RTK配合全站仪测绘技术在地形测量中的应用

摘要：在我国科学技术的推动之下，测绘技术也得到一定程度的提升，为了提升地形测量的精度，基于此，本文论述了RTK以及全站仪技术的配合之下如何进行地形测量。

关键词：RTK；全站仪；地形测量

中图分类号：C35文献标识码： A

引言

GPS和RTK技术都是新时代下科技创新和发展的高端技术产品，随着物探工程行业的不断发展和改革，在很多物探行业中，为了更好的节约物探工程的造价以及成本，很多的物探工程的首先都把目光投在了物探工程测量中。科学技术水平的提高，直接促进了工业工程仪器使用的发展。全球定位系统（GPS），最初应用于陆海空领域的导航和定位测量，并未普及到大地测量及工程测量应用领域。随着全球定位系统（GPS）技术的发展与完善，其应用已广泛推广到测量的各个领域，作为测量定位新技术，特别是GPS实时动态差分RTK技术的迅速发展和完善在常规测量领域里越来越得到广泛的应用。

1、RTK技术和全站仪测量的原理

1.1、工作原理

GPSRTK测量系统，是集计算机技术、数字通讯技术、无线电技术和GPS为一体的组合系统。动态RTK定位技术室以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术。用RTK技术定位时，将一台接收机安置在基准站上固定不动，另一台或者多台接收机安置在运动的载体（称为流动站或者移动站）上，两站（一般不超过5km）的接收机同步观测相同的卫星，通过数据链将基准站的相位观测数据及坐标信息实时传送给流动站，流动站将接收到得基准站数据同自采集的相位观测数据进行实时差分处理从而获得流动站的实时厘米级三维坐标。而全站仪是一门常规成熟的测量技术。通过在已知点架设仪器，内部光电测角系统和光电测距系统使用相同的光学望远镜。照准一次，即可或者测量点的角度和距离，通过内部微处理器实时处理以获得测量点三维坐标值。

1.2、项目坐标系统转换

众所周知，RTK测量是基于WGS-84右手地心坐标系统，观测解算成果均属于WGS-84系统。然而北京采用的是本地坐标系统，因此在测量开始之前，必须将项目参数设置好，以达到测量成果符合北京地方坐标系。常用的坐标系转换方法主要有三参数平面直角坐标系转换法和七参数空间直角坐标系转换法。由于一般采用三参数即可满足区域测量要求，本次测量中采用的是三参数基准转换。在测量前设置北京地方坐标系所用的椭球参数，投影类型，中央子午线，项目高度，基准点坐标，基准转换参数等，建立二者的转换关系。

2、RTK配合全站仪测绘技术在地形测量中的应用

2.1、GPS-RTK技术在地形测量中的重要性

通过以上的介绍，我们在一定程度上了解了GPS-RTK技术，所以要想强化其实际运用，就应该基本了解其应用于地形测量中，这样才可以进一步提高地形测量的实际效果。

2.1.1、降低了测量的成本

由于信息科技的广泛运用，地形测量中的测量成本，尤其是人类成本大幅度下降。之前的大部分测量数据需要大量工作人员全天不间断的计算，而当今运用计算机能够精确迅速的整理数据，利用相应的图形编辑软件即可完成测量图像的处理;运用遥感技术可以远程探寻和辨识项目的实际情形。这样可以减少人力支出，地形测量工作人员能够节省时间以分析工程的整体数据，进一步得到正确的策划方案。

2.1.2、提高了测量的准确性地形测量要求极高的数据精准度，一旦数据不精确和完整，会影响到整个项目的技术施工和质量，信息科技尤其是GPS、遥感、图形处理等技术在其中的广泛使用，极大提升了测量精确度，测量数据是全体项目的根基，其精准度的提升可以确保项目的质量，并进一步带来经济效益的提升。

