宋師珍，夢(mèng) 瑩，謝 家

(1.佳木斯市水務(wù)局柳樹(shù)島管理處，黑龍江佳木斯 154002;2.佳木斯市河道管理處，黑龍江佳木斯 154002;3.佳木斯市勘察測(cè)繪研究院，黑龍江佳木斯 154002)

在羅家店水電站測(cè)量中RTK配合全站儀的測(cè)量應(yīng)用

宋師珍1，夢(mèng) 瑩2，謝 家3

(1.佳木斯市水務(wù)局柳樹(shù)島管理處，黑龍江佳木斯 154002;2.佳木斯市河道管理處，黑龍江佳木斯 154002;3.佳木斯市勘察測(cè)繪研究院，黑龍江佳木斯 154002)

測(cè)區(qū)地處牡丹江市東寧縣山區(qū)，山巒起伏，林海浩瀚。東寧縣羅家店水電站工程，是關(guān)系到東寧縣人民基本生活的一件百年大計(jì)工程。測(cè)量庫(kù)區(qū)1/5 000地形圖是這項(xiàng)工程的前提。為了更快、更早的為設(shè)計(jì)人員提供基礎(chǔ)測(cè)繪資料。經(jīng)細(xì)致的研究，測(cè)量人員決定采用RTK配合全站儀的測(cè)量方法，雖然GPS RTK定位技術(shù)已廣泛應(yīng)用到工程測(cè)量領(lǐng)域，并且大大提高了測(cè)量的周期和精度。但是如果衛(wèi)星效果不是很好或者進(jìn)入到林中，收到的衛(wèi)星數(shù)達(dá)不到固定的結(jié)果。那么GPS RTK就發(fā)揮不出它的優(yōu)越性了，這時(shí)還必須使用全站儀或其它儀器來(lái)完成任務(wù)。文章結(jié)合羅家店水電站測(cè)量中GPS RTK和全站儀相配合使用的實(shí)踐，探討兩者的優(yōu)化組合能夠快速、準(zhǔn)確和高效地完成測(cè)量任務(wù)，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

全站儀;GPS RTK;地形圖測(cè)量;林地地形;北京坐標(biāo)系;控制網(wǎng)

1 引言測(cè)繪信息網(wǎng)

以前的各種工程測(cè)量中，地形圖測(cè)量主要采用全站儀、普通經(jīng)緯儀等常規(guī)儀器進(jìn)行工作，由于整個(gè)測(cè)區(qū)需要布設(shè)很多控制網(wǎng)，工作進(jìn)度慢、效率低，且得花費(fèi)大量的人力和物力，所以GPS RTK動(dòng)態(tài)定位技術(shù)在水利工程測(cè)量中得到廣泛的應(yīng)用，大大地實(shí)現(xiàn)了測(cè)量人的夢(mèng)想。RTK在它能夠接受到衛(wèi)星而達(dá)到固定解的前提下，可以靈活地為全站儀的林中測(cè)量布設(shè)已知圖根點(diǎn)，大大提高了野外測(cè)量效率，在半個(gè)月的時(shí)間內(nèi)高速優(yōu)質(zhì)地完成了所需的數(shù)字化測(cè)圖任務(wù)。

2 首級(jí)平高控制測(cè)量測(cè)繪信息網(wǎng)

根據(jù)測(cè)區(qū)的地形特點(diǎn)，結(jié)合今后甲方施工的實(shí)際需要，采用1954年北京坐標(biāo)系，首級(jí)平面控制已知點(diǎn)使用3個(gè)國(guó)家三角點(diǎn)做為起算數(shù)據(jù)，布設(shè)了三角形傳遞形式的E級(jí)GPS控制網(wǎng)，連測(cè)了所做的20個(gè)埋石點(diǎn)和刻留點(diǎn)，平面控制精度滿足水利水電規(guī)范測(cè)量的要求。首級(jí)平面控制精度統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 首級(jí)平面控制精度統(tǒng)計(jì)表

高程采用1956年黃海高程系，利用國(guó)家三等水準(zhǔn)點(diǎn)做為起算閉合點(diǎn)，施測(cè)Ⅳ等水準(zhǔn)，標(biāo)石和刻留點(diǎn)直接聯(lián)測(cè)Ⅳ等水準(zhǔn)，精度滿足四等水準(zhǔn)要求。

3 碎部地形測(cè)量

地形測(cè)量時(shí)根據(jù)各種因素綜合考慮，采用了GPS-RTK與全站儀相配合的生產(chǎn)模式，每測(cè)段各分為1個(gè)RTK作業(yè)組，兩個(gè)全站儀組，同步進(jìn)行。

