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摘要： 在地籍测量中根据界址点类型与实际地形情况，利用全站仪与网络RTK技术各自的作业优势，使两者互相配合，联合作业。这种综合性作业方式能大大提高测量速度，不仅省时省力，还能提高工作效率和测量精度，是地籍测量一种很好的外业测量手段。
关键词： 全站仪测量; CORS技术; 地籍测量
Absrtact： in cadastral survey， the advantages of total station and network RTK technology are used to make them cooperate with each other and work together. This comprehensive operation method can greatly improve the measuring speed and save time and effort. It can also improve the working efficiency and measurement accuracy. It is a good method of outfield surveying for cadastral surveying.
Keywords： total station survey CORS technology cadastral survey
1 前言
随着测绘科技的不断发展，土地管理对测绘设备技术的要求也越来越高，从经纬仪模拟化测量到全站仪数字化测量，特别是GPS技术进入测量领域，测量方法越来越高效快捷。如今，全站仪极坐标法与网络RTK测量法已是地籍測量外业数据采集的主要手段，但它们有着各自的优点及缺点。全站仪极坐标法的优点是测量精度高，而网络RTK测量操作简便，采集时无需控制点。缺点：由于网络RTK受到接收信号的控制，在隐蔽地区作业受到很大的制约，而且测量精度不是很理想;而全站仪极坐标法测量虽不受网络信号的影响，但需布设均匀的图根控制点，且精度不均衡。所以无论采用何种方式进行测量都有不足之处，但如果把两种测量方法结合起来，取长补短，发挥各自的优点，就能很大程度上保证了地籍、地物要素的精度，既提高了作业效率，又节省了人力资源，是一个很好的作业方法。本文以湘江新区第六期地籍建库项目为例，结合生产作业实践经验将全站仪与网络RTK联合测量法进行详细论述。
2 网络RTK与全站仪测量原理
网络RTK也叫CORS技术，就是在一片较大的区域内建立若干个永久性GPS基准站和配套设施，基准站由全球导航卫星系统（GNSS）、微机、数据通信、互联网组成，多个均匀分布的基准站形成一个参考站网络。测量原理是以一个或多个基准站为基准，通过对卫星信号的捕获、跟踪、采集、传输，建立与系统控制中心的连接，计算和发播载波相位观测值误差改正信息。用户在实地通过GPS接收机设备和数据通信终端采集卫星观测数据，并通过数据链接收来自基准站的数据，在系统内组成差分观测值进行实时处理，通过坐标转换方法得到的地心坐标转为指定坐标系中的平面坐标，就可以得到实时动态差分定位服务。
全站仪极坐标法测量原理是在一已知控制点上架设全站仪并对其进行对中整平，初始化后检查仪器设置，输入已知点坐标及仪器高、觇标高。以另一已知控制点作为定向点，直接测量待求点的方位角、垂直角及距离，根据所测角度和边长利用勾股定律分别算出纵横坐标增量和高差，再以测站已知点的坐标、高程，求出待求点的坐标及高程。
3 CORS技术与全站仪测量各自的优势
4 CORS技术测量优势
① 仪器操作简单方便，只需一个人就能完成整个测量的工作，而且测量时间短，3S左右就能完成一个点的采集，精度能达到±1～3cm;
② CORS技术测量无需控制点互相通视，在卫星信号覆盖范围之内只要有固定解就能实现快速定位，极大的提高了工作效率;
③ 自动化程度高，测量时无需人工干预，减少了人为误差;
④ 测量时能直接快速获取点的三维坐标，而且后续的数据处理工序方便快捷，大大减少了工作量。
5 全站仪极坐标法测量优势
① 测量精度高，数据可靠;
② 数据处理快速、准确;
