一、全站儀地形測繪

全站儀作為一種新型的高技術測量儀器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀器系統，可以進行一次安置整平就可以完成該測站上全部的測量工作。因此在農村土地確權、宅基地確權等農村宅基地、城鎮建筑物密集的地方進行地形測繪時被普遍使用。

1、控制測量

在進行農村宅基地測量時，由于農村街道錯綜復雜、寬窄不一，因此在進行控制點布設時增添了很大的難度和阻力，使得控制點的精度和密度不能得到有效的保障，致使無法進行測量工作。本著嚴格遵循控制點“從整體到局部、由高級到低級”的布設原則，嚴格控制測量誤差傳播范圍，滿足地形測量整體精度要求，因此必須布設具有足夠精度的控制點，并保證控制點能夠兩兩通視并且能有其他控制點進行檢核。所以為達到如此高的要求，則需要通過村莊外圍的高精度、高等級的控制點進行導線測量。根據不同情況可以分別布設成閉合導線、附合導線、支導線等多種模式，從而可以通過穿街引巷的方式進行整個村莊的控制測量，滿足各種比例尺控制測量的精度和密度要求。

2、地形測量

控制點布設完成并滿足控制測量精度要求后，則進行細部點的測量，即建筑物、構筑物、道路、管線等其他設施的細部測量。首先，將全站儀設備架設在控制點上，進行對中整平并輸入坐標數據信息，然后觀測另一控制點進行坐標定向，在保證定向誤差滿足精度要求后，觀測第三個控制點進行檢核，如同樣滿足精度要求，則可以進行周圍細部點的測量工作。在地形測繪過程中，由于需要測量的是三維坐標數據，全站儀則是通過測量角度和兩點的相對高差運用三角測量（三角函數）原理，進行內部計算器的快速運算計算出測量點的三維坐標。利用全站儀進行地形測繪整個過程分為數據采集、數據處理、數據傳輸、數據編輯成圖幾部分。其中數據采集是外業現場通過全站儀進行細部點的測量獲取所需的數據信息，主要是測量實體的平面和高程數據組成的空間信息。測量方式分為兩種，一種是通過點號測量，按照測量的先后順序按照編號在草圖紙內進行地物區分：另一種是通過編碼法進行編碼測量，對不同地物種類按照不同的編碼進行區分。兩種方法均可以把所需信息表述完整。全站儀如同一臺小型自帶內存的計算機，可以將測量完成并計算出的平面和高程數據進行保存，在進行外業數據采集完成后，通過數據線或者外部傳輸工具傳輸到電腦中，并將外業數據展繪到繪圖軟件上，利用點號或者編碼等信息進行繪圖處理，最終形成一幅完整的地形圖。

二、GPS-RTK地形測繪

GPS-RTK是一種實時動態定位技術，可以實時提供測量點的三維坐標數據信息。它是由基準站、流動站和數據通訊系統三部分組成，基準站通過數據鏈將其觀測值與待測點的坐標信息一并傳輸到流動站接收機中，流動站接收機不僅僅接收基準站傳輸的信息，同時還需采集自身系統的觀測數據，并在系統內構成差分觀測值，然后進行實時的處理和計算，求得測量點的三維坐標。利用GPS-RTK技術在地形測量中具有以下優點：①實時性，在地形測量中，測量結果可以實時動態的在觀測手薄中顯示出來，可以直觀的查看實時坐標數據和定位精度。②作業時間短，在測量條件允許的情況下，可以在幾秒的時間內就可以求得待測點的三維坐標數據。③作業時間不受限制，只要在待測點能夠同時接收到所需衛星的信號就可以進行測量工作。GPS-RTK技術在地形測量中有三種連接模式，分別為電臺模式（內置電臺、外掛電臺）、內置網絡模式、CORS模式三種。

