GPS配合全站仪

GPS配合全站仪（精选十篇）

GPS配合全站仪 篇1

关键词：海上测量,GPS-RTK

以前的海上桥梁基础施工的测量是采用全站仪、测深仪等常规仪器进行, 工作进度慢、效率低, 且得花费大量的人力物力, 而GPS测绘定位技术在工程测量中的应用, 提高了测量效率。

1 GPS定位技术和全站仪测量工作原理

实时动态测量RTK (Real Time Kinematic) 技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术, 它能够实时快速地获得测量点的三维定位坐标值。在RTK作业模式下, 基准站接收机架设在已知坐标的参考点上, 连续接收所有可视GPS卫星信号。流动站接收机在初始化后, 通过无线数据链接收来自基准站的载波相位观测值、伪距观测值等数据的同时也同步观测采集GPS卫星载波相位数据, 通过系统内差分处理求解载波相位整周模糊度, 实时求算出流动站厘米精度级坐标。而全站仪虽然属于电子测量设备, 除了受测站互通视环境影响外, 使用范围还是比较广, 是一门比较成熟的测量定位技术。它的工作原理是在测站上架设仪器, 通过测角、测边确定测量点的位置, 或直接测量待定点的坐标值, 是常规的三维极坐标测量方法。

2 两种测量仪器在测量中的实际应用

2.1 工程概况、测量内容和设备

泉州湾跨海大桥起自晋江市南塘村, 接泉州市环城高速公路二期晋江至石狮段, 于石狮蚶江跨越泉州湾, 经秀涂, 止于惠安塔埔, 接泉州市环城高速公路一期南安至惠安段, 路线全线约27.4公里, 跨海大桥长约12.7公里, 两岸接线长约14.7公里, 全线设计时速100公里/小时。前期栈桥工程全面开工, 桩基施工中涉及大量的水深测量和平面定位工作。

测量控制的主要内容是对该桥梁区域段进行桥梁的平面控制、高程控制、水深测量及水位观测等, 测量比例尺为1:5000, 并以CAD数字化建模成图。测量要求以GPS-D级网作为测区首级平面控制, 并以桥梁走向布设I级附 (闭) 合导线和加密图根点的测量, 两岸陆域地形从水边线测至大堤。

根据测区的特点, 我们以两个作业班组分组分段施测, 共投入了6台套双频GPS接收机 (标称静态精度5mm±1ppm、动态精度10m m±1ppm) , 2台套各类型级别的全站仪, 2台套数字化测深仪以及配备必要的多套地形水深测量成图软件。

2.2 平面控制测量中的应用

根据测区流域的地形特点, 结合今后的施工定位、竣工验收的实际需要, 以D级GPS网作为测区平面控制的首级控制网, 且以满足I级导线测量规范下每隔8km左右在两岸布设一对互相通视的D级点作为导线起 (闭) 点。本测区以三大段D级GPS网组成, 且每个网交接处公共边均进行联测。

I级导线测量是利用新测GPS-D级点作为起算闭合。导线布设时依海面宽窄情况沿单岸走向或之字形两岸过渡。

2.3 碎部地形测量中的应用

地形测量时根据各种因素综合考虑, 采用了GPS-RTK与全站仪相配合的生产模式, 每测段各分为一个RTK作业组, 两个全站仪组, 并跟水深组同步进行。

由于地形测量范围是从水边线测至两岸大堤顶的长距离带状, 堤岸上的地形几乎没有遮挡, 有利于RTK组的采点施测。在正式野外施测时, 将基准站架设于已知的海边小山顶和楼 (屋) 顶上的D级点上, RTK流动站初始化后, 利用附近3个已知控制点求算坐标转换参数和高程异常, 然后进行碎部点的三维坐标的施测, 每点观测2min, 观测数据存入手薄机内存中, 同时现场画草图。一天的外业结束后, 再取出所有的测点数据, 到内业绘制地形图。而在测区江边的城镇、村庄、桥梁、码头和果园等地形, GPS天线遮挡严重, 不利于RTK的固定解, 则由全站仪组来完成。作业时先由RTK组在复杂的地形中布设至少两个互相通视的RTK控制点, 全站仪组在其上架设仪器进行碎部复杂地形测量, 但施测前必须对测站和定向站的距离 (或坐标差) 与高程进行检核, 如果s>2cm或者△h>2cm就要注意检查, 如有必要则图根点须重测。全站仪与便携式电脑和绘图软件构成“电子平板作业模式”, 即所测则所得, 避免事后内业处理的错误和负担。

2.4 水深测量中的应用

动态GPS-RTK水上定位技术, 使水深测量走上了自动化测深的轨道。从水深断面线的布设, 水深点采集及最后成图, 均在计算机上完成, 大大缩短了测量时间, 并且做到测深定标与水上定位的时间完全同步, GPS天线与测深仪换能器可在同一位置, 做到测深点与定位位置完全重合, 从而提高了测深质量。在西江河面上基准站的数据链传播可达15km, 减少了以往全站仪测量时的搬站时间。作业时不紧张, 降低劳动强度, 提高工作效率, 彻底改变了传统的水深测量作业方法。

3 两种测量仪器中实际应用的对比和精度分析

从精度上分析, 由于RTK测量不存在误差积累问题, 从大量的实测数据分析其测点精度基本可满足图根控制和碎部测量的要求, 但要满足一级导线的精度要求还应采取相应的措施, 且其高程精度不是太稳定, 有时会发现一些明显的测点高程偏差。而全站仪施测过程中则不会产生这样的情况。经用全站仪对RTK所测的部分碎部测量点进行检核, 它们的坐标和高程之差均在2~3cm, 基本没有超过5cm, 可见用RTK所测结果是可信的, 但在使用RTK测量过程中应与周围的所测相邻点注意校核。

从效率上考虑, RTK测量时只需较少的控制点, 也就不需要经常迁站, 一个基准站数据链可以控制十几公里的测程距离, 节省了迁站上的时间, 另一方面, RTK测量投入的人员少, 一般一组只需1~2人, 而全站仪一组则要配4~5人, 特别是水深测量方面更能发挥其优势, 因此利用RTK进行碎部地形、水深测量可以提高外业测量效率、减少现场成本开支。

在进行碎部测量时能够使用全位仪的地方则多利用, 而RTK则主要作控制测量、水深测量和在一些困难地区辅助全站仪使用。这种仪器配置模式, 从工程效果看, 在各组相互配合、人员调配、工作效率上都取得了很好的功效。

4 结论

全站仪与GPS共同作业方法讨论 篇2

全站仪与GPS共同作业方法讨论

使用全站仪与GPS共同作业方法无需考虑控制点和导线点、导线和后方交会.只需要在何时的地点架设GPS,按下GPS键并保持平稳,在基线50 km的范围内只需很短时间即可得到厘米级精度的RTK位置信息.使用共同作业方法可以在最短时间内完成准备工作,通过GPS锁定位置,然后用全站仪进行测量作业.

