GPS靜態(tài)控制測(cè)量精度與全站儀控制測(cè)量精度對(duì)比

唐熒

摘 要： 目前，我國(guó)科技水平實(shí)現(xiàn)了全面發(fā)展，給我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。許多先進(jìn)的電子設(shè)備和技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。GPS和全站儀的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了高精準(zhǔn)的測(cè)量，并結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)支持，能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能。目前，GPS和全站儀可以實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)的自主識(shí)別功能，同時(shí)還能完成目標(biāo)的跟蹤監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)智能化測(cè)量，在工程測(cè)量中起到了重要的作用。文章探討GPS和全站儀在工程測(cè)量工作中的具體應(yīng)用，提高工程測(cè)量工作的精準(zhǔn)度和便捷度，促進(jìn)工程企業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞： GPS靜態(tài)控制;全站儀控制;測(cè)量精度;對(duì)比

【中圖分類號(hào)】P228 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.143

1 引言

工程測(cè)量外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作主要分為兩大部分，分別是測(cè)區(qū)范圍內(nèi)工程控制測(cè)量以及細(xì)部測(cè)量，工程控制測(cè)量的主要目的是為測(cè)區(qū)范圍內(nèi)測(cè)量工作的開(kāi)展提供測(cè)量依據(jù)，工程細(xì)部測(cè)量則以測(cè)區(qū)范圍內(nèi)的控制網(wǎng)為基礎(chǔ)，對(duì)每宗土地的權(quán)屬界線、位置、面積等信息進(jìn)行精確測(cè)量，同時(shí)進(jìn)行地籍圖的繪制工作。工程測(cè)量與一般地形測(cè)量最大的不同在于，工程測(cè)量的成果資料具有一定的法律效力，是我國(guó)土地登記的重要依據(jù)，工程測(cè)量所形成的地籍圖件等數(shù)據(jù)資料，是下一步進(jìn)行土地注冊(cè)登記以及核發(fā)土地證書(shū)的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2 GPS靜態(tài)測(cè)量的應(yīng)用

2.1 選點(diǎn)、布網(wǎng)

GPS靜態(tài)觀測(cè)是若干接收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)而進(jìn)行的定位測(cè)量。測(cè)站之間不要求互相通視，GPS觀測(cè)精度與衛(wèi)星分布有關(guān)，與地面測(cè)站位置構(gòu)成的幾何現(xiàn)狀無(wú)關(guān)。點(diǎn)位網(wǎng)的形狀選擇比較靈活，選點(diǎn)工作相對(duì)比較簡(jiǎn)單。因此，GPS點(diǎn)位適當(dāng)選擇，對(duì)整個(gè)控制測(cè)量項(xiàng)目順利完成有著重要意義。所以，根據(jù)本次控制測(cè)量的目的、精度、密度要求，在充分收集和了解測(cè)區(qū)范圍、地理位置、氣候、交通條件、人文等以及原有控制點(diǎn)的精度、分布和保存情況的基礎(chǔ)上，對(duì)本區(qū)進(jìn)行GPS點(diǎn)位的選定和布設(shè)。

2.2 觀測(cè)作業(yè)組的基本要求

（1）各作業(yè)組必須嚴(yán)格遵守調(diào)度命令，按規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)的操作。（2）按要求進(jìn)行相關(guān)觀測(cè)記錄，不得改寫(xiě)和涂改，不得轉(zhuǎn)抄和追記。讀寫(xiě)有誤時(shí)，可用鉛筆整齊畫(huà)掉，將正確數(shù)據(jù)寫(xiě)在上面并注記原因。（3）觀測(cè)期間防止接收機(jī)震動(dòng)，不得移動(dòng)，要防止工作人員和其他物體碰動(dòng)接收機(jī)或遮擋信號(hào)。（4）觀測(cè)時(shí)，在接收機(jī)50m以內(nèi)不得使用電臺(tái)，10m以內(nèi)不得使用對(duì)講機(jī)和手機(jī)。（5）觀測(cè)遇到雷雨天時(shí)，應(yīng)及時(shí)停止觀測(cè)，防止雷擊。（6）在一個(gè)時(shí)段的觀測(cè)過(guò)程中，不允許進(jìn)行下列操作：a.關(guān)機(jī)后重新啟動(dòng)接收機(jī);b.進(jìn)行儀器自檢;c.隨意改變截止高度角或采樣間隔;d.按鍵關(guān)閉文件或刪除文件。

