基于GPSRTK與后處理程序的斷面測(cè)量一體化分析

張志希

摘要：針對(duì)斷面測(cè)量一體化相關(guān)內(nèi)容，做了簡(jiǎn)單的分析。利用GPS-RTK技術(shù)，開展斷面測(cè)量作業(yè)，使用處理軟件，按照后處理程序，輸出斷面成果以及CAD斷面圖，能夠提高斷面測(cè)量作業(yè)的效率和質(zhì)量，具有推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK；斷面測(cè)量；一體化；后處理程序

從測(cè)量作業(yè)實(shí)際來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化，能夠省去測(cè)量作業(yè)人員手記錄的麻煩，節(jié)約測(cè)量作業(yè)的時(shí)間，提高測(cè)量作業(yè)的效率。利用斷面測(cè)量一體化系統(tǒng)，使用高精確性的程序，能夠做好數(shù)據(jù)處理精確性的把控，保證測(cè)量成果的真實(shí)性。現(xiàn)結(jié)合具體應(yīng)用，總結(jié)其優(yōu)勢(shì)。

一、斷面測(cè)量一體化流程

基于GPS-RTK和后處理程序的斷面測(cè)量一體化，其主要過(guò)程如下：1）數(shù)據(jù)采集。利用全站儀和GPS接收機(jī)等，開展數(shù)據(jù)采集作業(yè)。同時(shí)利用導(dǎo)航程序，標(biāo)記測(cè)量位置，保證測(cè)量數(shù)據(jù)資料的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。2）數(shù)據(jù)傳輸。全站儀程序能夠?qū)y(cè)量獲得的數(shù)據(jù)信息，完整的傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)。利用此程序，能夠減少人為記錄誤差的發(fā)生。3）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。對(duì)于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，轉(zhuǎn)換成為表格以及坐標(biāo)。利用程序的自動(dòng)化程序，極大程度上能夠提高測(cè)量效率，避免人為操作軟件不熟悉影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。4）生成結(jié)果。通過(guò)上述處理，利用斷面測(cè)量一體化，生成測(cè)量結(jié)果，將結(jié)果數(shù)據(jù)信息給保存到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中，能夠避免數(shù)據(jù)丟失，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份。5）上交成果。將生成的結(jié)果，交給相關(guān)人員，進(jìn)行成果檢查，修改相關(guān)問(wèn)題。

二、基于GPS-RTK和后處理程序的斷面測(cè)量一體化應(yīng)用實(shí)例

以某工程斷面測(cè)量為例，分析隧道斷面測(cè)量一體化操作流程：

（一）編輯設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

利用工程設(shè)計(jì)單位提供的工程資料，使用徠卡斷面測(cè)量軟件，進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)編輯，包括以下內(nèi)容：1）平曲線設(shè)計(jì)。根據(jù)施工方案，提供的參數(shù)，設(shè)計(jì)里程和坐標(biāo)，選擇平曲線線型等。2）豎曲線設(shè)計(jì)。利用施工方案，提供的豎曲線參數(shù)，設(shè)計(jì)高程和里程等。3）橫斷面曲線。構(gòu)建坐標(biāo)系，輸入曲線要素。坐標(biāo)系的設(shè)計(jì)，以斷面里程位置上的線路標(biāo)高點(diǎn)，作為原點(diǎn)。X軸為線路中線遷移方向右側(cè)法線；Y軸方向是原點(diǎn)天頂方向。

（二）數(shù)據(jù)采集

選擇通視效果較好的位置，布置站點(diǎn)，并且啟動(dòng)斷面測(cè)量一體化程序。點(diǎn)擊測(cè)站設(shè)置模塊，采用坐標(biāo)定向法和后方交會(huì)法等，進(jìn)行設(shè)站定向。接著，點(diǎn)擊線路設(shè)計(jì)模塊，選擇線路設(shè)計(jì).HLM，點(diǎn)選線路設(shè)計(jì).VLN，點(diǎn)選斷面設(shè)計(jì).TLN，完成點(diǎn)選后，開始進(jìn)行檢查校核。最后，進(jìn)入到斷面測(cè)量界面，輸入相關(guān)信息，包括斷面里程以及搜索范圍等，自動(dòng)測(cè)量，記錄測(cè)量數(shù)據(jù)信息。

（三）數(shù)據(jù)處理

使用MATLAB擬合程序，利用外業(yè)測(cè)量采集的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行隧道圓心三維坐標(biāo)以及半徑擬合，從原始數(shù)據(jù)中，獲得里程頂部高程以及底部高程，生成擬合結(jié)果。接著，利用實(shí)際測(cè)量中心點(diǎn)坐標(biāo)，使用輔助軟件，進(jìn)行斷面里程計(jì)算[1]。具體操作過(guò)程如下：按照工程設(shè)計(jì)圖紙資料，輸入線路曲線參數(shù)，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)反算，獲得里程信息。最后，進(jìn)行糾偏。利用里程數(shù)據(jù)信息，依據(jù)偏距圖紙，計(jì)算隧道軌面高程以及中心線設(shè)計(jì)坐標(biāo)值。整理相關(guān)數(shù)據(jù)，生成測(cè)量結(jié)果。

