一、全站儀地形測(cè)繪
全站儀作為一種新型的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)，可以進(jìn)行一次安置整平就可以完成該測(cè)站上全部的測(cè)量工作。因此在農(nóng)村土地確權(quán)、宅基地確權(quán)等農(nóng)村宅基地、城鎮(zhèn)建筑物密集的地方進(jìn)行地形測(cè)繪時(shí)被普遍使用。
1、控制測(cè)量
在進(jìn)行農(nóng)村宅基地測(cè)量時(shí)，由于農(nóng)村街道錯(cuò)綜復(fù)雜、寬窄不一，因此在進(jìn)行控制點(diǎn)布設(shè)時(shí)增添了很大的難度和阻力，使得控制點(diǎn)的精度和密度不能得到有效的保障，致使無法進(jìn)行測(cè)量工作。本著嚴(yán)格遵循控制點(diǎn)“從整體到局部、由高級(jí)到低級(jí)”的布設(shè)原則，嚴(yán)格控制測(cè)量誤差傳播范圍，滿足地形測(cè)量整體精度要求，因此必須布設(shè)具有足夠精度的控制點(diǎn)，并保證控制點(diǎn)能夠兩兩通視并且能有其他控制點(diǎn)進(jìn)行檢核。所以為達(dá)到如此高的要求，則需要通過村莊外圍的高精度、高等級(jí)的控制點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量。根據(jù)不同情況可以分別布設(shè)成閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線、支導(dǎo)線等多種模式，從而可以通過穿街引巷的方式進(jìn)行整個(gè)村莊的控制測(cè)量，滿足各種比例尺控制測(cè)量的精度和密度要求。
2、地形測(cè)量
控制點(diǎn)布設(shè)完成并滿足控制測(cè)量精度要求后，則進(jìn)行細(xì)部點(diǎn)的測(cè)量，即建筑物、構(gòu)筑物、道路、管線等其他設(shè)施的細(xì)部測(cè)量。首先，將全站儀設(shè)備架設(shè)在控制點(diǎn)上，進(jìn)行對(duì)中整平并輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息，然后觀測(cè)另一控制點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)定向，在保證定向誤差滿足精度要求后，觀測(cè)第三個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行檢核，如同樣滿足精度要求，則可以進(jìn)行周圍細(xì)部點(diǎn)的測(cè)量工作。在地形測(cè)繪過程中，由于需要測(cè)量的是三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，全站儀則是通過測(cè)量角度和兩點(diǎn)的相對(duì)高差運(yùn)用三角測(cè)量（三角函數(shù)）原理，進(jìn)行內(nèi)部計(jì)算器的快速運(yùn)算計(jì)算出測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。利用全站儀進(jìn)行地形測(cè)繪整個(gè)過程分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)編輯成圖幾部分。其中數(shù)據(jù)采集是外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通過全站儀進(jìn)行細(xì)部點(diǎn)的測(cè)量獲取所需的數(shù)據(jù)信息，主要是測(cè)量實(shí)體的平面和高程數(shù)據(jù)組成的空間信息。測(cè)量方式分為兩種，一種是通過點(diǎn)號(hào)測(cè)量，按照測(cè)量的先后順序按照編號(hào)在草圖紙內(nèi)進(jìn)行地物區(qū)分：另一種是通過編碼法進(jìn)行編碼測(cè)量，對(duì)不同地物種類按照不同的編碼進(jìn)行區(qū)分。兩種方法均可以把所需信息表述完整。全站儀如同一臺(tái)小型自帶內(nèi)存的計(jì)算機(jī)，可以將測(cè)量完成并計(jì)算出的平面和高程數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，在進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成后，通過數(shù)據(jù)線或者外部傳輸工具傳輸?shù)诫娔X中，并將外業(yè)數(shù)據(jù)展繪到繪圖軟件上，利用點(diǎn)號(hào)或者編碼等信息進(jìn)行繪圖處理，最終形成一幅完整的地形圖。
二、GPS-RTK地形測(cè)繪
