淺談全站儀野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)流程及其注意事項(修)

1、淺談全站儀大比例尺數(shù)字化測圖野外數(shù)據(jù)采集的作業(yè)流程及其注意事項榮縣經(jīng)緯國土資源測繪有限公司 歐 陸【摘要】文章概述了全站儀在大比例尺數(shù)字化測圖野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)的工作流程，并結(jié)合生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，詳細介紹了全站儀在野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)流程及應該注意的若干問題。 【關鍵詞】全站儀 野外數(shù)據(jù)采集 工作流程1、引言：20世紀70年代起，隨著光電測距和計算機技術(shù)在測繪領域的廣泛應用，產(chǎn)生了全站型電子速測儀及計算機輔助制圖系統(tǒng)，兩者結(jié)合逐步形成了一套從野外數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)制圖，實現(xiàn)了全過程數(shù)字化的大比例尺地形測圖方法，即所謂野外數(shù)字測圖技術(shù)，簡稱為數(shù)字化測圖。數(shù)字化測圖實質(zhì)上是一種全解析計算機輔助測圖的方法，它使得

2、地形測量的成果不再僅僅是繪制在紙上的地形圖，而是以計算機存儲介質(zhì)為載體的，可供計算機傳輸、處理、多用戶共享的數(shù)字地形信息。數(shù)字地形信息以其存儲與傳輸方便、精度與比例尺無關、不存在變形及損耗，能方便、及時地進行局部修測更新，便于保持地形圖現(xiàn)勢性的巨大優(yōu)勢，極大地提高了地形測量資料的應用范圍，使其能廣泛用于測繪生產(chǎn)、水利水電工程、土地管理、城市規(guī)劃、環(huán)境保護和軍事工程等經(jīng)濟建設各部門。它將為信息時代地理信息的應用發(fā)展提供最可靠的保障。數(shù)字化測圖技術(shù)分為外業(yè)施測（野外數(shù)據(jù)采集）、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和地圖數(shù)據(jù)的輸出三部分工作。野外數(shù)據(jù)采集是內(nèi)業(yè)工作的數(shù)據(jù)來源，也是整個數(shù)字化測圖技術(shù)工作的基礎。如何做好數(shù)字化

3、野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)，對確保數(shù)字化測圖野外數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，提高整個數(shù)字化測圖技術(shù)的成果精度，顯得尤為重要。2、野外數(shù)據(jù)采集方法：2.1野外數(shù)據(jù)采集方法分類野外數(shù)據(jù)采集的方法可分為：gps（rtk）法、航測法和大地測量儀器法（即通過全站儀、測距儀、經(jīng)緯儀等大地測量儀器實現(xiàn)碎部點野外數(shù)據(jù)采集）。gps（rtk）野外數(shù)據(jù)采集法雖具有作業(yè)靈活方便，效率很高的優(yōu)點，但在建筑較多、林木稠密和地形條件下，gps（rtk）野外數(shù)據(jù)采集要求天空開闊的局限使得其作業(yè)范圍受到很大限制，所以gps（rtk）技術(shù)在可以預見的將來，也不能完全取代傳統(tǒng)的全站儀野外數(shù)據(jù)采集方法。本文著重介紹全站儀大比例尺數(shù)字化測圖野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)

4、工作流程和應該注意的一些問題。2.2、全站儀大比例尺數(shù)字測圖野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)流程2.2.1、控制網(wǎng)及測量野外數(shù)據(jù)采集，首先是對測區(qū)進行布設控制網(wǎng)及測量，布設控制網(wǎng)遵循原則：分級布網(wǎng)，逐級控制；有足夠的精度；有足夠的密度；有統(tǒng)一的規(guī)格。控制網(wǎng)的布設根據(jù)測區(qū)的地理條件和作業(yè)單位所擁有的設備條件，綜合考慮作業(yè)效率和經(jīng)濟兩方面因素而定。若測區(qū)天空開闊，則應以gps方法作為首選，布設gps網(wǎng)聯(lián)測已知點，完成首級控制，然后以全站儀導線測量進行加密控制。若作業(yè)單位gps臺套數(shù)足夠多則也可不分級，用gps方法一次性完成全部控制點的布設工作?？刂茰y量取得合格成果后，即可進行下面的碎部點的采集但在出測前必須做好準