作 者：王强 徐剑 Qiang Wang Jian Xu 作者单位：无锡市测绘院有限责任公司,江苏,无锡214031刊 名：现代测绘英文刊名：MODERN SURVEYING AND MAPPING年，卷(期)：32(2)分类号：P228.4关键词：GPS定位 全站仪测量

GPS配合全站仪 篇3

关键词:GPS 全站仪 农村地籍测量

中图分类号:P271 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0092-01

引言

为深入贯彻实施《中华人民共和国物权法》,依法保护农村集体建设用地使用权人的合法权益,加强宅基地管理,减少农村地权属纠纷,促进社会主义新农村的和谐稳定,按《土地调查条例》及全国第二次土地调查的要求,对农村进行地籍调查。农村地籍调查主要包括地籍测量和权属调查两部分内容。其中地籍测量是基础性的工作,它关系到集体建设用地使用权人切身利益,采用哪种测量方法能够满足农村地籍测量的精度要求,同时又能够节省时间,提高工作效率,成为此项工作的关键。本文通过GPS与全站仪联合测量在农村地籍测量上的应用,提出一种新的方法,以供共同探讨,使之完善。

1 农村地籍特点

与城镇地籍测量相比,农村地籍测量工作没有相应的规范、规程,所以在工作中,只能参照城镇地籍测量的规范、规程,而农村地籍与城镇地籍有许多的不同特点,主要表现在以下几个方面:(1)农村地籍相对城镇地籍而言,面积比较小,有的村屯只有几十宗、几百宗建设用地,而最多的也只有千余宗,并且特别分散,不集中。在村屯之间多为农业用地,这些农业用地占村屯的面积远远超过建设用地面积。这些因素给控制网的布设带来的很大困难。如果按常规划方法布设整体控制网,必将在大片地农业用地上加设控制点,而这些控制點在农村地籍测量没有实际用途,它们在控制网只起到联结作用,这将造成了人财物的极大浪费;若以村屯为单位布设控制网,则会造成控制网的个数非常多,增加许多工作量,并且控制网之间没有联系。(2)在农村地籍测量中,土地利用现状多为农村宅基地、农村道路,而工业用地、商业用相对少。在宅基地中平房多,高大建筑物少,不规划的房屋、门房、棚房多。在这些建筑物周围大多有栅栏、篱芭、铁丝网和围墙。(3)在农村居民点中,树木多,这些树木没有一定的规律,多在房前屋后,给细部测量的观测带来许多障碍。(4)农村地籍调查权属复杂,争议比较多,这也对地籍测量的精度提出了很高的要求。为了避免地籍测量造成新的争议,这就要求提高工作的质量。

2 农村地籍测量首级控制网布设

根据农村地籍的特点,结合GPS布点灵活、全天候、速度快、精度高、操作简单及观测站之间无需通视的优点,首级控制网采用GPS布设。首级控制网的布设原则及精度要求:(1)GPS控制网覆盖整个测区,而不以村屯为单位布设。(2)GPS控制网应逐级布设,在保证精度、密度等技术要求时可跨级布设。(3)闭合环或附合路线边数的要求。《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T 18314--2009)要求各级GPS网最简异步观测环或附合路线的边数应符合表1要求。(4)各级GPS网点应均匀分布,相邻点间距离最大不宜超过该网平均点间距的2倍。(5)新布设的GPS网应与附近已有的国家高等级GPS点进行联测,联测点数不应少于3点。(6)各级GPS控制网的精度应不低于表2要求。

3 使用GPS RTK进行加密控制测量

由于首级控制网是以整个测区布设的,所以在这个测区中,并不是每个村屯都能直接使用的控制点,这就需要我们在首级控制网的基础上加密控制点。根据《地籍测绘规范》(CH 5002-94),一、二级导线测量应满足表3要求。通过以上分析,GPS RTK的精度要能够满足地籍测量规范的要求。由于农村内部没有高大的建筑,村屯的面积比较小,导线边长也相对比较短,采用GPS RTK技术是一个不错的选择。同时,在用RTK做加密控制点时也应注意以下几点:(1)RTK流动站不宜在隐蔽地带(如树木比较密集)、成片水域和强电磁波干扰源附近观测。(2)观测开始前应对仪器进行初始化,并得到固定解,当长时间不能得到固定解时,应断开通信链路,再次进行初始化操作。(3)作业过程中,如果出现卫星信号失锁,应重新初始化,并经重合点测量检测合格后,方能继续作业。(4)每次作业开始前或重新架基准站后,都应进行至少一个同等级或高等级已知点的检查。(5)RTK流动站观测时,应采用三角架对、整平,不应直接使用对中杆。

RTK在单基准站条件,与基准站的距离为5km时,边长相对误差一级为小于等于1/20000,二级为小于等于1/10000,满足规范要求。如果有网络RTK方式,其精度要高于单基准站的精度。

4 细部测量

农村细部测量是农村地籍细部测是地籍调查不可分割的组成部分,目的是测定每宗土地的权属界址点、线、位置、形状、数量等基本情况。根据城镇地籍调查规程,对于城镇街坊外围界址点及街坊内明显的界址点间距允许误差为10cm,城镇街坊内部隐蔽界址点及村庄内部界址点间距允许误差为15cm。利用GPS RTK技术能满足上述精度要求,在适合布设GPS点的部分测区使用该项技术。虽然GPS有很多的优点,但现在的技术条件下,并不能完全取代常规测量方式,特别是在细部测量中,对于一些树木较多、水域面积较大的地方,还需要全站仪进行观测。在使用GPS布设首级控制及加密控制点后,以这些控制点为已知点,进图根控制以进行细部测量。

5 结语

通过对某地区十几个村屯的农村地籍测量的成果来看,这种方法很好地把GPS和全站仪结合起来,在充分发挥GPS优势的同时,使用全站仪的优点来弥补GPS的不足。本文通过从满足测绘生产实际情况出发,灵活的运用现代测绘工具,完成不同特点的测绘任务,同时为其他测量提供了参考。

参考文献

[1]贠小苏.第二次全国土地调查培训教材[M].中国农业出版社,2007.

[2]樊志全.地籍调查[M].中国农业出版社,2004.

[3]GB/T18314-2009全球定位系统(GPS)测量规范[S].北京:中国标准出版社,2009.

[4]CH/T2009-2010全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范[S].北京:测绘出版社,2010.

[5]欧斌.深入探讨基于GPS RTK与全站仪的地形测量方法[J].科技创新导报,2009,35:94.

[6]李小玉.GPS技术在城镇地籍调查中的应用[J].科技创新导报,2010,3:24.

