【摘 要】經濟的增長和科技的提升，促使公路建設大力發(fā)展，與此同時，大跨度公路與橋梁也不斷增加，測繪技術隨之逐步提升，出現(xiàn)了質的飛躍，所需設備也從原有的光學經緯儀轉換至半站儀，隨后出現(xiàn)全站儀，截止到當前主要應用GPS進行測量。筆者將參照現(xiàn)有實踐經驗，圍繞全站儀及GPS展開討論，希望在某一層面可改善測繪現(xiàn)狀。

【關鍵詞】全站儀；GPS；一體化測量；精度

全站儀及GPS有機整合已得到大力普及，然而，在本質層面仍為各自測量，簡而言之，GPS可測量部位主要通過RTK進行測量，針對特殊部位，RTK 無法獨立應用時輔以全站儀，也可通過GPS明確控制點，借組該控制點完成全站儀測量，最為顯著的為全站儀變遷站。針對上述問題，筆者將利用特定軟件，對全站儀及GPS展開測量，借助實驗探索技術測量準確性。

一、全站儀及GPS簡述

為達到測量精度要求，需依據規(guī)范技術，參照技術原則選擇適宜的儀器。全站儀區(qū)別于GPS，選擇儀器時應結合工程屬性合理選擇。下面，筆者將介紹全站儀及GPS這兩種測量方法。

（一）全站儀簡述

全站儀的本質為三維測量系統(tǒng)，可對角度、空間距離進行測量，并可精準計算、有效處理、完整記錄、及時傳輸，其實際應用如下圖-1所示。近些年，它被大面積應用在外業(yè)測量活動中。當前工程測量所需全站儀主要利用計算機將已知數(shù)據完整輸入至全站儀中，這除可提升外業(yè)測量的效率外，也可從整體層面達成高度自動化。然而，不可否認，全站儀測量具有系統(tǒng)誤差，實際誤差可能降低測量精度。大部分條件下，借助全站儀所開展的觀測工作一般包含多種誤差。通過全站儀開展測量工作時，對于勘測誤差存在不同的引發(fā)因素，在具體的勘測過程，為增加測量精準性，應落實下述內容：光的傳播速度不是固定的，在實際測量過程，一定要選取現(xiàn)下大氣溫度及氣壓，計算大氣層調整值，有序輸入至全站儀，進而減小系統(tǒng)誤差；提供和儀器配置具有一樣常數(shù)的棱鏡；工作人員應認真負責。

（二）GPS簡述

GPS系統(tǒng)由空間星座、用戶測量設備和地面監(jiān)控這三項共同組成，相互協(xié)調，一起組成整體。眾所周知，GPS能夠全程、不間斷地進行導航與定位，應用范圍寬廣，且精準性固定。若測量線路偏差，則將可能增加累積誤差。然而，無論選取何種方法，在實際測量過程均不可避免地會形成測量誤差，同時，測量誤差還可能降低測繪質量。由此可知，研究誤差引發(fā)原因，采取有效的防范對策十分重要。在大區(qū)域，且精準性不嚴格的大地測量中，選取GPS較為理想，然而，在通視且精準性要求嚴格的局部測量中，應用GPS則無法獲得優(yōu)良效果，此時，需應用全站儀。為提升測量精準度，應選取高精度、可靠的儀器，溫度務必要進行校正處理，反復測量，計算平均值，在測量過程，同步開展坐標及方位角測量工作，綜合比對，讓前后視距等同。

二、精度剖析

（一）全站儀精度剖析

1.天寶全站儀概述

文章所探究的一體化測量選取天寶S8全站儀。該全站儀具有下述八點特性：其一，多目標跟蹤；其二，磁驅動；其三，自動鎖定；其四，真實定點；其四，具備Trimble DR技術；其五，動態(tài)監(jiān)測電池電量；其六，內部配備智能鋰電池；其七，高端、現(xiàn)代的測量技術；其八，可靠的平臺。簡而言之，該全站儀具有優(yōu)良的認知度，且在大型工程對應的變形監(jiān)測中得到了大力應用。

2.測量精度研究

對全站儀而言，其測量精度研究具體涉及測距誤差、測角誤差、點位中誤差這三項內容，通常應從這三面著手來探究其測量精度。

（二）GPS精度剖析

1.天寶GPS儀器概述

文章探討的一體化測量選取天寶R8GPS，該系統(tǒng)設計較為成熟，從流動站層面而言，堅固可靠、輕便，無需電纜連接，在外業(yè)測量中具有顯著功效；從基站層面而言，十分靈活，不用進行電纜連接。參照每項作業(yè)的內部需求，該儀器不僅可充當作基站，而且可看作流動站。

