索瑩瑩

（遼寧省城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 100015）

2010年4月14日晨，青海省玉樹藏族自治州發(fā)生里氏7.1級強烈地震，強震給當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳敭a(chǎn)造成了巨大的損失。在國家建設(shè)部和青海省建設(shè)廳關(guān)于災(zāi)后重建的會議精神指導(dǎo)下，遼寧省城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計院于2010年5月底正式接受了巴塘鄉(xiāng)所轄七個村的地形測圖任務(wù)。并于2011年4月初~ 2012年8月對巴塘鄉(xiāng)的公建及民房進行了放線。

1 巴塘鄉(xiāng)概況及重建坐標系的選擇

巴塘鄉(xiāng)位于青海省玉樹藏族自治州玉樹縣東南部，（縣域為N32°30" - N33°00" ，E97°1" - E97°30" ）。全鄉(xiāng)人口僅有九千人，居民中藏族的比例占到總?cè)丝诘?9.7%。巴塘鄉(xiāng)總面積2108km2，巴塘鄉(xiāng)下轄7個村（鐵力角、上巴塘、下巴塘、相古、岔萊、當(dāng)托、老葉）。由于青藏高原獨特的地理條件，氣候惡劣、地形復(fù)雜、人煙稀少、交通不便，整個青藏高原地區(qū)的控制網(wǎng)都沒能向中東部地區(qū)那樣布設(shè)三角網(wǎng)，而是因地制宜地沿交通干線布設(shè)一等導(dǎo)線，這就導(dǎo)致圖形強度差，控制精度低，部分地區(qū)缺少甚至沒有等級控制點，在援建這種特殊時期，工期緊、任務(wù)重，如果采用常規(guī)方法，先控制再碎步的程序勢必影響災(zāi)后重建的進度。但是RTK測量需要有一個固定的坐標系，這樣才能保證在以后的工作中做到成果的一致，也能保證前期的測量成果利于后期的施工放線，而RTK可以在小面積內(nèi)采用獨立坐標系避免投影變形，這樣就能發(fā)揮GPS-RTK的優(yōu)勢進行實地測量。在巴塘鄉(xiāng)測量我們采用的是合眾思壯的易測E650雙頻GPS接收機，在每次作業(yè)前我們先進行獨立坐標系的設(shè)置，橢球的長半徑和扁率都和1980西安坐標系保持一致，這樣就盡量減少了成果轉(zhuǎn)換階段的誤差，待儀器出現(xiàn)固定解后，采用RTK獲取埋石點投影坐標，然后再采集當(dāng)前點在WGS-84坐標系中的經(jīng)緯度，獲取共同點的兩套坐標后，就可以采用四參數(shù)法求出轉(zhuǎn)換參數(shù)，此階段同時完成了RTK的點校正，校正完畢之后就可以進行碎步點測量。此時所采集的坐標就是巴塘鄉(xiāng)獨立坐標系下的坐標，巴塘鄉(xiāng)每個村、社面積都未超過1km2，甚至相古村的卡沙社、龍葉社面積還不到0.1km2，在如此小的面積內(nèi)采用投影于96°的1980西安坐標系下的獨立坐標系是可行的。由于測區(qū)附近無等級水準點，無法和國家高程系統(tǒng)進行聯(lián)測，在每個村社測量時我們也采用了獨立高程系統(tǒng)，測量前在測區(qū)都布設(shè)了數(shù)量不等的圖根點，圖根點的平面投影坐標由RTK直接獲得，圖根點高程采用一個點由RTK直接獲取，其余圖根點采用四等水準測量求取待定點高程的方法。