由于測(cè)區(qū)山陡、林密，沒(méi)法施測(cè)導(dǎo)線，在庫(kù)區(qū)有利于RTK組的采點(diǎn)施測(cè)的位置布設(shè)圖根點(diǎn)，便于全站儀施測(cè)地形圖。RTK能夠有效的范圍內(nèi)，還盡量使用RTK進(jìn)行庫(kù)區(qū)圖測(cè)量。在正式野外施測(cè)時(shí)，將基準(zhǔn)站架設(shè)在已知的E級(jí)點(diǎn)上，RTK流動(dòng)站初始化后，利用附近3個(gè)已知控制點(diǎn)求算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)和高程擬和，然后進(jìn)行碎部點(diǎn)的三維坐標(biāo)的施測(cè)，每點(diǎn)觀測(cè)≥2 min，觀測(cè)數(shù)據(jù)存入手薄機(jī)內(nèi)存中，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)繪制草圖。外業(yè)工作結(jié)束后，再導(dǎo)出所有的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，在內(nèi)業(yè)繪制地形圖。而在測(cè)區(qū)樹(shù)木茂密地帶以及GPS天線遮擋嚴(yán)重的地方，不利于RTK測(cè)量出固定解，則由全站儀組來(lái)完成。作業(yè)時(shí)先由RTK組在樹(shù)木稀疏的地形中布設(shè)至少兩個(gè)互相通視的RTK控制點(diǎn)，全站儀組在其上架設(shè)儀器進(jìn)行碎部復(fù)雜地形測(cè)量，但施測(cè)前必須對(duì)測(cè)站和定向站的距離(或坐標(biāo)差)和高程進(jìn)行檢核，如果s＞2 cm或者△h＞2 cm就要注意檢查，如有必要?jiǎng)t圖根點(diǎn)須重測(cè)。

4 兩種測(cè)量?jī)x器在實(shí)際應(yīng)用中的對(duì)比和精度分析

從精度上分析，由于RTK測(cè)量不存在誤差積累問(wèn)題，從大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析其測(cè)點(diǎn)精度基本可滿足圖根控制和碎部測(cè)量的要求，且其高程精度比較穩(wěn)定，但要滿足一級(jí)導(dǎo)線的精度要求還應(yīng)采取相應(yīng)的措施。經(jīng)用全站儀對(duì)RTK所測(cè)的部分碎部測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行檢核，它們的坐標(biāo)和高程之差均在2

～3 cm，可見(jiàn)用RTK所測(cè)平高結(jié)果是符合精度要求的，但在使用RTK測(cè)量過(guò)程中應(yīng)與周圍的所測(cè)相鄰點(diǎn)注意校核。

從效率上考慮，RTK測(cè)量時(shí)只需較少的控制點(diǎn)，也就不需要經(jīng)常搬站，一個(gè)基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)鏈可以控制十幾公里的測(cè)程距離，節(jié)省了搬站上的時(shí)間，另一方面，RTK測(cè)量投入的人員少，一般一組只需1～2人，而全站儀一組則要配4～5人，因此利用RTK進(jìn)行地形圖測(cè)量可以提高外業(yè)測(cè)量效率、減少現(xiàn)場(chǎng)成本開(kāi)支。從本次工程效果上來(lái)看，在各組相互配合、人員調(diào)配、工作效率上都取得了很好的功效，原本預(yù)計(jì)30 d的測(cè)量工作，我們僅用了15 d的時(shí)間就順利地完成了所需的地形圖測(cè)量任務(wù)。

5 結(jié)論

GPS RTK測(cè)繪定位新技術(shù)在未來(lái)的測(cè)繪行業(yè)將發(fā)揮越來(lái)越大的作用，其靜態(tài)控制網(wǎng)測(cè)量，可完全達(dá)到控制整個(gè)測(cè)區(qū)的精度要求，而在目前條件中RTK平面定位精度也比較穩(wěn)定，但高程測(cè)量方面應(yīng)加以注意。同時(shí)它還受到外界環(huán)境的影響，比如，能否接受到足夠的衛(wèi)星，周圍是否有高磁場(chǎng)的干擾等，而全站儀作為一門成熟的測(cè)量?jī)x器在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)還會(huì)在碎部測(cè)量方面起主導(dǎo)作用。本次工程我們?cè)趯?shí)際野外測(cè)量時(shí)合理地使用了RTK和全站儀，不但為我們解決了實(shí)際問(wèn)題，還提高了工作效率，降低生產(chǎn)成本。

［1］徐紹銓，張海，等.GPS測(cè)量原理及應(yīng)用［M］.武漢：武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社，1998.

［2］江金霞，江麗鈞.GPS-RTK在城市測(cè)量中的應(yīng)用［J］.華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003(4).

P228.4

B

1007-7596(2011)04-0141-02

2010-12-15

宋師珍(1969-)，女，黑龍江佳木斯人，工程師;夢(mèng)瑩(1976-)，女，黑龍江佳木斯人，工程師;謝家(1983-)，男，黑龍江佳木斯人，助理工程師。