5、備工作。2.2.2準備工作2.2.2.1、儀器器材與資料準備實施實施野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)前，應準備好儀器、器材、控制成果和技術(shù)資料。儀器、器材、主要包括：全站儀、腳架、對講機、繪制草圖所需的圖紙與畫板、備用電池、通訊電纜、花桿、反光棱鏡、皮尺或鋼尺等。作業(yè)前除先要認真準備，還要將已知點數(shù)據(jù)錄入全站儀或電子手簿中，并對全站儀進行必要的檢驗和校正。 2.2.2.2、作業(yè)組組織a、測區(qū)較廣時，為了便于多個作業(yè)組作業(yè)，在野外采集數(shù)據(jù)之前，通常要對測區(qū)進行作業(yè)區(qū)劃分。一般以溝渠、道路等明顯線狀地物將測區(qū)劃分為若干個作業(yè)區(qū)域。對于地籍測量來說，一般以街坊為單位劃分作業(yè)區(qū)域。分區(qū)的原則是各區(qū)之間的數(shù)據(jù)（地物）盡

6、可能地獨立。b、為切實保證野外作業(yè)的順利進行，出測前必須對作業(yè)組及作業(yè)組成員進行合理分工，根據(jù)各成員的業(yè)務水平、特點，選好觀測員，記錄（繪制草圖或記錄點號及編碼）員、立鏡員等。合理的分工組織，可大大提高野外作業(yè)效率。c、人員配備根據(jù)作業(yè)模式不同略有差異，基本按排如下：1）測記法施測時，作業(yè)人員一般配置為：觀測員1人，記錄（繪制草圖或記錄點號及編碼）員13人，立鏡員13人，立傘員1人。2）電子平板法施測時，作業(yè)人員一般配置為：觀測員1人，電子平板（邊攜機）操作人員1人（記錄與成圖），立鏡員人，立傘員1人。2.2.2.3、野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)：作業(yè)員進入測區(qū)后，根據(jù)事先的分工，各負其職。繪草圖人員首先

7、對測站周圍的地形、地物分布情況熟悉一下，便于開始觀測后及時在圖上標明所采集點的位置及點號。儀器觀測員指揮立鏡員到事先選好的已知點上準備立鏡定向，要求立鏡員立鏡務求豎直；自己在測站上整平、對中、設置儀器，測站設置務必細心謹慎，避免出錯。若是使用有內(nèi)存的全站儀，則大體上按“選擇數(shù)據(jù)文件” “輸入測站點號、儀器高” “輸入定向點號”“照準定向點，按鍵確定”的步驟，完成測站設置。若使用電子手簿，則步驟為：“功能選擇菜單”“選擇測點功能”“選擇儀器類型”“輸入測站點號、儀器高” “輸入定向點號”“照準定向點，在手簿上按鍵確定”。采點開始，觀測員照準反射棱鏡，輸入棱鏡高度，在全站儀或電子手簿上按操作鍵完成

8、測量及記錄工作，同時向棱鏡處的記錄員報告全站儀或電子手簿按測點順序自行生成的測點號，進入下一點的采集。記錄員在棱鏡處記錄測點點號及屬性信息編碼，或通過繪制草圖的方法把所測點的屬性及它所測點之間的相互關系在草圖上顯示出來，以供內(nèi)業(yè)處理、編輯圖形時用。草圖的繪制要遵循清晰、易讀的原則，在野外采集時，能采集到的點要盡量測，實在測不到的點可利用皮尺或鋼尺量距。當計錄員確定已全部測完當前測站所能采集的得點后，通知觀測員遷站，一個測站的工作結(jié)束。然后搬站到下一測站，重新按上述采集方法、步驟進行數(shù)據(jù)采集。3、全站儀大比例尺數(shù)字測圖野外數(shù)據(jù)采集的注意事項和傳統(tǒng)方法一樣，大比例尺數(shù)字測圖野外數(shù)據(jù)采集也是采集測區(qū)

9、的地形、地物的特征點，也就是正確描述地形、地物所必須的定位點。數(shù)字化測圖技術(shù)的成果精度，是以地物點相對于鄰近圖根點的位置中誤差和等高線（地形點）相對于鄰近圖根點的位置中誤差來衡量的。因而在野外數(shù)據(jù)采集時點位的選取與立鏡員立鏡的好壞，就顯得至關重要。3.1、 描述測點間關系和地形、地物屬性的記錄是非常重要的，沒有正確的、清晰的記錄，所測的定位信息僅僅是一群離散的、關系不清的點而已，沒有辦法編輯成圖。所以，與傳統(tǒng)測圖方法不同的是，數(shù)字化測圖工作實際上主要是在棱鏡處進行的，測點記錄人員（繪草圖人員）不僅要熟悉地形、地物的表示方法，迅速地確定特征點采集的位置，還要能做出清晰、明了的關系及屬性記錄。以確

