[发明专利]一种基于自由设站的多作业块拼装式测图方法

说明书

技术领域

本发明属于测绘成图的技术领域，特别是一种应用于测绘工作的基于自由设站的多作业块拼装式测图方法。

背景技术

地形图测绘是测绘工作的最主要任务之一，其为建设规划、工程设计、资源管理提供了基础地理信息数据。

常规的测图技术主要分为控制测量和碎部测量两步进行。目前，控制测量一般采用导线形式布设图根点，再在图根点上架设全站仪进行碎部测量。但是，这种利用导线完成控制测量的方法也存在明显的缺点，主要表现为：

(1)导线点要求保存时间长，在人口较多的城镇容易遭到破坏；

(2)相邻导线点要通视，在人口、车辆众多的城镇地区，导线测量困难；

(3)需要布设的导线点多，工作量大，作业工期长，投入成本高；

(4)为了顾及导线测量方便，部分图根点点位不利于碎部测量开展。

随着GPS测绘技术的发展，利用实时动态定位技术(GPS-RTK)技术进行图根点测量逐步普及。相对导线测量技术，利用GPS-RTK技术布设图根点显示出了明显的优点：作业效率高，作业速度快，劳动强度低，点位绝对精度高，不要求点间满足光学通视，操作简便。但是，这种方法在使用过程中也存在着明显的不足：

(1)在城镇、山区等对卫星信号有遮挡环境下，GPS接收机可观测到的卫星数量较少，在很多地点不能实现实时高精度定位，进而使得图根点密度满足不了测图需求。

(2)由于要满足后期碎部测量时测站后视定向的要求，这些GPS-RTK图根点还需要形成对点，这进一步增加了利用GPS-RTK布设图根点的难度。

(3)GPS-RTK是单点测量，缺乏检核条件，出现粗差不能被发现。

为了回避GPS-RTK测量点间需通视的要求以及实现测站点便于观测更多碎部点的效果，在2009年02期的《东南大学学报(自然科学版)》上，论文“顾及已知点精度的自由设站算法及精度分析”给出了自由设站的测图方法。该方法是在一个便于观测更多碎部点的位置架设全站仪，在两个以上便于GPS-RTK观测且全站仪可视的点位上，利用GPS-RTK和全站仪均测得该点坐标，利用坐标转换进而得到其他各碎部点正确坐标。但是该方法只适用于一个测站范围内的测图，对于整个测区来说，需要利用GPS-RTK技术测量的点位依然很多。

对于测图方法，比较相近的发明是“一种数字测图方法”(申请号：200910117739)。该方法包括以下步骤：(1)分别启动全站仪、智能手机和接收装置；(2)智能手机搜索全站仪的蓝牙通讯设备，并与全站仪建立连接，设置通讯参数；(3)在全站仪上设置坐标，并进行现场测绘，得到描述地形的X、Y、Z坐标数据；将该坐标数据进行存储，并通过蓝牙传输至智能手机；(4)在智能手机上绘制测绘草图并保存为二进制格式，得到草图数据；(5)将草图数据压缩后，通过SMS或GPRS技术传输至接收装置；(6)将坐标数据压缩后通过SMS或GPRS技术传输至接收装置；(7)接收装置通过地形图绘制软件绘制，即可得到地形图。该发明可以实现远程实时高效传输坐标与草图数据、实时成图、测绘数据实时汇总，但该发明在碎部点坐标如何快速测量上没有给出方法。

随着社会的发展，在城镇、山区等通视条件不好区域的测图任务越来越多，对测图工期的要求越来越短。因此，迫切需要一种对GPS测量点数要求少、测图速度快、基于现有全站仪的测绘成图技术来满足现实需求。

发明内容

要解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明提出一种基于自由设站的多作业块拼装式测图方法，用于解决现有的测图方法无法实现快速测绘的技术问题。

技术方案：

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于自由设站的多作业块拼装式测图方法，整个测图区域内利用GPS技术测得两个以上公共点在成图坐标系下的坐标，还包括以下步骤：

步骤一、将整个测图区域划分为n个作业块，并且在相邻的作业块之间设置连接点；

步骤二、对于每一个作业块，分别利用全站仪自由设站法测得作业块内的碎部点、连接点和公共点在该作业块独立坐标系下的坐标，并成图得到作业块的成果图；

步骤三、任意选定一个作业块的独立坐标系作为过渡坐标系，利用连接点将“步骤二”所得各作业块的成果图进行拼接，得到整个测图区域在过渡坐标系下的成果图；

步骤四、利用公共点，将整个测图区域在过渡坐标系下的成果图通过坐标转换，得到整个测图区域在成图坐标系下的成果图。