全站仪自由设站法在数字测图中的运用

摘要：由于野外有些地区比较隐蔽，对其进行野外数字地图的采集是采用碎步测量相对而言有些困难，因此我们可以使用全站仪自由设站法来解决这一难题。我们可以假设出坐标和高程数据的采集，然后使用内业中的软件，也就是“测站改正”这一功能达到修改数据的纠正目的，进而简化了野外数据采集。从而使得以往的操作程序得以简单而为之，工作效率也大大提高。这对我们进行数字测量工程和成图软件具有很大的推进作用。

关键词：自由设站：数字测图；测站改正

中图分类号：P231.5文献标识码： A 文章编号：

在野外数字测图中，我们都知道它的信号很差，GPRS根本达不到，所以我们只能进行人工使用全站仪进行野外数据采集。在野外，我们考虑到工作人员的体力，工作效率、我们假定的测站点工作人员由于环境问题能否达到；又或者是在一些深山、河里我们控制点的坐标能否找到，或者被掩埋等，又或者我们选择的两个控制点之间会不会由于障碍物进而阻挡视线等情况，考虑到这些因素，但是我们又要赶工期，因此不得不进行自由设站法进行假定坐标和高程的数据采集。我们再根据“测站改正”进行数据纠正，然后我们在修改控制点的坐标，这样就能使得采集数据的高程变得简单，并且工作效率也提高了许多。下面我们就对全站仪自己设站法在野外数据采集及内业纠正两个方面进行简单的论述。

一、全站仪自由设站的外业操作方法

在开始测量时，仪器设置在第一工位台站，通过运行全站仪在一个易于到达的地方，需要在附近收集一系列测量数据，或运行全站仪选择附近的两个支导线点，并测量出它们的工位坐标。同时，全站仪的操作人员可以在任何时间在该领域选择遍历的支持点进行传递，本地架起全站仪以便于随后采集数据。选择的第二工位台站同样要确保其定位于正确的位置从而形成小区域通视，然后假设测量工位台站的坐标、高度以及方向。另外，还需将全站仪设置在分支导线点中的第一个台站位置，测量立于假定坐标处反射镜的二维坐标和高度。如果条件允许的情况下，同样的方法可以是测量点用于与几个子线检查中的第二工位台站上的其他的地形特征的数据采集和第二个测站的坐标和方向，可以认为，在可以选择几个台站附近的支撑线点，如果足够的仪器可以同时运行数据采集多台仪器，以确保至少两个站有两个共通点。这简化了传统的“先控制后破”的映射模式，同时映射了部分观测数据，认为地可以对这些初始数据和图形加以编辑和处理，但应该有一个台站设置在控制点控制结果出来了变更后的控制点坐标的校正，从而使整个编辑图形容易得到修正，这可以减少现场作业时间，并提高效率映射。

二、全站仪自由设站的内业处理法

（一）测站改正。

第-N工位台站和第二个工位台站属于不同的两个坐标系，因此必须进行相关的转换过程。 CASS软件给定站的校正功能，可以实现在两个不同的坐标系平面坐标和校正。首先，在CASS软件绘制的第二站所测得的数据，只需要注意显示点，而其高程数据则不需要标识。 “站改正”时，根据系统提示，请指定纠正前的第一点，第二点“纠正方向”，用鼠标捕捉予以捕捉，按照提示到指定纠正第一点来校正第二点方向，并分别输入垂直和水平坐标的两点，因为该站只纠正平面转换，并且不需要输入高程，必须输入在根据与Y，x格式输入，然后系统会提示选择对象，选择所有S-N站的观测数据，并校正平面位置。

其别值得注意的是CASS软件“站改正”是默认前、后两个海拔不改变的位置。也就是说，按照提示操作到最后生成的数据是平面坐标转换或未转换的高程值。因此，在提示时输入到纠正之前的数据文件中，可以直接选择“取消”程序。因此，由该站的最后校正垂直坐标和水平坐标数据，相同坐标系的第一站和海拔值相对高的一点之间存在差异，即第一个台站坐标为参考点海拔为0，实际上是相关的其他各点的高程与第一高的差异值。

（二）高程改正。

“测站改正”仅仅只能解决平面位置的转换，测点的高程还需要进一步改正。在工位测站改正中，已经求出了所有高程待改正点相对于“参考点”的高差值。因此，只需要给所有高程待改正点加上参考点的真实高程值。

如果先通过“高程点生成数据文件”功能把进行过测站改正后的数据导出成DAT格式，然后利用CASSS软件提供的“批量修改坐标数据”功能，给第二测站所有高程值加上参考点高程值，经过计算以后就能保证第二测站上碎步点高程值和第一测站上高程值的高程基准就为同一水准面。另外，也可以把测站改正后的DAT数据直接转换成为 CSV 格式，在 Excel中给所有高程值加上一个统一的值，即其他点位的高程值，其效果和利用CASS软件所计算出的结果完全一致。

（三）数据检核。

第二工位台站校正和的高程改正站数据后，其垂直和水平坐标及标高和第一工位台站的测量数据属于相同的坐标系统。在这种情况下，修正后的坐标值和应不超过相应规模的映射规范要求。全站仪数字化测图精度要比传统的白色映射在映射过程中采取合理的措施，如果没有什么大的错误，在数据采集过程中，上述过程高程差转化，充分满足大比例尺测图的精度要求高得多。实践证明，笔者在实际生产中，如果两个测量点选择的情况下错误发生的几率是非常小的，一般的点位误差可控制在3EM以内，高程误差几乎等于0。

（四）数据合并。

基于CASS系列的映射软件所能够提供的数据合并功能可以将采集数据选择第-N工位台站测量数据的更正文件整以合并，根据提示命令保存相应文件，这一步合成后两站第一个数据，该数据可识别大多数绘图软件，然后可以结合计算机根据草案绘图，在此不再叙述绘制过程的详细信息。

三、结束语

全站仪以上全站仪和素描法的映射过程，是一种精度高，满足精度要求的大比例尺制图的实际映射过程。应用该方法，最好可以使用分线点力来提高测量精度，并更为灵活地操作外业实践而充分体现人性化特点。全站仪自由设站数字化数据采集是一项较为繁重的工作任务，但外业现场数据的灵活采集与操作将大大减少工作时间，在一定程度上也提高了工作的效率，并能够更好地完成对实践工作的检验。随着我国科学技术的不断进步与发展，诸如光电测距仪、电子经纬仪、微处理仪以及数据记录装置融为一体的电子速测仪等先进设备技术的日益成熟，这将无疑标志着数字测量逐步进入到了一个新的阶段。

参考文献

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