GPSRTK与全站仪联合测图在地形测量中的应用

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1、GPS_RTK与全站仪联合测图在地形测量中的应用目 录摘要2关键词2第一章 前言3第二章 GPS RTK42.1 GPS简介42.2 RTK简介52.3 RTK系统的组成52.4 RTK的基本原理62.5 RTK的局限性72.6 RTK联合全站仪测图的优越性7第三章 RTK 坐标转换原理83.1 GPS RTK平面坐标转换算法83.2 GPS RTK高程转换过程9第四章 RTK测绘地形图的准备工作124.1 基准站设置12设置参考站的配置集12新建一个作业文件14连接仪器，设置仪器为参考站164.2 流动站设置17设置流动站的配置集17新建一个作业文件19测量204.3 建立坐标系统21一步法

2、22经典三维法（以北京1954坐标系为例）25第五章 RTK联合全站仪测图实例285.1 测区概况285.2 人员配置285.3 已有资料分析285.4 数据采集285.5 RTK成果的质量检验295. 应注意的问题30第六章 结语31参考文献32致 谢33GPS RTK与全站仪联合测图在地形测量中的应用摘要：GPS RTK(实时动态GPS测量)技术能够实时地提供测站点厘米级的三维定位结果，速度快、精度高，但应用范围受自然条件限制。全站仪是自动化程度很高的野外测量仪器，精度高、应用广，但受通视条件、测量距离等因素制约。本文介绍了全站仪联合RTK测图的作业流程，简要阐明了其在地形测量中的应用。在

3、利用实测数据成图的过程中，解决一些常见的问题，并给出解决的办法及依据，同时给出一些有益的结论，以适应实际使用的需要。关键词：RTK；全站仪；数字测图Abstract：GPSRTK technique can provide, in real time, 3 dimension positioning achievementofmeasuring station which the precision is centimeter leve,l itsmeasuring velocity is quick, precision high, but its confined by the natur

4、a condition. Total station surveying is amature techniquewith high accurate and isusedwidely. But it is confined by sigh conditions, measuring distance, etc.The operation process of RTK electronic tachometer is introduced and its application in topographic survey is briefly illustrated. Solutions to

5、 some problems usually occur in the mapping process using actually measured data and some helpful conclusions are given for practical use.Key words：RTK; electronic tachometer; digital mapping第一章 前言随着测绘科学技术的发展，传统的测图方法正逐步被不断涌现的新仪器、新设备、新技术、新方法所取代。GPS-RTK(以下简称RTK)与全站仪联合进行数字化测绘地形图就是一种行之有效的新方法。随着GPS系统的不断改

6、进，已经达到了比较满意的精度要求，可以满足常规测量的要求，尤其对于开阔的地段，直接采用RTK进行全数字野外数据采集。对于树木较多或房屋密集的地段，采用RTK测定图根点，通过全站仪采集碎部点。基于此，我们在实践中尝试利用全站仪联合RTK进行野外数据采集，然后在CASS5.0环境下进行数字化成图，结果显示该方案是可行的。全站仪联合RTK测绘地形图，可以优劣互补。如果仅用全站仪进行数字化测图，就必须建立图根控制网，这样须投入大量的时间、人力、财力；如仅用RTK测图，可以省去建立图根控制这个中间环节，节省大量的时间、人力和财力，同时还可以全天侯地观测。由于卫星的截止高度角必须大于13-15，它在遇到高

7、大建筑物或在树下时，就很难接收到卫星和无线电信号，也就无法进行测量。如果用全站仪联合RTK进行数字测图，上述弊端就可以克服。即在进行地形测量时，空旷地区的地形、地物用RTK测图；树木或房屋密集地区的建筑物、构筑物用RTK实时给出图根点的三维坐标，然后用全站仪测图。这样可以大大加快测量速度，提高工作效率。第二章 GPS RTK2.1 GPS简介全球定位系统(GPS)是本世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研

8、究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。24颗 GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。卫星的位置可以精确测定，在GPS观测中，我们测出卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(X, Y, Z )三个未知数。考虑到卫星时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X, Y, Z和钟差，因此，需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而可以确定某一观测点的空间位置，精确算出该点的经