③ 只要能与测站点通视，就能快速测量出待测点的三维坐标;
④ 不易受外界因素的影响，在复杂的自然条件下，只要能合理地保护好仪器一样能正常作业。
6 CORS技术配合全站仪测量在地籍测量中的应用
地籍测量对地物、地籍要素的精度要求较高，1：500比例尺的精度要求是5CM以内，要达到规范要求的精度，就必须采用正确的测量方法。全站仪测量法优点是精度高，缺点是受到控制点的制约，在作业中需要架设仪器，还需两人才能工作。CORS技术优点是操作简便，且不需架设仪器，只需一人就能作业，缺点是受到接收信号的制约，精度略差。我们根据两种不同的测量方式，将它们相互配合，取长补短，就能克服各自的缺点，发挥优点，测图精度能得到充分的保证。现以长沙新城1：500地籍测量、建库项目为例。
7 项目地形概况
本项目除少量平地和山地外，绝大部分为丘陵地，地形条件比较复杂。地势东北部较低，西南部较高，局部区域多树和灌木，植被覆盖厚，通视困难，为测量工作带来了不便。
交通便利，左栗线贯穿南北，莲坪线横跨东西。学士联络线将莲坪、左栗、坪金等公路与跨街的长沙市绕城高速公路及长沙市二环、三环路连接线连于一体，形成了一个四通八达的公路交通网络。
测区已经全面覆盖HNCORS信号，可以直接用来进行图根控制加密和地形图碎部点数据采集。 8 联合测量法在图根控制中的应用
首先，我们对测区进行了实地踏勘，充分了解了地形情况，再根据测区地形的实际情况宜采用何种测量方式进行图上设计。在地形空旷区域内，卫星信号好，对于这种情况我们采用网络CORS测量图根点。但是在遇到密集的树木和居民区时，由于接收信号受到影响，得不到固定解，既影响到工作进度，又会影响到测量精度，在这种情况下我们就改变作业方法，采用全站仪导线测量方式。根据采取的测量方式不同，图根控制点布设也分为两种情况，一种是GPS图根点布设，最好保证有两个方向通视，以备检查使用，如果受地形限制最少要能保证两两通视，能满足测图要求。另一种是采用全站仪导线测量的图根点布设，在外围空旷处用CORS技术测量两对控制点，用这两对控制点作为起算点，在其基础上发展图根导线，导线角度与边长均要符合规范要求。
9 联合测量法在碎部测量中的应用
在碎部点采集中我们根据野外踏勘情况，对不同的地形同样采取两种测量方式，一种是对精度要求高的地物点和界址点及隐蔽区域使用全站仪极坐标法;另一种是在RTK接收信号良好的空旷地方，对精度要求不高的地形点采用CORS技术进行外业采集。
10 全站仪极坐标法与CORS技术法的具体步骤
11 全站仪极坐标法
在作业中，我们使用的是拓普康ES-600G全站仪，采用极坐标法方式进行测量。具体步骤：在一个已知控制点上（图根点、等级点）架设仪器，用另一已知控制点作为起始方向，定向后再用第三个已知控制点作为检查，检查无误后开始采集周围的碎部点。观测者照准竖立在地物点上的棱镜，在仪器中输入该地物编码及棱镜高，按回车键进行测量，直接测得该地物的三维坐标，并将数据自动存储到仪器的文件中。将棱镜移动到下一个地物点，按相同程序继续测量，如相连地物则输入“+”码进行连接，独立点就要重新输入编码。采集完成后把数据输入计算机进行内业处理，利用编图软件根据编码把各类地物、地形以图式符号的方式绘制出来。
12 CORS技术法
在野外作业中，我们使用的是天宝R8型接收机及TSC3手簿。具体步骤：打开RTK接收机及手簿电源，在手簿中进行CORS连接设置（网络设置、GNSS联系设置、互联网设置）。设置好后，进入常规测量界面，选择测量方式，输入地物编码及天线高，当RTK得到固定解时，就按回车键进行测量，直接测得该地物的三维坐标，并将数据自动存储到仪器的文件中。测量方式、数据传输处理与全站仪测量法相同，此处不再重述。
13 全站仪与网络CORS测量时需注意的问题
全站仪与CORS技术测量虽然各自都有优势，但在具体作业中也需注意一些问题，严格按作业程序测量，才能达到预期的技术标准。
14 全站仪测量需注意的问题
在使用全站仪测量图根导线，在整个观测过程中都要做到稳、准、细。对中、整平、照准都要细致、认真，仪器对中误差需小于5mm，整平后管气泡不能偏离两个分划格，纵横十字丝照准棱镜板时需反复调焦以消除视差，仪器高度的量取要精确到毫米。全站仪极坐标法测量时起始坐标、仪器高、觇标高不能输错，定向后需用另一个已知点进行精度检核。在测量前各种仪器设置与棱镜常数设置要正确无误。