GPS配合全站仪 篇4

1 GPS-RTK与全站仪的基本原理及其应用

GPS-RTK就是载波相位差分技术, 是建立在两个测量站的载波相位的基础之上的。RTK技术是GPS测量技术中一个新突破, 在工程测量和数字化测图中得到了广泛的应用。全站仪就是:全站型电子速测仪 (电子速测仪、电子全站仪) 。是把测角、测距和微处理机等不分结合起来形成了能够自动控制测角、测距和自动计算水平距离、坐标增量等的测绘仪器, 同时还可以自动记录、显示和数据输出。全站仪在望远镜、发射轴和接收轴上实现了三轴共轴的结构, 所以适合于间点和移动目标的测量。在全站仪与计算机、绘图仪和传输接口相连时再配以绘图软件和数据处理软件就可以实现对测图的自动化。全站仪在数字测图时, 主要是通过极坐标法来得到碎部点的坐标。这种方法的测量原理是以测站为中心和按测站上已确切的方向, 来测定已知方向与所求点的方向间的角度, 测量各碎部点和量测站点的距离, 以完成在图上所需要的位置。

2 GPS-RTK数字测图与全站仪的比较分析

GPS-RTK测量是全天都可进行的, 不需要与测站通视, 这就节省了大量的控制测量的时间。GPS-RTK技术同时还具有定位精度均匀、工作效率高、自动化、误差不积累、节省人力, 在地形简单和开阔地区, 其优势就更加明显, 但遇到庞大的障碍物或者是在单基站模式下受到作业半径的限制时, GPS-RTK就很难接受到卫星和无线电信号, 即使能测到数据, 但其精度也会偏差很大。全站仪在进行数字测图时, 因操作简单、能够直接从地面得到三维坐标、自动记录和计算和建立站点比较灵活等特点在设计、勘测和施工管理中成为不可或缺的测量仪器。但是全站仪也是受地形的影响比较大, 还需要足够的控制点, 投入和作业量大、外出作业时间也比较长。

3 GPS-RTK配合全站仪联合作业在数字测图中的应用

常规的测量方法是由从整体到局部, 先控制后碎部然后再分级布网, 逐级控制。从施工流程上看, 工序包括首级控制网、加密和图根控制网、数据采集和成图, 完成一个测量区的工作需要几次进出作业现场。这样就会导致工作效率低, 而且数次测量也会导致数据精度偏差大。针对这样的情况我们可利用GPS-RTK和全站仪联合采集数据的方式来进行作业。这就在首级、加密和图根选点、观测计算的过程中减少工序过多造成的弊端。实现作业效率提升, 施工进度加快, 减少不必要的误差和节约人力物力的目的。GPS-RTK和全站仪联合测量作业模式分为两个步骤。

3.1 布设控制点

GPS-RTK有效作业半径的三分之二以内进行制高点基准站的设置, 在控制点设置时要避开无线电的干扰路径, 基准点设置完成后, 再观测坐标点, 如果还没有找到已知的坐标点可以在基准站的附近测量出固定解, 然后利用全站仪反复几次验证结果的可靠性和准确值。另需注意的是在布置控制点的位置时一般边长采用一千米左右, 这样有利于基准点和数据的重置。利用RTK测量图根控制点可满足图根控制的要求, 既能实时知道定位结果又能知道定位精度, 可以有效提高作业的效率。

3.2 用全站仪和GPS-RTK联合测量碎部点

在第一部完成后, 就可以将GPS-RTK和全站仪联合进行地形地物的数据采集了。注意的是每次作业时要先设置RTK的基准点, 然后再测试出三个控制点的坐标 (坐标是三维的) 。利用全站仪和GPS-RTK联合测量碎部点, 不仅能解决水平方向的遮挡问题而且也可以解决上方遮挡问题, 免了在单独使用RTK或者全站仪作业时的局限性。对于全站仪测不到的数据时可以用GPS-RTK来进行测量, 而当GPS-RTK测不出的数据时, 可以用全站仪来测量。数据采集完成后用计算机进行分离, 对于图根点的有关数据要单独提炼出来。用传统的测量数据形式进行平差, 计算出图根点坐标后再对碎部点进行处理。当然根据不同的地形, 不同作业, 要选择不同的方案。

另外要特别注意在全站仪利用GPS-RTK所测的图根点进行设站时, 要仔细检核, 这样才能避免GPS-RTK信号遮挡等原因造成的偏差, 来保证测图的准确和精度。RTK与全站仪联合作业时流程及数据流程如图1。

全站仪和GPS-RTK联合作业时, 达到了程序简化、误差减少、优势的互补, 此外还提高了效率、节省人力物力和质量上得到保障的目的, 在目前数字测图应用中是一种行之有效的作业模式。

4 结语

本文在RTK和全站仪已有的研究资料和应用成果中, 进一步对全站仪和GPS-RTK在数字测图中的应用, 提出了在数字测图的数据采集过程中联合使用全站仪和GP S-RTK, 探讨了GP S-RTK和全站仪在联合作业时是优点和不足, 研究了RTK配合全站仪在数字测图应用中的作业流程。

摘要：伴随着经济建设的不断发展, 测绘作业单位对测图的要求也在不断提高, 传统的平板测图已无法满足现代工程需要, 目前工程中正逐步被数字化测图所代替。随着GPS-RTK和全站仪价格的不断下调, 已成为当前进行数字测图的主要仪器。然而在数字化测图中, 如果将GPS-RTK和全站仪联合作业, 则可以大大提高数字化作业的效率和精度。本文就GPS-RTK和全站仪的应用原理来对GPS-RTK配合全站仪在数字测图应用中进行分析和研究。

关键词：GPS-RTK,全站仪,数字测图,研究

参考文献

[1]王平.虚拟参考站-GPS网络RTK技术[J].测绘通报, 2001.

GPS配合全站仪 篇5

全站仪和GPS测量技术在水下工程测量中的应用比较

测量定位在水下工程中是不可或缺的`一个重要环节.本文中探讨全站仪和GPS测量技术在水下工程测量中的应用比较.以期能有效提高水下工程施工质量和效率,建立一套快速、精确的测最控制定位系统.

作 者：申太祥  作者单位：云南省弥勒县水电勘测设计队,云南,弥勒,652300 刊 名：中国水运（下半月） 英文刊名：CHINA WATER TRANSPORT 年，卷(期)： 10(1) 分类号：U452.11 关键词：全站仪   GPS   水下工程   测量  

GPS配合全站仪 篇6

当前测绘技术发展很快, 在实践领域, 全站仪逐渐普及, 与过去的平板测图对比优势明显, 其数字成图, 将传统的“先控制, 后碎部”的流程打破, 同时完全不会受到通视与天气的限制, 降低了用时。本文主要从GPS-RTK ( RTK) 定位原理入手进行研究, 分析其基本原理, 指出具体要求, 探讨其技术特点, 然后分析应用过程中的注意事项和具体的实施与应用, 并分析它在应用过程中存在的问题, 以及和全站仪的有机结合。

1RTK定位原理及其具体要求

1. 1基本原理

实时动态差分法 ( Real-time kinematic, 简称为RTK) , 这种技术主要是以载波相位观测量为参考, 该种测量技术具有相对较高的精度, 深受业界人士的一致认可, 还能够在野外环境定位中获得非常高的精度 ( 毫米级) , 其引入载波相位动态实时差分法, 成为测量领域的突破性进展, 改善了作业效率, 成为RTK应用的里程碑事件。其彻底摆脱了普通GPS差分作业系统相对独立的不足, 无须反复进行架站, 尤其是妥善处理了架设基准站的困难。具体来说, 其主要涉及到3 方面内容: 流动站、基准站与数据链。GPS基准站保持在一个固定位置, 布置在高等级控制点上, 运行过程中基准站观测, 接着把数据传送至流动站, 后者的接收机不仅负责进行观测, 而且还负责接收来自于基准站的卫星信息, 适当加以调整, 改善精度。

