淺談GPS和全站儀在城市測繪工作中的應用

【摘要】本文首先闡述了GPS定位技術和全站儀測量工作原理，進而論述GPS-RTK和全站儀聯合測量的優點，最后論述了GPS-RTK和全站儀聯合的實施，以供參考。

【關鍵詞】靜態GPS；GPS-RTK；全站儀；城市測繪

一、GPS定位技術和全站儀測量工作原理

實時動態測量RTK（Real Time Kinematic）技術是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術，它能夠實時快速地獲得測量點的三維定位坐標值。全站儀是指能自動地測量角度和距離，并能按一定程序和格式將測量數據傳送給相應的數據采集器。全站儀的工作原理是在測站上架設儀器，以測站為中心和依測站上的已知方向，測定已知方向與所求點方向間的角度和測量測站點到各碎部點的距離，以確定所求點在圖上的位置。

二、GPS-RTK和全站儀聯合測量的優點

（1）作業效率高。流動站采集1個碎部點僅5s左右，即使是做一級GPS控制點，也只需要幾分鐘，其作業半徑可達幾公里，無需遷站。（2）測量精度高（平面精度可達2cm～3cm）、點位精度分布均勻，完全滿足地籍測圖和控制精度要求。（3）GPS-RTK和全站儀聯合進行測量，簡化了原有的首級、加密、圖根的選點、觀測、計算過程，大大加快了數據采集速度，縮短了作業時間，降低了生產成本。（4）GPS-RTK和全站儀聯合測量碎部點，既解決了水平方向遮擋（全站儀）問題，也解決了上方遮擋（GPS-RTK）問題，避免了單獨使用GPS-RTK或全站儀作業的局限性。

三、GPS-RTK和全站儀聯合的實施

1．作業依據和設備。（1）作業依據：《城鎮地籍調查規程》、《地籍圖圖式》、（CH5005-94）《地籍測繪規范》、（GB/T18314-2009）《全球定位系統（GPS）測量規范》、（CJJ88-99）《城市測量規范》、（GB/T9292-1995）《1：500 1：1 000 1：2 000地形圖圖式》等。（2）儀器設備：GPS-RTK兩臺套、全站儀1臺、測圖軟件、電腦兩臺等。作業前儀器設備均應進行檢測，確保其性能和精度均符合標稱精度。

2．作業組織安排。（1）用GPS-RTK布設一級GPS控制點，布設的點位密度以直接滿足地籍細部測量為宜。（2）用GPS-RTK技術測量測區內的道路、管線、球場、外圍圍墻等。（3）建筑物、界址點和其它用GPS-RTK采集，有困難的地形地貌用全站儀采集。

3．3GPS-RTK控制測量。直接以GPS四等點作為起始點，用GPS-RTK技術布設一級GPS點25個，每個GPS點至少與兩個相鄰的GPS點通視，充分滿足地籍細部測量要求。

4．地籍細部測量。GPS-RTK采點必須保持凈空，不能有遮擋，以使其能夠接收到高度角＞15°不少于3顆的有效衛星，并使衛星幾何圖PDOP＜6。同時選點周圍應無大面積水域，要遠離強電磁場的干擾，選點周圍約200m的范圍內不能有大功率無線電發射源，在50m內不能有高壓輸電線和微波無線電信號傳遞通道。在建筑物密集區、樹木密集區和對空通視受限制的地段，則用全站儀直接在控制點上采集碎部點。

5．內業數據處理。外業數據采集完畢后，將數據傳輸至計算機，在計算機上用測圖軟件直接編繪地籍圖、生成宗地圖、量算面積、匯總統計。

6．實地檢查及精度分析。首先是點位精度的檢查，用GPS-RTK測量出待檢查點的坐標，然后與圖上坐標對照，確保其精度符合相關規范的要求。其次是邊長檢查，采用鋼尺量距，丈量邊長與反算邊長相比，確保其精度符合相關規范的要求。最后進行地形、地物檢查，對于漏測的地物及時進行補測內業處理時把補測的坐標數據展到原地形圖上，進行地形圖的修補。界址點測定精度要求：界址點對鄰近圖根點點位中誤差不大于±5cm，相鄰界址點間距中誤差不大于±5cm，界址點與鄰近地物點間距不大于±5cm。

地籍圖精度要求：相鄰界址點間距、界址點與鄰近地物點關系距離中誤差不得大于圖上±0.3mm；宗地內部與界址邊不相鄰的地物點，其點位中誤差不得大于圖上±0.5mm；鄰近地物點間距中誤差不得大于圖上±0.4mm；碎部點對于鄰近圖根點的平面位置中誤差不應超過圖上±0.6mm。GPS-RTK測點的點位中誤差為2cm～3cm，滿足精度要求。

綜上所述，GPS技術和全站儀已成為現代測繪技術的重要組成部分，它操作簡單、數據準確、攜帶方便，提高了測繪工作效率，為城市地籍測繪的數字化提供了最為簡便經濟又行之有效的手段。

參考文獻

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[2]余淑君，杜小明．RTK與全站儀聯合作業在城市地籍測量中的應用[J]．山西建筑．2010（30）