超站儀技術(shù)在復(fù)雜地形測(cè)量中的應(yīng)用研究

胡凱華

摘 要：隨著社會(huì)的進(jìn)步，在不斷進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)的過程中，許多地區(qū)的土地測(cè)量也變得越來越復(fù)雜，如何在復(fù)雜地形中進(jìn)行土地的測(cè)量也成為了業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注的重點(diǎn)問題。因此，在技術(shù)的支持下，越來越多的測(cè)量?jī)x器也都得到了更新和發(fā)展，其中超站儀便是最為突出的一個(gè)，超站儀在對(duì)復(fù)雜地形測(cè)量方面與其他儀器相比有著較大的優(yōu)勢(shì)，并得到了專業(yè)人士的一致認(rèn)可。本文著重對(duì)超站儀技術(shù)在復(fù)雜地形測(cè)量中的應(yīng)用做出深入分析與探討。

關(guān)鍵詞：超站儀技術(shù) 復(fù)雜地形的測(cè)量 分析與探討

中圖分類號(hào)：P231.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）10（a）-0068-02

現(xiàn)階段，在我國(guó)的測(cè)繪行業(yè)當(dāng)中，全站儀定位系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)都得到了普遍的應(yīng)用，其有效地改善了測(cè)繪外業(yè)的工作方式，使得測(cè)繪工作的工作效率得到了進(jìn)一步的提高，而測(cè)量機(jī)器人的問世也將全站儀推進(jìn)到了自動(dòng)化與智能化的階段。雖然這兩種技術(shù)在一定程度上對(duì)測(cè)繪工作能夠發(fā)揮重要的作用，但卻仍舊存在著一定的局限性，因此，超站儀便是將兩種技術(shù)相融合，彌補(bǔ)原有缺陷的新型技術(shù)。

1 超站儀技術(shù)的功能分析

超站儀技術(shù)的主要功能有以下幾個(gè)方面：首先，超站儀的結(jié)構(gòu)。超站儀是結(jié)合了全站儀定位系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)技術(shù)于一體的測(cè)量?jī)x器，其不但具有兩種系統(tǒng)的全部功能，同時(shí)還彌補(bǔ)了兩種系統(tǒng)各自的劣勢(shì)所在，代表目前地面測(cè)量?jī)x器中的最高水平。超站儀技術(shù)中的無加密控制的即用即測(cè)作業(yè)模式，也使得傳統(tǒng)的測(cè)繪模式發(fā)生了巨大的變化，不但能夠?qū)崿F(xiàn)無控制點(diǎn)測(cè)量的功能，同時(shí)還能夠?qū)y(cè)量的目標(biāo)進(jìn)行快速地自動(dòng)搜索，并且在測(cè)量數(shù)據(jù)的無線傳輸方面也都使用了最新型的技術(shù)控制[1]。其次，超站儀無控制點(diǎn)模式進(jìn)行地籍測(cè)量。在超站儀中所集成的全球定位系統(tǒng)能夠隨時(shí)提供設(shè)站點(diǎn)的平面位置和高程，這些操作也都可以通過全站儀的鍵盤來完成，并且，在測(cè)繪完成之后，超站儀還會(huì)將所測(cè)量出來的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，數(shù)據(jù)的處理主要是由全站儀的處理器來完成。這也使得在外測(cè)量的過程中，不需要任何的控制點(diǎn)便能夠完成快速的測(cè)量。最后，超站儀無控制點(diǎn)測(cè)量精度分析。測(cè)量的精度是超站儀無控制點(diǎn)測(cè)量模式能否應(yīng)用在地籍測(cè)量的關(guān)鍵所在，因此，對(duì)于超站儀精度的測(cè)試，可以通過與全站儀精密布網(wǎng)和RTK直接采集的方法來進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比。而經(jīng)過科研人員的實(shí)踐測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)，超站儀無控制點(diǎn)測(cè)量模式與其他兩者所測(cè)試出來的數(shù)值偏差均小于4cm，而測(cè)量點(diǎn)位的誤差分別在0.018cm和0.016cm左右，這也就說明超站儀無控制點(diǎn)測(cè)量模式能夠滿足地籍測(cè)量的精度需求。