15 网络CORS测量需注意的问题
网络RTK进行图根控制点测量时，必须使用三脚架对中整平，不能用棱镜杆代替脚架。时段数是一个时段，两个测回，每一测回都要接收机在重新初始化之后所成功完成的一次网络RTK测量，不能在未初始化情况下就连续测量。在开始测量前，应至少在一个已知点上进行成果检核，检测已知点坐标与原坐标进行比较，平面位置较差不应大于5cm。
碎部点测量时在有树林遮挡的极小、零散区域，可加长天线杆的方法解决卫星接收信号与无线电信号的问题，但要多次重复测量同一个碎部点来进行精度检测。
16 测量精度可靠性验证
在整个项目完成后，我们针对图根控制点、地物点、界址点、地形点都进行了精度可靠性检测，经过各种方式检验，它们的精度都符合规范要求。
17 图根控制点的精度检测
图根控制点是分别采用网络RTK与全站仪导线两种测量方式，对点位精度检测我们也采用两种方法，对采用网络RTK测量的图根点，我们是使用全站仪测量相邻控制点的边角方法检测，把检测边角与原始坐标反算出边角进行比对，比较它们的较差是否在限差之内。对采用全站仪导线的图根点，我们同样采用全站仪导线进行同精度检测，但是导线线路不同，检测导线经过平差改正后与原始导线进行比对，算出点位中误差。
18 碎部点的精度检测
对地物点、界址点的精度采用钢尺丈量法进行检测，丈量地物点、界址点相对间距，把丈量边长与坐标反算边长进行比对，检测它们的较差是否在限差之内。对用CORS技术测量的碎部点采用全站仪极坐标法进行检测，把检测坐标与原始坐标进行比对，计算点位中误差是否在限差之内。
19 结论
经过对图根点及地形点、地物点、界址点的精度检测，内部精度及外部精度都符合规范要求，且精度良好。通过多次实地验证，我们认为全站仪与网络RTK联合测量法这种作业方式完全可行，可靠性好，省时省力，工作效率明显提高。
参考文献
[1] 黄俊华、陈文森，连续运行卫星定位綜合服务系统建设与应用[M]，北京：科学出版社，2009;
[2] 杨得麟，大比例尺数字测图的原理、方法与应用[M]，北京：清华大学出版社，1998。
作者简介： 廖志生，男，（1970-9），本科，工程师，注册测绘师，主要研究方向为工程测量技术
关键词： 全站仪测量; CORS技术; 地籍测量
Absrtact： in cadastral survey， the advantages of total station and network RTK technology are used to make them cooperate with each other and work together. This comprehensive operation method can greatly improve the measuring speed and save time and effort. It can also improve the working efficiency and measurement accuracy. It is a good method of outfield surveying for cadastral surveying.
Keywords： total station survey CORS technology cadastral survey
1 前言
随着测绘科技的不断发展，土地管理对测绘设备技术的要求也越来越高，从经纬仪模拟化测量到全站仪数字化测量，特别是GPS技术进入测量领域，测量方法越来越高效快捷。如今，全站仪极坐标法与网络RTK测量法已是地籍測量外业数据采集的主要手段，但它们有着各自的优点及缺点。全站仪极坐标法的优点是测量精度高，而网络RTK测量操作简便，采集时无需控制点。缺点：由于网络RTK受到接收信号的控制，在隐蔽地区作业受到很大的制约，而且测量精度不是很理想;而全站仪极坐标法测量虽不受网络信号的影响，但需布设均匀的图根控制点，且精度不均衡。所以无论采用何种方式进行测量都有不足之处，但如果把两种测量方法结合起来，取长补短，发挥各自的优点，就能很大程度上保证了地籍、地物要素的精度，既提高了作业效率，又节省了人力资源，是一个很好的作业方法。本文以湘江新区第六期地籍建库项目为例，结合生产作业实践经验将全站仪与网络RTK联合测量法进行详细论述。
