现代化测量技术应用过程中应注意问题

1、现代化测量技术应用过程中应注意问题摘要：现代化测量技术在提高测绘作业的精度及作 业效率的同时，在其应用过程中也存在许多问题。全站仪和 gps-rtk是现代化测量技术中应用较为广泛的测量技术，该 文就其应用过程中的问题进行了浅要探讨，同时就这些问题 提出了一些建设性的意见。关键词：现代化测量技术全站仪gps-rtk应用问题中图分类号:p228文献标识码：a文章编号:1674-098x (2013) 03 (b) -0-02全站仪是一种利用机械、光学、电子的高科技元件组合 而成，可以同时进行角度测量和距离测量的测量仪器。 gps-rtk定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位 技术，全站仪和g

2、ps-rtk技术的普及，极大地提高了测绘行 业的作业效率，减少了外业工作量，但由于全站仪和rtk技 术自身的一些不完善及技术特点，在实际应用当中，要想取 得理想的定位精度，还有很多需要注意的问题。1全站仪测量技术介绍及操作过程中应注意的问题1. 1全站仪测量技术介绍全站仪是集测水平角、垂直角、距离、放样等功能于一 体的高新技术测量仪器，在一次安装仪器之后能完成其通视 范围内的所有工作。同时，全站仪能够实现与计算机的数据 通讯，方便对数据的采取、存储以及处理，对地形图的测量、 数据计算、绘图等工作实现了半自动化与自动化。在处理空 间三维坐标功能上具有精度高、速度快、省时省工等特点， 在地形图测量

3、、公路桥梁的施工测量、变形测量等工作过程 中获得了非常广泛的应用。另外，其在控制测量(三角网控 制、导线控制)、碎步测量中的应用能够打破传统单纯光学 仪器测距精度不高的缺点，能够实现高精度测角、测距。随 着测量技术的进一步发展，测量机器人也已经问世，在加上 相对应测量软件的不断更新与应用，为全站仪测量技术的广 泛应用打下了良好的基础。1.2操作过程中应注意的问题1.2.1使用前的仪器检验(1) 照准部水准轴与竖轴垂直的检验。在该步骤检验 过程中，应先将仪器大致调平，支好三脚架之后，通过调整 三脚架使水准泡居中。然后旋转照准部，使水准管与任意两 个螺旋按钮平行，调整螺旋使气泡居中，然后旋转照准部

4、 180 ° ,若气泡仍然居中，则说明已经校正。校正的目的是 使水准轴和竖轴垂直，用校正针波动水准管一端的校正螺 钉，使气泡向中间位置退回一半，之后再旋转螺旋按钮使气 泡居中，此项工作应反复进行，直到满足条件为止。1.2.2十字丝垂直于横轴的检验在校正过程中，用十字丝瞄准一个清晰点，上下移动望 远镜，如果点始终在十字丝竖丝上移动，说明无需校正。在 校正时，需要松开四个压环螺钉，转动目镜使点始终在十字 丝竖丝上移动，在校正之后旋紧压环螺钉。1.2.3视准轴垂直于横轴的检验在进行校正时选择一个水平位置目标，分别用盘左与盘 右检测，分别读取它们的读数，即得到2倍的e, e=o1.3使用时全

5、站仪的参数设置在使用全站仪来测量距离时，应选用与全站仪相配套的 反光棱镜，并且分别对仪器与仪器站对中整平。在具体测量 工作开始之前，应对棱镜类型、气象改正、测距模式等参数 进行设置，之后才能进行距离的测量。现就这几种参数的设 置进行以下探讨。1.3. 1气象改正。对于红外线而言，在大气中传播过程 中随大气折射率的不同而发生变化，而大气折射率与气压、 温度等因素有关。当仪器设置t为15 °c,气压为标准大气 压时，气象改正参数为oo在普通精度要求测量时，应键入 相应的温度、湿度以及气压等参数，同时将这些参数记录下 来，并根据仪器中的改正公式对测后气象进行改正。1. 3. 2棱镜常数改正

6、。对于全站仪的反射棱镜而言，能 将发射出的调制光按照原路返回。对于棱镜常数而言，即为 棱镜光学中心相对于机械中心的距离，在设计过程中均为固 定值。如对于拓普康的仪器而言，多为0,莱卡的仪器多为 -34. 4 mm。但就实际情况而言，单看棱镜常数是存在系统误 差的，有的甚至能够达到4mm,甚至更多。而我们通常所检 定的常数反应的是系统的整体误。因此，在测量过程中棱镜 是否配套，将直接决定测量准确性。选择配套棱镜的另外一 个理由是：全站仪只设置了测距常数的修改程序，而不能直 接对加常数进行修正。1.3.3仪器加常数改正。该常数是因为仪器机械中心和 光电中心不重合所引起的，在出厂时已调试为0,根据测