2 超站儀技術(shù)在復(fù)雜地形測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)所在

目前，超站儀技術(shù)已經(jīng)在地形測(cè)量中得到了多方面的應(yīng)用，其使用的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，能夠節(jié)省測(cè)量的時(shí)間，提高測(cè)量工作的效率。在復(fù)雜地形的測(cè)量中，相比于傳統(tǒng)的測(cè)量方式，超站儀技術(shù)能夠減少大量的測(cè)量時(shí)間，以此來提高測(cè)量的工作效率。傳統(tǒng)的測(cè)量方式首先需要使用全球定位系統(tǒng)來做控制測(cè)量，隨后再使用全站儀進(jìn)行放樣或繪圖。并且在測(cè)量時(shí)，完整的超站儀流動(dòng)站和全站儀在測(cè)量中每次只能夠選擇其中的一種，而另一種則完全閑置了。而使用超站儀進(jìn)行測(cè)量，便實(shí)現(xiàn)了兩種儀器的同時(shí)運(yùn)作，大大提高了工作的效益。第二，改變了測(cè)量的外業(yè)工作[2]?？刂茰y(cè)量是測(cè)繪工作中的主要依據(jù)和基礎(chǔ)。而測(cè)量控制網(wǎng)則束縛了所有的測(cè)繪工作，即便是全球定位系統(tǒng)得到應(yīng)用以來，都沒有能夠改變現(xiàn)狀，并且在以往的傳統(tǒng)測(cè)量方式中，通常都是先定向，再測(cè)量。而超站儀技術(shù)中有著無控制點(diǎn)測(cè)量模式，不需要任何的控制點(diǎn)便能夠完成快速測(cè)量，能夠?qū)崿F(xiàn)先測(cè)量再定位或是一邊測(cè)量一邊進(jìn)行定向。第三，超站儀技術(shù)的價(jià)格便宜。傳統(tǒng)的測(cè)量方式若是想要實(shí)現(xiàn)超站儀技術(shù)的各種功能，必須要購(gòu)買一整套的超站儀流動(dòng)站和全站儀，而這些儀器的費(fèi)用遠(yuǎn)超過了同品牌的超站儀價(jià)格，超站儀甚至只需要其一半的價(jià)格，這樣不但減低了儀器價(jià)格的費(fèi)用，同時(shí)還提高了測(cè)繪工作的工作效率。

3 超站儀技術(shù)在復(fù)雜地形測(cè)量中的具體應(yīng)用方式

3.1 超站儀技術(shù)在復(fù)雜地形測(cè)量中的技術(shù)流程

復(fù)雜的地形測(cè)量難度較大，測(cè)量工作難以展開，因此在復(fù)雜地形進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要嚴(yán)格按照超站儀的技術(shù)流程來進(jìn)行測(cè)量，防止出現(xiàn)意外的情況與數(shù)據(jù)的偏差。使用超站儀技術(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先需要設(shè)立首級(jí)網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)及其控制測(cè)量；隨后需要使用超站儀GPS功能來進(jìn)行圖根的測(cè)量；其次需要使用超站儀全站儀功能來進(jìn)行碎步的測(cè)量；最后形成數(shù)字化成圖。以上4個(gè)步驟是目前較為成熟，使用也較為廣泛的超站儀測(cè)量流程，測(cè)繪人員必須要熟悉超站儀的技術(shù)流程，并且能夠熟練掌握各項(xiàng)流程的基本要求，以便能夠得到更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果。