9、纬度和高程。事实上，接收机经常可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，以便提高精度。由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，以及人为的SA保护政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS (DGPS)技术，建立基准站(差分台)进行GPS观侧，利用已知的基准站精确坐标，与GPS接收机的观测值进行比较，从而得出一个改正数，并对外发布。接收机收到改正数后，与自身的观测值进行比较，加以改正计算，可以消去大部分误差，得到一个比较准确的位置数值。实验表明，利用差分GP

10、S，定位精度可提高到5米。由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段，己经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府于2000年5月1日宣布在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消了SA政策。GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由l00米提高到20米，这样进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激了GPS市场的不断发展。2.2 RTK简介RTK(Real Time Kinematic)实时动态测量系统，它是集计算机技术、数字通讯技术、无线

11、电技术和GPS测量定位技术为一体的组合系统；它是GPS测量技术发展中的一个新突破。RTK定位精度高，可以全天侯作业，每个点的误差均为不累积的随机偶然误差。如：华测X90系统，外业操作十分简单，只需一人，属于真正的一人操作系统。其水平标称精度为10 mm+2 ppm，垂直标称精度为20 mm+2 ppm。能够满足地形测量的精度要求。RTK为实时动态测量技术，利用卫星发射的两个载波L1(1575.42MHZ)和L2(1227.60MHZ)，以载波相位测量为根据的实时差分测量技术。一般情况下，有一个基准站和一个以上的流动站。基准站可设在已知点也可在未知点上，利用求测的WGS-84坐标和已知的地方坐标

12、可求出坐标转换的参数，在求得转换参数后，利用基准站时时测得站点坐标信息于流动站测得的时时坐标信息，两站之间的基线向量来求出流动站的时时坐标。在后续测量中，求未知点时可直接得到地方坐标系中的坐标。在不同的RTK设备中求解的要求略有不同。2.3 RTK系统的组成GPS-RTK系统由基准站、若干个流动站及无线电通讯系统三部分组成。基准站包括GPS接收机、GPS天线、无线电通讯发射系统、供GPS接收机和无线电台使用的电源(12伏蓄电瓶)及基准站控制器等部分。流动站由以下几个部分组成：GPS接收机、GPS天线、无线电通讯接收系统、供GPS接收机和无线电使用的电源及流动站控制器等部分。用框图表示参见图2.

13、1。图2.1 RTK系统结构图2.4 RTK的基本原理GPS系统包括三大部分：地面监控部分、空间卫星部分、用户接收部分，各部分均有各自独立的功能和作用，同时又相互配合形成一个有机整体系统。对于静态GPS测量系统，GPS系统需要二台或二台以上接收机进行同步观测，记录的数据用软件进行事后处理可得到两测站间的精密WGS-84坐标系统的基线向量，经过平差、坐标转换等工作，才能求得未知的三维坐标。现场无法求得结果，不具备实时性。因此，静态测量型GPS接收机很难直接应用于具体的测绘工程，特别是地形图的测绘。RTK实时相对定位原理如图2.2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

14、站的一些信息(如基站坐标天线高等)都通过无线电通讯系统传递到流动站，流动站在接收卫星数据的同时也接受基准站传递的卫星数据。在流动站完成初始化后，把接收到的基准站信息传送到控制器内并将基准站的载波观测信号与本身接受到的载波观测信号进行差分处理，即可实时求得未知点的坐标。数据流程如图2.3所示。图2.2 RTK实时相对定位示意图图2.3 RTK数据流程2.5 RTK的局限性RTK在城市测量中，一般流动站和基准站距离达不到RTK设备中所标述的最大值(一般为20KM)。城市中一般能达到500-3000M，且RTK的缺点在城市测量中能够完全体现，如：多路径效应、电磁波干扰、高大建筑物对接受机视野的限制等

15、。这些缺点给城市测量中带来了巨大的影响，使得测量无法快速进行并且定位精度也受到一定的影响。2.6 RTK联合全站仪测图的优越性为能够满足城市测量的需求，以及在短时间内完成作业任务，使用全站仪与RTK联合可以满足这些需求，并且能够保持更好的精度。城市中高等级控制点距离远、不通视，普通等级点城市中破坏大、测量过程中通视不方便(车、人容易阻挡视线)。完全利用全站仪耗时间、耗人力，无法快速测量。利用RTK+全站仪的方法可以很好的解决这些问题。在测区范围内利用RTK布设控制点、在RTK不容易到达或局限性较大的地方可在附近布设控制点在利用全站仪进行测量，这样可以快速完成各种测量任务切精度也可保证。第三章

