关于GPS—RTK和全站仪在非洲国家地形测量的联合应用
【摘要】目前我国参与非了洲国家多领域基础设施建设，随之工程测量任务也相应增加，GPS-RTK和全站仪等测绘仪器已广泛应用到工程测量中。GPS-RTK协同全站仪采集数据，主要是利用RTK作业效率高、定位精度好、没有误差积累、操作简便等优势来克服全站仪的不足，同时用全站仪的优势来弥补RTK作业受卫星状况限制、高程异常、精度和稳定性等问题。达到优势互补、减少误差、提高效率、保证质量等目的。因此，本文针对刚果（布）奥林匹克村房建工程地形测量提出了应用CPS-RTK与全站仪联合作业的方法，实践证明该方法是切实可行的以及广阔的应用前景。
【关键词】GPS-RTK；联合作业；实例分析
1 GPS-RTK
GPS-RTK测量地形在优势明显，可以实现全天候高精度测量，测量时间段，不需要通视。RTK为实时动态测量系统，这一系统整合了计算机、数字通讯、无线电等技术，结合GPS测量定位技术在具体的地形测绘中发挥着重要作用，在精确度方面效果更好，在测量过程中，没有时间局限，误差较小，精准度高，能够保证地形测量的可靠度。
2 GPS-RTK与全站仪联合作业在刚果（布）奥林匹克村房建工程中的应用
2.1测区概况
刚果（布）奥林匹克村房建工程项目位于刚果布南部首都布拉柴市中心东北处约25km附近，位于计划新建体育中心旁约4.5km位置，为热带草原气候，年平均气温26℃。在本文测量的区域中，测区面积近30万平方米，靠近刚果（布）国家2号公路，地形相对平坦，坡度较缓，风沙地貌，长满灌木丛。
在测量地区，有刚果（布）国家一级导线点6个，位于测区临近的国家2号公路，坐标系统为地方独立坐标系，高程系统为刚果（布）国家高程基准，符合起算标准。
2.2作业技术标准
1） CJJ 82一99《城市测量规范》；
2） GB /T 79292-1995（（1：500 1：1 000 1：2 000地形图图式》；
3） CH 20012-92《全球定位系统（GPS）测量规范》；
4） CH 8-99《城市测量规范》；
5） CH 10022-95（（测绘产品验收规定》；
6） CH 10032-95（（测绘产品评定标准》；
2.3仪器设备
在刚果（布）奥林匹克村房建工程的地形测量中，使用的测量接收机为1+ 2套，GPS-RTK接收机的型号为R4-GNSS，在模式设定方面，选择精测模式，具体的精度数据为：水平精度：lOmm+lppm，垂直精度：20mm+ 1 ppm。此外，在本文地形测量中，全站仪为拓普康全站仪GTS-330N，仪器参数中，测角为5"，而测距是3mm+2ppm，仪器数量为两台套。
2.3作业过程
2.3.1基准站架设
在地形测量中，在完成仪器架设之后，启动手簿。针对基准站，要做好测量设置，创建新的“任务管理”项目，坐标及坐标系统设置分别是“网格”、“无投影/无基准”，对于天线和无线电的设置，要分别选择“Zephyr Geodesic"类型和“基准站无线电”规格，端口设置为“端口3"，同时将波特率设置为“38400”，在做好上面这些工作之后，针对基准站的坐标展开测量作业，同时把获得的数据加以记录，另外，还要记录天线的具体高度数值，接通无线电之后，通过基准站与手簿之间的隔离，完成基准站的启动。
2.3.2移动站设置及点校正
在移动站点的设置中，首先要将接收机、天线、对中杆进行设置，之后开启手簿。在移动站接收机中创业新任务，并进行具体设置，设置的项目和内容与基准站点设置相同。在设置完成后，开启测量模式，此过程要关注卫星数量，无线电标识以及GPS-RTK，确定数值是否固定等问题，确定没有问题后，进行后续工作。
针对基准站的具体设置和移动站的具体设置结束后，进行点校正，过程中运用A1、A2 ，A3，在检测过程中，则使用A4 ， A5来实施。在上述过程中，本文使用两台机器同时工作的方式，对共同时段的共同的180秒观测。在点校正过程中，从A4点着手，将得到的数据与已知的数据进行比照，结果显示X、Y的误差最大分别是2.2cm、1.4cm，而高程方面，误差范围是0.7-2.lcm，都不超过5cm限制。另外，不同GPS-RTK接收机在共同监测的过程中，水平和垂直误差分别是6mm、18mm，误差最低是0，上述数据表明，点校正与地形测量结果都是可靠的。
2.3.3 GPS-RTK图根控制及碎部点数据采集
根据房建工程测区的实际情况，为了提高观测效率，在测区四个角设置了4个图根点，命名为FJ1，FJ2，FJ3，FJ4，在全站仪的监测过程中，具体工作以三点作为参照展开，在地形数据采集过程中，GPS-RTK协同全站仪的相关数据，实施图根点的位置确定。这个过程中，必须严格做好图根点的记录，从而让全站仪可以迅速度识别出图根点，避免时间和资源的浪费。在具体作业中，设立两台接收机，设立的图根点数量为511个。在完成上述工作后，开始测量地形，全站仪应用到存在信号遮挡范围的地形测量，而RTK进行相对开阔平坦的地形测量。
2.3.4碎部点数据处理
为了实现测量的数据与CASS7.0平台数据格式的兼容，测量数据要通过转化统一格式，设置为*.dat格式，具体的格式是“点号+逗号+东坐标+北坐标+高程”。
2.3.5图形文件生成
在地形测量结果的处理过程中，得到的图形文件需要使用CASS7.0平台来最终呈现，图形比例尺为1：1000。碎部点数据则以*.dat格式在软件中进行统计，进而将测量的结果与外业得到的地形草图进行对比结合，并且使用相关的软件制成图，而来避免在图形连接过程中，产生误差，就进行图形的全部编辑，在应用中，通过分幅来满足需求。
2.3.6实地检查及精度分析
在完成地形的实际测量与图形的软件处理后，通过H Pdesign jet 3500CP绘图仪具体生成样图，将得到的样图与实际的地形情况加以比对分析：
1）地形、地物巡查：通过比对，要查漏补缺，漏掉的地物应该补充，作为新文件独立绘制草图，在内业工作中，将补测的数据与元地形图加以整合，通过修正和增加来保证地形图的准确性。
2）点位精度检查：使用GPS-RTK或全站仪来测量被检查点的三维坐标，进而以计算机软件进行识别，通过比对，结果中95%的点误差在±5cm，小于±lOcm。在结束全部检查之后，结果误差在±3.65cm以内，该数据结果符合相关规定。
3结论
在本文的研究中，通过与运用GPS-RTK及全站仪的有关资料结合刚果（布）奥林匹克村房建工程的实际情况进行地形测量，重点分析了GPS-RTK与全站仪进行联合地形测量的具体过程，RTK与全站仪联合数据采集，避免了单纯的全站仪测量容易受到地形、植被覆盖等诸多因素的影响和RTK测量中卫星接收和外界干扰的问题，互补优缺，大大提高了作业效率。因此，在非洲工程测量中，将两者有机结合，充分发挥各自优点，对加快工程进度，具有很大的实际意义。
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，2005.11