楊志峰 夏鵬飛

【摘要】 全站儀集測(cè)角量邊等功能于一體，在高大建筑物密集區(qū)，其靈活多樣的導(dǎo)線也具有不可替代的優(yōu)點(diǎn)。到底在施工放線中應(yīng)采用什么儀器，如何使用才能更好得提高作業(yè)效率與作業(yè)精度，成為我們這一次需要討論的重點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】 分析對(duì)比 誤差探討 提高效率 組合使用

一、RTK測(cè)量技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)

RTK技術(shù)現(xiàn)在風(fēng)靡一時(shí)，這與其在測(cè)量模式和測(cè)量速度、精度比以往的測(cè)量方式有很大的變革有很大的關(guān)系， RTK技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：

1、作業(yè)效率高。在一般的地形地勢(shì)下，RTK設(shè)站一次即可測(cè)完4KM半徑的測(cè)區(qū)，高質(zhì)量的RTK設(shè)站甚至可覆蓋半徑5KM的測(cè)區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的“搬站”次數(shù)，僅需一個(gè)人操作既可完成，在一般的電磁波環(huán)境下僅需1～2秒就能測(cè)到一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。若用其進(jìn)行地形測(cè)量，每小組每天可以完成0.8～1.5 km2的地形圖測(cè)繪，其精度和效率是常規(guī)測(cè)量所無法比擬的。用RTK進(jìn)行作業(yè)，速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，不但節(jié)省了外業(yè)的費(fèi)用，而且大大提高了作業(yè)效率。

2、定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)，RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)，再者在RTK測(cè)量中需要的是運(yùn)動(dòng)點(diǎn)與基準(zhǔn)站之間的關(guān)系，所以所測(cè)的點(diǎn)與點(diǎn)之間沒有誤差積累，測(cè)量數(shù)據(jù)安全可靠。

3、作業(yè)條件要求低。RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視，只要滿足“電磁波通視和對(duì)空通視的要求”，比如觀測(cè)站附近沒有大功率的無線電發(fā)射臺(tái)和高壓輸電線以及諸如大面積水域等能引起多路徑效應(yīng)的物體，沒有大型建筑或者高大樹木、山體。因此，和傳統(tǒng)的測(cè)量方式相比，RTK技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制比較小，這樣不但可以大大增加了作業(yè)時(shí)間，而且大大提高了工作的效率，降低了工作的難度，同時(shí)還可以減少不必要的數(shù)據(jù)誤差，例如，在傳統(tǒng)測(cè)量看來由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)，工作起來非常麻煩，并且一不小心數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，現(xiàn)在利用RTK技術(shù)就能輕松地進(jìn)行快速的高精度定位作業(yè)。使測(cè)量工作變的更容易更輕松。

4、操作簡(jiǎn)單，容易使用。只要設(shè)站時(shí)對(duì)基準(zhǔn)站和移動(dòng)站進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置，就可以邊走邊獲得測(cè)量結(jié)果坐標(biāo)或進(jìn)行坐標(biāo)放樣了。例如，比如我國自產(chǎn)的南方靈銳S82，設(shè)計(jì)一鍵操作，只需操作一個(gè)按鍵，控制按下和松開的時(shí)機(jī)，就可以實(shí)現(xiàn)開機(jī)、關(guān)機(jī)、切換測(cè)量模式、儀器初始化等各種操作，儀器的啟動(dòng)簡(jiǎn)單到只需開機(jī)即可，手簿與主機(jī)之間的藍(lán)牙自動(dòng)連接，非常的傻瓜化和人性化，放樣也是只需調(diào)用已知數(shù)據(jù)按提示操作即可。

5、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、處理、轉(zhuǎn)換和輸出功能強(qiáng)。能方便快捷與計(jì)算機(jī)、其他測(cè)量?jī)x器通訊。

6、RTK作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大。 RTK可以勝任各種測(cè)繪內(nèi)、外業(yè)。流動(dòng)站配備高效手持操作手簿，利用內(nèi)裝式軟件控制系統(tǒng)，無須人工干預(yù)便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，使輔助測(cè)量工作極大減少，減小人為誤差，保證了作業(yè)精度。

二、全站儀及其使用方法簡(jiǎn)介

全站儀的操作速度和精度，均較經(jīng)典儀器有很大提高。更重要的是全站儀內(nèi)部大量地使用了微電子技術(shù)，因此，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄、傳輸、檢查、計(jì)算處理。利用全站儀不僅可以得到原始的或改正后的觀測(cè)數(shù)據(jù)，而且還可得到平差后的三維坐標(biāo)。全站儀是數(shù)字化的測(cè)繪儀器，是實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化的一種重要儀器，通過它還可形成自動(dòng)化數(shù)據(jù)流，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制圖和建立地圖管理數(shù)據(jù)庫的目的。

全站儀中的軟件是其發(fā)展的一個(gè)重要因素，能否在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的大潮中立于不敗之地，豐富的內(nèi)存軟件是十分重要的。目前，應(yīng)用于各類全站儀中軟件已有二十多種，包括設(shè)定水平方向、放樣點(diǎn)位、導(dǎo)線測(cè)量、對(duì)邊測(cè)量、懸高測(cè)量、后方交會(huì)、偏心測(cè)量與面積測(cè)量等。

