Page 302 - 测绘新技术的理论与实践研究

测绘新技术的理论与实践研究

在布设一定数量标志点前提下，适用于静态和动态目标点测量。静态目标测量时

一台相机多次拍摄即可完成，测量精度较高，动态测量时需两台以上相机同时拍
摄，测量精度较低。iGPS 系统定位原理与 GPS 类似，iGPS 系统通过计算接收器
相对于发射器的水平和垂直角而实现点坐标测量。iGPS 系统由红外发射器（类
似 GPS 中卫星）、红外接收器（类似 GPS 中接收机）、Scale Bar（基准尺）及

相应附件（包括信号放大器、解算处理器等）组成。其核心是能发射扇形光束的
红外发射器。系统运行后每台发射器都以一定角速度匀速旋转，同时发射两种激

光束，一种为选通脉冲激光，作为方位角的起始方向参考；另一种为两束扇形光
束，扇形光束在水平面上夹角固定（90 左右），接收器的空间位置不同，两束
扇形光束旋转经过接收器的时间差就不同，以此作为 iGPS 系统角度测量依据。
极坐标测量系统包括工业全站仪测量系统、激光跟踪测量系统和激光扫描测

量系统。其原理都是通过仪器自身建立极坐标系，测量目标点的水平角、垂直角
和斜距获取坐标值，单台仪器即可完成测量。工业全站仪测程能达到 1km 左右，
精度优于士（0.5mm+13ym/m）。广泛应用于大范围、精度要求不高的工业测量

中，当前全站仪的发展趋势总体向智能化方向发展，拥有更为静音、迅速的马达，
测量速度更快，操作更加简单人性化，性能更加稳定，既能实现多种合作目标的
测量，也能实现无合作目标的测量。激光跟踪测量系统是 20 世纪 90 年代发展起
来的新一代极坐标测量系统，其测角原理与全站仪类似，测距则依靠激光干涉原

理或超高精度相位测量原理，以获取微米级的点位精度。激光跟踪仪测程低于全
站仪，但其优势在于测量速度快，依靠专用的位置检测器 PSD（Phase-Sensitive
Detector），可以对动态目标进行高速动态测量。另外，激光跟踪仪还具有多种

配套的传感器，如 LeicaAT901、AT960 型激光跟踪仪配套的姿态测量附件 T-Probe、
B-Probe 以及用于扫描测量的 T-Scan，极大地扩展了应用范围。激光扫描测量系
统是利用激光扫描得到海量点云数据，从复杂三维实体中重建三维模型的测量系
统，其点位扫描原理同样基于被测点位的角度和斜距信息。该系统利用激光线扫

描或面扫描技术，颠覆了单点测量模式，具有非接触、速度快、高密度等特点，
广泛应用于城市道路、建筑物建模、文物保护、逆向工程等。

空间支导线测量系统的典型代表是关节臂式测量机，由一定数量不同长度的
段臂和相应的关节组成。固定底座后即可手持测量机顶端的相机或探针运动至待
测点位，运动过程中带动所有关节进行旋转，根据各断臂的长度和关节转动的角

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