1. 2观测要求

首先, 《全球定位系统实时动态测量 ( RTK) 技术规范》 ( 后文中将其称作《规范》) 之中明确指出, 构建基准站一定要满足相应的标准, 同时应当按照测区具体状况, 充分兼顾现状, 按照电台功率的差异、覆盖区域的高低来布设基准站架, 往往在中央地带海拔相对较高的位置来建设, 与高压电线尽量保持较远的距离, 减小干扰, 躲开水域、林带地区, 防止发生多路径效应。

其次, 基准站与流动站站点都与上文所述相同。仪器设置根据标准进行, 图根加密测量中, 需要注意的问题是, 在通视状况不好的区域至少有一个通视方向, 如果条件合适, 可以增加, 三、四个均可以。

1. 3RTK技术

这个方法的重中之重是数据的处理和传输, 其在定位过程中要求非常苛刻, 基准站负责把测得数据及时输送至流动站接收机, 在这里, 所需要的波特率是960。当前, 科技非常发达, 这一条件可以很容易满足, 同时, 当前各个地区先后建立起CORS系统, 导致RTK的测量范围逐渐拓宽, 同时在传输上, 现在的GPRS与GSM网络传输已经把过去的电台传输替换, 并且其传输变得更加准确、及时。

其数据处理环节没有了网平差处理这一流程, 与静态测量对比, 基线处理的精度相对较高。处理过程同样非常简单, 即在流动站与基准站两者中间坐标增量的过程, 评定精度与静态测量基线处理的两者完成一样, 该步骤之中所用的指标是载波相位的整周模糊度固定与否与均方根RMS值达标与否。其中, 对于前者来说, 其主要关系着流动站点的坐标值到底属于浮动解与固定解之中的哪一个。它们存在的差异如下所示: 固定解, 模糊度获得整数解, 精度最高; 而浮点解则恰恰相反, 获得小数解, 具有相对偏低的精度; 单点解: 1 个RTK的数据解算, 数据不可使用; 差分解: 2 个GPS-RTK间的数据坐标差进行同步求解, 具有非常低的精度。解算数据在很大程度上关系着精度高低, PDOP值愈低, 则说明具有愈高的精度。

2 应用及其注意事项

2. 1各种控制测量

通常情况下, 传统测量技术往往通过三角网来实现, 需要相对较高的时间和精力, 同时还会受到通视条件的影响, 精度根本不能均匀分布。而通过GPS-RTK技术来进行测量, 可以非常有效地对精度进行控制, 可以彻底满足要求, 具有相对较低的反测概率, 能够随时弄清楚定位精度, 掌握观测质量, 不仅节约了时间, 还节约了精力, 明显改善作业效率。

RTK技术也能够在其它测量中使用, 例如, 大地测量、公路控制等, 具有较高的效率, 省时省力, 非常准确, 能够瞬时测算一个控制点坐标。

2. 2地形测图

在这个方面, 过去一定要构建起相应的图根控制点, 并布设经纬仪, 接着通过小平板测图; 而现在主要通过大比例尺测图软件来进行, 其中一个技术是通过全站仪与电子手簿配合地物编码, 对地貌与附近碎部点进行测量, 这个技术所需人力至少为2 ~ 3 人, 技术之二是通过RTK来进行, 这个技术能够在2s时间之内完成测量, 同时利用手簿记录, 检索特征编码, 能够非常清晰地看出精度, 根据规定完成测量, 利用相应的接口瞬时将数据输出, 一个人进行, 具有较高的效率, 非常容易进行测设, 提高了效率。

2. 3放样

即通过某种技术, 在实地进行标记, 在过去基本上为全站仪的边角放样与经纬仪交会放样, 放样出点位必须多次进行移动, 几个人来操作, 要是点间通视条件相对不好, 那么效率将非常低。而通过RTK进行放样, 所有流程将非常容易实现, 输入点位坐标, 搜索手簿, 接收机接着就会提供相应的放样位置, 用时相对较少, 人力消耗较小, 且具有较高的精度。

2. 4注意事项

预防失锁: 接收机运行过程中, 不间断追踪所测卫星, 通过这种方式来预防, 要是无法收到信号, 就应当进行初始化, 将导致任务量提高, 影响到效率。对地形状况良好的区域, 非常容易收到信号, 这样根本没有“盲区”, 测量过程则非常顺利, 运行将提速, 然而, 因职工处于矿山环境, 周围遍布悬崖, 具有大量树木, 信号接收不通畅, 将发生失锁, 初始化将导致精度有所下降, 有时不能测量碎步点坐标。鉴于此, 必须辅助上全站仪, 可以顺利结束测量, 然而, 需要改善碎步点或者控制点的精度。

3实施和应用

3. 1矿区布置控制网

勘测矿山过程中, 按照具体的需要, 认真进行安排, 妥善布置, 布设点位, 将其布置成GPS网, 然后通过GPS接收机加以观测, 观测工作以前, 操作者必须认真对相关仪器进行检查, 做好记录工作, 仔细进行采集, 接着形成同、异步环与重复基线, 做平差处理, 按照获得数据计算出合格固定解, 检查同、异步环两者是不是满足标准要求, 并形成相应的网平差报告, 将结果输出。

3. 2RTK结合全站仪的具体应用

测量矿山过程中, 引入RTK技术以后, 操作非常容易进行, 非常高效, 过去测量20 km的距离, 要是处于普通地形, 常常要设站多次, 而引入新技术却能够一次完成, 减少了控制点数量, 最终使全站仪无须重复进行转站, 直接使用RTK成果即可。采集各种碎部点过程中, 布设1 个操作者就能够获得它的三维坐标值, 非常迅速, 结果非常可靠。

钻孔放样、标定点位, 引入新方法进行放样, 这个过程中, 外业放样不仅非常迅速, 而且容易, 仅仅把要放样的点坐标输到手薄里面, 后者接着会提供其位置, 效率相当高。

4 结语

综上所述, 矿山测量过程中, 必须配合应用多种方法, 例如RTK、全站仪等一起运用, 取长补短, 发挥出两者的优势, 使得各种测量技术的优势得到有效发挥, 使得效率明显改善。

参考文献

[1]乔永利.GPS-RTK在矿山测量中的应用研究[J].科技传播, 2011, 34 (1) :102+108.

