数据采集中自由设站与支导线的联合应用分析

王 晓

(1.吕梁职业技术学院，山西 孝义 032300; 2.吕梁市煤炭工业学校，山西 孝义 032300)

1 概述

随着测量新技术的不断出现，GPS-RTK数据采集、无人机测量方法的广泛应用，传统的测量方式全站仪外业数据采集方式渐渐的淡出视野，但是在市政建设和竣工验收等人口密集和高层建筑物密集的城市测量中，全站仪数据采集依然发挥着举足轻重的作用。在城市的小区内进行地形图绘制时，建筑物结构复杂、地物地貌类型多且变化频率高，而且图根控制点少，无法满足测图需求，为了能够完整绘制地形图以及提高全站仪数据采集的效率和绘制地形图的精度，在数据采集过程中，将自由设站和支导线数据采集方式联合使用，结合自由设站和支导线各自的优点，使得提高外业效率和内业精度，达到工程建设对地形图的要求。

2 在数据采集中自由设站的应用

2.1 自由设站数据采集作业过程

地形测量中，在高层建筑物密集地区，由于图根控制点少、建筑物结构复杂、视野受堵严重，在数据采集过程中，无法完整的将地物地貌的特征点全部采集，因此采用自由设站的方式进行数据采集。自由设站就是在数据采集中不需要控制点，即不需要测站点和后视点，而是在采集中自定义测站和后视方向。

自由设站内外业作业过程:1)在测区内任意位置安置全站仪。选择视野宽阔，控制范围大，地面稳固适合安置仪器的地方，安置好全站仪。2)在大致正北方向任意位置安置棱镜。3)新建工程。4)设站。测站点输入点名、任意坐标(例:1 000，1 000)，后视点设置点名、方位角设置为0，然后瞄准后视，点设站，完成定向。提示:在设站中不用再设置后视点坐标，是假设一个方向。5)进行数据采集。在全站仪中点数据采集，点测量，瞄准点测存，采集所有地物地貌碎步点，完成数据采集。提示:在数据采集过程中一定要采集两个以及采集过的碎部点，这两个点一般选择较为明显稳固的点，作为后续将自由设站采集到的数据转换到国家坐标系统中使用。6)数据传输。将采集到的数据拷贝到计算机上。7)内业CASS成图。首先将采集数据粘到CASS软件中，然后点地物编辑菜单下测站改正功能，根据提示分别选择采集的两个公共点，回车即可将所有数据改正到正常数据中，最后根据点位绘图。

2.2 自由设站采集数据的优缺点

自由设站在对城市建筑物密集、结构复杂测区数据采集中发挥着极其重要的作用，它以自由独立的特点协助外业作业。自由设站采集数据的优点:1)设站灵活，不受控制点和建筑物的限制，在测区内任意点都可进行。2)提高外业工作效率。数据采集作业中在任意点设站，减少了对图根控制点数量的要求，减少图根控制测量工作量，而且在数据采集中在任意点架站，提高碎步测量速度。3)精度有保证，在保证公共碎步点准确性上，自由设站精度能够满足地形测图的需求。自由设站采集数据的缺点:1)对公共点选择要求高。2)采集高程数据不准确。由于测站点是自由设置的，所以高程不能保证。

3 在数据采集中支导线的应用

3.1 支导线数据采集作业过程

实际测量中，全站仪数据采集时支导线方法应用很广泛。在建筑物密集区图根控制点不能满足测图需求，这时需要在复杂地区做支导线测量。支导线数据采集作业过程:1)选择支导线点，测定支点坐标。在与图根控制点通视、视野开阔，控制范围大易于设站地方设置支导线点。然后利用全站仪在已知图根点上测出支导线点的坐标，可以直接测坐标，将坐标点记录。2)在支点上设站。以支导线点为测站，已知图根控制点为后视，分别安置全站仪和棱镜。3)设站。测站点输入点名和支点坐标，后视点输入点名和控制点坐标，瞄准后视点设置。再用后视点进行检核，若不在限差内，重新设站，若在进行下一步。4)数据采集。在全站仪中点数据采集，点测量，瞄准点测存，采集所有地物地貌碎步点，完成数据采集。5)数据传输。将采集到的数据拷贝到计算机上。6)绘图。在CASS中展野外测点点号，根据外业草图绘图。

3.2 支导线采集数据的优缺点

支导线采集数据的优点:1)方便快捷。数据采集时，在图根控制点无法测到的碎步点进行采集，增加测图的完整性，操作简单。2)采集的数据与图根控制点同坐标系统(位置和高程坐标)，无需加工就可以直接使用。支导线点坐标是由图根控制支出的，因此平面坐标数据和高程坐标数据有保证，数据可以用于展高程点。支导线采集数据的缺点:1)必须与图根控制点通视。在做支导线时支导线点必须与已知图根控制点通视，通过支导线测量求出导线点坐标。2)导站次数限制。由于支导线测量没有检核条件，误差积累，在实地布设支导线时，要求导线边最多不能超过3条，一般以支一站为易。

4 自由设站与支导线的联合应用

根据自由设站与支导线的优缺点，在实际测量中将两种方法联合起来使用，发挥其最大效率。在小区竣工验收图数据采集中，由于图根控制点较少，要完整测量小区内部地物地貌仅使用图根控制点是远远不够的，为此利用自由设站和支导线方法联合使用，确保地形图的完整性和准确度。在测区首先是利用已有图根控制点进行数据采集，对不能采集到的地物地貌，一种情况是能与图根控制点通视，则选择支一站的方式进行支导线的数据采集;另一种是不能与图根控制点通视的，选择自由设站进行数据采集。通过两种方法的联合使用，既能加快了外业数据采集的工作效率，又能确保地形图的完整性和精度要求。

5 结语

1)自由设站与支导线的联合应用提高外业工作效率。

2)自由设站与支导线的联合应用保证地形图完整性，以及测图的精度要求。

在传统方式全站仪数据采集依然在工程建设中起着非常重要的作用，在测量中不断追求高效率，高精度的完成测量任务是我们不断努力的方向。