2 利用RTK技術(shù)進行地形測量的優(yōu)勢

以前經(jīng)常用的地形測圖方法有大平板儀法、全站儀法等，但應(yīng)用這兩種方法實施地形測量，一個小組至少需要三個人，即一名觀測員、一名立尺員、一名畫草圖員。而RTK技術(shù)采用實時解算載波相位觀測的差分方法，是一種高精度的定位方法。巴塘鄉(xiāng)由于地處青藏高原腹地，基礎(chǔ)設(shè)施落后，測量中無法采用連續(xù)運行參考站，單基站模式采用網(wǎng)絡(luò)模式作業(yè)也在不多的村子能夠?qū)崿F(xiàn)，測量中多采用的還是基準站接收機通過內(nèi)置電臺實時地把相對定位數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)鏈傳輸給各個作業(yè)的終端，流動站接收機設(shè)置好作業(yè)項目和坐標系后，就可進行數(shù)據(jù)采集的設(shè)置并啟動鏈路，流動站不僅通過彼此的數(shù)據(jù)鏈接收來自基準站內(nèi)置電臺發(fā)射的數(shù)據(jù)，同時流動站也采集自己的定位數(shù)據(jù)，此時基準站和流動站就組成了一組差分觀測值，在后處理模塊內(nèi)迅速確定整周解，在PDOP值小于6的約束下，RTK系統(tǒng)同時接收4顆或者5顆以上在軌衛(wèi)星偽距差分信號后，經(jīng)過自帶作業(yè)程序的投影改正后，就能實時地解算出碎步點坐標，此項數(shù)據(jù)采集的精度可達到厘米級，滿足《城市測量規(guī)范》中1：500地形圖中地物點位中誤差不大于圖上0.5mm,即實地不大于0.25m的精度要求。而E650基準站接收機可以做到開機即架設(shè)基準站，基準站架設(shè)時間短、方法簡單也在一定程度上提高了作業(yè)效率。在基準站電臺指示燈發(fā)出通訊信號后，此刻，載波相位觀測值就通過數(shù)據(jù)鏈傳給流動站，基準站提供的差分數(shù)據(jù)供數(shù)個流動站使用后，在后處理程序中就完成了坐標轉(zhuǎn)換，可以直接進行數(shù)據(jù)采集了。流動站創(chuàng)建好相應(yīng)的項目并解算出作業(yè)區(qū)域內(nèi)的參數(shù)完成點校正后，在接收到了數(shù)據(jù)電臺發(fā)射過來的差分改正數(shù)和載波相位測量數(shù)據(jù)，同時流動站的接收機只要接收到4顆以上的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，測量員就可在短時間內(nèi)獲取所要測得碎部點的三維坐標。

采用RTK測圖不光可以節(jié)省人力，而且其自帶的一系列功能也能為地形測圖起到事半功倍的作用。常規(guī)的全野外測圖需要在測量的時候記錄所測碎部點的點號，并現(xiàn)場畫好地形草圖，以便內(nèi)業(yè)成圖使用。這樣不僅費時，而且通常要二人配合工作。但RTK測量時手簿不僅可以做到點號自動累加，還可以用代碼實時編輯測點的屬性，這樣就可省去現(xiàn)場畫草圖的工作，既節(jié)省了人力也方便成圖。況且RTK還有放樣直線的功能，我們編輯好要測圖的范圍輸入到手簿中，就可在實地測量時保證我們所測的點在要測的范圍內(nèi)。

白天采集完外業(yè)所需要的數(shù)據(jù)后，晚上要及時將所測的數(shù)據(jù)進行內(nèi)業(yè)處理，把RTK的測量文件進行格式轉(zhuǎn)換后導(dǎo)入到地形成圖軟件南方那個CASS9.0中，根據(jù)野外測量時編輯的代碼，人機交互編輯就可連接成圖。對于圖形中一些不合理的地方也要進行編輯，保證圖形的合理美觀。

3 利用RTK放線的優(yōu)勢

巴塘鄉(xiāng)災(zāi)后重建優(yōu)先考慮農(nóng)牧民的衣食住行，關(guān)系民生的項目都是第一批開工。其中學(xué)校、衛(wèi)生院、農(nóng)牧業(yè)服務(wù)中心、客運站已經(jīng)建成，等驗收合格便可投入使用。2012年作為巴塘鄉(xiāng)災(zāi)后重建“三年任務(wù)，兩年完成”的決勝年，在各項公建和民房都完成施工后，迎來了最后一個豐富牧民休閑文化的項目——遼安廣場。

