摘  要:现代测绘技术可谓是日新月异,但是像云南这样的高原地区,很多数字测图项目依旧需要灵活运用各种测图手段。该文结合曲靖市富源县某矿区约3km2数字地形图测绘项目阐述了全站仪测图、RTK测图的优缺点,将两种手段灵活有效地结合形成优势互补,大大提高了工作效率,以供同行在进行相似山区地形时参考并共同探讨。 

  关键词:全站仪  GPS-RTK  山区地形图 

  目前,测绘技术可谓是日新月异,CORS和无人机低空摄影测量技术也深受各作业单位欢迎,但是也不是所有测区都适合,也不是所有测区都能顺利实施这两类先进技术,在云南很多测区依旧需要针对性地灵活运用各种测绘技术,方能顺利完成大比例尺数字地形图测绘。自全站仪问世并投入测绘项目后,迅速取代了传统的平板仪、经纬仪,伴随着各类测图软件的开发和投产使用,测图模式也由传统手工测图模式转化为数字测图模式,RTK出现以后,RTK数字测图又迅速变成了测绘工作者的首选,但是至今都没有完全取代全站仪,这说明RTK也不是所向披靡、无所不能的,在云南这样地况地貌复杂,南低北高、相差6600m、山高谷深、河流纵横、沟壑纵横、植被高而密集的地方,很多测区需要将全站仪和RTK两种手段有效地结合在一起,合理组织,方能起到保质增效的效果。 

  1  全站仪测图的优缺点 

  应用全站仪进行数字测图几乎不受地形限制,不过多地受天气条件约束,设站灵活,它不需要接收卫星信号,现在的全站仪自带内存大,电池耐用,操作方便,自动计算记录,一些不易于到达的地方还可以利用免棱镜功能、距离偏心、角度偏心功能获得碎部点的三维坐标。此外,还可以利用全站仪的后方交会功能、辐射点法适当增补测站点,比起经纬仪测图时代,少了很多繁杂的计算、记录、展点工作。 

  但是全站仪测图的劣势在于依旧需要做图根控制,控制点间应保证必要的通视条件,碎部点与控制点间也需通视,在树木密集区,经常需要采取各种措施艰难地举高棱镜,一测站作业人员需要3人左右,人力成本较RTK测图要高一些,在困难测区需要频繁地增补测站点和搬站。 

  2  RTK测图的优缺点 

  RTK测图有很多优点:(1)自动化程度高,操作简单,只要能满足RTK数据采集的基本工作条件,则不需要频繁的搬站,不需要浪费太多的时间;(2)工作效率高,一般都采用一基多移(即一个基准站挂多个移动站)方式,移动站只需单人作业,无需耗费太多的人力成本;(3)无需做图根控制,无需考虑控制点间通视,直接利用控制点进行纠正检查后方可进行数据采集,所采集的碎部点无误差累积,点位精度高,图面精度均匀。 

  但是,RTK测图也不是所向披靡、无所不能,有时候只能让测绘工作人员束手无策。(1)受电台传播距离影响较大,如果是用CORS,则必须有正常的连续运行参考站,且网络正常;(2)受地形情况限制较明显,在沟壑较深的测区,树木高大密集区,竹林区,高密建筑区经常会出现无固定解甚至失锁的情形,导致无法正常作业;(3)受天气影响较显著,在多云、风大、雷雨天气,卫星信号强度受到影响,直接降低测量精度,甚至还很危险;(4)受大气层、卫星分布等因素的干扰;(5)在困难测区,难以选择合理的基准站位置。 

  3  测区地形概况 

  该文所结合的项目为云南曲靖市富源县某矿区约3km2 1∶500数字地形图测绘,该测区为山地地形,周围交通不太方便,相对高差大,沟壑众多且深。整个测区被一条又长又深的沟壑分成两半,主沟壑以东树木高大且密集,约占测区总面积的1/3;主沟壑以西无高大树木,以1.5m左右的灌木丛为主,山形较陡。山脚相对平坦区域为矿区相关建构筑物,较为杂乱。经实地踏勘后确认矿区以前的控制点有的被破坏,有的找不到,无控制点可用,只有一张20年前的1∶2000的纸质地形图,且模糊不清。 

  4  全站仪与GPS-RTK的有效结合 

  首先用GPS静态模式完成了首级控制网(四等GPS控制网)的观测,然后以《全球定位系统城市测量技术规程》为依据,在首级控制网下以二级GPS控制网进行加密控制,二级控制网平均边长在800m左右,以快速静态GPS模式完成了加密控制网的观测。待控制网解算完成后,进入测图阶段,考虑到工作人员大多为才毕业的实习生,所以由一位测图经验丰富的工程师负责总指挥。 

  此次测图采用测记法模式,外业主要采用RTK与全站仪进行野外数据采集,内业则由绘制草图的人员用南方CASS成图软件完成绘制及编辑。测图阶段投入1+3模式的GPS-RTK,一台移动站负责在主沟壑以东加密控制,为全站仪测图做图根控制,另外,2台RTK负责主沟壑以西的数字地形图测绘,每2人一个工作组,一人负责数据采集,一人负责绘制草图和其他辅助工作。待西边测区测完后,将6个工作人员进行重组,分成两个小组,改用全站仪来测东边测区和山脚下的矿区建筑区。这样实施下来,原来甲方给定的工期是30d,结果我们只用了17d就顺利提交了验收结论为良好的成果,大大提高了工作效率。从实施情况来看,这样的组合有以下几点可取之处。 

  (1)用RTK来做图根控制,相对于全站仪导线和传统的图根控制手段而言,工作量明显减少,图根点没有误差累积,点位误差小,效率高。 

  (2)用RTK测开阔的区域,显著降低作业条件要求,无需与控制点通视,无需重复搬站,明显提高了工作效率,由于没有误差累积,碎部点的精度高,图面精度均匀,在人员紧张的情况下,单人也可作业。 

  (3)用全站仪依据RTK做好的图根控制点来进行数据采集,弥补了RTK在困难测区信号时有时无的劣势,几乎不受天气的影响,即使是下着小雨,也完全可以作业,不会出现窝工的现象,可以根据踏勘情况严格按技术设计有计划有步骤地逐步推进工作。在纯地形区,绘制草图的人员快速勾绘完草图后也加入跑棱镜的队伍,实现了测站上1人对多个司镜员的数据采集模式,工作效率就更高了。 

  5  结语 

  数字测图的模式和方法有很多种,如果能根据测区的实际情况、技术力量的情况、单位设备配备的情况灵活应用各种模式的组合,扬长避短,肯定能起到事半功倍的效果。在像云南这樣地况地貌复杂,山高谷深,沟壑纵横的区域,灵活运用全站仪联合GPS-RTK模式进行大比例尺数字地形图测绘可以高效而可靠地完成任务,是非常值得推广的,特别是一些小型测量项目,就更加适用了。 

  参考文献 

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