摘要：本文主要針對全站儀在數(shù)字化地形測量工作中的應(yīng)用展開了分析，通過結(jié)合具體的工程實例，對全站儀數(shù)字化的測圖過程作了詳細(xì)的闡述，并提出了一系列全站儀大比例尺數(shù)字化地形測量提高精度的措施，以期能為有關(guān)方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：全站儀;地形測量;應(yīng)用

0"引言

所謂的全站儀，即全站型電子測距儀，是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測量儀器，是集水平角、垂直角、距離、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)，其在地形測量的工作中有著廣泛的應(yīng)用。因此，如何提高全站儀在地形測量工作中的精度就成為了工作者所要探討的問題?；诖?，本文就全站儀在數(shù)字化地形測量工作中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，相信對有關(guān)方面的需要能有一定幫助。

1"全站儀數(shù)字化測圖過程

1.1"收集資料

某園區(qū)內(nèi)部為測區(qū)，TB為門內(nèi)，TA為門口，如表1。

表1"測區(qū)坐標(biāo)表M

1.2"圖根平面控制測量

圖根平面控制測量是為了建立圖根平面控制點而進(jìn)行的，它是地形測圖的依據(jù)，其測量工作主要有踏勘選點和埋石、測角、量邊和平面坐標(biāo)計算。

1.2.1"踏勘選點和埋石

根據(jù)收集到的已知點的資料和園區(qū)內(nèi)部的地形情況，在實地選控制點，并用釘子和油漆標(biāo)記并編號控制點。在園區(qū)內(nèi)部一般布設(shè)5個～10個圖根控制點為宜。選擇圖根控制點時應(yīng)注意的問題：

（1）圖根點應(yīng)分布均勻，各個組應(yīng)兼顧，避免重復(fù)或出現(xiàn)漏洞;

（2）控制點要通視，便于安置儀器和觀測的地方;

（3）選擇的圖根點對測圖要發(fā)揮最大作用，控制盡量多的碎部;

（4）實地進(jìn)行選點，點位應(yīng)選擇在土質(zhì)堅實、便于保存、易于尋找的地方。埋設(shè)鋼釘，并編號;

（5）各邊邊長盡可能相等，避免長、短邊突然出現(xiàn)，其邊長應(yīng)符合規(guī)范要求。根據(jù)所收集的資料和測區(qū)的地形情況，應(yīng)將控制網(wǎng)布設(shè)為閉合導(dǎo)線。

1.2.2"水平角和距離測量

圖根導(dǎo)線測量時，測水平角通常觀測導(dǎo)線前進(jìn)方向同一側(cè)的左轉(zhuǎn)折角。閉合導(dǎo)線應(yīng)按逆時針編號，觀測角度為左角，即閉合導(dǎo)線的內(nèi)角。圖根點水平角觀測使用全站儀按測回法觀測兩測回，各項限差為：半測回觀測誤差為±40″，各測回較差為±35'。每站觀測完成之后，應(yīng)檢查觀測記錄，成果誤差在限差允許范圍內(nèi)方可遷站，否則必須重新測角。

在一個測站上，距離測量時全站儀盤左盤右測量距離，取其平均值。

1.2.3"導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計算

外業(yè)測量完成后，首先全面檢查外業(yè)記錄手簿有無記錯、算錯、超限或漏測等現(xiàn)象，確認(rèn)外業(yè)數(shù)據(jù)全面合格后，方可進(jìn)行導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計算。計算時，先繪制導(dǎo)線略圖，把起算數(shù)據(jù)和外業(yè)手薄中的觀測角、邊長抄到略圖相應(yīng)的位置上，同時把數(shù)據(jù)抄入導(dǎo)線計算表格中，然后按數(shù)據(jù)計算角度閉合差、推算各邊的坐標(biāo)方位角、坐標(biāo)增量、坐標(biāo)增量閉合差，最后計算出各導(dǎo)線點的平面坐標(biāo)。

1.3"圖根高程測量

圖根高程控制網(wǎng)的布設(shè)形式，決定于平面控制網(wǎng)的布設(shè)形式。它是在國家等級高程點的基礎(chǔ)上用等外水準(zhǔn)測量或三角高程測量進(jìn)行加密。平坦地區(qū)采用等外水準(zhǔn)測量，組成閉合、附合或往返觀測的支水準(zhǔn)路線。丘陵地區(qū)、山區(qū)可采用三角高程測量。

1.3.1"等外水準(zhǔn)外業(yè)測量

本次測量使用等外雙儀器高法水準(zhǔn)測量，水準(zhǔn)路線采用平面控制網(wǎng)的形式，高程點間采用偶數(shù)站。外業(yè)觀測采用DS3水準(zhǔn)儀，塔尺進(jìn)行。測站觀測程序為：后—前—前—后。每站觀測完成之后，應(yīng)進(jìn)行測站檢核，在限差允許范圍內(nèi)方可遷站，否則必須重新測角。觀測限差如表2所示。

表2"觀測限差表

1.3.2"圖根點高程內(nèi)業(yè)計算

外業(yè)測量完成后，首先要檢查外業(yè)觀測手簿，計算各測段點間高差，經(jīng)檢查無誤后，方可進(jìn)行內(nèi)業(yè)計算。計算時，先繪制水準(zhǔn)路線略圖，把起算數(shù)據(jù)和外業(yè)計算的測段點間高差和距離抄到略圖相應(yīng)的位置上，同時把數(shù)據(jù)抄入水準(zhǔn)路線成果計算表格中，然后按數(shù)據(jù)計算高差閉合差、高差改正數(shù)、改正后的高差，最后計算高程，得出各點的高程，將計算結(jié)果整理到表格中。

