RTK/全站儀條件下的施工放線方法

楊志峰 夏鵬飛

【摘要】 全站儀集測角量邊等功能于一體，在高大建筑物密集區(qū)，其靈活多樣的導線也具有不可替代的優(yōu)點。到底在施工放線中應采用什么儀器，如何使用才能更好得提高作業(yè)效率與作業(yè)精度，成為我們這一次需要討論的重點。

【關鍵詞】 分析對比 誤差探討 提高效率 組合使用

一、RTK測量技術的主要優(yōu)點

RTK技術現(xiàn)在風靡一時，這與其在測量模式和測量速度、精度比以往的測量方式有很大的變革有很大的關系， RTK技術的主要優(yōu)點有以下幾個方面：

1、作業(yè)效率高。在一般的地形地勢下，RTK設站一次即可測完4KM半徑的測區(qū)，高質量的RTK設站甚至可覆蓋半徑5KM的測區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)量和測量儀器的“搬站”次數(shù)，僅需一個人操作既可完成，在一般的電磁波環(huán)境下僅需1～2秒就能測到一個點的坐標。若用其進行地形測量，每小組每天可以完成0.8～1.5 km2的地形圖測繪，其精度和效率是常規(guī)測量所無法比擬的。用RTK進行作業(yè)，速度快，勞動強度低，不但節(jié)省了外業(yè)的費用，而且大大提高了作業(yè)效率。

2、定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內，RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級，再者在RTK測量中需要的是運動點與基準站之間的關系，所以所測的點與點之間沒有誤差積累，測量數(shù)據(jù)安全可靠。

3、作業(yè)條件要求低。RTK技術不要求兩點間滿足光學通視，只要滿足“電磁波通視和對空通視的要求”，比如觀測站附近沒有大功率的無線電發(fā)射臺和高壓輸電線以及諸如大面積水域等能引起多路徑效應的物體，沒有大型建筑或者高大樹木、山體。因此，和傳統(tǒng)的測量方式相比，RTK技術受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制比較小，這樣不但可以大大增加了作業(yè)時間，而且大大提高了工作的效率，降低了工作的難度，同時還可以減少不必要的數(shù)據(jù)誤差，例如，在傳統(tǒng)測量看來由于地形復雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)，工作起來非常麻煩，并且一不小心數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)錯誤，現(xiàn)在利用RTK技術就能輕松地進行快速的高精度定位作業(yè)。使測量工作變的更容易更輕松。

4、操作簡單，容易使用。只要設站時對基準站和移動站進行簡單的設置，就可以邊走邊獲得測量結果坐標或進行坐標放樣了。例如，比如我國自產的南方靈銳S82，設計一鍵操作，只需操作一個按鍵，控制按下和松開的時機，就可以實現(xiàn)開機、關機、切換測量模式、儀器初始化等各種操作，儀器的啟動簡單到只需開機即可，手簿與主機之間的藍牙自動連接，非常的傻瓜化和人性化，放樣也是只需調用已知數(shù)據(jù)按提示操作即可。

5、數(shù)據(jù)處理能力強。數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、轉換和輸出功能強。能方便快捷與計算機、其他測量儀器通訊。

6、RTK作業(yè)自動化、集成化程度高，測繪功能強大。 RTK可以勝任各種測繪內、外業(yè)。流動站配備高效手持操作手簿，利用內裝式軟件控制系統(tǒng)，無須人工干預便可自動實現(xiàn)多種測繪功能，使輔助測量工作極大減少，減小人為誤差，保證了作業(yè)精度。

二、全站儀及其使用方法簡介

全站儀的操作速度和精度，均較經(jīng)典儀器有很大提高。更重要的是全站儀內部大量地使用了微電子技術，因此，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動記錄、傳輸、檢查、計算處理。利用全站儀不僅可以得到原始的或改正后的觀測數(shù)據(jù)，而且還可得到平差后的三維坐標。全站儀是數(shù)字化的測繪儀器，是實現(xiàn)測量自動化的一種重要儀器，通過它還可形成自動化數(shù)據(jù)流，從而實現(xiàn)自動化制圖和建立地圖管理數(shù)據(jù)庫的目的。

全站儀中的軟件是其發(fā)展的一個重要因素，能否在市場競爭的大潮中立于不敗之地，豐富的內存軟件是十分重要的。目前，應用于各類全站儀中軟件已有二十多種，包括設定水平方向、放樣點位、導線測量、對邊測量、懸高測量、后方交會、偏心測量與面積測量等。

