3 使用GPS-RTK同全站儀之間組合測(cè)量碎部點(diǎn)

（1）全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)。在使用GPS-RTK測(cè)量的圖根控制點(diǎn)之上架設(shè)一個(gè)全站儀，建立相關(guān)任務(wù)，依照相關(guān)的操作流程，就可以完成野外碎部測(cè)量工作。通常一個(gè)全站儀作業(yè)小組要求配置1名繪圖員、測(cè)量員以及2～3名的泡鏡員。

（2）使用GPS-RTK測(cè)量碎部點(diǎn)。在一些地勢(shì)比較開(kāi)闊的地區(qū)或者是全站儀視線收到阻擋的地區(qū)，則就可以使用RTK之中“線模式”或者是“點(diǎn)模式”來(lái)測(cè)量碎部點(diǎn)。在基準(zhǔn)站上應(yīng)該放置一臺(tái)GPS接收機(jī)，依照GPS基準(zhǔn)站架設(shè)的操作細(xì)則，做好基準(zhǔn)站的安置工作，此外多臺(tái)或者是1臺(tái)GPS接收機(jī)可以作為流動(dòng)站，進(jìn)行待碎步點(diǎn)的觀測(cè)，可以根據(jù)地物情況、現(xiàn)場(chǎng)地形的實(shí)際情況來(lái)選擇測(cè)量模式。

3.4 處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)

在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理以及成圖上，把采集到外業(yè)數(shù)據(jù)第一時(shí)間傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，通過(guò)處理的數(shù)據(jù)將其轉(zhuǎn)換成為南方CASS7.0展點(diǎn)格式，然后在做好展點(diǎn)處理，同外業(yè)繪制的草圖進(jìn)結(jié)合，然后做好編輯成圖，地形圖依照比例尺1:1000，平面是1954年北京坐標(biāo)系，測(cè)量范圍通過(guò)委托方來(lái)提供。實(shí)地檢查測(cè)量成果時(shí)，把編輯好的成果圖帶到測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)做好檢查工作，這就可發(fā)現(xiàn)是否在工作中出現(xiàn)漏測(cè)的地物以及區(qū)域，尤其是一些的比較特殊的物體，比如說(shuō)電力線之間是如何進(jìn)行的連接。如果要求進(jìn)行補(bǔ)測(cè)的話，就應(yīng)該把補(bǔ)測(cè)數(shù)據(jù)以及圖形分別存在另外一個(gè)文件中，同時(shí)對(duì)地形圖進(jìn)行修改或者是補(bǔ)繪。

4 RTK與全站儀配合測(cè)量過(guò)程中需要注意的問(wèn)題

4.1 選擇視野開(kāi)闊的地區(qū)

從這個(gè)工程可以看出，對(duì)于測(cè)量工作來(lái)說(shuō)，基站應(yīng)該盡量設(shè)置在測(cè)區(qū)中心以及一些視野比較開(kāi)闊高點(diǎn)上，避免樹(shù)木等等障礙物對(duì)其造成遮擋。同高壓線、無(wú)線電信號(hào)發(fā)射臺(tái)等遠(yuǎn)離，避免對(duì)RTK的性能造成影響，可以在其周圍的衛(wèi)星比較好地方使用RTK就可以測(cè)量出互相通視的控制點(diǎn)，這樣就可以當(dāng)做全站儀的控制點(diǎn)。每一個(gè)控制點(diǎn)都需要觀測(cè)2次以上，然后取平均值作為結(jié)果，然后使用全站儀進(jìn)行接下來(lái)的測(cè)量。

4.2 選擇合適的方法控制精度

為了確保RTK測(cè)量精度，可以綜合使用一下方法進(jìn)行質(zhì)量控制工作，重測(cè)比較法，在每一次初始化成功之后，首先需要測(cè)量1～2個(gè)已經(jīng)測(cè)量過(guò)的RTK點(diǎn)，保證沒(méi)有的失誤之后，然后進(jìn)行測(cè)量。已知點(diǎn)比較法，在已經(jīng)知道的高級(jí)控制點(diǎn)上，可以通過(guò)RTK來(lái)測(cè)量出其坐標(biāo)，和已經(jīng)知道坐標(biāo)展開(kāi)比較檢核，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了問(wèn)題，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)該及時(shí)找到原因，然后進(jìn)行針對(duì)性的改正。

4.3 依照規(guī)范進(jìn)行施工

在實(shí)際工作中，應(yīng)該根據(jù)施工規(guī)范進(jìn)行施工，注重減少人為因素對(duì)其的影響，特別是儀器對(duì)中、測(cè)量天線高、輸入基準(zhǔn)站坐標(biāo)的過(guò)程中，如果出現(xiàn)了問(wèn)題，就會(huì)對(duì)整個(gè)測(cè)量成果的準(zhǔn)確性造成直接的影響。因此，其對(duì)中時(shí)，部分精度要求比較高的電位，應(yīng)該使用三腳架或者是快速對(duì)中支架，這樣就可以實(shí)現(xiàn)提高對(duì)中點(diǎn)精度的目的。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在工程測(cè)量中，應(yīng)該綜合應(yīng)用多種方法進(jìn)行測(cè)量。使用GPS-RTK以及全站儀相結(jié)合的方法，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使得其測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到發(fā)揮，劣勢(shì)得到彌補(bǔ)，有效提升施工效率。

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TB22

A

2096-2789（2016）11-0091-02