2 网络RTK与全站仪测量原理
网络RTK也叫CORS技术，就是在一片较大的区域内建立若干个永久性GPS基准站和配套设施，基准站由全球导航卫星系统（GNSS）、微机、数据通信、互联网组成，多个均匀分布的基准站形成一个参考站网络。测量原理是以一个或多个基准站为基准，通过对卫星信号的捕获、跟踪、采集、传输，建立与系统控制中心的连接，计算和发播载波相位观测值误差改正信息。用户在实地通过GPS接收机设备和数据通信终端采集卫星观测数据，并通过数据链接收来自基准站的数据，在系统内组成差分观测值进行实时处理，通过坐标转换方法得到的地心坐标转为指定坐标系中的平面坐标，就可以得到实时动态差分定位服务。
全站仪极坐标法测量原理是在一已知控制点上架设全站仪并对其进行对中整平，初始化后检查仪器设置，输入已知点坐标及仪器高、觇标高。以另一已知控制点作为定向点，直接测量待求点的方位角、垂直角及距离，根据所测角度和边长利用勾股定律分别算出纵横坐标增量和高差，再以测站已知点的坐标、高程，求出待求点的坐标及高程。
3 CORS技术与全站仪测量各自的优势
4 CORS技术测量优势
① 仪器操作简单方便，只需一个人就能完成整个测量的工作，而且测量时间短，3S左右就能完成一个点的采集，精度能达到±1～3cm;
② CORS技术测量无需控制点互相通视，在卫星信号覆盖范围之内只要有固定解就能实现快速定位，极大的提高了工作效率;
③ 自动化程度高，测量时无需人工干预，减少了人为误差;
④ 测量时能直接快速获取点的三维坐标，而且后续的数据处理工序方便快捷，大大减少了工作量。
5 全站仪极坐标法测量优势
① 测量精度高，数据可靠;
② 数据处理快速、准确;
③ 只要能与测站点通视，就能快速测量出待测点的三维坐标;
④ 不易受外界因素的影响，在复杂的自然条件下，只要能合理地保护好仪器一样能正常作业。
6 CORS技术配合全站仪测量在地籍测量中的应用
地籍测量对地物、地籍要素的精度要求较高，1：500比例尺的精度要求是5CM以内，要达到规范要求的精度，就必须采用正确的测量方法。全站仪测量法优点是精度高，缺点是受到控制点的制约，在作业中需要架设仪器，还需两人才能工作。CORS技术优点是操作简便，且不需架设仪器，只需一人就能作业，缺点是受到接收信号的制约，精度略差。我们根据两种不同的测量方式，将它们相互配合，取长补短，就能克服各自的缺点，发挥优点，测图精度能得到充分的保证。现以长沙新城1：500地籍测量、建库项目为例。
7 项目地形概况
本项目除少量平地和山地外，绝大部分为丘陵地，地形条件比较复杂。地势东北部较低，西南部较高，局部区域多树和灌木，植被覆盖厚，通视困难，为测量工作带来了不便。
交通便利，左栗线贯穿南北，莲坪线横跨东西。学士联络线将莲坪、左栗、坪金等公路与跨街的长沙市绕城高速公路及长沙市二环、三环路连接线连于一体，形成了一个四通八达的公路交通网络。
测区已经全面覆盖HNCORS信号，可以直接用来进行图根控制加密和地形图碎部点数据采集。 8 联合测量法在图根控制中的应用
首先，我们对测区进行了实地踏勘，充分了解了地形情况，再根据测区地形的实际情况宜采用何种测量方式进行图上设计。在地形空旷区域内，卫星信号好，对于这种情况我们采用网络CORS测量图根点。但是在遇到密集的树木和居民区时，由于接收信号受到影响，得不到固定解，既影响到工作进度，又会影响到测量精度，在这种情况下我们就改变作业方法，采用全站仪导线测量方式。根据采取的测量方式不同，图根控制点布设也分为两种情况，一种是GPS图根点布设，最好保证有两个方向通视，以备检查使用，如果受地形限制最少要能保证两两通视，能满足测图要求。另一种是采用全站仪导线测量的图根点布设，在外围空旷处用CORS技术测量两对控制点，用这两对控制点作为起算点，在其基础上发展图根导线，导线角度与边长均要符合规范要求。
9 联合测量法在碎部测量中的应用
在碎部点采集中我们根据野外踏勘情况，对不同的地形同样采取两种测量方式，一种是对精度要求高的地物点和界址点及隐蔽区域使用全站仪极坐标法;另一种是在RTK接收信号良好的空旷地方，对精度要求不高的地形点采用CORS技术进行外业采集。