GPS-RTK是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，可以實(shí)時(shí)提供測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息。它是由基準(zhǔn)站、流動(dòng)站和數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)三部分組成，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值與待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)信息一并傳輸?shù)搅鲃?dòng)站接收機(jī)中，流動(dòng)站接收機(jī)不僅僅接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)男畔?，同時(shí)還需采集自身系統(tǒng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)構(gòu)成差分觀測(cè)值，然后進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理和計(jì)算，求得測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。利用GPS-RTK技術(shù)在地形測(cè)量中具有以下優(yōu)點(diǎn)：①實(shí)時(shí)性，在地形測(cè)量中，測(cè)量結(jié)果可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的在觀測(cè)手薄中顯示出來，可以直觀的查看實(shí)時(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù)和定位精度。②作業(yè)時(shí)間短，在測(cè)量條件允許的情況下，可以在幾秒的時(shí)間內(nèi)就可以求得待測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。③作業(yè)時(shí)間不受限制，只要在待測(cè)點(diǎn)能夠同時(shí)接收到所需衛(wèi)星的信號(hào)就可以進(jìn)行測(cè)量工作。GPS-RTK技術(shù)在地形測(cè)量中有三種連接模式，分別為電臺(tái)模式（內(nèi)置電臺(tái)、外掛電臺(tái)）、內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)模式、CORS模式三種。
1、GPS-RTK坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
進(jìn)入測(cè)區(qū)作業(yè)實(shí)施以前，需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，將GPS-RTK平面系統(tǒng)和高程系統(tǒng)與作業(yè)區(qū)域的平面、高程系統(tǒng)能夠互相統(tǒng)一。首先，在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換前應(yīng)進(jìn)行資料搜集，主要搜集測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)成果及GPS測(cè)量資料，測(cè)區(qū)的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程基準(zhǔn)的參數(shù)，包括：參考橢球參數(shù)，中央子午線經(jīng)度，WGS-84坐標(biāo)系與測(cè)區(qū)地方坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)及WGS-84坐標(biāo)系的大地高基準(zhǔn)與測(cè)區(qū)的地方高程基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換參數(shù)等。由于GPS-RTK衛(wèi)星觀測(cè)的坐標(biāo)是WGS84大地坐標(biāo)系，而在測(cè)量工作中常用的是北京坐標(biāo)系或者一些地方坐標(biāo)系，因此，GPS-RTK的外業(yè)測(cè)量工作首先需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，常用的參數(shù)轉(zhuǎn)換方法有四參數(shù)轉(zhuǎn)換和七參數(shù)轉(zhuǎn)換，參數(shù)的求取一般通過現(xiàn)場(chǎng)采集一定數(shù)量的WGS84控制點(diǎn)坐標(biāo)，然后輸入這些點(diǎn)的地方坐標(biāo)，通過相對(duì)應(yīng)點(diǎn)的信息自動(dòng)獲取轉(zhuǎn)換參數(shù)。四參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換實(shí)際上是一種二維的平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，包含兩個(gè)平移因子（X平移、Y平移）、一個(gè)旋轉(zhuǎn)因子（旋轉(zhuǎn)角）、一個(gè)尺度因子（尺度比）。四參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型為：先旋轉(zhuǎn)、再平移、最后進(jìn)行尺度統(tǒng)一。然而七參數(shù)轉(zhuǎn)換則是一種三維的平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，包含三個(gè)平移因子（X平移、Y平移、Z平移），三個(gè)旋轉(zhuǎn)因子（x旋轉(zhuǎn)、Y旋轉(zhuǎn)、Z旋轉(zhuǎn)）、一個(gè)尺度因子（尺度比）。
