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摘要：本文对全站仪的基本原理和技术优点进行较为详细的介绍以实例证明全站仪测量的高精度同时阐述全站仪的不足之处以及在市政工程测量中具体应用时的质量控制措施。
关键词：全站仪；市政工程；测量
0、前沿
随着经济的快速增长城市基础设施建设规模日益加大市政工程测量行业的发展机遇。尽管目前市政工程测量行业中已采用电子全站仪等先进仪器设备但传统的测量方法受通视状况和作业条件的限制作业强度大且效率低已经不能满足现代社会对市政工程测量的要求面临着严峻的市场挑战。工程测量是测绘技术在各项基础工程建设中的具体应用，近年来越来越多的高技术含量的设备方法被应用到其中。加强对于测绘技术的研究，对于工程测量明确的具有指导意义。
1、RTK的基本原理
RTK 的关键技术是初始整周模糊度的快速解算，数据链传输的高可靠性和强抗干扰性。RTK 系统原理虽然很复杂，但从应用的角度来讲，还是相当简单和方便的，只要有足够数量的卫星且卫星具有较好的几何分布，并且基准站与流动站间的数据通讯良好，就可以进行测量。目前，RTK 技术已经渗入到国民经济和社会生活的各个方面，并且正在发挥着越来越重要的作用。RTK的关键技术是初始整周模糊度的快速解算数据链传输的高可靠性和强抗干扰性。RTK系统原理虽然很复杂但从应用的角度来讲还是相当简单和方便的只要有足够数量的卫星且卫星具有较好的几何分布并且基准站与流动站间的数据通讯良好就可以进行测量。目前RTK技术已经渗入到国民经济和社会生活的各个方面并且正在发挥着越来越重要的作用。
2、GPS技术
全球定位系统技术的产生发展，给工程测量测绘定位带来了技术飞跃，用测水准、测角、测距等为方法的传统定位技术，逐渐为高精度、高效率的GPS测绘技术所替代。一般的工程测量通常要完成布置控制网、桩位放样、检测等几道手续，时常需要用到经纬仪、全站仪等测量仪器来进行数据测量采集、布设线形与环状控制网的工作，受到自然条件的影响很大，而且效率不高。而GPS为主的静态定位法则可以不用管天气与地形的干扰因素如何，几乎在任何时间与操作点都能高质量地完成测绘工作。把GPS技术应用于工程测量中，重点包括下面几点：
（一）GPS的实时桩位放样，其测量精准度可以把桩位的误差控制在厘米级。
（二）应用GPS放样平台，通过其进行测量并于施工平台的钢管桩上进行放样，能够在保障测量精准度的条件下，达到缩短作业时间的目标。
（三）应用GPS的偏心检查。工程桩位分布实现精确测量之后，GPS技术完全可以一物两用，把其应用到桩位的偏心检查当中来，以提升工程没理效率。
（四）GPS技术可以和传统的测绘仪器实现有效配合，比如在进行方位的定点测距时，就可以用GPS测量弯曲来保证距离精度，再根据经经纬仪、全站仪等一些传统仪器来实现距离位移，进一步加强新型测量技术的效果。
虽然GPS的使用范围已经非常广泛，可是我们应当注意，一些工程测量数据没办法直接读取，该技术仍然需与其余测绘办法、测绘仪器进行合理组合，方可以达成目标。比较典型的是水利工程，比如说获取水下数据时，要先通过GPS导航软件实现船体定位测量，测量船沿着特定的测量断面行驶，每隔固定的时间就用测深仪进行水下深度数据记录，验证输出潮位，并根据平面坐标数据完成水下地形的测量。
2.RTK技术在工程测量中的应用
（1）控制测量
为满足城市建成区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS 静态测量，点间不需通视且精度高，但数据采集时间长，还需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。
（2）线路中线定线
RTK测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。
（3）建筑物规划放线
建筑物规划放线，放线点既要满足城市规划条件的要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。使用RTK进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系，对于短边，其相对关系较难满足。在放样的同时，需要注意的是测量点位的收敛精度，如果点位收敛精度不高的情况下，强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况下，用RTK进行规划放线一般能满足要求。
