全站仪和gps-rtk联合在数字测图中的应用

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1、全站仪和GNSS-RTK联合在数字测图中的应用摘要：目前地面数字测图一般都采用全站仪、GNSS-RTK或者两者结合。全站仪测图具有精度高、使用方便等优点，而GNSS-RTK具有精度高、工作距离长和不存在误差累计等优势，为克服各自的不足，提出了数据采集中综合应用GNSS-RTK和全站仪的方法，开发设计了全站仪和GNSS-RTK集成的数字测图系统，利用实测数据对其进行验证。针对集成中可能出现的问题给出解决办法和措施，得出有益的结论，可以借鉴到类似的工程中。关键词：GNSS-RTK,全站仪,数字测图,地形测量0引言传统地形测量具

2、有测量环节繁琐、操作复杂、受测区环境、地形、地物以及人为操作的影响较大等不足，很多时候测量精度达不到要求，而数字测图具作业时间短、劳动强度轻和成果精度高等优点，能够实现信息采集处理的数字化和自动化。采用全站仪进行数字测图作业效率高、提高成果的精度和改善野外作业环境，但在高山、林地、高大建筑物和海岛地区等特殊的观测环境，还会受到制约。而随着GNSS系统的不断完善、逐步建成和计划的实施以及接收机灵敏度的不断提高,尤其是我国北斗在亚太地区的公开服务，目前其应用已经渗透到测绘、军事、交通运输、气象、电力和水利等诸多领域，GNSS-

3、RTK更是一种比较理想的数字测图工具。在数字测图中，如何将全站仪和GNSS-RTK合理有效的组合，实现其优势互补，达到数字测图的无缝链接，实现对于树木较多或房屋密集的村庄等观测环境数字测图的目标。提出了基于集全站仪和GNSS-RTK联合测图的方法，以解决测量应用工程中的一大难题。1全站仪数字测图目前，全站仪数字测图作业模式主要有如下三种[1]:（1）电子平板模式[2]子平板与全站仪连接，观测数据直接传入电子平板，现场成图，该模式受到野外作业环境的限制，尤其是测区复杂环境时，不能完全了解所测碎部点的详细情况，在一定程度上会影

4、响外业效率，甚至数字地图质量。（2）草图模式(数字测记模式):数据采集时，需绘制观测草图，并记录所测地物的属性信息和测点顺序号；对照观测草图进行内业图形编辑，其以作业成本低和简单等优点得以最广泛的应用的数字测图模式，但其最大的问题是内业工作量大，不便于长期实施；（3）编码模式:数据采集时，测量人员为每个碎部点输入一个编码，同时还需键入地物属性、点与点之间的连线关系等众多的编码内容；内业成图时，测图软件根据测点编号自动完成测点连线形成数字地图，其对观测人员要求非常高[3]。上述作业模式均用全站仪获得测点坐标，地物属性和各点之

5、间的连接关系则是通过现场调查获得；差别是两类信息的记录及结合方式不同。都能满足成果质量的要求，但各有利弊。2GNSS-RTK数字测图2.1GNSS-RTK系统构成在两台静态型测量仪器间加上一套无线电数据通讯系统，即数据链),将相对独立的GPS信号接收系统连成一个有机整体，见图1所示。基准站把接收到的所有卫星信息(包括伪距和载波相位观测值)和基准站的一些信息(如基准站的坐标、天线高等)都通过通讯系统传送到流动站。流动站本身在接收卫星数据的同时，也接收基准站传送的卫星数据，在流动站完成初始化后，并将基准站的载波观测信号与本身接

6、收到的载波观测信号进行差分处理(基线），同时输入相应的坐标，转换参数和投影参数，即可实时求得实用的未知坐标。图1GNSS-RTK系统结构图2.2转换参数求解及其精度评定GNSS卫星观测的坐标系统为WGS-84、PZ90、CGCS2000和GTRF，而在实际测量中通常采用北京54坐标系、西安80国家坐标系和地方坐标系，为此，可采用7参数法或4参数法对其进行转换。卫星观测坐标使用已有的静态数据或现场采集方法获得，与控制点进行匹配以求得转换参数，但应注意控制点的数量及分布有关，以确保转换参数的准确性。为确保GNSSRTK观测成果

7、的质量，必须严格控制载波相位的整周模糊度固定解、均方根RMS、平面均方根HRMS和VRMS精度评定。3集全站仪和GNSS-RTK数字测图数据采集及使用过程见图2所示：(1)采用RTK技术采集碎部点，经基线解算后得出WGS-84系坐标值。(2)对于平原、田野、湖泊等平坦地域可直接采用GPS中的实时定位测量模式完成数据采集，并根据实地情况进行草图绘制，对于遮挡物较多或在视野较为狭窄的地域可通过RTK设定图根点，辅助全站仪采集地形、地貌特征,实地绘制草图，并将实地测量的数据交给计算机进行处理，而后由计算机生成。(3)进行坐标转换

8、并计算三维坐标精确结果。(4)连接全站仪与计算机，并进行相关设置。(5)通过全站仪采集数据。(6)将数据发送给计算机进行精确处理。(7)导出数据并将其以.dat格式存储。(8)结合外业测量得到的草图，通过计算机自动编辑并生成图。求解转换参数转换参数检核RTK碎步测量全站仪碎部测量野外数据采集内业整理与成