（四）應(yīng)用效果

利用斷面測(cè)量一體化，開展測(cè)量作業(yè)，同傳統(tǒng)的測(cè)量方法相比，具有一定的優(yōu)勢(shì)。具體體現(xiàn)如下：1）節(jié)約外業(yè)成本。利用斷面測(cè)量一體化法，在開展外業(yè)作業(yè)前，完成主要參數(shù)以及測(cè)量需要的數(shù)據(jù)的編輯工作，使得外業(yè)測(cè)量工作效率得以全面提升?；跀嗝鏈y(cè)量一體化的外業(yè)測(cè)量，具有靈活性，能夠?qū)θ我饫锍虜嗝?，開展測(cè)量作業(yè)，方便增加特殊斷面的測(cè)量。從測(cè)量作業(yè)時(shí)間和人力資源花費(fèi)角度來(lái)說(shuō)，只需要3個(gè)人，花費(fèi)1天時(shí)間，便完成了整個(gè)區(qū)域的測(cè)量工作。2）提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。利用斷面測(cè)量一體化，開展內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，主要是利用軟件自動(dòng)化完成，減少了人員參與，進(jìn)而減少了數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤和計(jì)算錯(cuò)誤，保證計(jì)算參數(shù)輸入的準(zhǔn)確性，能夠保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)處理全過(guò)程較為簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)信息處理效率高[2]。

三、斷面測(cè)量一體化程序設(shè)計(jì)方法

對(duì)于斷面測(cè)量一體化的設(shè)計(jì)，要從程序功能出發(fā)，結(jié)合測(cè)量工作實(shí)際，方便測(cè)量作業(yè)的開展。從整體出發(fā)，設(shè)計(jì)流程圖。斷面測(cè)量一體化程序程序?qū)崿F(xiàn)方法如下：

（一）橫縱斷面數(shù)據(jù)提取

縱斷面數(shù)據(jù)的提取：從原始數(shù)據(jù)中，提取中樁點(diǎn)，進(jìn)行里程排序，明確縱斷面線路，生成縱斷面數(shù)據(jù)。橫斷面數(shù)據(jù)的提?。夯赗TK坐標(biāo)三維空間屬性，從中樁坐標(biāo)，制作過(guò)中樁、前后樁的平分線，在角分線周圍，設(shè)置斷面碎布點(diǎn)波動(dòng)范圍，利用檢索功能，檢索橫斷面上的各個(gè)碎布點(diǎn)，獲得測(cè)量斷面的特征點(diǎn)，按照其和中樁的關(guān)系進(jìn)行排序，明確斷面數(shù)據(jù)點(diǎn)的總個(gè)數(shù)，正確排序，獲得在測(cè)量數(shù)據(jù)。在角分線上，對(duì)獲得的橫斷面點(diǎn)，開展投影歸算，全部統(tǒng)一到角分線上，生成測(cè)量橫斷面數(shù)據(jù)信息。

（二）屬性翻譯表和參數(shù)設(shè)置

按照程序預(yù)設(shè)的屬性代表，利用屬性表，對(duì)特征點(diǎn)，進(jìn)行中文說(shuō)明翻譯以及注釋。對(duì)于橫斷面參數(shù)的設(shè)置，主要包括繪制起點(diǎn)高程、高差、比例尺等。將斷面坐標(biāo)，給轉(zhuǎn)換為起繪點(diǎn)高程。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，利用坐標(biāo)，以中樁為參考，計(jì)算平距。再將高程，給轉(zhuǎn)化為基準(zhǔn)面高程。按照平距和比例尺，執(zhí)行比例換算程序，獲得斷面線數(shù)據(jù)。依據(jù)表格參數(shù)，獲得表格線數(shù)據(jù)。

（三）繪制斷面圖

在斷面測(cè)量一體化程序中，斷面繪制是重點(diǎn)內(nèi)容。利用CAD二次開發(fā)軟件中的腳本文件，來(lái)繪制斷面圖。腳本文件作為CAD操作命令的集合，由單個(gè)CAD命令，形成處理文件。利用批處理文件，實(shí)現(xiàn)斷面圖繪制。在具體操作方面，操作較為簡(jiǎn)單，不需要深度研究和學(xué)習(xí)CAD，利用腳本文件，便能夠完成斷面圖繪制作業(yè)。

四、結(jié)束語(yǔ)：

基于GPS-RTK和后處理程序的斷面測(cè)量一體化，在實(shí)際應(yīng)用中，有著一定的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用于測(cè)量作業(yè)中，為了保證技術(shù)的合理運(yùn)用，提高測(cè)量作業(yè)的效率和質(zhì)量，需要熟練掌握此技術(shù)，做好技術(shù)優(yōu)化，積極推廣技術(shù)應(yīng)用，提高測(cè)量作業(yè)的水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳宏斌，鄭玉恒，王昭，饒克安，范學(xué)峰.基于GPSRTK與后處理程序?qū)崿F(xiàn)斷面測(cè)量一體化的方法[J].測(cè)繪地理信息，2014，39（05）：75-79

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