遼安廣場是遼寧省對口支援玉樹巴塘鄉(xiāng)恢復(fù)重建的最后一個公建項目，項目資金由四川省安縣紅十字會出資，委托遼寧省紅十字會建設(shè)。廣場設(shè)計風(fēng)格為古典與現(xiàn)代結(jié)合，傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代科技互相滲透，廣場的建成將為巴塘鄉(xiāng)的居民營造出一個獨特的休閑地。廣場的地面鋪裝造型為一個放大的白海螺，白海螺在藏族傳統(tǒng)文化中表示運吉祥，同時寄托著藏族人民對美好生活的向往。遼安廣場的白海螺造型具體體現(xiàn)在24條獨立的縱向曲線以及一條完整的螺旋線。要保證海螺紋在實地能體現(xiàn)出和設(shè)計一樣精美的效果，就必須保證在實地正確地標定出海螺紋的位置，由于曲線放線實際也是直線放線的一種，例如鐵路曲線放線，實際就是每20m放樣一段直線，這樣就能放出曲線段，在遼安廣場，我們采用每2m放樣一個直線段，最后就能組合成完整的海螺曲線，采用這種方法放樣的點位也達到了近700個。

常用的放樣方法有極坐標放樣法、經(jīng)緯儀撥角法、RTK直接放樣等。采用全站儀放樣雖然也能滿足設(shè)計要求，但是在施工現(xiàn)場需要一定數(shù)量的圖根點作為已知點使用，況且施工現(xiàn)場場地通視條件差，全站儀放樣需要至少兩名作業(yè)員同時配合，況且放樣過程中需要通過對講機來不斷糾正點位誤差，作業(yè)效率不高。經(jīng)緯儀撥角同樣不適合這種密集的點位放樣。 針對巴塘鄉(xiāng)的具體情況和施工現(xiàn)場的提點，我們采用RTK法放樣，不僅能滿足設(shè)計要求、作業(yè)效率快也能滿足施工進度。遼安廣場施工過程中需要放樣的點位密集，如果現(xiàn)場逐一輸入放樣點位坐標，勢必影響放樣進度，RTK手簿中可以批量導(dǎo)入放樣點坐標，在每次放樣前我們可在南方CASS9.0中利用指定點生成數(shù)據(jù)文件功能，將需要放樣的每條海螺線設(shè)計點做成一個放樣文件。放樣文件的格式為pne,和南方導(dǎo)出數(shù)據(jù)的DAT數(shù)據(jù)文件格式不一致，導(dǎo)入數(shù)據(jù)時要格外注意不同文件的命名。

我們把放樣所需的PNE文件做好之后，用數(shù)據(jù)線把文件導(dǎo)入易測E650手簿的測量項目中，實地需要放樣哪條海螺線，調(diào)用相應(yīng)的文件即可，在放點時點放樣功能可任意地調(diào)用每個設(shè)計點的坐標，根據(jù)RTK的提示，不斷修正站立點與設(shè)計點的差值就能標定準確每一條海螺線上的點。此時就實現(xiàn)了RTK放樣的內(nèi)外業(yè)一體化。

4 應(yīng)用RTK技術(shù)測量的精度分析

利用RTK進行測量后，為檢驗其精度，我們采用實地解析量距的方法檢查部分所測碎部點和放樣點的精度，還用全站儀檢測了部分坐標點的差值大小。其精度分析見表1和表2。

表1 量距精度分析

表2 打點精度分析

5 結(jié)語

RTK技術(shù)測量地形圖不僅精度高，而且速度快，并且不受通視條件的影響。正常情況下，一臺流動站可以采集1000個碎部點的數(shù)據(jù)。相當(dāng)于一臺全站儀兩天的工作量，而且是一個人完成的。采用RTK法放樣不僅精度高，而且是實時無需事后處理。利用此法放線具有很大的優(yōu)越性，實現(xiàn)了高精度的實時動態(tài)測量。RTK技術(shù)在巴塘鄉(xiāng)的災(zāi)后重建中發(fā)揮了巨大的作用，為災(zāi)后重建的測繪保障作了特殊貢獻。