7、定 结果进行改正。1.4在全站仪操作使用过程中应注意的问题在全站仪操作使用过程中，应注意以下几个问题。(1) 在强光照射条件下进行观测时，应给仪器撑闪遮 挡，并带上遮阳罩，以免影响测量精度。在复杂地形下进行 测量作业时，应由专人对仪器进行看管，防止仪器丢失。在 光滑地面架设仪器时，应采取相应措施，防止仪器滑倒。(2) 在仪器假设时，应尽可能选择木质三脚架，在使 用金属三脚架时很容易产生振动，从而影响测量精度。(3) 测站之间距离较远而需要搬站时，需将仪器卸下 装箱背走，并检查仪器箱是否锁好。测站间距离较近时，可 将仪器与三脚架一起扛在肩上，但是要注意仪器应直立放 置，并防止在搬站过程中发生晃动

8、。(4) 当仪器发生故障而不能使用时，应立即对其检修, 否则会影响仪器的后续使用，并且会造成测量过程中出现粗 差。(5) 光学元件需保持清洁，防止用手直接触摸仪器的 光学元件，在沾染灰尘时，应用柔软的清洁布进行擦拭。(6) 在潮湿环境中作业时，应将仪器表面的灰尘、水 分擦拭干净后装箱，在回到仪器室后，将仪器取出，放在干 燥处，在彻底晾干后装箱。1. 5全站仪电池的使用与维护电池作为全站仪最重要的部件之一，在应用过程中应加 强对它的保护工作，外业作业时间长短取决于电池的电量以 及质量的好坏。为此，在电池的应用过程中应注意以下几个 方面。(1)在电源打开期间取出电池很可能会造成数据的丢失，因此必须

9、在关闭电源后再将电池装入或取出。(2) 不要进行连续充电或放电，不然可能会造成电池 的损坏。(3) 充电电池可以反复使用，但应尽量避免在有剩余 电量的情况下充电，不然会缩短电池的使用寿命。2 gps-rtk作业原理与操作过程中常见问题2. 1 gps-rtk测量定位的基本原理gps-rtk是一种基于高精度载波相位的实时动态差分定 位技术，由流动站进行信号接收并根据所提供的差分信息进 行改正，从而获得高精度的测量结果。另外，由一台或多台 接收机设置为流动站，能够实时获取本站的坐标数据以及测 量精度，并且能够随时与预测精度指标进行比对，能有效提 升坐标、高程精度。该种技术的出现为测绘领域带来了一次

10、 根本性的变革，在现阶段的工程测量中得到了较为广泛的应 用。同时，gps-rtk技术具有精度高、速度快、操作简便的 等特点，除了应用于一般的工程测量外，在高精度的桥梁工 程、海峡工程、安装工程、隧道贯通以及管道工程等各类工 程建设中得到了较为广泛的应用。如对在贯通控制测量方面 的应用而言，能利用联测所建立起的基准方向来对隧道开挖 方向进行控制，从而确保隧道贯通测量的精度与准确性。2.2 gps-rtk作业中常见的问题及建议2. 2. 1基准站的选择。在确定基准点时，应首先在图上 进行设计，对数据点的有效覆盖半径进行分析。基准点设置 不需要通视，而且网的图形结构也相对比较灵活，所以选点 工作相对

11、而言比较方便。但在设置过程中，还应注意以下几 点。（1）将点位设置在易于设备安装、视野开阔的较高点上;(2) 点位目标应明显，其竖直方向15?以上不得存在障 碍物，以免遮挡物影响信号的吸收。(3) 点位应尽可能远离大功率电磁波辐射源，将其距 离控制在200 m以上，以免电磁波对gps信号所造成的干扰。(4) 点位附近应尽量避免存在水域或其他影响信号接 收的物体，以降低多路径效应对测量精度所造成的影响。而 当测区内不存在合适控制点来进行基准站设置时，也可以基 准站任意摆放的形式进行设置。2.2.2观测时间的选择。当卫星系统对于美国位置而 言，是最佳位置的时候，世界上部分国家不能够很好地被卫 星覆

