RTK配合全站儀在蘭西縣第一中學(xué)數(shù)字測圖中的應(yīng)用

田秋穎，孫學(xué)峰，林艷紅

（1.蘭西縣水務(wù)局，黑龍江蘭西 151500;2.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080）

1 全站儀及RTK簡介

“全站儀”全稱為“全站型電子速測儀”通常又稱為“電子全站儀”或“電子速測儀”。它是把測距、測角和微處理機等部分結(jié)合起來形成一體能夠自動控制測距、測角、自動計算水平距離、高差、坐標增量等的測繪儀器，同時可自動顯示、記錄、存儲和數(shù)據(jù)輸出，全站儀實現(xiàn)了測距的發(fā)射軸、接收軸與望遠鏡視準軸三軸共軸的結(jié)構(gòu)，更適合于對移動目標及空間點的測量，內(nèi)部有極其豐富的測量軟件，可方便快捷地進行操作。

RTK（Real Time Kinematic）測量是將一臺GPS接受機安置在已知點上對GPS衛(wèi)星進行觀測。將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準站電臺的載波上，再通過基準站電臺發(fā)射出去，流動站在對GPS衛(wèi)星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時，也通過流動站電臺接受由基準站電臺發(fā)射的信號，經(jīng)解調(diào)得到基準站的載波相位觀測量，流動站的GPS接受機再利用OTF（運動中求解整周模糊度）技術(shù)由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量求解整周模糊度，最后求出厘米級精度流動站的位置

GPS RTK（實時動態(tài)GPS測量）技術(shù)能夠?qū)崟r地提供測站點厘米級的三維定位結(jié)果，速度快、精度高，但應(yīng)用范圍受自然條件限制。全站儀是自動化程度很高的野外測量儀器，精度高、應(yīng)用廣，但受通視條件、測量距離等因素制約。而RTK配合全站儀進行數(shù)字測圖，可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補。即在進行地形測量時，空曠地區(qū)的地形、地物用RTK測之，村莊、城市內(nèi)的建筑物構(gòu)筑物用RTK實時給出圖根點的三維坐標，然后用全站儀測之。這樣可以大大的加快測量速度，提高工作效率。

2 數(shù)字測圖實例

2.1 作業(yè)方法設(shè)計

在對蘭西縣第一中學(xué)實驗樓及樓前花壇進行考察后，決定先用RTK做控制測量和部分圖根點。由于實驗樓房腳受樓層遮擋的影響無法用RTK進行測量，所以決定對實驗樓采用全站儀測量。而對于花壇，為避免被樹木擋住全站儀通視，采用RTK配合全站儀進行碎部測量。

2.2 控制測量

利用RTK布設(shè)兩個控制點GPS01和GPS02即可滿足測圖需要。

2.3 利用RTK聯(lián)合全站儀測量碎部點

利用全站儀對實驗樓以及部分花壇進行碎部點測量。花壇則利用RTK聯(lián)合全站儀測量碎部點。

在人員分工上，全站儀組為3人，1人使用儀器，1人跑尺，1人畫草圖;RTK組為2人，1人操作RTK，1人留守基準站，負責基準站的安全;1人將RTK、全站儀野外采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機，根據(jù)野外草圖進行數(shù)字化成圖。

在經(jīng)過1 d的工作后完成了測區(qū)任務(wù)，共采集了200多個點的坐標。

2.4 利用南方CASS5.1數(shù)字化成圖

從RTK、全站儀里面導(dǎo)出坐標點，用記事本格式打開，格式如下：

1）53167.880 ，31194.120，495.800∥點名，，x，y，h

2）53151.080 ，31152.080，495.400∥點名，，x，y，h

所得坐標點見圖1。打開CASS5.1軟件，將坐標點展入。最后進行數(shù)字化成圖，見圖2。

3 應(yīng)用前景

RTK配合全站儀進行數(shù)字測圖的優(yōu)點如下：

3.1 作業(yè)效率高

流動站采集1個碎部點僅5 s左右，即使是做一級GPS控制點，也只需要幾分鐘，其作業(yè)半徑可達幾公里，無需遷站。用常規(guī)儀器測量時需先布控制網(wǎng)，然后布設(shè)圖根控制點，再用全站儀架站采集碎部點。全站儀采集碎部點時需多次遷站，且受通視情況、距離的限制，極大的影響了作業(yè)效率。

3.2 測量精度高、點位精度分布均勻

GPS RTK測量沒有誤差積累，其平面精度可達2～3 cm。

3.3 降低生產(chǎn)成本

在實際工作中GPS RTK和全站儀配合使用，不需布設(shè)控制點，縮短了作業(yè)時間，節(jié)約了人力物力。

4 結(jié)論

本文著重介紹了RTK配合全站儀在數(shù)字測圖中應(yīng)用的優(yōu)勢和聯(lián)合作業(yè)時的工作流程。RTK配合全站儀進行數(shù)字測圖，可以實現(xiàn)它們的優(yōu)勢互補。如果僅用全站儀進行數(shù)字測圖，就必須建立圖根控制網(wǎng)，這樣須投入大量的時間、人力、財力;如果僅用RTK測圖，雖然它可以省去建立圖根控制這個中間環(huán)節(jié)，節(jié)省大量的時間、人力和財力，同時還可以全天侯地觀測，但RTK的測量技術(shù)還存在一定的局限性。當適當使用RTK與全站儀聯(lián)合測圖時，上述弊端就都可以克服。即在進行地形測量的時候，空曠地區(qū)的地形、地物用RTK進行測量，而村莊、城市內(nèi)的建筑物構(gòu)筑物則用RTK實時給出圖根點的三維坐標，然后用全站儀進行測量。這樣可以大大的加快測量速度，提高工作效率，所以這種方法也是目前的最行之有效的一種數(shù)字測圖方法。

圖1 坐標圖

圖2 成果圖

[1]王佩賢，龍學(xué)柱，楊忠.全站儀及其應(yīng)用研究[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報，2002，21（06）：720-722.

[2]金繼讀，詹家民，吳慶忠.GPS—RTK配合全站儀聯(lián)合進行數(shù)字化測圖[J]. 礦山測量，2003（04）：3-6.