GPS配合全站仪 篇7

关键词：GPS-RTK,全站仪,数字测图

1 引言

传统的地形测量大多是利用全站仪进行地形碎部点的采集, 一直以来, 该方法一直是最常用、也是精度最可靠的。随着测绘新仪器、新技术、新方法的不断涌现, 特别是GPS-RTK测量技术的出现, 就以其高精度、布点灵活、无需通视、全天候作业等特点在地形测量中显示了巨大的优势。全站仪采集数据时, 有一定的局限性, 需预先建立图根控制网, 碎部点之间必须通视, 并受视距长度的影响, 因此需要消耗大量的人力, 物力。如在田野、公路、河流、沟、渠、塘等这些视野开阔的地段, 采用GPS-RTK测量技术进行数据采集, 可大大节约外业的观测时间, 但是在某些区域受到信号的限制, 如在高大建筑物、水域、树下、或大的无线电发射塔、高压电线时就很难接收到卫星的信号或者接收的信号不够稳定[1]。如用RTK与全站仪进行联合测图, 就可以形成优势互补, 即对空旷的地区用RTK测图, 对信号不好的地方, 如树木、房屋密集地区的建筑物、水域等地则改用全站仪进行碎部点的数据采集并进行补测。可以大大提高工作效率, 保证测量精度。

2 数字测图方法及原理

2.1 全站仪数字测图原理

采用全站仪数字测图时, 其测量原理是通过极坐标的方法获得碎部点坐标, 根据测站点坐标和后视的已知方向, 测定已知方向与待定点方向之间的水平夹角和测站点与各碎部点间的距离, 计算出待求点的坐标, 从而确定其在图上的位置。另外通过全站仪的传输接口与计算机、绘图仪相连, 借助数据处理软件和绘图软件, 可实现测图的自动化[2]。

在用全站仪进行数字测图时, 设站灵活, 操作方法简单, 能够自动记录数据, 自动计算结果, 可以直接获取地面点的三维空间坐标, 其缺点是站点与碎部点之间需要通视, 同时受到地形和人为因素的影响, 需要预先建立足够的控制点, 因此作业工作量大, 工作效率低, 外业工作时间长[3]。

2.2 GPS-RTK技术测图原理

RTK实时动态测量系统是集计算机、数字通讯、无线电和GPS测量定位等技术为一体的组合式系统, 是GPS测量技术发展过程中的突破。RTK定位精确度高, 能够全天候作业, 每个点的误差均为不累积的随机偶然误差。外业只需一人进行操作, 操作简便, 真正属于一人操作系统, 其平面测量精度能达到1cm+1ppm, 高程测量精度能达到2cm+1ppm, 完全能够满足地形测量精度的要求, 也可以满足图根控制点测量精度要求[4]。

RTK (Real Time Kinematic) 技术就是利用载波相位差分技术, 基准站通过数据链实时采集的载波相位观测量和测站坐标信息一起发送给流动站, 流动站接收GPS卫星载波相位和基准站的载波相位, 并对相位差分观测值进行实时处理, 输入相应的坐标转换参数和投影参数, 能够实时确定流动站的三维坐标和测量精度。RTK技术不受时间限制, 不需通视, 能够快速定位、精度高, 节省人力、物力, 可以应用于数字化测图领域, 尤其是在地形环境简单, 视野开阔的地方, 它的优势更为突出, 但在遇到高大障碍物时, 就很难接收到卫星和无线电信号, 此时即使能够得到数据, 精度也受影响, 因此不能使用。

3 GPS-RTK与全站仪联合测图优势

因为单独使用全站仪或GPS-RTK技术进行数字测图, 均存在一定的局限性, 已经无法满足实际的测量工作, 需要同时采用两种方法, 即在测量区域可以选取少量控制点, 用GPS-RTK技术进行图根控制测量, 并能实时测定其控制点和碎部点的坐标, 在GPS-RTK受外界环境的影响时, 可以使用全站仪, 并用全站仪进行检核, 这样可以保证测图精度, 避免GPS-RTK由于信号的遮挡等原因造成的粗差。

GPS-RTK和全站仪的联合作业的数字测图方式, 其测量成果可以直接录入到GIS的数据库中, 并为我们提供基础的地理信息, 方便快捷地更新GIS数据库的内容。

4 GPS-RTK与全站仪联合测图实例

下面以巴中市平昌县驷马镇新镇1:500地形图测绘实践为例。

4.1 测区基本概况

平昌县驷马新镇位于巴中市东部、平昌县北端, 北邻江口镇, 东临元石乡, 西与岳家、西兴接壤, 南接涵水镇。地处平昌、巴中两地交界处。该镇地理位置优越, 省二级公路贯穿全境, 高坑河南北贯通, 经省道距巴中市32公里、平昌县城35公里, 是达巴两地物资集散地, 川东出入川北的要道。测区虽然距县城较远, 但是工作点均有沥青公路通行, 交通较为便利, 整个测区内无高大建筑和高压设备, 利于GPS-RTK作业。

4.2 作业技术标准

本次数字测图所采用的技术标准为

⑴《1:500地形图式》 (GB/T7929-95) 。

⑵《全球定位系统城市测量规范 (GPS规程》 (CJJ73-97) 。

⑶《土地利用现状分类》 (GB/T21010-2007) 。

⑷《工程测量规范》 (GB50026-2002) 。

⑸《1:500 1:1000 1:2000地形图数字化规范》 (GB/T7160-1997) 。

⑹《测绘技术总结编写规定》 (GH-1001-91) 。

⑺《测绘产品检查验收规定》 (GH-1002-95) 。

⑻《测绘产品质量评定标准》 (GH-1003-95) 。

⑼《国家三、四级水准测量规范》 (GB12898-91) 。

4.3 已有资料分析

本项目采用甲方提供的D级GPS为起算点, 坐标系统为1980西安坐标系, 高程采用1985国家高程基准, 坐标计算使用107度4分中央子午线计算。在已有的1980西安坐标控制点基础上, 经过校核后, 采用静态GPS定位技术在原有高等级控制点的基础上布设E级GPS控制网加密控制点, 以满足测量的要求。

4.4 坐标转换参数的求解

在本次测量工作中使用的是西安80国家坐标系, 而GPS卫星观测的坐标系统为世界大地坐标系, 即WGS-84坐标系, 因此需要进行坐标转换。坐标转换的方法, 称为7参数法或4参数法, 解算方法有两种:一种是使用已有的静态数据, 求出转换参数;二是在现场进行采集, 通过键入一定数量控制点的坐标, 然后在这些控制点上采集相对应的WGS-84坐标, 通过点校正, 解算出最佳的转换参数, 本次测绘采用第一种方法求解转换参数。

4.5 外业施测方法

在本次地形图测绘中, 对于田野、公路、河流、沟、渠、塘等开阔的地段直接采用GPS-RTK) 测量方式进行全数字野外数据采集;对于陡壁较多或房屋比较密集的生活等区域则采用RTK随时为全站仪测量提供图根点, 然后利用全站仪采集地形地物等特征点, 在实地绘制相应的草图, 并分区域接边汇总成图。

为了加快测图进度, 将本项目组人员分为两组, 全站仪组和RTK组, RTK组由两人组成, 其中一人操作RTK, 另一人绘制野外草图, 并做好控制点的记录[5]。在RTK组引测控制点时, 全站仪组可同时在测区内用假定坐标系统和高程系统进行测图, 待外业结束后, 参照RTK所测控制点坐标, 用相应的测图软件将全站仪测量的独立坐标转换到国家坐标系, 这样就打破了传统的“先控制、后碎部”的测量工作原则, 减少了大量的外业工作, 克服了作业过程中工序过多的弊端, 因此提高了作业效率[6]。

4.6 内业数据处理

外业数据采集完毕后, 将GPS-RTK和全站仪采集的数据传输至计算机, 对照草图, 在计算机上用南方CASS7.1软件进行地图的编辑工作, 制图完毕后进行成果的输出或图形资料的上交。

5 结语

GPS-RTK技术联合全站仪测图在实际生产中已逐步成熟, 该方法比传统的方法优越, 很大程度上减少了人为因素而导致出现的误差, 打破了传统的“先控制后碎部”的测量工作原则, 尤其是在无控制点或是在控制点已被破坏的地区, 可先由RTK技术进行图根控制, 再用全站仪辅助数字化测图, 在保证精度、可靠性的同时也大大的提高了工作效率。这两项技术的结合是数字化测图的发展趋势, 随着实际工作的不断开展, 完善与充实, 一定会给测图工作带来崭新的发展空间。

参考文献

[1]刘兵.GPS RTK测量技术配合全站仪在数字测图中的应用[J].新疆有色金属, 2009 (2) :31-32.

