RTK配合全站儀在地形測量中的應用

郭曉飛 張玉良 張贊東

1.緒論

測繪技術是一個很古老的學科。早在二千多年前，我國就已經繪制了水平很高的“地形圖”。隨著歷史的改革，測繪技術已拓展成為一門龐大的、系統的多分支的學科。特別是近年來，隨著電子全站儀、GPS（RTK）及電子計算機的普及，它們在數字地形圖的應用也在日趨廣泛。

地形圖的成圖方法正在逐步的由傳統的白紙法成圖向數字測圖方向發展。在地形測量中，傳統的方法是經緯儀配合小平板儀的方法，在小平板儀上進行展點，再通過手搖數字化儀得到數字化圖，由于受到人為操作誤差的影響，誤差可達到0.12mm以上，對大比例尺的地形圖的精度影響比較大。

基于此，我將在本次設計中嘗試利用RTK配合全站儀進行野外數據采集，然后在CASS9.1環境下進行數字化成圖。所以通過本課題的完成，能夠使我掌握好全站儀與GPS（RTK）集和數字成圖，為今后承擔測圖工程奠定堅實基礎。

2.測區概況

涉縣位于太行山脈中南部山區，地勢自西北向東南緩慢傾斜，平均海拔1000米。涉縣位于北溫帶，屬亞濕潤大陸性季風氣候區。

涉縣縣境位于北緯36°17′—36°55′，東經113°26′—114°之間，東西橫距37.5公里，南北最大縱距64.5公里。全縣總面積1509.26平方公里。

3.已有資料利用情況

3.1平面控制資料

測區內有2003年河北省第二測繪院施測的C級GPS點“HEBC184”、“HEBC189”作為本次平面起算數據，坐標系統為1980西安坐標系，后經過聯合平差轉化為2000國家大地坐標系成果，資料由河北省測繪局檔案館提供。

3.2高程控制資料

測區內有“I曲邯72”、“I曲邯73”、“I曲邯75”，可以作為本次水準網的起算數據，高程系統為1985國家高程基準。

4.作業依據

4.1甲方下達的要求

要求結果統一到2000國家大地坐標系下。

4.2有關法律法規和技術規范要求

《工程測量規范》GB50026-2007。

《國家三、四等水準測量規范》GB12898-91。

《全球定位系統（GPS）測量規范》GB＼T18314-2001。

5.控制測量方案

5.1平面控制測量

5.1.1本測區主要精度指標如下：

①各等級平面控網中最弱點相對于起算點的點位中誤差不大于±5cm；

②各等級水準網中最弱點相對于起算點的高程中誤差不大于±2cm；

③地物點相對于鄰近控制點點位中誤差不大于圖上±0.5mm，鄰近地物點間距中誤差不大于圖上±0.4mm；

④圖上高程注記中誤差，在鋪裝地面不大于圖上±0.07m，在一般地面不大于±0.15m。

5.1.2方法：首級控制采用GPS靜態觀測，圖根控制及碎步測量采用RTK結合全站儀觀測。

5.1.3數據處理：使用的軟硬件配置儀器、型號、數量、平差的方法軟件及需要的指標，基線向量的處理，采用觀測所用GPS接收機的隨機軟件進行。同一時段觀測值數據剔除率應小于10%。

6.碎部測量

6.1方法：采用數字化測記模式，即野外測量記錄，室內計算機成圖

6.2坐標系統、高程系統和基本等高距、圖幅分幅

1）平面采用國家2000大地坐標系、高程采用1985高程基準。

2）基本等高距1：1000為1米。

3）1：500圖幅采用自由分幅，1：2000圖幅采用50x50正規分幅。

6.3地形圖的修測

6.3.1地形圖修測前應進行實地踏勘，確定修測范圍，并制訂修測方案。如修測的面積超過原圖總面積的1/5，應重新進行測繪。

6.3.2地形圖的修測，應符合下列規定：

1）新測地物與原有地物的間距中誤差，不得超過圖上0.6mm。

2）當原有地形圖圖式與現行圖式不符時，應以現行圖式為準。

3）地物修測的連接部分，應從未變化點開始施測；地貌修測的銜接部分應施測一定數量的重合點。

4）除對已變化的地形、地物修測外，還應對原有地形圖上已有地物、地貌的明顯錯誤或粗差進行修正。

6.3.3地形圖的拼接與圖廓整飾：

①圖幅接邊以現狀為準，自由圖邊在作業時應測出圖外5mm，應作為重點，以確保圖幅內容無誤。

②圖幅接邊差應不大于本設計書規定的平面、高程中誤差的2倍。小于限差時可平均配賦，但應保持地物、地貌相互位置和走向的正確性。超過限差時則應到實地檢查糾正。

7.檢查驗收

7.1內業的檢查與驗收

①各等級控制測量（平面和高程）成果的檢驗。

②各種原始數據文件的檢驗。

③各種電子成果的檢驗。

④數字地形圖的模擬顯示檢驗及底圖檢查驗收。

7.2外業的檢查與驗收

①地物點點位（x，y，H）的檢驗。

②檢測數據的處理。

8.提交資料

1.測量任務書和專業設計圖

2.點之記，測量標志委托報關書

3.外業數據質量分析及野外檢核計算資料

4.數據加工處理生成的成果，資料

5.控制成果資料紙質和電子文件各一套

6.1：1000數字化地形圖光盤一套

9.結束語

結合地域的實際情況，最終對平面控制網的設計我們采取的是利用GPS靜態觀測D級控制網作首級控制網，高程控制布置四等水準網，又用一級導線作為圖根控制。這樣既節省了時間，也節省了人力。

碎部點采集，我們用的是GPS+全站儀聯合作業的模式。對比其他測圖方法，我覺得GPS+全站儀數字測圖具有速度快，效率高的特點。

對于觀測數據的處理，我們采用繪制測站草圖，對碎部點進行編號，然后閱讀草圖，進行地形圖的繪制。這樣避免了編碼記憶繁雜的缺點，從而減小了出錯的幾率，順利地完成地形圖的測繪任務。

【參考文獻】

[1]《國家工程測量規范》，GB50026-2007

[2]《全球定位系統測量規范》，GB/T18314-2009

[3]《測繪技術設計規定》，（CH-T1004-2005）

[4]《測繪技術總結編寫規定》，（CH-T1001-2005）

[5]《1：500_1：1000_1：2000_外業數字測圖技術規程》，（GBT_14912-2005）

[6]《國家三、四等水準測量規范》，（GB-T12898-2009）