2.1.3、促进科学技术和社会发展

人类通过持续的努力和探索发现了GPS-RTK技术的进展，并且GPS-RTK运用于地形测量由推动了信息科技的进步，科学家经过一直以来的探索和钻研，在测绘硬件的基础上继续改进，提升测绘的精准度。同时革新相应的软件，优化效率。全新的测量观点和方法的使用，提升了测量技术的水平。所以信息科技和地形测量相互促进，推动了人类社会的持续性进步。随着GPS定位精度的提高、硬件性能的改善,GPS得到越来越广泛的应用。同时,全站仪也因其数据采集自动化程度高、大大释放劳动力等优势,成为勘测、设计、施工和管理不可或缺的测量工具。但随着工程质量要求的不断提高,测量用户已不再局限于只使用GPS或全站仪中的一种,在实际测量工作中,同样一个工程中GPS的测量成果常为全站仪所用,全站仪测量值又常作为检校GPS作业的依据。用GPS完成控制比用常规仪器要快得多。它不要站间通视,也无需庞大的作业队伍,精度高、作业快、费用省、应用灵活。一些先进的接收机和天线技术把外业观测时间压缩到最短的同时,仍能获得最优的数据,在灵敏度、可靠性、抗干扰能力方面都有优异的表现。

2.2、碎部测量

碎部测量采用RTK与全站仪联合测图法，对空旷地区，RTK接受信号良好，可采用RTK测量，而对于密林区，房角、陡坎等地区，RTK信号受到电磁波干扰以及高达建筑物的遮挡屏蔽，使得RTK测量无法进行时，应采用全站仪测量。下面着重说明全站仪在碎部测量中的使用及注意事项。

2.2.1、全站仪的检验与校正

主要应检验与校正如下几个方面：a.照准部水准管轴垂直于竖轴的检验与校正；b.圆水准轴平行于仪器旋转轴的检验与校正；c.十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正；d.视准轴垂直于横轴的检验与校正；e.横轴垂直于竖轴的检验与校正；f.竖盘指标差的检验与校正；g.光学对中器的检验与校正。由于具体的检验与校正方法比较繁复，这里就不一一赘述了。

安置仪器，在控制点或图根点上，架设全站仪，并对中整平，测量仪器高，仪器对中误差需小于5mm，仪器高度的量取要精确到1mm。

创建文件，输入测站点坐标，仪器高，后视点坐标以及棱镜高，并瞄准后视点，进行仪器定向。

进入碎部测绘状态，精确瞄准竖立在测点上的棱镜，按“回车”键，全站仪即测得棱镜所处位置的三维坐标，并将数据自动存储到已建立的文件中。移动棱镜到下一个待测点上，继续测量，直到测完全部待测点。

在采集碎部点时，应注意以下两点：由于是大比例尺测图，采点要相对密集，以便更详尽的反映出地形地貌的变化；对规则建筑物的测量，应利用RTK或全站仪定出方向线和起点，用钢尺测量其边长，这样虽增加了工作强度，但绝对精度可达到毫米级。

2.3、作业时应该注意的若干问题

2.3.1、基准站应该架设在地势高且开阔的已知点上，有利于基准站卫星信号的接收和电台数据链的发射。

2.3.2、电台天线应该尽量高，电台频率处于高增益状态，以增大作业的距离。

2.3.3、RTK无法进行平差检核，在外业工作中，应加强对成果的检验。在测量开始前，可以采用与已知点成果进行比对检验。

2.3.4、在树林遮挡比较严重，居民区，可以采用加长流动站天线杆的方法解决卫星信号和无线电信号的问题。1）在接收条件不利地区。应该进行多次初始化测量同一点，以进行检验。2）要额外配备各种仪器的电池，以确保电源电量充足。

3、结语

RTK联合全站仪测量极大地提高了工作效率和成果精度，对地形的细微变化描绘的更加详细和准确。同时需要的测量人员较少、作业时间短、工作效率高，而且测量成果都是独立观测值，不会像常规测量那样造成误差积累。

参考文献

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