1.4"碎部測量

1.4.1"碎部測量一般要求

大比例尺地形圖測圖應(yīng)表示出居民地、獨立場、管線及垣柵、道路、水系、地貌、植被等地形要素，及各種名稱注記等等。地物應(yīng)按實際輪廓大小依比例尺測繪在圖上，另加必要的說明注記。不能按實際輪廓大小依比例尺描繪的地物，則以非比例符號表示。地貌用等高線和特殊地貌符號及高程注記來表示。地形圖應(yīng)內(nèi)容齊全，主次分明，清晰易讀，地物、地貌的形狀相似，位置正確，取舍恰當(dāng)，符號運用統(tǒng)一正確，各種說明和文字注記真實和齊全，并著重顯示與煤礦生產(chǎn)有關(guān)的地物、地貌特征。

1.4.2"全站儀碎部采集的步驟

（1）定向。將全站儀置于測站上，對中整平后全站儀照準(zhǔn)一個已知點作為起始方向。

（2）采集碎部點數(shù)據(jù)。在全站儀上設(shè)置采集文件，采集數(shù)據(jù)，并畫相應(yīng)點的草圖。按步驟采集所有碎部點，完成外業(yè)采集工作。

1.5"CASS7.0成圖

南方CASS7.0是某公司在AutoCAD2006上開發(fā)的新一代數(shù)字化地形地籍成圖軟件。廣泛應(yīng)用于地形成圖、地籍成圖、工程測量應(yīng)用、空間數(shù)據(jù)建庫等領(lǐng)域，全面面向GIS，徹底打通數(shù)字化成圖系統(tǒng)與GIS接口，使用骨架線實時編輯、簡碼用戶化、GIS無縫接口等先進(jìn)技術(shù)。自CASS軟件推出以來，已經(jīng)成長成為用戶量最大、升級最快、服務(wù)最好的主流成圖系統(tǒng)。將采集的數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)線傳輸?shù)紺ASS7.0中，根據(jù)野外作業(yè)時所繪的草圖，使用CASS的繪圖命令繪制1∶500的地形圖。

2"全站儀大比例尺數(shù)字化地形測量提高精度的措施

數(shù)字化測圖過程工作比較復(fù)雜而繁瑣，實施過程中稍有不慎都可能給測量結(jié)果帶來一定的影響，甚至使結(jié)果造成錯誤。為了提高測量的精度，在全站儀數(shù)字化測圖中需要采取以下措施：

（1）控制誤差。要確保最終的成圖效果，對誤差要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，對于可以避免的誤差應(yīng)給予減少或避免。首先在觀測前測量人員必須進(jìn)行儀器的檢修和校正工作，盡量減少儀器設(shè)備本身對測量精度的影響。其次，測量人員必須具備較強(qiáng)的責(zé)任心，精確瞄準(zhǔn)、正確觀測、準(zhǔn)確計算。最后，盡量減少環(huán)境的影響，必要時采取一些有效措施，如，給儀器遮陽，選擇合適的時間等。

（2）提高控制測量的精度。控制測量是地形測量的依據(jù)，在進(jìn)行控制測量中，首先選點一定要按要求進(jìn)行，確保控制網(wǎng)的合理性。其次，在測量角度和邊長時，要按限差要求保證每個測站的數(shù)據(jù)正確，方可搬站。最后，內(nèi)業(yè)計算中，在誤差允許的范圍內(nèi)對誤差進(jìn)行平差。

（3）數(shù)據(jù)采集要完整。在控制點上設(shè)站，用全站儀數(shù)據(jù)采集，對測區(qū)的各類地物、地貌進(jìn)行詳細(xì)測繪，保證地形、地貌等要有足夠的特征點。在數(shù)據(jù)采集定向時，要保證已知后視點坐標(biāo)與所測該點坐標(biāo)的限差在5cm內(nèi)。對于某些碎部點在測站點處無法觀測時需要增設(shè)轉(zhuǎn)點，即一個能夠與原測站點相互通視且在轉(zhuǎn)點處能夠觀測剩余多數(shù)地物特征點的未知點。先在原測站點測出轉(zhuǎn)點坐標(biāo)，然后儀器搬站，重新進(jìn)行測站定位，若超出誤差范圍，則返工重測。

（4）CASS成圖要嚴(yán)格。CASS繪圖時，先將野外測點點號在CASS繪圖軟件屏幕中展出來，然后根據(jù)野外作業(yè)時繪制的草圖，繪制地形圖。在繪圖過程中應(yīng)按測區(qū)創(chuàng)建新的工作目錄，繪圖時應(yīng)增加存盤次數(shù)，防止數(shù)據(jù)丟失;在執(zhí)行命令時，要注意命令區(qū)的提示，當(dāng)一個命令沒執(zhí)行完時，不要執(zhí)行另一個命令;在生成等高線時，需要人工補(bǔ)點或修改。在改變圖形比例尺時，有些符號不夠標(biāo)準(zhǔn)，無法按比例放大或縮小，如注記、控制點、填充符號等，只有重新生成。

3"結(jié)語

綜上所述，全站儀是人們在角度測量自動化的過程中應(yīng)運而生的，并且其在各種測繪作業(yè)中起著巨大的作用。在地形測量的實際工作中，利用全站儀不僅可以減少測量人員外業(yè)觀測的工作量，還能極大提高了工作效率和測量精度。具有著極高的推廣應(yīng)用的價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]舒安生.數(shù)字化地形測量的相關(guān)問題及對策[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2014（25）.

[2]李珊珊、馬超振.全站儀在大比例尺地形圖測繪中的精度分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2014（14）.