10、保成果質(zhì)量。3.2、數(shù)字化測繪是采用野外采集數(shù)據(jù)，計算機編輯成圖的作業(yè)模式。計算機編輯成圖軟件具有移動、旋轉(zhuǎn)、縮放、復制、鏡像、直角轉(zhuǎn)彎、隔點正交、閉合等多種圖形編輯功能，因而在野外采集數(shù)據(jù)中記錄員應指導立鏡員正確的選擇地物的特征點，結(jié)合地物分布情況，靈活利用這些方法，處理具有相同形狀或?qū)ΨQ性的地形、地物，效地減少野外采集工作量，提高工作效率。盡量做到不漏測、不多測。3.2.1、任何依比例的矩形形狀地物，只要測出一條邊上的兩個角點，量出其寬度或測出三個角點的點位，并可在內(nèi)業(yè)由計算機編輯成圖軟件完成矩形形狀地物的繪制。3.2.2、房屋的附屬建筑（如臺階、門廊、陽臺等）和房屋輪廓線的交點可不在野外

11、實地采集，可利用計算機編輯成圖軟件相關功能繪制。3.2.3、依比例的平行雙線地物，如道路、溝渠等，采集其一邊特征點，丈量其寬度或采集對邊一點位坐標。依比例不平行的地物，如河流等，須采集兩側(cè)邊線特征點。鐵路采集中心點的坐標。3.2.4、圓形地物應在圓周上采集均勻分布的三點坐標，較小的圓也可采集直徑方向的兩個點的坐標。 3.3、地物數(shù)據(jù)采集的采點方法3.3.1、地物較多時，最好采取分類立鏡采點，以免繪圖員連錯，不應單純?yōu)榱㈢R員方便而隨意立鏡采點。例如立鏡員可沿道路立鏡，測完道路后，再按房屋立鏡。當一類地物尚未測完，不應轉(zhuǎn)到另一類地物上去立鏡。3.3.2、當?shù)匚镙^少時，可從測站附近開始，由近到遠，采

12、用螺旋形線路立鏡采點。待遷測站后，立鏡員再由遠到近以螺旋形立鏡路線回到測站。3.3.3、多人立鏡若有多人立鏡，可以測站為中心，劃成幾個區(qū)，采取分區(qū)專人包干的方法立鏡，還可按地物類別分工立鏡采點。3.4、地貌數(shù)據(jù)采集中的采點方法由于繪圖軟件自動繪制等高線所采用的算法是：a 在盡可能構(gòu)成銳角三角形的前提下，將相距最近的三個碎部點作為頂點構(gòu)成三角形；b 若等值點通過三角形的某一條邊，則按線性內(nèi)插的方法確定其在該三角形邊上的位置。所以，當在需要勾繪等高線的區(qū)域內(nèi)的地貌進行數(shù)據(jù)采集時，應特別注意的是：3.4.1、陡坎、陡坡數(shù)據(jù)采集法有陡坎或陡坡時，除坎（坡）頂要采集高程點外，坎（坡）底也要采集高程點，或

13、者量取坎（坡）高，在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理處理時輸入。否則，坎（坡）頂?shù)狞c會和遠離坎（坡）相對較為平緩處的點構(gòu)成三角形邊，使得等高線反映不出陡坡、陡坎處較為密集，其余地方較為稀疏的特征。3.4.2、沿山脊線和山谷線數(shù)據(jù)采集法當?shù)孛脖容^復雜，立鏡員從第一個山脊的山腳開始，沿山脊線往上跑尺。到山頂后，又沿相鄰的山谷線往下跑鏡直至山腳。然后又跑緊鄰的第二個山脊線和山谷線，直至跑完為止。這種跑鏡方法，立鏡員的體力消耗較大。3.4.3、沿等高線跑尺法 當?shù)孛膊惶珡碗s，坡度平緩且變化均勻時，立鏡員按“之”字形沿等高線方向一排排立尺。遇到山脊線或山谷線時順便立尺。這種跑鏡方法既便于內(nèi)業(yè)繪等高線的生成。同時，立尺員的體力消耗較小。但內(nèi)業(yè)成圖時，容易判斷錯地性線上的點位。故內(nèi)業(yè)繪圖時要特別注意對于地性線的連接。在內(nèi)業(yè)建立dtm時應點選“建模過程考慮陡坎”和“建模過程考慮地性線”。主要參考文獻：1、李玉寶、曹智翔、余代俊等編著 大比例尺數(shù)字化測圖技術(shù)2、潘正風、楊德麟、黃全義、羅年學編著 大比例尺數(shù)字測圖后記自1994年美國以總統(tǒng)令提出建立“國家空間基礎設施（nsdi）”和1998年美國前副總統(tǒng)戈爾提出“數(shù)字地球”這一系列全新的概念后，在世界上引起了極大的反響。由于它是進一步推進社會信息化，搶占信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的制高點和