16、RTK 坐标转换原理3.1 GPS RTK平面坐标转换算法GPS RTK测量观测手簿软件一般采用平面转换模型求解WGS84坐标系与地方坐标系之间的转换参数。假设北京54椭球的中心和坐标轴方向与WGS84椭球相一致，可通过平面转换模型，将GPS定位得到的大地经纬度和大地高，通过以下过程转换成平面坐标：1) 由WGS-84的椭球参数，即椭球长半径和扁率，由（3.1）式将换算至空间直角坐标： （3.1）其中：为卯酉圈半径；为椭球第一偏心率的平方；a为椭球的长半轴，b为椭球的短半轴。2) 由北京54椭球的椭球参数，由（3.2）式将换算至大地坐标形式： （3.2）3) 根据工程需要，确定中央子午线、投影

17、面高程及北向东向平移量，由（3.3）式进行高斯投影，将投影为当地坐标： （3.3）以上步骤是在假定54椭球与WGS-84椭球的中心与坐标轴相同的前提下进行的，但实际中还应考虑旋转平移缩放的问题。若GPS测定的大量点中，已知部分点的平面坐标为，则可写出这些点的平面坐标与已知坐标之间的关系：（3.4）其中：为坐标平移量；为缩放尺度；为旋转矩阵，为旋转角。为求出（3.4）式中的平移、缩放尺度和旋转参数，至少需要已知两个平面点，如多于两个点，可按最小二乘法进行拟合求解。对所有的GPS测定点经过以上3个步骤及公式（3.4）的计算，即可求得当地平面坐标。由于（3.4）式是一个线性变换公式，而Gauss投影

18、变形是非线性的，因此平面转换模型只适合范围较小的测量工程项目使用。3.2 GPS RTK高程转换过程由GPS相对定位的基线向量，可以得到高精度的大地高差。如果在GPS网中，已知一个点的大地高，就可以在GPS网平差后求得全网各点的大地高。大地高是以参考椭球面为基准面的，地面点大地高的定义是：由地面点沿通过该点的椭球面法线到椭球面的距离。但是，我国通用的是正常高系统，是以似大地水准面为基准面的，参考椭球面与似大地水准面是两个不同的基准面，二者既不重合也布平行，大地高与正常高之间的差值称为高程异常。因此，在GPS测量中，在得到GPS点的大地高之后，要得到实际工作需要的正常高，还需要求解高程异常。在G

19、PS网中，已知一个点的大地高，对该网进行网平差后，可知各点的大地高（大地高用（3.2）式中的求得）。又已知点的正常高，并且由水准联系测得到另外一些GPS点的与点的正常高差，则可以求得各点的高程异常，用公式可表示为： （3.5）由上式还可知，对于GPS网中未联测水准的点，如果知道高程异常，就可以得到正常高。由单点定位得到的GPS点的大地高具有很高的精度，如果水准测量的精度也很高，则可以得到高精度的高程异常。在测量区域不大的范围内，似大地水准面的变化比较平缓，可以利用联测水准的GPS点用曲面拟合法来逼近似大地水准面，以求得其它GPS点的高程异常，进而求得正常高。曲面拟合法，就是将高程异常近似看作是

20、一定范围内各点坐标的曲面函数，高程异常在此范围内变化平缓，可以利用已联测水准的GPS点的高程异常来拟合这一函数。在求得函数之后，就可以计算其它GPS点的高程异常和正常高。通常采用二次曲面函数对高程异常进行曲面拟合。对于GPS水准联测点，拟合模型表示为： （3.6）上式中：，为重心坐标， 为点的平面坐标，为拟合残差。由上式可知，采用二次曲面拟合时，至少应有6个GPS水准联测点，当少于6个联测点时，应该去掉二次项系数，变成平面函数拟合模型： （3.7）平面拟合只限于小区域且较为平坦的范围。如果能提供10个或更多的水准联测点，则可采用三次曲面函数来拟合，效果会更好，三次曲面拟合模型如下：求出似大地水