（4）用地测量
在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。
3、应用RTK测量技术的注意事项
鉴于RTK测量时相对简单的操作，操作者无须过多研究，只需按照说明依次执行即可，但是，先进PTK技术并非完美无瑕，使用者在应用时，还应注意其存在的缺点，具体体现在以下4方面：1.用户需要架设本地参考站；2.误差随距离的增加而增长；3.误差增长使流动站和参考站的距离受到限制，一般小于15公里；4.精度为1cm+1ppm，可靠性随距离增大而降低。
GPS-RTK作业能否顺利进行，关键因素是无线电数据链的稳定性和作用距离是否满足要求。它与无线电数据链电台本身的性能、发射天线类型、参考站的选址、设备架设情况以及无线电电磁环境等有关。
4、RTK测量成果的质量控制
尽管RTK技术在市政工程测量中的应用还有很多局限和不足之处和GPS静态测量以及全站仪相比RTK测量更容易出错但只要我们善加利用在使用过程中针对不同的情况采取不同的质量控制措施从各个方面做好RTK测量成果的质量控制工作RTK还是会很好地为测量工作服务的。
1.选用精度和稳定性都较好的高质量机种选用初始化能力强、所需时间短的RTK机型。
2.选择作业时段。尽量避开中午早出工晚收工利用良好时段进行RTK测量这样不仅效率快而且精度高。
3.把基准站布设在测区中央的最高点上。
4.在布设测量控制网时利用静态GPS或全站仪多布设一些控制点作为RTK测量成果质量控制的检核点。
5.每次初始化成功后先重测12个已测过的RTK点或高精度控制点确认无误后再进行RTK测量。
6.在测区内建立两个以上基准站每个基准站采用不同的频率发送数据流动站用变频开关选择性地分别接收每个基准站的数据从而得到两个以上解算结果比较这些结果就可发现问题并采取相应的措施改正。
结束语
综上所述，全站仪的出现，使测绘科学的理论、方法和技术都发生了变化。极大地促进了测量技术自动化和一体化发展。全站仪以其自动化程度高、测量速度快、观测精度高、性能稳定的特点。广泛应用于市政工程测量中，并在工程测量实践中体现出其越来越多优势，将逐渐取代常规测量成为国内测量技术发展的趋势。
关键词：全站仪；市政工程；测量
0、前沿
随着经济的快速增长城市基础设施建设规模日益加大市政工程测量行业的发展机遇。尽管目前市政工程测量行业中已采用电子全站仪等先进仪器设备但传统的测量方法受通视状况和作业条件的限制作业强度大且效率低已经不能满足现代社会对市政工程测量的要求面临着严峻的市场挑战。工程测量是测绘技术在各项基础工程建设中的具体应用，近年来越来越多的高技术含量的设备方法被应用到其中。加强对于测绘技术的研究，对于工程测量明确的具有指导意义。
1、RTK的基本原理
RTK 的关键技术是初始整周模糊度的快速解算，数据链传输的高可靠性和强抗干扰性。RTK 系统原理虽然很复杂，但从应用的角度来讲，还是相当简单和方便的，只要有足够数量的卫星且卫星具有较好的几何分布，并且基准站与流动站间的数据通讯良好，就可以进行测量。目前，RTK 技术已经渗入到国民经济和社会生活的各个方面，并且正在发挥着越来越重要的作用。RTK的关键技术是初始整周模糊度的快速解算数据链传输的高可靠性和强抗干扰性。RTK系统原理虽然很复杂但从应用的角度来讲还是相当简单和方便的只要有足够数量的卫星且卫星具有较好的几何分布并且基准站与流动站间的数据通讯良好就可以进行测量。目前RTK技术已经渗入到国民经济和社会生活的各个方面并且正在发挥着越来越重要的作用。
2、GPS技术
全球定位系统技术的产生发展，给工程测量测绘定位带来了技术飞跃，用测水准、测角、测距等为方法的传统定位技术，逐渐为高精度、高效率的GPS测绘技术所替代。一般的工程测量通常要完成布置控制网、桩位放样、检测等几道手续，时常需要用到经纬仪、全站仪等测量仪器来进行数据测量采集、布设线形与环状控制网的工作，受到自然条件的影响很大，而且效率不高。而GPS为主的静态定位法则可以不用管天气与地形的干扰因素如何，几乎在任何时间与操作点都能高质量地完成测绘工作。把GPS技术应用于工程测量中，重点包括下面几点：
（一）GPS的实时桩位放样，其测量精准度可以把桩位的误差控制在厘米级。
