武攀 劉清

全站儀是集測距、測角及微處理于一體的電子測繪儀器，可直接測得測點的三維坐標(biāo)，具有外業(yè)觀測速度快、內(nèi)業(yè)計算簡便等優(yōu)點。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全站儀已相當(dāng)普及而且不斷向智能化方向發(fā)展。為了使全站儀在實際生產(chǎn)中發(fā)揮更大的效益，就要充分利用其提供的一些特殊功能，本文主要介紹全站儀自由設(shè)站功能在農(nóng)村房地一體測量中的應(yīng)用。

一、全站儀自由設(shè)站專項功能測量原理

目前房地一體測量普遍使用CORS站技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)RTK布設(shè)圖根控制點，在圖根控制點上架設(shè)全站儀。對中整平后選擇另一個控制點進行定向，然后開始界址點測量。但在農(nóng)村房屋分布雜亂無章，大樹密集的情形下，部分點位無法直接測量，架設(shè)一次儀器只能測量幾個界址點，網(wǎng)絡(luò)RTK信號較差重新布設(shè)控制點又比較困難，這時再用傳統(tǒng)的全站儀測量方法就有些困難了。此時，我們利用全站儀自由設(shè)站測量，無需將全站儀架設(shè)在已知點上，設(shè)站過程中選擇能夠與任意兩控制點通視的位置架設(shè)儀器，不需要對中，只需整平全站儀，并且觀測兩個以上已知控制點，通過測站改正完成坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，從而達到測量目的。

全站儀自由設(shè)站法又稱為全站儀邊角后方交會。它的原理是在待定點安置全站儀，測出待定點到已知控制點之間的距離和角度，根據(jù)方向觀測值和邊長觀測值建立方向誤差方程式與邊長誤差方程式，然后按最小二乘原理計算待定點的坐標(biāo)。自由設(shè)站的點位精度有兩個方面的影響因素：一是交會角度的變化對設(shè)站點精度的影響，交會角在60～120°之間時精度較好;二是控制點數(shù)目對設(shè)站點精度的影響。增加已知控制點數(shù)目，設(shè)站點的點位精度會相應(yīng)提高。且已知控制點分布在待定點異側(cè)時比在同側(cè)的精度要高。但在控制點數(shù)量增加到5個以上時精度提高的幅度就會減小。在實際的工作中，不但要考慮精度是否達標(biāo)，還要顧及時間和成本，因此在實際測量中一般選擇3-5個控制點是比較合適的。

綜上所述，利用全站儀自由設(shè)站方法測量宗地界址點是行之有效的方法，可以減少不必要的控制網(wǎng)加密工作并使測站點選擇更加方便靈活。

二、全站儀自由設(shè)站專項功能測量方法

如圖2所示，Y1、Y3為兩個互不通視的已知控制點，P點為設(shè)站點，1、2為待測點。首先在能同時與Y1、Y3兩個控制點通視的任意位置選擇測站點P，將全站儀整平，輸入任意測站點坐標(biāo)，進入碎步測量，觀測Y1、Y3點，如果有更多可通視的控制點，可增加觀測數(shù)量，如圖Y2點，也可觀測原圖上已有的明顯地物點作為檢核。觀測的已知明顯地物點要比待測點稍遠，且宜選擇不同方向的幾個明顯地物點，如圖中3、4。觀測完Y1、Y3已知控制點及已知明顯地物點后，直接觀測需要測量的待測點。測量完畢后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)出，并將測量數(shù)據(jù)和控制點Y1、Y3和已知坐標(biāo)同時展繪到CASS中，用測量數(shù)據(jù)中假定坐標(biāo)Y1、Y3與已知控制點坐標(biāo)Y1、Y3進行測站改正。測站改正后檢查多余觀測的控制點及地物點是否在允許誤差范圍內(nèi)，即圖中Y2、3、4。如果所觀測的多余控制點及已知明顯地物點滿足精度要求，則可以成圖。

三、全站儀自由設(shè)站專項功能測量精度分析

為驗證全站儀自由設(shè)站測量的精度我們在實際界址點測量中進行了具體驗證。首先選取已知控制點5個，測站點分別與這5個控制點通視，選擇不同方向、不同距離的明顯地物點若干，然后按上述觀測方法進行觀測，經(jīng)測站改正后，將自由設(shè)站測量坐標(biāo)與原有控制點及地物點進行對比分析如表1所示。

由表1可以看出，檢測三個已知控制點中，最大誤差為1.8cm，最小誤差為1.1cm。檢測4個明顯地物點中，最大誤差為3.0cm，最小誤差為0.6cm，中誤差為1.9cm。其誤差均滿足《地籍調(diào)查規(guī)程》中界址點限差10厘米，中誤差5厘米的精度要求。另外，使用全站儀自由設(shè)站測量時也要注意一些問題，通過檢測發(fā)現(xiàn)越是遠離基準(zhǔn)控制點和測站點的待測點精度越差，在兩控制點及測站點周圍的待測點精度相對較高，因此在選擇控制點時盡量選取高等級的控制點，兩控制點間、控制點與測站點間要有足夠的距離，至少遠于待測點。為提高測量精度，在觀測控制點時可采用強制對中棱鏡并增加測回進行觀測。待測點最好位于兩控制點或控制點至待測點之間的基線附近，不宜過遠。在測量過程中，一定要施測足夠的已知點，以便檢核。

四、結(jié)語

綜上所述，通過全站儀自由設(shè)站專項測量功能在農(nóng)村房地一體測量的應(yīng)用中可以看出，隨著測繪科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，只有掌握了全站儀的各種先進的專項測量功能知識，才能在實際運用中發(fā)揮其作用與優(yōu)勢，提高測量工作效率與成果精度。

參考文獻：

[1] 李淮海、郭秋云.全站儀自由設(shè)站法在地籍測量中的應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2018年第3期;

[2]《地籍調(diào)查規(guī)程》（TD/T 1001-2012）。