1、GPS-RTK坐標轉換

進入測區作業實施以前，需要進行坐標轉換，將GPS-RTK平面系統和高程系統與作業區域的平面、高程系統能夠互相統一。首先，在坐標轉換前應進行資料搜集，主要搜集測區的控制點成果及GPS測量資料，測區的坐標系統和高程基準的參數，包括：參考橢球參數，中央子午線經度，WGS-84坐標系與測區地方坐標系的轉換參數及WGS-84坐標系的大地高基準與測區的地方高程基準的轉換參數等。由于GPS-RTK衛星觀測的坐標是WGS84大地坐標系，而在測量工作中常用的是北京坐標系或者一些地方坐標系，因此，GPS-RTK的外業測量工作首先需要進行坐標轉換，常用的參數轉換方法有四參數轉換和七參數轉換，參數的求取一般通過現場采集一定數量的WGS84控制點坐標，然后輸入這些點的地方坐標，通過相對應點的信息自動獲取轉換參數。四參數坐標轉換實際上是一種二維的平面坐標轉換，包含兩個平移因子（X平移、Y平移）、一個旋轉因子（旋轉角）、一個尺度因子（尺度比）。四參數坐標轉換的數學模型為：先旋轉、再平移、最后進行尺度統一。然而七參數轉換則是一種三維的平面坐標轉換，包含三個平移因子（X平移、Y平移、Z平移），三個旋轉因子（x旋轉、Y旋轉、Z旋轉）、一個尺度因子（尺度比）。

2、GPS-RTK控制測量

在正式進行地形測量之前，必須要充分了解作業區域的具體情況，在綜合考慮測區實際情況和測量作業要求的基礎上來開展作業實施。在進行控制點選點布設時，盡可能選擇上空較為開闊的場地進行控制點點位布設，避免有成片的障礙物阻擋，這是為了使連續跟蹤觀測的衛星能夠有持續且強烈的信號質量。另外，要保證在控制點點位周圍200m的范圍內沒有大功率無線電發射設施和高壓輸電線等強電磁波干擾源，以免GPS衛星信號受到電磁波的干擾。并且選取的點位要盡可能遠離高層建筑、成片的水域等，這是因為這種類型的地形能夠反射電磁波信號，而引起多路徑效應。除了要保證衛星信號的暢通外，測站選擇還要考慮交通方面的因素，要選擇交通便利的地方進行控制點點位布設。GPS-RTK控制點點位應選擇在穩定堅實的基巖、巖石、土層、建筑物頂部等能長期保存、滿足觀測條件的地點，并做好選點標記。選點時應避開環境變化大、地質不穩定的地區，如易受水淹的河床、低地、受施工影響有劇烈震動的地方、易發生洪水、滑坡、局部沉降區、采石場等。在埋石工作完成后，按統一格式對控制點點之記進行繪制和整理，確保點之記內容完整、格式統一。點之記中的交通情況、點位略圖及點位說明要盡可能的增加控制點信息，以便查找點位。

3、GPS-RTK地形測量

由于 GPS-RTK技術具有快速定位和實時查看坐標結果的特點，因此在進行地形細部測量時常常代替傳統的測圖方法。GPS-RTK的工作模式是由一臺基準站同時配備一臺甚至多臺移動站進行測量，每臺移動站單獨進行作業實施，互不干擾。因此在進行大面積的野外地形測繪時，可以進行區域劃分，每臺移動站可以單獨的進行某一區域的地形測繪，這種作業模式大幅度的減少了人員的配備并提高了測圖的效率。GPS-RTK技術適用于野外地形測量，并且能在野外工作中發揮出很大的優勢。首先，在地形復雜的丘陵地區甚至山地進行測量時，這種技術可以不受通視影響，通過接收空間衛星信號進行獨立測圖，其次，它的作業方法上同時也存在著優越性，在測量水系設施、道路設施、獨立地物、地貌土質時，可以利用南方CASS成圖軟件中設置的編碼要素通過編碼法進行地形測量，每個地物對應相應的編碼，利用“左+右-”的原則控制線狀要素的方向，在進行內業處理時，通過CASS成圖軟件中的編碼引導、簡碼識別的功能自動連線成圖，且自動匹配相應的屬性，這種作業方法在很大的程度減少了內業的工作量并且節省了時間。然后，GPS-RTK在進行地形測繪前，在現場無法確定區域界線范圍時，可以通過鍵入測區范圍已知坐標或者導入測區范圍文件的方式，進行測區范圍控制，防止在進行地形測繪時超出界線或者未到邊界的情況發生。

我國的測繪技術在逐步的提高和完善，在進行地形測繪時更方便更快捷。大面積測圖一般采用衛星、航空攝影方法，小面積的采用野外測量。全站儀測圖和GPS-RTK測圖是野外地形測繪的主要方法，可以有效提升工作效率，獲得良好的經濟效益和社會效益。