2.點位中誤差研究

天寶R8靜態(tài)以及快速靜態(tài)GPS對應的中誤差：水平方向：±5m+0.5ppm RMS；垂直方向±5m+1.0ppm RMS。

三、一體化測量探究

（一）測繪需求剖析

在常規(guī)測量過程，僅僅應用GPS，無法在特殊區(qū)域開展作業(yè)，單純應用全站儀，其整體進度較慢，因此，全站儀及GPS協(xié)同測量較為普遍，然而，本質上當GPS明確控制點后，借助其業(yè)內獲取數(shù)據，然后實施全站儀測量。對于大型工程要求的變形監(jiān)測，其監(jiān)測周期一般偏長，非常容易損壞控制點，工程項目的逐步開展與變形監(jiān)測區(qū)的慢慢拓展，促使全站儀和對應棱鏡無法通視，因此，需額外增設控制點。無論上述那種情形，一旦選取一體化測量，其數(shù)據傳輸經由無線電通訊能夠同步測量，除可縮減內業(yè)控制時間外，也可對全站儀實施精準保護，全面監(jiān)測拓展區(qū)域，這與全站儀測量和GPS測量相比，具有顯著優(yōu)勢，值得推廣和應用。

（二）測量方案的設立

因全站儀及GPS站在不同的角度來開發(fā)，導致兩者反復交互作業(yè)，且數(shù)據交換繁瑣、效率低下。靜態(tài)與動態(tài)等GPS測量技術具有獨特的配合軟件，所呈現(xiàn)的精度存在差異。另外，無論是全站儀測量結果，還是GPS成果均十分容易被忽略，當相距較近，全站儀具有顯著的測量精度，其中經由調整，測距精度有所提升。對大型測區(qū)而言，基本控制及加密測量一般同步開展，且精度混合平差除可增加整網精準性，還可規(guī)范最初數(shù)據的錄入。

針對該問題，部分廠商提出了可面向全站儀及GPS實施綜合管理，且可開展聯(lián)合網平差操作的軟件，其中最具代表的是天寶R8以及S8。

全站儀及GPS實施的一體化測量一般是GPS借助已知點全程靜態(tài)測量現(xiàn)下每一個GPS點坐標，確定高程，并參照后方交會這一原理，借助無線電傳輸完成動態(tài)處理，自主計算全站儀現(xiàn)在高程，確定實際位置，再借助高精度全站儀面向棱鏡變形自身的監(jiān)測點實施監(jiān)測。為增加測量精準性，要求全站儀及GPS可完整地覆蓋所有的變形監(jiān)測點。若變形監(jiān)測部位變大，且全站儀和棱鏡均不通視，在此種條件下，借助全站儀搬遷，最終仍可達到實時監(jiān)測目的。

（三）精度剖析

因全站儀及GPS進行連接測量，由此可知，全站儀、GPS和實際連接均會對測量結果產生影響，為深入研究這一精度，開展多次試驗，其中高程試驗數(shù)據具體見表-1，并對平面坐標數(shù)據進行比較，見表-2。

分析表-1發(fā)現(xiàn)，全站儀及GPS所進行的連接測量對應的高程和水準儀測量之間的高程最大相距4mm，且最小相距1mm，通過特定算式對連接測量高程和水準儀測量之間的高程差進行計算，得出為2366mm。

分析表-2發(fā)現(xiàn)，全站儀及GPS進行的連接測量所獲取的數(shù)據和利用全站儀測量所獲得的數(shù)據自身的極限點位中誤差分別為6.342和2.234mm。參照中誤差公式求解連接測量值和全站儀測量值之間的中誤差。

綜合來說，全站儀及GPS所進行的一體化測量具有良好的應用，全站儀及GPS借助無線電通訊，能夠高效完成數(shù)據處理工作，縮短內業(yè)處理，這兩者能夠達到數(shù)據動態(tài)交換，同時，還可自動排除無用數(shù)據，一起進行測量工作，提升作業(yè)進度。在變形監(jiān)測中，因具有長監(jiān)測周期，會消耗較多的時間，數(shù)據量龐大，而全站儀及GPS進行的連接測量較為理想，除可改善實時狀況外，還能夠進行跟蹤監(jiān)測，并可互傳數(shù)據，減少人力投入，縮短作業(yè)時間，此種測量較為可行。

四、結語

通過上述探討可知，一體化測量具有精準性高、應用范圍廣的特點，并適用于特殊區(qū)域，除可顯著改善作業(yè)速度，還可大幅提升測量精準性。在測量實踐中，當應用這一方法時，要求作業(yè)人員應具備優(yōu)良的技術和強烈的責任心，全面保障測量質量，有效提升測量精度，進而降低或規(guī)避返工問題的出現(xiàn)，并積極研究，不斷改進。

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