21、准面之后，GPS网中各点高程可以通过（3.5）式求得。第四章 RTK测绘地形图的准备工作4.1 基准站设置作业前，首先要对基准站进行设置。基准站可架设在已知点上，也可架设在未知点上。本文以徕卡1200接收机为例，说明基准站的设置过程:基准站的架设包括电台天线的安装，电台天线、基准站接收机、DL3 电台、蓄电池之间的电缆连线。基准站应当选择视野开阔的地方，这样有利于卫星信号的接收。首先将基准站架设在未知点上，将基准站接收机与手薄连接好（进行基准站设置）设置完成后段开连接， 基准站接收机与电台主机连接，电台主机与电台天线连接好； 基准站接3机与无线电发射天线最好相距3 m开外，最后用电缆将电台和电

22、瓶连结起来，但应注意正负极。注意事项：无线电发射天线，不是架设的越高越好，根据实际情况调整天线高度。风大时天线尽量架低以免发生意外。4.1.1设置参考站的配置集在主菜单上选择第3个图标 “管理”，选择第5项“配置集”，然后按F2新建，输入名字。按F1存储，直到在“实时模式”处(见图4.1)回车选择参考站，到下面窗口图4.2。图4.1 管理图4.2 实时模式在“实时数据”处选择电台数据传输类型，即数据格式，可选格式LEICA专用格式，CMR,CMR+格式，和RTCM格式，选什么样的格式都行，要注意的是，参考站选了什么格式的数据，流动站必须与之相同。“端口”可任选其一，然后按F5设备，到左下图4.

23、3。图4.3 选择电台数据传输类型如左上图，按F6换页 到右上图，在电台卡页处选择“PacificCrest PDL”电台，按F1继续，到左下图图4.4。图4.4 参数选择如左上图按F1继续，到右上图，在“通道”处修改电台通道，每一个通道对应一个频率，可直接输入通道号值，如1，按回车键确认即可。注意，如果参考站通道选1，流动站电台通道必须也选为1，按F1继续，设置天线，如图4.5。图4.5 天线选择按F1继续，到下图图4.6。在此处，“记录原始数据”选为“是”或者“否”均可，一般地，做RTK测量不需要记录原始数据。按F1继续，直到结束保存。配置集建立完成后回到主菜单。新建一个作业文件在主菜单界

24、面选“管理”， 见图4.7。图4.7 管理选“作业”进入左下图，见图4.8。图4.8 新作业在左上图按F2新建，如右上图，输入作业名称，描述，创建者，编码表，坐标系，平均设置均可不选，“设备“必须选CF卡，不能选内存。按F1保存，到下图（见图4.9）。图4.9 作业光标在要选用的作业处，按F1继续，这个作业被选用，以后要输入数据才能进入到这个作业里面。回到主菜单。连接仪器，设置仪器为参考站把仪器连接加设好以后，在主菜单界面选择测量，进入测量界面，见图4.10。图4.10 测量选择作业，选择配置集，天线，按F1继续，到右上图，如果参考站点坐标已知，我们可预先把此点的坐标输入到仪器里面，在“点号”

25、处选择参考站所在点的点号，输入仪器高。按F1继续使参考站开始工作。或者在右上图所示，光标在“点号”处回车，见图4.11。图4.11 输入点坐标按F2新建，如右上图，输入已知点号和已知84坐标，按F1保存，再按F1继续，输入仪器高，再按F1继续，参考站开始工作。如果参考站仪器所在点位的WGS84坐标未知，则按F4“在这儿”，见图4.12。图4.12 设置参考站仪器自动测量出当前点位的WGS84座标，输入点号，按F1保存，如右上图，输入仪器高，按F1继续，见图4.13。图4.13 参考站测量参考站仪器设置完成。设置好以后，正常情况下上图中红色小圈里的箭头应该是向着左上方，有规律的一闪一闪，说明参考

26、站仪器开始正常工作了。当要停止工作时，只需按一下F1键停止即可回到主菜单 。4.2 流动站设置设置流动站的配置集首先设置流动站的配置集。前面步骤同参考站设置一样，一直到图4.14所示：图4.14 流动站配置“实时模式”选择“流动站”，“实时数据”要和参考站选为一样的类型，“参考站传感器”和“参考站天线”选项如上图，按F5“设备”，到图4.15。图4.15 选择电台按F6到右上图，按上图所示选择，按F1继续，到图4.16。电台通道和天线设置“通道”要和参考站仪器选为一样。按F1继续，到上右图。“流动站天线“按右上图所示选择，其他不变，继续，以后的设置同前面所讲静态设置一样。新建一个作业文件在主菜