[2]李清华.GPS-RTK与全站仪联合作业在数字测图中的应用[J].测绘与空间信息, 2010 (12) :120-123.

[3]孟凡超.GPS-RTK与全站仪联合作业在数字测图中的应用[J].北京测绘, 2010 (2) :57-60.

[4]刘爱辉.GPS—RTK配合全站仪数字测图技术的应用[J].交通标准化, 2009 (9) :159-161.

[5]张文德.GPS RTK联合全站仪在大比例尺数字测图中的应用[J].工业工程与技术, 2013 (8) :35-36.

GPS配合全站仪 篇8

1 工程概况

塔贝拉水电站是巴基斯坦开发印度河干流的一座综合利用水利枢纽工程,具有灌溉、发电、防洪等效益。塔贝拉坝位于拉瓦尔品第西北约64km,坝系斜心墙土石坝,是世界上已建填筑量最大的土石坝。工程于1968年开工,1976年正式蓄水发电。右岸布置4条隧洞,原设计1、2号隧洞用于发电,3、4号隧洞用于灌溉。建成后经过三次扩建,装机容量达3 478 MW(1992年),为巴基斯坦提供16%的电力供应。近年来巴国经济快速发展,为缓解电力缺口,同时减少对进口能源的依赖,改善电力结构,巴基斯坦水电开发署将塔贝拉水电站第四期扩建项目作为优先开展的低成本发电战略项目。

四期工程通过将右岸的4号灌溉引水洞改为发电引水洞,新建装机1 410 MW,使塔贝拉水电站装机总容量达4 888MW。4号灌溉引水洞的改造工程要求先将2套叠梁门吊入取水口门槽完成封堵。取水口距库区陆地水平距离约200m,无固定(或陆上)平台可供安设吊装设备,因此须采用水上吊装方式;而门槽位于库区水位下100~120m处,近100m无导轨,且门槽导槽容差仅±30cm。为了确保叠梁门吊入门槽内并避免叠梁门搁浅在门槽上方或卡槽等不利状况出现,需在吊装过程中对叠梁门进行精确定位。然而深水库区下能见度低且无自然光、无通视条件,不具备水面光学观测监控条件;深水中无GPS信号,不具备遥测条件;若采用水下声学定位,则定位精度难以保障。

根据上述特点,采用将水下定位转化为水面定位的方法,即通过对叠梁门运吊装一体化平台的位置调整下放叠梁门在水中的位置,确保叠梁门精确入槽,避免叠梁门搁浅在门槽上方或卡槽等不利状况。然而叠梁门槽正上方库水面开阔,吊装平台必然受水面风浪影响,从而使叠梁门在吊装过程中随平台发生摆动;隧洞轴线距离仅96.7和144.6 m的1、2号洞仍在引水,水库层流影响明显,吊装区水流条件复杂,闸门自由度大,吊装过程历时较长,须多次重定位,定位精度要求高、难度大。针对这一难题,必须构建一套叠梁门吊装平台快速高精度水上测量的技术方案。

2 方案选择与分析

综合考虑塔贝拉水电站现场施工条件和设备采购、运输条件等因素,叠梁门吊装测量定位主要考虑以下几种技术方案。

2.1 全站仪

全站仪(Electronic Total Station),是一种集光、机、电为一体的高科技测量仪器,是集水平角、垂直角、距离、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。

全站仪选点与布点灵活、地形适应性强、测量精度达亚毫米级,在交通工程、建筑工程、测绘工程、水利工程等领域均有广泛应用,是目前最为常用的测量仪器[7]。

叠梁门吊装位置处于开阔的库水面上,受风浪和平台上吊装作业的影响,平台自身稳固性较低,且在运吊装过程中需进行多次测量与校核,因此使用全站仪定位测量耗时较长;同时库区水面蒸汽将直接影响测量的精度。

2.2 GPS-RTK系统

RTK(Real Time Kinematic)也即实时动态测量,是基于载波相位观测值的一种GPS实时定位测量技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维坐标。在测站稳定、测量时间较长的条件下,可以达到毫米级精度。在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息传递给流动站。流动站接收来自基准站的数据,同时采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,解算整周模糊度未知数,从而得出定位结果[8]。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态,利用RTK技术实现动态测量。

GPS-RTK具有操作简便快捷、自动化程度高、直观、实时性强而极大提高作业效率、定位精度较高、不受天气与通视条件的限制等优点[9]。但是,由于GPS-RTK测量属于无线电遥测技术,在无线电信号干扰区,其测量稳定性和误差均受影响。

由于在库区水面上对吊装进行定位,流动站的位置不断变化,坐标解算是动态的,存在系统误差,降低了测量精度。大面积水面将对电磁波信号产生强反射作用,使得天线同时接收有直接从卫星发射的信号和从水面反射的电磁波信号,这两种信号叠加形成的观测量,将对定位结果产生影响,也即多路径误差。在高反射环境下多路径误差可达10cm以上,严重时可引起GPS信号失锁,对GPS-RTK测量精度产生严重影响[10]。

2.3 GPS-RTK联合全站仪的组合动态测量技术

目前,GPS-RTK与全站仪联合作业的模式在道路工程、油田工程及数字测图等领域得到了广泛的应用与肯定。在水利工程中,GPS-RTK与全站仪联合作业多用于地形测图,如渭河干流综合整治工程数字地形采集[11]、罗家店水电站库区地形测量[12]、潮白河断面测量[13]等均采用这种组合模式。而在水上高精度定位控制方面的应用则较罕见。用GPS-RTK施测宽阔地带的放样点,而在GPS-RTK失锁或定位精度要求高的情况下,用全站仪施测。两种测量技术相得益彰,实时和高精度优势兼得;既避免了GPS-RTK测量中部分情况下的精度欠缺,又避免了全站仪放样的低效,有效地提高了作业效率。

上述3种测量方案运用于本次水上叠梁门吊装施工中,其技术指标及比较如表1所示。

综上所述,GPS-RTK与全站仪联合作业的组合动态测量技术在本次叠梁门吊装平台快速高精度水上定位测量中优势明显。与“南海一号”打捞定位所采用的超短基线水下定位系统[14]相比,本技术所需相关仪器设备较为常用、成本较低、经济合理,因此选用此方案。

