李洋 中通大地空间信息技术股份有限公司

一、全站仪配合GPS（RTK）在物探工程测量中的应用要点分析

（一）做好坐标系的选择与转换工作

在物探工程测量工作中，全站仪配合GPS（RTK）技术的应用关键首先在于定位点是否准确可靠，这就需要探测人员根据实际测量需求合理选择坐标系。目前我国野外物探测量工作中经常使用的坐标系主要有两种，分别是北京54坐标系和WGS--84坐标系，这两种坐标系虽然都能够满足物探测量需求，但是因为其模型构建方法存在一定区别，前者属于参心坐标系，而后者属于地心坐标系，所以即便是在同一空间位置，使用不同坐标系所得出的测量数据结果也会存在很大差异。而实际测量过程中，野外探测环境是十分复杂的，单纯使用一种坐标系往往无法取得完整的测量数据，需要同时融合使用两种坐标系。

（二）熟练掌握坐标系转换的技术要点

由上文可知，全站仪配合GPS（RTK）在物探工程测量中的应用要点主要在于坐标系的选择和转换，而其中坐标系转换是重中之重。根据以往转换经验，由WGS-84坐标系向北京54坐标系进行转换的效果是最为可靠的，具体地转换技术要点如下：首先要明确地心位置和坐标系椭球体几何中心点的相对位置，然后再结合对椭球体的几何参数进行必要转换，该过程中椭球体需要设立两个，且大小和形状应该有所区别。但是因为两套坐标参数不能直接共通，所以还需建立相应的转换模型，常用的转换模型也有两种，分别是平面转换和空间转换。就前者而言，其模型主要是在WGS-84椭球参数与北京54坐标系椭球中心、坐标轴方向一致的假设条件下建立的，该假设下，这两种坐标系的空间坐标数值可以保持一致，只要对其椭球参数进行转换即可；就后者而言，因为两种坐标系的尺度不同，空间直角坐标系和坐标原点存在差异，且还会发生坐标轴旋转和便宜问题，所以必须进行坐标矫正。通常情况下，测量范围在三十到四十千米以内的物探工程，一般都会采用平面模型，依照WGS-84椭球体参数将所获取的GPS数据按照高斯投影标准进行变换，然后再用通过平面坐标将变换后的数据转换成北京54坐标系格式。

二、如何做好独立坐标系的构建工作

因为在利用全站仪配合GPS(RTK)实施作业之前，需要把WGS-84坐标转换成平面坐标，所以在测量过程中测区及其周边设置至少三个高等级的平面控制点。从当前工程测量的实际情况来看，由于很多施工平面采用的是北京54坐标系，而测区及其附近存在控制点时，就需要采取RTK作业实时采集两到三个WGS-84坐标的控制点，从而达到控制点联测的目的。再利用测量仪器的软件将转换参数算出来，并把施工平面图设计的剖面先采取RTK方法在实地放样。但是此时还有一个问题就是在小区域的施工范围内以及测区和附近没有控制点时，如何在施工图上确保所设计的测线能准确而又快速地在实地放样呢？所以此时就需要进行独立坐标系的构建。对于测区最远点的间距在30km之内时，应将北京54坐标作为WCS-84坐标的一个平移，这样就能建立出独立的坐标系。

在具体的建立过程中，首先需要在测区内选取地形特征明显的地物点和地貌处做好测量控制点的布设，并借助GPS静态之后的处理软件对WGS-84坐标进行无约束平差处理，在WGS-84椭球下对平差结果实施高斯投影，再变换为平年坐标。其次是加强对地形图的应用，将其作为参考物，在控制点中选取地形地貌点明显的部位，并在图中将这一点的平面坐标与高程读出来，利用GPS静态将控制点的WGS-84平面坐标测出来之后，在地形图上将北京54坐标下的坐标点进行读取之后，借助CAD将所有的WGS-84平面坐标下的控制点进行全选，这样就能把所选的特征点作为其基点，并平移到北京54坐标下的特征点，将其作为测区的平面控制点，实时借助RTK作业法对所有的控制点进行联测得到参数之后，在剖面线中进行实地放样和采集工作。

由于目前在物探工程测量中,很多地方的北京54坐标系下的控制点被破坏甚至没有，因而采取这一方法进行独立坐标系的建立就显得尤为重要，其主要是在北京54坐标椭球的基础上，而坐标系统的起算堤岸则采取北京54坐标系的坐标，这样就能确保测绘成果和北京54坐标系相同。而利用GPS静态测量进行控制测量时，其精度较高，利用GPSRTK技术实施剖面线放养定位时具有较高的精度，因而我们必须切实加强对其平面误差的控制，一般不能在地形点读取过程中出现读图错误的情况，在埋设控制点时，则需要考虑这方面的误差，才能确保整个物探工程测量所需的测设网更加科学合理，确保整个物探工程测量水平的提升和优化。

三、结语

经过以上分析阐述可以发现，全站仪配合GPS（RTK）在物探工程测量中的应用价值是十分突出的，但是由于野外物探工程测量的条件复杂，而且在新时期背景下，测量要求越来越严格，所以在应用RTK测量方法的过程中，相关行业工作人员还是要在准确、熟练掌握该测量技术应用要点的基础上，充分结合测量工程的实际需求，灵活制定测量方案，选择恰当的测量模式，这样才能为后续测量数据的有效统计和转换奠定可靠基础，从而提高测量质量。