27、单界面选“管理”，见图4.17。管理选“作业”进入图4.18。新作业在左上图按F2新建，如右上图，输入作业名称，描述，创建者，编码表，坐标系，平均设置均可不选，“设备“必须选CF卡，不能选内存。按F1保存，到图4.19。作业光标在要选用的作业处，按F1继续，这个作业被选用，以后要输入数据才能进入到这个作业里面。回到主菜单。测量在主菜单进入测量界面，见图4.20。测量如左上图，选择建立的作业，选择建好的流动站的配置集，按F1继续，到右上图，注意右上图黄圈处的箭头应该朝向右下方有规律的一闪一闪，表明电台信号联通了，上图红圈处应为十字丝，才表明仪器初始化完成，得到固定解。只有固定解才满足一定的测量要

28、求。如果如右上图所示，十字丝中间有小圆圈，说明解结果为浮动解，精度约为分米级。输入点号，按F1观测，如图4.21。测量在3D CQ处显示精度，一般地，固定解的精度应该在厘米级或者毫米级，看“RTK定位”后面的数值表示测量了几个历元。只要是固定解，测量几秒即可。按F1停止，再按F1保存，此点测量完成，移动仪器到下一点重复测量。4.3 建立坐标系统因为GPS接收机测量的坐标为WGS84坐标，而我们需要的坐标为地方平面坐标，所以必须建立一个转换关系，即建立一个坐标系，把GPS坐标转换成我们需要的坐标。在LEICA-1230 GPS接收机里面建立坐标系有三种方法，一步法，两步法，经典三维法。一般地，在

29、不太大的区域工作（小于200平方公里）我们可以选用一步法，在大区域工作可以选用两步法和经典三维法。一步法是最简单的方法，这种方法不需要知道椭球参数，不需要知道投影方法，只需要知道一到多个点的已知平面坐标（平面坐标既可以是地方坐标也可以是北京54坐标或者西安1980坐标）和WGS84坐标即可。两步法和经典三维法必须知道椭球参数，投影方法（如高斯投影），平面坐标必须是北京54坐标或者西安1980坐标，而且，经典三维法必须知道三个以上点的已知坐标值。要建立坐标系，我们必须已知点的地方坐标和WGS84坐标，把这些坐标输入到仪器里面去，再来建立坐标系。但是，经常地，我们只知道地方坐标而不知道WGS84坐

30、标，那我们可以利用RTK流动站直接到已知点上面去通过RTK测量得到这个点的WGS84坐标，这样，这些点的地方坐标和WGS84坐标均已知。现在我们已知三个点的地方坐标和WGS84坐标，地方坐标点号为1，2，3，保存在作业名称为difang里面，WGS84坐标点号为W1,W2,W3,保存在作业名称为WGS84里面，下面建立坐标系。（两步法介于一步法和经典三维法之间，就不详细介绍了）。一步法 在仪器主菜单，选“程序”，进入菜单，到图4.22。应用程序选择“定义坐标系”到右上图，在“名称”处输入要建的坐标系名称，如onestep,在“WGS84点作业”处选择已知的WGS84坐标点所在的作业，在“地方坐

31、标点作业”处选择已知的地方坐标点所在的作业，“方法”选择通常，按F1继续，到图4.23。定义坐标系如上页左上图所选，按F1继续，到上页右上图，大地水准面模型选“无”，按F1 继续，到图4.24。匹配点在左上图，按F2“新建”，到右上图，在“WGS84点”选一个点，在“已知点”处选一个与84点对应的点，“匹配类型”中选择右上图，按F1继续，到图4.25。匹配点在左上图按F2“新建”到右上图，再选择一对对应的点，按F1继续，再如上两步，直到所有的点都加入进来，如图4.26。匹配点如左上图按F1计算，到右上图，如红圈处，看残差是否满足要求，一般地，残差应该为厘米级或者毫米级。按F3“结果”，再按F4

32、“比例”，如图4.27。转换结果如左上图，看“尺度”是否合适，一般地，只要坐标没有问题，尺度应该很接近1，如0.9999728或1.0000748，否则就有问题，要重新检查已知坐标是否有错。按F1继续，再按F1继续，到右上图，再按F1保存即可。此坐标系建立完成。回到主菜单，进入测量界面，如图4.28。选择坐标系如左上图，按F6“坐标系”，到右上图，选择建好的坐标系，按F1继续，回到测量界面，如图4.29。开始测量如上图，坐标系变为自己建立的坐标系，再继续进入测量，这样所测量得到的坐标就是我们自己需要的地方坐标了。经典三维法（以北京1954坐标系为例）在仪器主菜单选择程序菜单进入，见图4.30。