由于目前的GPS-RTK遥测技术和全站仪光学测量技术主要应用在陆地测量,需要针对水上施工平台,建立测量周期短、可靠性强、精度高的水上吊装定位测量系统,如图1所示。

3 GPS-RTK与全站仪联合测量定位

3.1 选用和布设合适的GPS-RTK平面控制网点

根据施工现场的作业范围和环境,以及测量需求,远离无线电干扰源,在4号引水洞进口附近陆地或上游进水口围堰上选取已知点,建立坐标参考基准站。

3.2 GPS-RTK流动站布置

叠梁门运吊装一体化平台的定位要求叠梁门起吊中心线与进水口门槽中心线重合,因此吊装平台上至少需要设两个流动站。

考虑GPS流动站与起吊点在吊装平台上的相对位置关系,为方便测出的GPS坐标数据能直观地指导锚定系统调整吊装平台,实现高精度快速定位;同时考虑不影响水上吊装施工,选取吊装平台长度方向的两个角点架设流动站,如图2所示。两角点的位置即为根据门槽平面坐标换算出的叠梁门起吊与门槽对位时的控制点。

3.3 全站仪测控网的布置

为满足全站仪通视性的需求,避免障碍物遮挡影响通视性等问题,提高测量效率,在右岸和上游围堰开阔处分别选取1个已知坐标点安置全站仪;在浮箱平台上靠近下游一侧两角点设置测站点放置棱镜,根据全站仪显示的角度和距离参数,控制叠梁门吊装平台的位置和方向,如图3所示。

3.4 测量定位实施效果

库区4号隧洞取水口叠梁门吊装采用整套运输、逐节吊装的方式,将叠梁门的4节门叶安装到100 m深水下的门槽内。如图4所示,首先,在岸边用汽车吊将一套4节叠梁门装载到叠梁门运吊装一体化平台上,用驳船驱动浮箱平台至安装区域附近并进行锚定。测量人员利用平台上已安装的GPS接收机读取坐标信息,指挥平台的移动和方向调整,至叠梁门槽顶部附近。再使用岸边全站仪分别对平台上的2个测站点进行测量复核,根据屏幕显示的数据对平台的方位进行微调,GPS-RTK辅助,直至平台上的吊点中心与叠梁门门槽中心线重合且方向一致。通过浮箱平台上的吊孔,利用门机将叠梁门吊入水中,直至其底部距门槽入口0.5m时停止。再次利用测量系统对平台和叠梁门姿态进行测控,使叠梁门起吊操控中心线与门槽中心线重合,继续下放叠梁门至门槽底部。如法,完成其他门叶及另一套叠梁门吊装。

采用上述测量定位方案,工程于2014年12月成功吊装2套、共8节叠梁门。每节叠梁门吊装循环大约耗时2h。由于全站仪与GPS-RTK联合作业效率高,定位测量精度高,吊装过程进展顺利,未发生叠梁门搁浅在门槽上方及卡槽等不利状况。

之后,在GPS-RTK与全站仪联合作业的定位测量条件下,又对两套叠梁门进行了一次起吊出槽、改造并再次吊装入槽的操作。起吊出槽和再次吊装入槽过程顺利,作业娴熟高效。

4 结语

本工程百米级深水高精度叠梁门无导轨吊装作业,在水面无定位参考、水面风浪、水下层流等不利条件下,主要依靠水面的叠梁门运吊装一体化平台解决定位问题。研究采用GPS-RTK与全站仪联合作业的测量定位手段,完成了两套叠梁门的两轮吊装作业。在深水库区吊装定位现有文献资料中,鲜见GPS-RTK联合全站仪测量定位的应用,本工程尚属首次应用。本水面测量方案测量效率与成本兼顾,可操作性强,便于工期控制,具有良好的经济效益,可为库区水上和水下定位提供参考。

摘要：巴基斯坦塔贝拉四期扩建工程中叠梁门吊装,采用在宽阔库区水面上将叠梁门从运吊装一体化平台,吊入百米级深水库底闸槽的安装方案。叠梁门运吊装一体化平台的测量定位是保证整个吊装过程顺利进行的前提。在比较多种测量方案的技术经济指标的基础上,采用GPS-RTK与全站仪联合作业的实时动态测量定位方法,亚厘米级误差基本满足叠梁门吊装对位精度的要求。实践证明,该方法技术难度低、精度高,是在宽阔水库上进行深水吊装作业的切实可行测量定位方法,可为库区水上和水下吊装定位提供借鉴。

GPS配合全站仪 篇9

随着经济的持续、快速增长，建筑业也呈现出日新月异、飞速发展的态势。建筑的立面造型、平面造型呈现出多样化:弧形、椭圆形、不规则形等，这些建筑在美化城市环境、丰富城市景观的同时，也给建筑工作者提出了新的挑战，如何将各式各样异形建筑物的定位放线像矩形一样简单快速易操作，且不影响工程进度，是摆在我们新一代建筑工作者面前的新课题。

山西省科技馆室外工程室外占地面积33 320 m2，建筑面积8 280 m2，其中包括挡土墙、室外路面、室外铺装、室外台状绿化、室外平台。多为造型不规则的多面几何体，且工期要求非常紧。如果施工测量按常规使用的解析法、几何法或两点结合使用，不仅不便于直观，且计算量庞大，计算周期较长容易出错;如使用一般Auto CAD中的查询和标注功能，虽能直观地得到平面图中任意两点的距离、两线的交角，但仍具有人工整理量大、人工计算量大、不够直观、耗时长等缺点。因此，结合本工程实际情况，决定在工程定位中采用Auto CAD天正建筑插件极坐标标注法进行定位，取得了良好的效果。下面结合山西省科技馆室外平台工程测量定位采用Auto CAD天正建筑插件结合全站仪的使用、快速放线法作详细阐述。

1 准备工作

1.1 利用设计图纸电子版建模

无论何种异形建筑物，设计者已将其准确的在电脑中绘制完毕，为了加快进度，可将工程的电子版工程图从设计方手中拷贝得来，也可以自行建模，通过Auto CAD将工程平面信息完整、准确地录入电脑中。一般这些在设计院所给的图纸中已经完善。

1.2 建立用户坐标系

根据已知点的坐标设置坐标系(可选择任意一点设置坐标系，坐标系一经确定不宜更改，以免引起混淆)，利用天正工具栏符号标注中的坐标标注功能，确定用户坐标系。具体操作如下:

在命令行输入“zbbz”回车→命令行提示“请点取标注点或设置(S)”→输入“S”回车→单击设置坐标系(见图1)→在命令行输入“0,0”并回车→用鼠标左键点击预定位0,0点(见图2)→然后在轴线两端确定预放样点，利用天正工具栏符号标注中的坐标，这样就确立了整个CAD图形的坐标系。

1.3 引导坐标控制点进入施工现场

控制点引入主要由城市规划部门提供，施工现场可根据提供的控制点定3个以上加密点，加密点做法同常规做法相同，在此要注意两点:

1)场内至少需引入能相互通视的3个观测点，以便相互复核。控制点要设在不易破坏、不受变形影响且通视条件较好的部位，且易于定位放线;