3.2 超站儀技術(shù)在控制測(cè)量中的應(yīng)用

在進(jìn)行復(fù)雜地形的控制測(cè)量之前，需要以測(cè)量的地點(diǎn)為主，基準(zhǔn)站設(shè)置在地區(qū)的中部地段，并使其符合基準(zhǔn)站的架設(shè)條件，與已知點(diǎn)的距離控制在2.0～3.0km。在布點(diǎn)時(shí)為了方便測(cè)圖使用和便于超站儀測(cè)量等因素，需要盡量避開測(cè)量地區(qū)的高壓線或是高大建筑物，防止其對(duì)于超站儀測(cè)量的影響，對(duì)于實(shí)在無法避免的地段，可以采用增加觀測(cè)時(shí)間和增加觀測(cè)次數(shù)來提高觀測(cè)的精度。超站儀技術(shù)在控制測(cè)量的過程中，首先需要利用已知控制點(diǎn)來建立投影的局部歸化參數(shù)，使用超站儀能夠直接記錄坐標(biāo)和高程，并查看解算之后各個(gè)控制點(diǎn)的水平殘差和垂直殘差[3]。而為了提高待測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)精準(zhǔn)度，需要將天線設(shè)置在對(duì)點(diǎn)器之上，觀測(cè)大約20s之后，再在不同時(shí)間段使用相同的方法來進(jìn)行觀測(cè)，采用不同的時(shí)間段2次觀測(cè)數(shù)據(jù)的平均值，通常在機(jī)內(nèi)精度指標(biāo)預(yù)設(shè)為點(diǎn)位中誤差±1.5cm，高程中誤差為±2.0cm，在觀測(cè)的過程中，取平面和高程中誤差均小于±1.0cm時(shí)來進(jìn)行記錄。

3.3 超站儀在數(shù)字測(cè)圖中的應(yīng)用

利用超站儀的功能技術(shù)特點(diǎn)，在復(fù)雜地形的測(cè)量中，可以進(jìn)行地形的碎部測(cè)量來替代常規(guī)的數(shù)字測(cè)圖。首先需要一臺(tái)GPS基準(zhǔn)站和其他的GPS接收機(jī)分別來進(jìn)行碎部點(diǎn)的測(cè)量，對(duì)于地形點(diǎn)的測(cè)量可以在超站儀的數(shù)據(jù)采集功能下進(jìn)行，也可以按照現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來進(jìn)行測(cè)量設(shè)定，在測(cè)量管道中心線或是道路邊線的過程中，可以在儀器中人為地設(shè)定按照距離進(jìn)行采集，而在勻速運(yùn)動(dòng)測(cè)量的過程中，也可以在儀器中人為地設(shè)定按照距離進(jìn)行采集[4]。在采集完成之后，需要將測(cè)量數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換為“點(diǎn)號(hào)、東坐標(biāo)、北坐標(biāo)、高程”的形式來進(jìn)行保存，通過軟件將其進(jìn)行成圖處理，并生成數(shù)字化的地形圖。另外，在測(cè)量的過程中，也可以選擇使用超站儀測(cè)量模式的優(yōu)勢(shì)所在，準(zhǔn)確快速地建立圖根控制點(diǎn)，并在圖根控制點(diǎn)上由全站儀配合電子手簿來進(jìn)行碎部點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，超站儀技術(shù)是現(xiàn)階段測(cè)繪工作中最為常見的一種測(cè)量?jī)x器，與傳統(tǒng)的測(cè)量方式相比，超站儀技術(shù)結(jié)合了全站儀定位系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)，在測(cè)量工作的各個(gè)方面都有所提升。而對(duì)于復(fù)雜地形的測(cè)量一直以來都是測(cè)繪工作的難點(diǎn)所在，因此，測(cè)量人員需要掌握超站儀在復(fù)雜地形測(cè)量中的技術(shù)流程、超站儀技術(shù)在控制測(cè)量中的應(yīng)用，同時(shí)還需要了解超站儀在數(shù)字測(cè)圖中的應(yīng)用，只有這樣才能夠使超站儀技術(shù)在復(fù)雜地形中能夠得到更好的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李國(guó)明，李國(guó)慶，呂健，等.超站儀技術(shù)在復(fù)雜地形測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].測(cè)繪科學(xué)，2011（7）：103-105.

[2] 劉洪濤，安潔，檀繼猛，等.超站儀在地籍測(cè)量中的應(yīng)用分析[J].城市勘測(cè)，2009（6）：90-92.

[3] 高紹偉.超站儀在地形測(cè)量中的應(yīng)用[J].北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（4）：1-14.

[4] 范祥玉，欒學(xué)科.超站儀技術(shù)在復(fù)雜地形測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（10）：1-2.endprint