33、应用程序选择“定义坐标系”到右上图，在“名称“”处输入要建的坐标系名称，如sanwei , 在“WGS84点作业”处选择已知的WGS84坐标点所在的作业，在“地方坐标点作业”处选择已知的地方坐标点所在的作业，“方法”选择通常，按F1继续，到图4.31。选择转换类型和参数如左上图所选，按F1继续到右上图，在“椭球”处回车，如图4.32。椭球按F2“新建”，如右上图，输入椭球名称和椭球参数，按F1保存，再按F1继续到图4.33。新建投影在“投影”处回车，如右上图，在“名称”处输入投影名称，在“类型”处选择如上图，“假定东坐标”处输入500000米，“中央子午线”输入工作所在地的投影带的中央经度，尺

34、度比为1，带宽：有3 度和6 度之分，输好后按F1保存，再按F1继续到图4.34。匹配点大地水准面和CSCS模型我们国内没有，就选“无”，按F1继续到右上图，按F2”新建”到图4.35。选择匹配点按F1继续，重复上一步骤，直到如右上图所示。要注意的是，经典三维法必须有不少于3个点已知点才可计算，前面所讲的一步法只要两个点就可以计算，一般地，点越多效果越好，当然已知点的坐标值精度要足够好，且已知点最好是同级别精度的点，下面操作同上面所讲的一步法一样，按F1计算，检查结果，保存即可。第五章 RTK联合全站仪测图实例5.1 测区概况我单位承担了某测区的测量任务，总面积约为，成图比例尺为1:2000。

35、该测区位于丘陵地带，地形条件复杂，测区内部有两个主要的山体，山上以荒草和灌木为主。两个建筑物密集区（ 一村庄，一矿山集中区）。综合测区以上情况，通过认真讨论、试验和分析，决定对于接收卫星信号较好的山坡和平坦地区采用RTK进行碎部测量；其余地区采用全站仪进行碎部测量；全站仪所需图根控制点采用RTK进行测定。测图方式为野外数字化测图，使用一套徕卡1200（1+3）动态GPS接收机、两台徕卡全站仪进行外业采集，应用南方公司CASS5.0地形地籍软件成图，为便于规划设计，地形图不进行分幅，等高距为1 m。5.2 人员配置在人员分工上，RTK分为3组(每个流动站为一组)，每组2人，一人操作RTK，一人画

36、草图；另有一人留守基准站，负责基准站的安全；每组画草图的人员将野外采集的数据导入计算机，根据野外草图进行数字化成图。全站仪组为3人 ，一人施仪，一人跑尺，一人画草图。人员配置共7人，所以RTK与全站仪分开时段测图。5.3 已有资料分析测区附近有GPS四等点3个，保存完好，精度满足要求。1个点在测区外2个点在测区内，用这3个点做RTK的点校正。5.4 数据采集在本次的地形图测绘中利用RTK随时为全站仪测图测量图根点。按照城市测量规范中地形测量的要求进行地形图的碎部测量。测量方法是全站仪与RTK联合进行地形要素的自动采集和存储，并通成图。对于开阔的地段(主要是田野、公路、河流、沟、渠、塘等)直接采

37、用RTK进行全数字野外数据采集。实地绘制地形草图，对于树木较多或房屋密集的村庄等采用RTK给定图根点位，利用全站仪采集地形地物等特征点，实地绘制草图。回到室内将野外采集的坐标数据通过数据传输线传输到计算机，根据实地绘制的草图，在计算机上利用CASS6.0成图软件进行制图。RTK作业的具体操作：采用RTK技术进行碎部点采集，所采集的数据为当地平面坐标；应用RTK采集碎部点时，遇到一些对卫星信号有遮蔽的地带，这时可采用RTK给出图根点的点位坐标，然后采用全站仪测碎部点坐标。全站仪作业的具体操作：整平对中，对中偏差不得超过1mm；启动全站仪，进入文件管理界面，建立文件名，并选择该文件在文件下存储；以