很多儀器還可由用戶隨時將外部程序庫中的補充程序調入內存，或從內存中刪除；為解決某些特定的測量任務，用戶可自己定義數(shù)據(jù)的格式和顯示方式，以及按儀器豐富的菜單功能由自己獨立組配某些程序，再由微機送人全站儀內存，成為特有的用戶程序，諸如此類的這種“可編程性”，預示著全站儀“智能化”發(fā)展的方向。

目前新推出的全站儀幾乎都設置了PC卡接口，只要插入PC卡，全站儀測量的數(shù)據(jù)將按規(guī)定格式記錄到PC卡上。取出PC卡后，可直接插入帶有PC卡接口的計算機上，與之直接通信。當然也可通過傳輸電纜將全站儀中的PC卡數(shù)據(jù)直接傳到計算機中（即不用取出PC卡）。便攜機用于數(shù)據(jù)采集是通過傳輸電纜將全站儀與便攜機聯(lián)好，按照要求設置好實時傳輸參數(shù)，可在野外進行實時傳輸，并可借助系統(tǒng)成圖軟件進行現(xiàn)場成圖，即達到即測即繪的效果。這就是所謂的電子平板測圖系統(tǒng)。

綜上所述，由于全站儀的這些特點，使之不僅是地面數(shù)字測圖的主要儀器，而且使用范圍正在擴大，從傳統(tǒng)的測圖、放樣，擴展到目前的實時變形監(jiān)測、工業(yè)測量、特殊工程測量等。全站儀作為測量的常規(guī)儀器之一將發(fā)揮越來越大的作用。

三、RTK/全站儀在實際工程放線上的對比

3.1作業(yè)條件的比較

全站儀測放中樁，是通過測取兩點之間的平距及方位角，從而確定點位。因此，要求兩點之間必須通視，并且視線良好。遇到視線遮擋時，如農作物、樹枝雜草等則需人工手動清除障礙物，而如遮擋物為高樓，山體以及大型樹木等時，則需采用支點等形式測放中樁。霧天，地表蒸汽較大時，直接影響測量的精度與進度，這就要求日出而作，日落而息，自然條件在很大程度上限制了作業(yè)的進度。RTK技術在測量時，由于是單點作業(yè)，因此受環(huán)境及人為因素影響較小，可以在霧天、雨天等惡劣天氣下工作，而全站儀則不行。RTK在山林區(qū)或城區(qū)作業(yè)時，因樹木密集茂盛、高樓林立從而對其接受衛(wèi)星信號以及電磁波信號產生影響，使其作業(yè)精度低甚至無法作業(yè)，但全站儀則不受此影響，按照上面所說方法如采用支點形式，同樣可以照常作業(yè)。

3.2作業(yè)速度及效率的比較

全站儀放樣時，是由測站指揮前點到相應的樁號去，往往需要幾次反復才能將點位定下來。測量過程中搬站、清除障礙物等工作會浪費很多時間。另外，測量時須大家配合作業(yè)，配合的熟練程度也會影響作業(yè)的速度。RTK作業(yè)對區(qū)域內的站點之間不要求通視，流動站與基準站之間的聯(lián)系是建立在無線電波基礎上的，對流動站來講，儀器會引導你去相應樁號位置，如不合適，可自由調整樁號，無須交流，從而提高作業(yè)速度。因此，從某種意義上說，流動站越多，作業(yè)速度越快。

3.3作業(yè)精度的比較

全站儀測放中樁時，由于受干擾因素較多，因此常采取一些輔助方法，如利用支點放樣，這樣放出的點位精度會比正常放出的點位精度低。當遇到長直線時常需要搬站，而搬站的誤差會累積到以后的點位中，從而影響整體測放精度。RTK測量時，其點位精度是實時顯示的，且每一根中樁放樣過程一致，所測放的點位精度大致相同，不存在累積誤差，因此可以保證中樁點位精度的均勻性。

由于個人水平的限制，針對RTK與內置工程程序的全站儀在施工放線中的分析與對比，本文尚有許多需要補充的地方。RTK和全站儀的單獨使用都有一定的限制性，如何將兩者搭配使用，發(fā)揮各自的優(yōu)點，從而提高作業(yè)效率，是一個需要我們認真思考的問題。

參 考 文 獻

[1] 余小龍，胡學奎著. GPS RTK技術的優(yōu)缺點及發(fā)展前景. 測繪通報，2007年第10期.

[2] 周朝義著. 有關GPS RTK差分數(shù)據(jù)傳輸技術探討. 武漢大學出版社，2004.