12、盖，这时卫星信号较弱，用gps-rtk测量技术很难获得 固定解。同时，受到电离层的影响，每天的中午时分是电离 层影响最为显著的时刻，这时用gps-rtk测量技术也很难获 得固定解，因此在具体的测量过程中应尽量避开这些时间 段。2. 2.3设置天线时应注意的问题在天线的设置过程中，应注意以下几种问题：(1) 对于正常点位而言，天线应架设在三脚架上，且天线基座上的圆水准泡必须整平。(2) 对于特殊点位而言，当天线需要设置在觇标等设 施上时，应先将觇标顶部拆除，以避免其对gps信号的遮挡。(3) 天线架设不宜过低，通常应控制在离地面1 m以 上。在架设好天线之后，应在距离圆盘天线间隔120°

13、;的三 个方向分别两区仪器高，确保三次的测量差在3 mm以内， 并取三次的平均值记录在手簿上。2. 2. 4对转换参数的求解。对于转换参数的准确性而言, 和控制点数量、点位分布关系等因素有着非常密切的关系， 因此在控制点选择过程中应尽可能地确保控制点均匀分布， 并且覆盖整个测区。同时，对于不同的基准点而言，应采取 不同的匹配方案，也可选择不同的计算方法来获取转换参 数，并选择精度高、残差较好的一组使用。同时，对于转换 参数而言，具有一定的区域性，因此求解出的参数不能应用 于其他测区。通常情况而言，相似变换法是较为严密的方法。 在区域相对较小的情况下，也可采用三参数，即x平移，y 平移，z平移，

14、而将其他几种参数变化视为0,这只是七参 数的一种特例。2. 2.5与已知坐标的检核。使用gps-rtk技术在正式开 始测量工作之前，需在其他控制点上测出其坐标以及高程， 并进行相应的检核，在出现问题时应及时采取相应的改正措 施。2. 2. 6 gps-rtk数据链的有效半径。在gps-rtk测量过 程中，受到定位精度要求与信号传播的限制，基准站与流动 站之间的距离应尽量控制在10 km以内，避免因距离太远， 信号在传播过程中受到山体、高大建筑、强磁场等设施的阻 碍而产生衰减，从而降低测量精度。因此，在实测过程中， gps-rtk测量作业的实际半径多控制在4 km以内。在条件允 许情况下，也可在

15、基准站与流动站之间选择gprs网络连接, 能有效提升二者之间的有效半径。2. 2.7开机观测过程中应注意的问题在设置好天线之后，在外业操作过程中，还应注意以下 几点事项。(1) 在开机后，接收机显示正常并进行相应的自检之 后，方能输入有关测站与时段信息。(2) 在接收机开始工作后，应注意查看卫星数量、信 号质量、相位测量残差、实时定位结果以及存储介质记录情 况等。(3) 对于同一个观测时段而言，不允许关闭电源后重 新启动操作，并且不允许存在改变卫星高度角、改变数据采 样间隔、改变天线位置、按动关闭文件与删除文件等功能。2. 2.8高程精度。对于我国现有的高程异常分布而言， 存在着较为明显的区域

16、差异，甚至部分地区还是空白，这使 得gps大地高程转化成海拔高程工作的开展比较困难，精度 分布也极为不均匀。因此，对于gps-rtk作业模式而言，高程转换必须明确, 在具体的转换过程中应选用高程精度较好的已知点参与计 算。在条件允许的情况下，可选择较高精度的水准点来对基 准点的高程进行单独计算，而此时至少需要选用4个以上的 已知水准点来参与计算。2. 2.9无数据与伪距解问题。在gps-rtk作业过程中， 流动站在遇到树林边缘、大型反射源、磁场等设施时，很容 易出现此问题，这时可选择升高天线、将接收机移动到开阔 位置，待数据稳定后移回待定点，通常情况下就可将此问题 解决。2. 2. 10地形因

17、素对gps-rtk作业的影响我国的地形地 貌相对比较复杂。在具体的工程测量过程中，为了提升作业 精度并获取完整的数据，操作人员应根据卫星星历与天气预 报，选择最佳的观测时段。同时，卫星的几何分布情况越好，定位精度也就越高， 用compass平差软件等能够观察卫星分布的多项指标，为此 可根据预测结果来对工作计划作出合理地安排，以满足特殊 工作环境与工作地形的要求。3结语综上所述，现代化测量技术的应用大大提高了测绘行业 的作业效率。经过多年的实践和理论研究，全站仪和gps-rtk 测量技术在测绘行业中均表现出诸多优越性，不仅可以节约 工作时间，提高了工作效率，而且可以保证测量的精度高， 操作简便，减少了操作人员的工作难度。同时，在今