38、后视点为检核点进行检核，偏差在限差范围内方可进行点收集，否则查明原因，符合限差要求方可采集数据；采集碎部点数据信息。全站仪注意事项一个测站应一个方向观测，切勿盘左盘右不分；一个测站仪器如有碰动需重新对中整平检核。5.5 RTK成果的质量检验为了检验RTK图根点实际精度，RTK测量结束后，应用徕卡全站仪对部分通视图根点间的相对位置关系进行实测检查。检查工作共布设了两条附合导线，导线起算点为已知GPS点，共联测检查了20个图根点。根据导线测量成果与RTK结果的较差，可算出图根点相对于相邻点点位中误差和高程中误差，见表5.1。根据表1的数据可算出图根点点位中误差mp=4.3 cm，高程中误差mh=6

39、.3 cm；分别小于预设精度10 cm，也小于城市测量规范规定值20 cm；完全符合图根控制和碎部点精度要求。由于RTK测设的相邻图根点之间并没有直接联系，因此，其“相邻点”与导线测量中所讲的相邻点意义不同，它仅仅是地理位置的相邻，彼此之间没有误差传递，相邻点之间的点位误差只与卫星信号的质量以及卫星的分布质量有关。因此，不能以导线测量的相对误差、角度中误差等指标作为衡量RTK相邻点精度的指标。表5.1图根点与导线点精度对比分析表点号坐标较差（cm）点位较差高程较差d xd yd p/cmd H /cmT1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12T13T14T15T16T17T18T1

40、9T205. 应注意的问题通过此次实验表明，全站仪联合RTK测图，能大大加快工作进度，节省工程成本。与常规测量相比，RTK测量需要的测量人员少、作业时间短，能够极大地提高工作效率。但是在实施时，也可能会出现一些问题，影响工作进度，主要有以下几个方面：1)各作业小组要注意协作分工，不要漏测重测。在RTK测量困难地区，应利用全站仪测图。尽量保证当天成图，以便对漏测地区进行及时补测。2)选择基准站时要考虑数据链能否正常工作，因为电台的功率一般比较低，又是“近直线”方式传播，所以要考虑距离和“视场”。一般基准站选择在靠近测区中央、位置较高的地方。第六章 结语本实验证明，RTK联合全站仪进行测图的方法比

41、传统的方法优越，图根点点位误差不积累、不传播，减少了人为的干预，自动化程度较高，很大程度上避免了人为误差，精度得到了提高，用这种方法可方便、高效、可靠地完成普通地形测量工作，具有常规测量仪器无法比拟的优点。不足之处，测量时出现错误不可以方便、及时地纠正，从而影响数字测图的质量与效率。参考文献1李征航，黄劲松。GPS测量与数据处理M。武汉：武汉大学出版社，20052孔祥元,梅是义。控制测量学M。武汉：武汉大学出版社，20013杨得麟。大比例尺数字测图的原理、方法与应用M。北京：清华大学出版社，19984崔明理。控制测量手册M。太原：山西科学技术出版社，19995国家测绘局。全球定位系统（GPS）

42、测量规范GB/T 18314 S。北京：测绘出版社，2009 6北京市测绘设计研究院。全球定位系统城市测量技术规程S。北京：中国建筑工业出版社，20087北京市测绘设计研究院。城市测量规范CJJ8 S。北京：中国建筑工业出版社，19998李华，李湖宾，李根宝。浅谈大比例尺数字测图的应用及其减少误差的方法J。现代测绘，20089张建勇。镇江市地籍GPS控制网的控测及导线加密精度J。测绘信息与工程，200310徐硕。GPS的基本原理及其在“3 S”技术集成中的应用J。云南师范大学学报，200311张宗德，王卫平，张亚群等。GPS在水库库容测量中的应用J 。河海大学学报， 1999 12王强，徐剑。

43、全站仪与GPS共同作业方法讨论J。现代测绘，200913许昌，王超领。GPS高程转换的应用研究J。北京测绘，200714康世英。GPS测量高程异常拟合方法探讨J。地矿测绘，200715张效锋。浅谈全站仪在工程测量中的应用J。安徽建筑，2002致 谢三年的函授学习即将结束，在函授阶段，我在学习上和思想上都受益非浅，这除了自身的努力外，与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。在本论文的写作过程中，我的导师花向红老师倾注了大量的心血，一遍又一遍地指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱，在此我表示衷心感谢！同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。时间的仓促及自身专业水平的不足，整篇论文肯定存在尚未发现的缺点和错误。恳请阅读此篇论文的老师、同学，多予指正，不胜感激！