10 全站仪极坐标法与CORS技术法的具体步骤
11 全站仪极坐标法
在作业中，我们使用的是拓普康ES-600G全站仪，采用极坐标法方式进行测量。具体步骤：在一个已知控制点上（图根点、等级点）架设仪器，用另一已知控制点作为起始方向，定向后再用第三个已知控制点作为检查，检查无误后开始采集周围的碎部点。观测者照准竖立在地物点上的棱镜，在仪器中输入该地物编码及棱镜高，按回车键进行测量，直接测得该地物的三维坐标，并将数据自动存储到仪器的文件中。将棱镜移动到下一个地物点，按相同程序继续测量，如相连地物则输入“+”码进行连接，独立点就要重新输入编码。采集完成后把数据输入计算机进行内业处理，利用编图软件根据编码把各类地物、地形以图式符号的方式绘制出来。
12 CORS技术法
在野外作业中，我们使用的是天宝R8型接收机及TSC3手簿。具体步骤：打开RTK接收机及手簿电源，在手簿中进行CORS连接设置（网络设置、GNSS联系设置、互联网设置）。设置好后，进入常规测量界面，选择测量方式，输入地物编码及天线高，当RTK得到固定解时，就按回车键进行测量，直接测得该地物的三维坐标，并将数据自动存储到仪器的文件中。测量方式、数据传输处理与全站仪测量法相同，此处不再重述。
13 全站仪与网络CORS测量时需注意的问题
全站仪与CORS技术测量虽然各自都有优势，但在具体作业中也需注意一些问题，严格按作业程序测量，才能达到预期的技术标准。
14 全站仪测量需注意的问题
在使用全站仪测量图根导线，在整个观测过程中都要做到稳、准、细。对中、整平、照准都要细致、认真，仪器对中误差需小于5mm，整平后管气泡不能偏离两个分划格，纵横十字丝照准棱镜板时需反复调焦以消除视差，仪器高度的量取要精确到毫米。全站仪极坐标法测量时起始坐标、仪器高、觇标高不能输错，定向后需用另一个已知点进行精度检核。在测量前各种仪器设置与棱镜常数设置要正确无误。
15 网络CORS测量需注意的问题
网络RTK进行图根控制点测量时，必须使用三脚架对中整平，不能用棱镜杆代替脚架。时段数是一个时段，两个测回，每一测回都要接收机在重新初始化之后所成功完成的一次网络RTK测量，不能在未初始化情况下就连续测量。在开始测量前，应至少在一个已知点上进行成果检核，检测已知点坐标与原坐标进行比较，平面位置较差不应大于5cm。
碎部点测量时在有树林遮挡的极小、零散区域，可加长天线杆的方法解决卫星接收信号与无线电信号的问题，但要多次重复测量同一个碎部点来进行精度检测。
16 测量精度可靠性验证
在整个项目完成后，我们针对图根控制点、地物点、界址点、地形点都进行了精度可靠性检测，经过各种方式检验，它们的精度都符合规范要求。
17 图根控制点的精度检测
图根控制点是分别采用网络RTK与全站仪导线两种测量方式，对点位精度检测我们也采用两种方法，对采用网络RTK测量的图根点，我们是使用全站仪测量相邻控制点的边角方法检测，把检测边角与原始坐标反算出边角进行比对，比较它们的较差是否在限差之内。对采用全站仪导线的图根点，我们同样采用全站仪导线进行同精度检测，但是导线线路不同，检测导线经过平差改正后与原始导线进行比对，算出点位中误差。
18 碎部点的精度检测
对地物点、界址点的精度采用钢尺丈量法进行检测，丈量地物点、界址点相对间距，把丈量边长与坐标反算边长进行比对，检测它们的较差是否在限差之内。对用CORS技术测量的碎部点采用全站仪极坐标法进行检测，把检测坐标与原始坐标进行比对，计算点位中误差是否在限差之内。
19 结论
经过对图根点及地形点、地物点、界址点的精度检测，内部精度及外部精度都符合规范要求，且精度良好。通过多次实地验证，我们认为全站仪与网络RTK联合测量法这种作业方式完全可行，可靠性好，省时省力，工作效率明显提高。
参考文献
[1] 黄俊华、陈文森，连续运行卫星定位綜合服务系统建设与应用[M]，北京：科学出版社，2009;
[2] 杨得麟，大比例尺数字测图的原理、方法与应用[M]，北京：清华大学出版社，1998。
作者简介： 廖志生，男，（1970-9），本科，工程师，注册测绘师，主要研究方向为工程测量技术