GPS―RTK联合全站仪在云南山区地形和地籍测量中的应用探讨
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[摘 要]随着我国新型测绘技术的广泛应用，传统的地形以及地籍测量方式已经难以满足新形势下的土地测量要求。过去的土地地籍测量方式也逐渐被新设备以及新仪器和新技术取代。特别是随着GPS系统的不断完善以及RTK技术的日益进步，其有效联合全站仪进行地形以及土地地籍测量作业，不但简化了山区地形和地籍测量过程中建立图根控制网的相关流程，而且大大提高了测图的效率以及数据测量精度。
[关键词]GPS-RTK；全站仪；山区地形、地籍；联合测量
中图分类号：S965 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0133-01
GPS-RTK联合全站仪在对土地地籍及山区地形进行测量需采用GPS技术收集工程地质资料及选择勘测点。对于地形开阔的测区，可直接通过GPS-RTK测量模式进行数字化测图；对于通视效果不佳的地段，可通过GPS-RTK给定图根点位，然后采用全站仪进行数据采集。在此过程中，融合RTK数据信息传输技术与载波相位测量技术，进行内业数据下载与处理，然后经过数据转化，即可获取精确测量值。由于这一联合测量技术不但站点设置简单，而且测量过程便捷，点位精度分布均匀，能够对采集到的相关数据进行自动记录及计算和分析，同时还可结合数据分析结果准确获取地面三维坐标点，因此其在我国工程勘测及土地、地形测量中被广泛应用。
1.山区地形、地籍测量中GPS？-RTK的技术原理
GPS-RTK是实时动态测量技术，两大技术的主要技术基础为载波相位观测实时分差技术。系统测量架构主要分为流动站接收机以及基准站接收机和数据链三大运行模块。因此，二者在工作测量中充分融合了无线电技术以及计算机技术和数字通讯技术、GPS测量定位技术[1]。通过流动站，按照碎部点测量方式对图根控制点进行科学测量。因采用GPS-RTK技术定位测量不会出现误差累计情况，因此流动站在10km-15km的范围内所测量的控制点坐标，完全可以满足我国地形以及地籍测量中图根控制点测量要求。
2.山区地形、地籍测量中全站仪测量原理
全站仪又称Electronic Tachometer Total-station，是全站型电子速测仪的简称。从技术实质来分析，这一技术主要是使传统地形、地籍测量中所采用的光学读数系统被角码转化系统代替。在实际测量中，可在RTK无法测量以及测量精度不高的测区，布设较多的碎部控制点，然后再联合全站仪进行测量，从而有效满足了山区地形和地籍测量中的精度控制要求。
3.GPS？-RTK联合全站仪在云南山区地形和地籍测量中的应用
3.1测区概况
本文以云南省典型的山区县寻甸县为例，该县山地面积占该测区总面积的百分比为87.67%，再加上该地山区地势较高，植被分布较多。对此，本测区采用GPS-RTK联合全站仪进行数据测量分析，从而提升测控点布设及监测数据结果的科学性，以此保证测量精度。
3.2 GPS-RTK联合全站仪作业流程
本测区的具体作业流程如下[2]：
3.3 确定测量坐标系统
本测区地形地籍测量中主要采用54北京平面坐标系、高斯-克吕格投影以及中央子午线120°，3°带投影平面的直角坐标系进行科学测量分析。
3.4 布设首级控制网
首先，在本次数字测绘过程中，关于GPS首级控制网的科学布设，需按照国标参数进行设置；
其次，在对本测区内的控制网进行布设时，需按照如下技术原则进行操作：
（1） 科学分析测区内已有控制点的数据资料，并保证新布设的控制网点与测区内原有控制网点相连接；
（2） 通过测区内已有水准点对GPS点的实际高程进行联测，在具体测量过程中，因采用GPS网所确定的三维坐标体系中的高程属于大地高程，因此本测区在实际测量时，技术人员应对坐标体系进行科学转化，从而转换成山区地形地籍测量的正常高程坐标系统。通过多面函数及多项式曲面，对本测区内的山区地形、地籍水准面进行拟合；
（3） 本测区内各网点在测量时不要求通视，但应便于常规测量和对其进行加密控制；
（4） 应通过一个或若干个同步观测环构成闭合图形，从而增设检测条件，以此保证测量网点位置布设科学；
（5）在测区测量中，应通过增加独立的基线数来科学增加观测时段，以此提升GPS观测的精准度。
再者，需确保具有一定数量的重复站点，通过在多个不同站点进行数据观测，从而降低人为测量过程中的数据误差。为了在测量过程中减少测量误差与减少操作失误，当同一台接收机在同一测站中进行连续多次数据监测时，应在各个不同站点重复设置监测仪器；在此过程中，应确保每个数据监测点至少有3条以上的独立基线。在网点布设时，要保证数据监测网中所有最小异步环数的条数在6条以下。
3.5 高程控制测量相关技术要求
（1）结合规范参数要求，在实际测量中，前后视距需按照上下丝读数进行科学计算，且上下丝读数应及时记录，按照由后至前、再到后的顺序进行科学观测；
（2）在数据测量前，应确保仪器温度与云南该测区地面温度接近；为了防止太阳暴晒影响测量结果，需采用太阳伞遮阳；
（3）在四等水准测量过程中，站点设置不受限制，但应确保每一测量段的测站数为偶数；
（4）四等水准测量数据采用手工进行及时记录，并输入电脑采用平差易数据分析软件进行方差计算分析；
（5）经过测量计算后，可获得该测区内地面参照坐标系中的实际高程数据，四等GPS控制点均通过四等水准进行全面测量；通过与均匀分布于测量网中的测点进行联测，科学得到该山区高等级水准点的实际区位及测区内的实际水系状况和相关测量要素的综合情况等。
（6）在具体施测过程中，技术员需严格按照以下技术处理流程进行测量分析：
4.结语
综上所述，正是由于GPS-RTK联合全站仪在山区地形和地籍测量中，具有定位精度高、作业效率高、操作简单及测量误差小等技术优势，因此采用上述技术进行测量，可避免单纯采用RTK作业时，卫星限制问题以及测量高程异常、精度低、可靠性差等问题出现，保证了测量精度，满足了实际测量工作要求。
参考文献：
[1]张争鸣.GPS-RTK与全站仪联合作业在地形测量中的应用[J].甘肃冶金，2013，v.35；No.146 04：88-91.
[2]赵国胜，李巍，王昶，郭润家，高翔，李乐春.CORS系统与全站仪、GPS-RTK等方法在地籍测量中的应用对比[J].科技展望，2016，v.26；No.371 18：173.
[3]黄利忠，沈伟锋.浅析RTK与全站仪在工程测量中的应用[J].城市建筑，2012，No.104 17：229-230.
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