2、GPS-RTK控制測(cè)量
在正式進(jìn)行地形測(cè)量之前，必須要充分了解作業(yè)區(qū)域的具體情況，在綜合考慮測(cè)區(qū)實(shí)際情況和測(cè)量作業(yè)要求的基礎(chǔ)上來開展作業(yè)實(shí)施。在進(jìn)行控制點(diǎn)選點(diǎn)布設(shè)時(shí)，盡可能選擇上空較為開闊的場(chǎng)地進(jìn)行控制點(diǎn)點(diǎn)位布設(shè)，避免有成片的障礙物阻擋，這是為了使連續(xù)跟蹤觀測(cè)的衛(wèi)星能夠有持續(xù)且強(qiáng)烈的信號(hào)質(zhì)量。另外，要保證在控制點(diǎn)點(diǎn)位周圍200m的范圍內(nèi)沒有大功率無線電發(fā)射設(shè)施和高壓輸電線等強(qiáng)電磁波干擾源，以免GPS衛(wèi)星信號(hào)受到電磁波的干擾。并且選取的點(diǎn)位要盡可能遠(yuǎn)離高層建筑、成片的水域等，這是因?yàn)檫@種類型的地形能夠反射電磁波信號(hào)，而引起多路徑效應(yīng)。除了要保證衛(wèi)星信號(hào)的暢通外，測(cè)站選擇還要考慮交通方面的因素，要選擇交通便利的地方進(jìn)行控制點(diǎn)點(diǎn)位布設(shè)。GPS-RTK控制點(diǎn)點(diǎn)位應(yīng)選擇在穩(wěn)定堅(jiān)實(shí)的基巖、巖石、土層、建筑物頂部等能長期保存、滿足觀測(cè)條件的地點(diǎn)，并做好選點(diǎn)標(biāo)記。選點(diǎn)時(shí)應(yīng)避開環(huán)境變化大、地質(zhì)不穩(wěn)定的地區(qū)，如易受水淹的河床、低地、受施工影響有劇烈震動(dòng)的地方、易發(fā)生洪水、滑坡、局部沉降區(qū)、采石場(chǎng)等。在埋石工作完成后，按統(tǒng)一格式對(duì)控制點(diǎn)點(diǎn)之記進(jìn)行繪制和整理，確保點(diǎn)之記內(nèi)容完整、格式統(tǒng)一。點(diǎn)之記中的交通情況、點(diǎn)位略圖及點(diǎn)位說明要盡可能的增加控制點(diǎn)信息，以便查找點(diǎn)位。
3、GPS-RTK地形測(cè)量
由于 GPS-RTK技術(shù)具有快速定位和實(shí)時(shí)查看坐標(biāo)結(jié)果的特點(diǎn)，因此在進(jìn)行地形細(xì)部測(cè)量時(shí)常常代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)圖方法。GPS-RTK的工作模式是由一臺(tái)基準(zhǔn)站同時(shí)配備一臺(tái)甚至多臺(tái)移動(dòng)站進(jìn)行測(cè)量，每臺(tái)移動(dòng)站單獨(dú)進(jìn)行作業(yè)實(shí)施，互不干擾。因此在進(jìn)行大面積的野外地形測(cè)繪時(shí)，可以進(jìn)行區(qū)域劃分，每臺(tái)移動(dòng)站可以單獨(dú)的進(jìn)行某一區(qū)域的地形測(cè)繪，這種作業(yè)模式大幅度的減少了人員的配備并提高了測(cè)圖的效率。GPS-RTK技術(shù)適用于野外地形測(cè)量，并且能在野外工作中發(fā)揮出很大的優(yōu)勢(shì)。首先，在地形復(fù)雜的丘陵地區(qū)甚至山地進(jìn)行測(cè)量時(shí)，這種技術(shù)可以不受通視影響，通過接收空間衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行獨(dú)立測(cè)圖，其次，它的作業(yè)方法上同時(shí)也存在著優(yōu)越性，在測(cè)量水系設(shè)施、道路設(shè)施、獨(dú)立地物、地貌土質(zhì)時(shí)，可以利用南方CASS成圖軟件中設(shè)置的編碼要素通過編碼法進(jìn)行地形測(cè)量，每個(gè)地物對(duì)應(yīng)相應(yīng)的編碼，利用“左+右-”的原則控制線狀要素的方向，在進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理時(shí)，通過CASS成圖軟件中的編碼引導(dǎo)、簡(jiǎn)碼識(shí)別的功能自動(dòng)連線成圖，且自動(dòng)匹配相應(yīng)的屬性，這種作業(yè)方法在很大的程度減少了內(nèi)業(yè)的工作量并且節(jié)省了時(shí)間。然后，GPS-RTK在進(jìn)行地形測(cè)繪前，在現(xiàn)場(chǎng)無法確定區(qū)域界線范圍時(shí)，可以通過鍵入測(cè)區(qū)范圍已知坐標(biāo)或者導(dǎo)入測(cè)區(qū)范圍文件的方式，進(jìn)行測(cè)區(qū)范圍控制，防止在進(jìn)行地形測(cè)繪時(shí)超出界線或者未到邊界的情況發(fā)生。
我國的測(cè)繪技術(shù)在逐步的提高和完善，在進(jìn)行地形測(cè)繪時(shí)更方便更快捷。大面積測(cè)圖一般采用衛(wèi)星、航空攝影方法，小面積的采用野外測(cè)量。全站儀測(cè)圖和GPS-RTK測(cè)圖是野外地形測(cè)繪的主要方法，可以有效提升工作效率，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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