薛永軍 馮志明 內(nèi)蒙古自治區(qū)測繪院 010010

淺談GPS RTK在大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用

薛永軍 馮志明 內(nèi)蒙古自治區(qū)測繪院 010010

本文對GPS RTK技術(shù)進(jìn)行了簡單的介紹，介紹了其在大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用，并結(jié)合實(shí)例對GPS RTK技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。

GPS RTK；誤差；大比例尺地形圖測繪

1 GPS RTK技術(shù)簡介

目前，GPS RTK （Real Time Kine matic）技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于測繪工作中，RTK 技術(shù)是以載波相位測量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的以載波相位測量為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測量技術(shù)。它將GPS與無線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)解算，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)定位。

2 GPS RTK定位中的誤差源

2.1 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差

包括衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘的鐘誤差。

2.2 與信號傳播有關(guān)的誤差

電離層延遲、對流層延遲、多路徑誤差。

2.3 與接收機(jī)有關(guān)的誤差

接收機(jī)的鐘誤差、接收機(jī)的位置誤差、接收機(jī)的測量噪聲。

2.4 相對論效應(yīng)

狹義相對論、廣義相對論。

2.5 其他誤差

包括數(shù)據(jù)傳輸過程中的衰減產(chǎn)生的誤差、解算誤差、接收的衛(wèi)星數(shù)、觀測時(shí)間等。

3 GPS RTK在大比例尺測圖中的應(yīng)用一

測區(qū)位于赤峰市中心城區(qū)，測繪1：500地形圖，面積約120平方公里。測區(qū)內(nèi)均勻分布158個(gè)GPS D級點(diǎn)，高程采用四等水準(zhǔn)聯(lián)測。我們選擇了其中的10個(gè)點(diǎn)，利用RTK進(jìn)行了觀測。為了減少觀測時(shí)的對中和整平等人為誤差，增加數(shù)據(jù)的可靠性，采用三腳架對中法，每個(gè)點(diǎn)觀測兩次，并進(jìn)行兩次初始化，取其平均值。與已有成果進(jìn)行比較差值如表一表二。

從以上結(jié)果來看，對于大比例尺地形圖測圖的圖根控制測量，在控制點(diǎn)分布均勻的情況下，利用RTK技術(shù)完全可以滿足規(guī)范的精度要求。

4 GPS RTK在大比例尺測圖中的應(yīng)用二

在某測區(qū)，進(jìn)行1:1000大比例尺帶狀地形圖測繪，全長30公里。測區(qū)周圍分布有四個(gè)高等級控制點(diǎn)。沿線埋設(shè)了6 0個(gè)GPS D級控制點(diǎn)，平面采用靜態(tài)GPS觀測，高程采用四等水準(zhǔn)聯(lián)測。測區(qū)前20公里為平坦地區(qū)，后10公里為山地。我們用RTK對其中的10個(gè)GPS D級點(diǎn)進(jìn)行了檢測，校正點(diǎn)為已有的四個(gè)高等級控制點(diǎn)。結(jié)果如表三表四。

從以上結(jié)果來看，在控制點(diǎn)少且分布不均的情況下，平面可以滿足精度要求；但高程精度難以滿足測圖的需要。特別是在山地地區(qū)，由于高程異常的影響，高程精度更是難以保證。

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5 GPS RTK在測繪碎步點(diǎn)中的應(yīng)用

在地形圖測繪過程中，在地物稀少地區(qū)，RTK 優(yōu)勢明顯。一個(gè)RTK 流動(dòng)站只需一名作業(yè)人員，一天采集800多個(gè)碎步點(diǎn)；而同樣的時(shí)間，傳統(tǒng)的全站儀作業(yè)，需要兩名作業(yè)人員，每天只能采集600多個(gè)碎步點(diǎn)。但是，在城區(qū)地物密集地區(qū)，由于衛(wèi)星信號等的限制，RTK 的使用受到了極大的限制，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，RTK還無法取代全站儀的地位。

6 結(jié)束語

RTK技術(shù)是GPS定位技術(shù)的一個(gè)新的里程碑，相對于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，它操作靈活、簡單、快速，同時(shí)大大減少了數(shù)據(jù)后處理的工作量，大大提高了工作效率，節(jié)約了人力、物力，具有無可比擬的優(yōu)勢。相信隨著RTK技術(shù)的不斷發(fā)展，它的應(yīng)用范圍會越來越廣泛。

[1]城市測量規(guī)范.CJJ8-99

[2]劉基余.GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與方法[M].北京:科學(xué)出版社.2003:230-250

[3]全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范.GB／T 18314-2001

[4]劉大杰，施一民，過靜珺.全球定位系統(tǒng)(GPS)的原理與數(shù)據(jù)處理.同濟(jì)大學(xué)出版社.1996

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.014