3 全站儀控制測(cè)量

在應(yīng)用全站儀時(shí)，可以設(shè)置測(cè)量模式，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)查找和跟蹤測(cè)量，具有全時(shí)段的動(dòng)態(tài)跟蹤與測(cè)量效果。全站儀具有自動(dòng)識(shí)別功能，在測(cè)量過(guò)程中會(huì)發(fā)出紅色的探測(cè)光，通過(guò)反射原理，物體將光反射到全站儀的信號(hào)接收器中，便可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別功能。通過(guò)全站儀的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控效果，為了實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)度的數(shù)據(jù)測(cè)量效果，真實(shí)地展現(xiàn)出物體的運(yùn)行狀態(tài)。此外，全站儀的動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量也能夠?qū)崿F(xiàn)被測(cè)物體的時(shí)間與空間關(guān)系的相關(guān)分析。被測(cè)物體的時(shí)間和坐標(biāo)之間存在著密不可分的聯(lián)系，所以，在分析時(shí)間與空間距離的關(guān)系的過(guò)程中，還要對(duì)全站儀的每次開(kāi)機(jī)時(shí)間進(jìn)行重新計(jì)時(shí)，從而提高全站儀的采樣速率，以達(dá)到良好的采樣效果。即便是應(yīng)用同一個(gè)全站儀對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量，也會(huì)出現(xiàn)采樣頻率變化的情況，所以，采樣頻率不但受到測(cè)量程序的影響，同時(shí)和測(cè)量的環(huán)境也有著密不可分的關(guān)系，測(cè)量時(shí)這些都是需要考慮在內(nèi)的因素。

4 工程實(shí)例探究

4.1 數(shù)據(jù)獲取

本文開(kāi)展地籍測(cè)量工作，在測(cè)量過(guò)程中采用全站儀結(jié)合RTK的測(cè)量模式，對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)的各類地籍要素進(jìn)行信息采集工作。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些測(cè)量人員難以到達(dá)的測(cè)量點(diǎn)位，此時(shí)需采用全站儀無(wú)棱鏡測(cè)量模式進(jìn)行點(diǎn)位信息的獲取工作。為了便于對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)定，在測(cè)繪人員可以到達(dá)的點(diǎn)位分別用全站儀目標(biāo)棱鏡測(cè)量、無(wú)棱鏡測(cè)量以及GPS-RTK測(cè)量的方式進(jìn)行點(diǎn)位信息的獲取，以多個(gè)公共點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)各個(gè)測(cè)量方法的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行精度分析，測(cè)量數(shù)據(jù)。

4.2 精度分析

由于在全站儀無(wú)棱鏡測(cè)量模式下，被測(cè)物體表面的材質(zhì)、顏色等會(huì)對(duì)激光束的反射產(chǎn)生影響，從而影響測(cè)量結(jié)果，導(dǎo)致測(cè)量精度相對(duì)較低;采用GPS-RTK進(jìn)行測(cè)量時(shí)，周邊環(huán)境較差時(shí)會(huì)影響接收機(jī)的衛(wèi)星信號(hào)，從而對(duì)精度產(chǎn)生一定影響;采用全站儀目標(biāo)棱鏡測(cè)量方法，其測(cè)量結(jié)果較為可靠，精度較高。本文以全站儀目標(biāo)棱鏡測(cè)量結(jié)果為參考，對(duì)其他兩種方法的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行精度分析。

測(cè)量結(jié)果精度評(píng)定方法多種多樣，普遍采用測(cè)量結(jié)果的中誤差進(jìn)行精度評(píng)定。平面坐標(biāo)精度的中誤差計(jì)算公式如式（1）所示：

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)土地管理工作的日益發(fā)展，對(duì)地籍測(cè)量成果的精度要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的全站儀目標(biāo)棱鏡測(cè)量方法雖然精度較高，但操作煩瑣，外業(yè)工作量較大，工作效率較低。全站儀無(wú)棱鏡測(cè)量模式在滿足地籍測(cè)量精度要求的同時(shí)，可大大提高工作效率，尤其是測(cè)量人員難以到達(dá)的測(cè)點(diǎn)，全站儀無(wú)棱鏡測(cè)量模式可以很好地解決，同時(shí)結(jié)合GPS-RTK技術(shù)，可大大縮短外業(yè)測(cè)量時(shí)間，降低外業(yè)工作強(qiáng)度，有利于地籍測(cè)量工作的快速實(shí)施。

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