很多儀器還可由用戶隨時(shí)將外部程序庫中的補(bǔ)充程序調(diào)入內(nèi)存，或從內(nèi)存中刪除；為解決某些特定的測(cè)量任務(wù)，用戶可自己定義數(shù)據(jù)的格式和顯示方式，以及按儀器豐富的菜單功能由自己獨(dú)立組配某些程序，再由微機(jī)送人全站儀內(nèi)存，成為特有的用戶程序，諸如此類的這種“可編程性”，預(yù)示著全站儀“智能化”發(fā)展的方向。

目前新推出的全站儀幾乎都設(shè)置了PC卡接口，只要插入PC卡，全站儀測(cè)量的數(shù)據(jù)將按規(guī)定格式記錄到PC卡上。取出PC卡后，可直接插入帶有PC卡接口的計(jì)算機(jī)上，與之直接通信。當(dāng)然也可通過傳輸電纜將全站儀中的PC卡數(shù)據(jù)直接傳到計(jì)算機(jī)中（即不用取出PC卡）。便攜機(jī)用于數(shù)據(jù)采集是通過傳輸電纜將全站儀與便攜機(jī)聯(lián)好，按照要求設(shè)置好實(shí)時(shí)傳輸參數(shù)，可在野外進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，并可借助系統(tǒng)成圖軟件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)成圖，即達(dá)到即測(cè)即繪的效果。這就是所謂的電子平板測(cè)圖系統(tǒng)。

綜上所述，由于全站儀的這些特點(diǎn)，使之不僅是地面數(shù)字測(cè)圖的主要儀器，而且使用范圍正在擴(kuò)大，從傳統(tǒng)的測(cè)圖、放樣，擴(kuò)展到目前的實(shí)時(shí)變形監(jiān)測(cè)、工業(yè)測(cè)量、特殊工程測(cè)量等。全站儀作為測(cè)量的常規(guī)儀器之一將發(fā)揮越來越大的作用。

三、RTK/全站儀在實(shí)際工程放線上的對(duì)比

3.1作業(yè)條件的比較

全站儀測(cè)放中樁，是通過測(cè)取兩點(diǎn)之間的平距及方位角，從而確定點(diǎn)位。因此，要求兩點(diǎn)之間必須通視，并且視線良好。遇到視線遮擋時(shí)，如農(nóng)作物、樹枝雜草等則需人工手動(dòng)清除障礙物，而如遮擋物為高樓，山體以及大型樹木等時(shí)，則需采用支點(diǎn)等形式測(cè)放中樁。霧天，地表蒸汽較大時(shí)，直接影響測(cè)量的精度與進(jìn)度，這就要求日出而作，日落而息，自然條件在很大程度上限制了作業(yè)的進(jìn)度。RTK技術(shù)在測(cè)量時(shí)，由于是單點(diǎn)作業(yè)，因此受環(huán)境及人為因素影響較小，可以在霧天、雨天等惡劣天氣下工作，而全站儀則不行。RTK在山林區(qū)或城區(qū)作業(yè)時(shí)，因樹木密集茂盛、高樓林立從而對(duì)其接受衛(wèi)星信號(hào)以及電磁波信號(hào)產(chǎn)生影響，使其作業(yè)精度低甚至無法作業(yè)，但全站儀則不受此影響，按照上面所說方法如采用支點(diǎn)形式，同樣可以照常作業(yè)。

3.2作業(yè)速度及效率的比較

全站儀放樣時(shí)，是由測(cè)站指揮前點(diǎn)到相應(yīng)的樁號(hào)去，往往需要幾次反復(fù)才能將點(diǎn)位定下來。測(cè)量過程中搬站、清除障礙物等工作會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間。另外，測(cè)量時(shí)須大家配合作業(yè)，配合的熟練程度也會(huì)影響作業(yè)的速度。RTK作業(yè)對(duì)區(qū)域內(nèi)的站點(diǎn)之間不要求通視，流動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間的聯(lián)系是建立在無線電波基礎(chǔ)上的，對(duì)流動(dòng)站來講，儀器會(huì)引導(dǎo)你去相應(yīng)樁號(hào)位置，如不合適，可自由調(diào)整樁號(hào)，無須交流，從而提高作業(yè)速度。因此，從某種意義上說，流動(dòng)站越多，作業(yè)速度越快。

3.3作業(yè)精度的比較

全站儀測(cè)放中樁時(shí)，由于受干擾因素較多，因此常采取一些輔助方法，如利用支點(diǎn)放樣，這樣放出的點(diǎn)位精度會(huì)比正常放出的點(diǎn)位精度低。當(dāng)遇到長(zhǎng)直線時(shí)常需要搬站，而搬站的誤差會(huì)累積到以后的點(diǎn)位中，從而影響整體測(cè)放精度。RTK測(cè)量時(shí)，其點(diǎn)位精度是實(shí)時(shí)顯示的，且每一根中樁放樣過程一致，所測(cè)放的點(diǎn)位精度大致相同，不存在累積誤差，因此可以保證中樁點(diǎn)位精度的均勻性。

由于個(gè)人水平的限制，針對(duì)RTK與內(nèi)置工程程序的全站儀在施工放線中的分析與對(duì)比，本文尚有許多需要補(bǔ)充的地方。RTK和全站儀的單獨(dú)使用都有一定的限制性，如何將兩者搭配使用，發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，從而提高作業(yè)效率，是一個(gè)需要我們認(rèn)真思考的問題。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 余小龍，胡學(xué)奎著. GPS RTK技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展前景. 測(cè)繪通報(bào)，2007年第10期.

[2] 周朝義著. 有關(guān)GPS RTK差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸技術(shù)探討. 武漢大學(xué)出版社，2004.