2)其绝对坐标和相对坐标数据须及时记录、保存。

2 实施过程

2.1 施测程序

在Auto CAD天正插件中准确找出拟测量坐标数据，输入全站仪中→工程定位测量→复核相关尺寸及主要点位坐标→下一阶段测量。

2.2 施测准备

1)相关仪器的校核与检定。对与工程测量相关的仪器及工具要重新进行校核与检定，仪器要有有效的检定证书，钢尺等工具要校核无误，进行施测的人员必须要取得有关部门认定的测量员上岗证书，在一项工程施测中，必须要定岗、定人、定仪器。

2)了解、熟悉现场情况，控制点的布设要放在放坡及支护边线以外，控制点中间影响通视的障碍物要进行排除。

3)编写《工程测量放线专项施工方案》，确定本工程测量放线的总体规划和总体思路，在方案审批后，对所有参测人员进行详细、认真的交底。

2.3 坐标数据的录入

1)异形建筑物的坐标数据不仅要找出建筑物几个大角处坐标，而且也要找出工程各个轴线交点及主要特征点的坐标，方便复核。

2)找出放样点坐标数据:在坐标系建立完成后，在命令栏输入“zbbz”或使用天正工具插件中“标注”命令→回车→弹出窗口中选择用户坐标点确定→用鼠标点击拟测点→按住拖动鼠标在旁边空白处松开鼠标→标记出拟测点的坐标数据(见图3)。

2.4 测量施工阶段

根据业主提供的规划坐标点，引入施工现场内3个可以相互通视的控制点(如图3所示的1号点、2号点、3号点)，测量人员使用全站仪将场内通视好的控制点作为测站点，后视另一控制点，使用全站仪中的采集或放样命令程序对第3点进行复核，复核无误后，即可进行主要特征点的放样。放样时要选择好放样点的坐标，预先规划好放样顺序，尽量降低错误几率。在放样完后，采用抽样法对其中任意两点距离用钢尺进行复核，任意两点间距离可以通过其坐标计算得出。

高程控制可采用DS3级自动安平水准仪，按常规方法测量。

3 应用效果及体会

在本工程的施工测量中，由于结构复杂、计算量较大，利用Auto CAD天正插件坐标标注，不但精确、高效，而且能快速完成复杂、困难的测量计算，从而有效地提高工作效率;平面轴线间距误差控制在±2 mm，顺利实现了预期测量目标。

山西省科技馆室外平台台状绿化定位放线确定坐标仅用10 min左右，控制点的测设时间用了2 h左右，大大节省了放线的时间。有效地节约了人工投入，加快了工程进度。现场测量时，建立好坐标系后，直接标注拟测点坐标不易出错;且全站仪放线点较经纬仪定向，钢(皮)尺定点精度高出很多。根据确立的测量基准点，使用先进的全站仪直接输入极坐标进行放线测量，基本达到信息化测量要求。这种方法在各种形式的特殊异形建筑、构筑物的施工放线、测量中将会有很好的推广前景。

参考文献

[1]GB 50026-2007,工程测量规范[S].

GPS配合全站仪 篇10

1全站仪特点及技术参数

1.1特点

尼康Nivo2.M全站仪是一款多用途测量仪器, 具有以下特点:

(1) 功能齐全, 紧凑坚固, 中文图形操作系统, 简单易操作。

(2) 支持棱镜和免棱镜测距, MSR1键与MSR2键可分别设置不同的棱镜测量参数和免棱镜测量参数, 不必在不同测量模式间切换。

(3) 免棱镜测距反射介质广泛, 接收信号能力强, 测距精度高、距离远、时间短, 采用可见激光束, 方便施工测量。

1.2技术参数

①测角精度2″;②测距精度:棱镜模式 ± (2+2×10-6) mm, 免棱镜模式 ± (3+2×10-6) mm;③测程:免棱镜300 m, 单棱镜3 000 m;④测量间隔:棱镜模式 1.6 s, 免棱镜模式 2.1 s。

2施测方法

尼康Nivo2.M全站仪具有免棱镜功能, 即全站仪不照准反射棱镜、反射片等专用反射工具即可测距的功能, 该功能不仅避免了架设棱镜的繁琐过程, 也克服了专业反射贴片成本高、易损坏的缺点, 非常适合井下复杂环境的测量工作。选取一种既高效又能保证测距精度的材料作为反射介质, 成为测量人员需要解决的问题。八矿测量人员根据全站仪测距时发射的激光光源可在纸质材料上反射的特性, 成功研制纸质反射片, 尼康Nivo2.M全站仪免棱镜模式下在纸质反射片上的最远测量距离为300 m, 虽然测量距离于棱镜来说较短, 但很适合井下空间狭小、拐点多的作业环境。

纸质反射片制作简单, 可就地取材, 利用生活中常见的白色硬纸片, 厚度以0.3 mm为宜, 裁剪成尺寸适中的方纸片, 一般为30 mm×30 mm, 并在纸片上刻画出十字丝即可完成制作 (图1) 。将纸质反射片穿在线绳上, 线绳上端系于巷道顶板导线点上, 下端系上垂球, 即可作为前、后视站标使用。在进行测量时, 同样使用“后后前前”的测量顺序, 将仪器照准纸质反射片的十字丝, 读取水平角、竖直角, 然后通过MSR1键设置为免棱镜模式, 全站仪发射可见激光并经纸质反射片反射, 完成测距 (图2) 。其使用方法类似于经纬仪钢尺测量, 免去了钢尺量边程序, 更为方便高效。

3测量精度分析

使用尼康Nivo2.M全站仪的免棱镜模式配合自制纸质反射片进行测量工作时, 通常最关键的是纸质反射片的测距精度, 至于测角精度, 则跟使用纸质反射片或棱镜无关。因此, 八矿测量人员对纸质反射片与棱镜的测距精度进行了比较。试验人员选用带有十字丝的30 mm×30 mm的纸质反射片, 在检校场建立9个观测站, 使用尼康Nivo2.M全站仪分别对棱镜和纸质反射片进行测距, 从试验结果 (表1) 来看, 使用反射片所测距离和利用棱镜基本一致, 且符合测距精度要求。

4施测注意事项

在使用免棱镜全站仪配合自制纸质反射片进行测距时需要注意以下事项:

(1) 在井下雾气大、能见度低的地方, 测量距离应控制在200 m内, 否则会出现测不出数据或测距时间长的现象。

(2) 纸质反射片的具体尺寸应根据测距远近而定, 一般选用30 mm×30 mm的即可;如超过200 m, 建议选用50 mm×50 mm的反射片, 并将反射片十字丝画得粗些, 以便精确瞄准。

(3) 由于纸质反射片质量较小, 在井下风速较大的地方, 应采取加重垂球和用挡风帘、挡风布挡风的措施, 减小因纸质反射片摆动造成的测距误差。

5结语

免棱镜全站仪配合自制纸质反射片测距法在鹤煤公司八矿井下测量工作中发挥了巨大的作用。2011年度, 八矿使用该方法完成大型贯通2项, 中型贯通5项, 且其精度均达到《煤矿测量规程》要求。该方法更为全站仪在日常测量工作中的广泛应用提供了技术支持, 使日常的给线、延测导线等工作更为方便、快捷。

参考文献