數據采集中自由設站與支導線的聯合應用分析

王 曉

(1.呂梁職業技術學院，山西 孝義 032300; 2.呂梁市煤炭工業學校，山西 孝義 032300)

1 概述

隨著測量新技術的不斷出現，GPS-RTK數據采集、無人機測量方法的廣泛應用，傳統的測量方式全站儀外業數據采集方式漸漸的淡出視野，但是在市政建設和竣工驗收等人口密集和高層建筑物密集的城市測量中，全站儀數據采集依然發揮著舉足輕重的作用。在城市的小區內進行地形圖繪制時，建筑物結構復雜、地物地貌類型多且變化頻率高，而且圖根控制點少，無法滿足測圖需求，為了能夠完整繪制地形圖以及提高全站儀數據采集的效率和繪制地形圖的精度，在數據采集過程中，將自由設站和支導線數據采集方式聯合使用，結合自由設站和支導線各自的優點，使得提高外業效率和內業精度，達到工程建設對地形圖的要求。

2 在數據采集中自由設站的應用

2.1 自由設站數據采集作業過程

地形測量中，在高層建筑物密集地區，由于圖根控制點少、建筑物結構復雜、視野受堵嚴重，在數據采集過程中，無法完整的將地物地貌的特征點全部采集，因此采用自由設站的方式進行數據采集。自由設站就是在數據采集中不需要控制點，即不需要測站點和后視點，而是在采集中自定義測站和后視方向。

自由設站內外業作業過程:1)在測區內任意位置安置全站儀。選擇視野寬闊，控制范圍大，地面穩固適合安置儀器的地方，安置好全站儀。2)在大致正北方向任意位置安置棱鏡。3)新建工程。4)設站。測站點輸入點名、任意坐標(例:1 000，1 000)，后視點設置點名、方位角設置為0，然后瞄準后視，點設站，完成定向。提示:在設站中不用再設置后視點坐標，是假設一個方向。5)進行數據采集。在全站儀中點數據采集，點測量，瞄準點測存，采集所有地物地貌碎步點，完成數據采集。提示:在數據采集過程中一定要采集兩個以及采集過的碎部點，這兩個點一般選擇較為明顯穩固的點，作為后續將自由設站采集到的數據轉換到國家坐標系統中使用。6)數據傳輸。將采集到的數據拷貝到計算機上。7)內業CASS成圖。首先將采集數據粘到CASS軟件中，然后點地物編輯菜單下測站改正功能，根據提示分別選擇采集的兩個公共點，回車即可將所有數據改正到正常數據中，最后根據點位繪圖。

2.2 自由設站采集數據的優缺點

自由設站在對城市建筑物密集、結構復雜測區數據采集中發揮著極其重要的作用，它以自由獨立的特點協助外業作業。自由設站采集數據的優點:1)設站靈活，不受控制點和建筑物的限制，在測區內任意點都可進行。2)提高外業工作效率。數據采集作業中在任意點設站，減少了對圖根控制點數量的要求，減少圖根控制測量工作量，而且在數據采集中在任意點架站，提高碎步測量速度。3)精度有保證，在保證公共碎步點準確性上，自由設站精度能夠滿足地形測圖的需求。自由設站采集數據的缺點:1)對公共點選擇要求高。2)采集高程數據不準確。由于測站點是自由設置的，所以高程不能保證。

3 在數據采集中支導線的應用

3.1 支導線數據采集作業過程

實際測量中，全站儀數據采集時支導線方法應用很廣泛。在建筑物密集區圖根控制點不能滿足測圖需求，這時需要在復雜地區做支導線測量。支導線數據采集作業過程:1)選擇支導線點，測定支點坐標。在與圖根控制點通視、視野開闊，控制范圍大易于設站地方設置支導線點。然后利用全站儀在已知圖根點上測出支導線點的坐標，可以直接測坐標，將坐標點記錄。2)在支點上設站。以支導線點為測站，已知圖根控制點為后視，分別安置全站儀和棱鏡。3)設站。測站點輸入點名和支點坐標，后視點輸入點名和控制點坐標，瞄準后視點設置。再用后視點進行檢核，若不在限差內，重新設站，若在進行下一步。4)數據采集。在全站儀中點數據采集，點測量，瞄準點測存，采集所有地物地貌碎步點，完成數據采集。5)數據傳輸。將采集到的數據拷貝到計算機上。6)繪圖。在CASS中展野外測點點號，根據外業草圖繪圖。

3.2 支導線采集數據的優缺點

支導線采集數據的優點:1)方便快捷。數據采集時，在圖根控制點無法測到的碎步點進行采集，增加測圖的完整性，操作簡單。2)采集的數據與圖根控制點同坐標系統(位置和高程坐標)，無需加工就可以直接使用。支導線點坐標是由圖根控制支出的，因此平面坐標數據和高程坐標數據有保證，數據可以用于展高程點。支導線采集數據的缺點:1)必須與圖根控制點通視。在做支導線時支導線點必須與已知圖根控制點通視，通過支導線測量求出導線點坐標。2)導站次數限制。由于支導線測量沒有檢核條件，誤差積累，在實地布設支導線時，要求導線邊最多不能超過3條，一般以支一站為易。

4 自由設站與支導線的聯合應用

根據自由設站與支導線的優缺點，在實際測量中將兩種方法聯合起來使用，發揮其最大效率。在小區竣工驗收圖數據采集中，由于圖根控制點較少，要完整測量小區內部地物地貌僅使用圖根控制點是遠遠不夠的，為此利用自由設站和支導線方法聯合使用，確保地形圖的完整性和準確度。在測區首先是利用已有圖根控制點進行數據采集，對不能采集到的地物地貌，一種情況是能與圖根控制點通視，則選擇支一站的方式進行支導線的數據采集;另一種是不能與圖根控制點通視的，選擇自由設站進行數據采集。通過兩種方法的聯合使用，既能加快了外業數據采集的工作效率，又能確保地形圖的完整性和精度要求。

5 結語

1)自由設站與支導線的聯合應用提高外業工作效率。

2)自由設站與支導線的聯合應用保證地形圖完整性，以及測圖的精度要求。

在傳統方式全站儀數據采集依然在工程建設中起著非常重要的作用，在測量中不斷追求高效率，高精度的完成測量任務是我們不斷努力的方向。