（二）应用GPS放样平台，通过其进行测量并于施工平台的钢管桩上进行放样，能够在保障测量精准度的条件下，达到缩短作业时间的目标。
（三）应用GPS的偏心检查。工程桩位分布实现精确测量之后，GPS技术完全可以一物两用，把其应用到桩位的偏心检查当中来，以提升工程没理效率。
（四）GPS技术可以和传统的测绘仪器实现有效配合，比如在进行方位的定点测距时，就可以用GPS测量弯曲来保证距离精度，再根据经经纬仪、全站仪等一些传统仪器来实现距离位移，进一步加强新型测量技术的效果。
虽然GPS的使用范围已经非常广泛，可是我们应当注意，一些工程测量数据没办法直接读取，该技术仍然需与其余测绘办法、测绘仪器进行合理组合，方可以达成目标。比较典型的是水利工程，比如说获取水下数据时，要先通过GPS导航软件实现船体定位测量，测量船沿着特定的测量断面行驶，每隔固定的时间就用测深仪进行水下深度数据记录，验证输出潮位，并根据平面坐标数据完成水下地形的测量。
2.RTK技术在工程测量中的应用
（1）控制测量
为满足城市建成区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS 静态测量，点间不需通视且精度高，但数据采集时间长，还需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。
（2）线路中线定线
RTK测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。
（3）建筑物规划放线
建筑物规划放线，放线点既要满足城市规划条件的要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。使用RTK进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系，对于短边，其相对关系较难满足。在放样的同时，需要注意的是测量点位的收敛精度，如果点位收敛精度不高的情况下，强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况下，用RTK进行规划放线一般能满足要求。
（4）用地测量
在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。
3、应用RTK测量技术的注意事项
鉴于RTK测量时相对简单的操作，操作者无须过多研究，只需按照说明依次执行即可，但是，先进PTK技术并非完美无瑕，使用者在应用时，还应注意其存在的缺点，具体体现在以下4方面：1.用户需要架设本地参考站；2.误差随距离的增加而增长；3.误差增长使流动站和参考站的距离受到限制，一般小于15公里；4.精度为1cm+1ppm，可靠性随距离增大而降低。
GPS-RTK作业能否顺利进行，关键因素是无线电数据链的稳定性和作用距离是否满足要求。它与无线电数据链电台本身的性能、发射天线类型、参考站的选址、设备架设情况以及无线电电磁环境等有关。
4、RTK测量成果的质量控制
尽管RTK技术在市政工程测量中的应用还有很多局限和不足之处和GPS静态测量以及全站仪相比RTK测量更容易出错但只要我们善加利用在使用过程中针对不同的情况采取不同的质量控制措施从各个方面做好RTK测量成果的质量控制工作RTK还是会很好地为测量工作服务的。
1.选用精度和稳定性都较好的高质量机种选用初始化能力强、所需时间短的RTK机型。
2.选择作业时段。尽量避开中午早出工晚收工利用良好时段进行RTK测量这样不仅效率快而且精度高。
3.把基准站布设在测区中央的最高点上。
4.在布设测量控制网时利用静态GPS或全站仪多布设一些控制点作为RTK测量成果质量控制的检核点。
5.每次初始化成功后先重测12个已测过的RTK点或高精度控制点确认无误后再进行RTK测量。
6.在测区内建立两个以上基准站每个基准站采用不同的频率发送数据流动站用变频开关选择性地分别接收每个基准站的数据从而得到两个以上解算结果比较这些结果就可发现问题并采取相应的措施改正。
结束语
综上所述，全站仪的出现，使测绘科学的理论、方法和技术都发生了变化。极大地促进了测量技术自动化和一体化发展。全站仪以其自动化程度高、测量速度快、观测精度高、性能稳定的特点。广泛应用于市政工程测量中，并在工程测量实践中体现出其越来越多优势，将逐渐取代常规测量成为国内测量技术发展的趋势。