李卓瓊

摘 要:本文簡(jiǎn)要介紹了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分（GPS－RTK）系統(tǒng)的基本原理.，結(jié)合其在實(shí)際測(cè)圖中的應(yīng)用，分析了其在地形測(cè)量中的好處，并對(duì)實(shí)際作業(yè)中兩種作業(yè)方法進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞:GPSRTK數(shù)字化測(cè)圖

概述

地圖的測(cè)繪是工程設(shè)計(jì)、施工的基礎(chǔ),提高繪圖的效率及成圖質(zhì)量是測(cè)繪工作者長(zhǎng)期研究的課題。傳統(tǒng)的測(cè)量方法勞動(dòng)強(qiáng)度大,出錯(cuò)機(jī)會(huì)多。隨著測(cè)繪技術(shù)的飛速發(fā)展，各種帶內(nèi)存的全站式電子速測(cè)儀及RTK技術(shù)在測(cè)繪工作中的普及，數(shù)字化測(cè)圖也有了更新的完善。

Leica GPS1200實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分GPS－RTK的基本原理及特點(diǎn)

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分測(cè)量的基本原理是，在基準(zhǔn)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī)，對(duì)所有可視衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測(cè)，并將其觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備，實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶流動(dòng)觀測(cè)站。在流動(dòng)站上，GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過(guò)無(wú)線電接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測(cè)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對(duì)定位的原理，實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示流動(dòng)站的三維坐標(biāo)及其精度。

數(shù)字地形測(cè)圖的基本思想

數(shù)字地形測(cè)量又被稱(chēng)為地形測(cè)量自動(dòng)化，即用于測(cè)量和繪圖的工具在很大程度上實(shí)現(xiàn)了

自動(dòng)化或半自動(dòng)化，如自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，自動(dòng)繪制圖形，以及作業(yè)環(huán)節(jié)的連接和過(guò)程的自動(dòng)化。數(shù)字地形測(cè)量是利用全站式電子速測(cè)儀或GPS RTK在野外快速采集有關(guān)地物、地貌的各種信息并及時(shí)記錄在數(shù)據(jù)終端上，然后在室內(nèi)通過(guò)數(shù)據(jù)接口將數(shù)據(jù)終端中的數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，并由計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而形成繪圖數(shù)據(jù)文件，由繪圖軟件成圖。

數(shù)字化測(cè)圖的方法

數(shù)字化測(cè)圖一般采用帶內(nèi)存的全站式電子速測(cè)儀和計(jì)算機(jī)相結(jié)合的作業(yè)方法，由觀測(cè)員和負(fù)責(zé)野外采集數(shù)據(jù)的作業(yè)員相配合，通過(guò)對(duì)講機(jī)等通訊設(shè)備進(jìn)行交流將地物、地貌的各種信息存儲(chǔ)到儀器中。由于整個(gè)作業(yè)過(guò)程是由多人合作，比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且在作業(yè)員報(bào)告地物名稱(chēng)、類(lèi)別和輸入過(guò)程中都有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，為以后內(nèi)業(yè)處理數(shù)據(jù)增加很大的工作量。隨著GPS技術(shù)日新月異的發(fā)展，數(shù)字化測(cè)圖又增加了一種新方法，并在測(cè)量領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

兩種測(cè)圖方法的比較

首先，利用GPS RTK我們野外作業(yè)不用再布設(shè)大量的圖根控制點(diǎn)。在開(kāi)始測(cè)量時(shí)，我們?cè)贕PS手簿中建好作業(yè)，然后通過(guò)內(nèi)業(yè)或外業(yè)求出能夠覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，把這個(gè)參數(shù)加到當(dāng)前作業(yè)中，就可以工作了。和全站儀相比較，能節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力。

在通視條件不好的地區(qū)，更能體現(xiàn)出GPS RTK巨大的優(yōu)勢(shì)。由于GPS RTK是接收衛(wèi)星信號(hào)，地面的起伏、建筑物的阻擋及有霧的天氣這些在全站儀很難解決的問(wèn)題，對(duì)于GPS RTK來(lái)說(shuō)構(gòu)不成太大影響。

在記錄地物、地貌的各種信息時(shí)，我們可以調(diào)用GPS手簿中已經(jīng)建好的編碼庫(kù)中的數(shù)據(jù)，也可以根據(jù)具體需要現(xiàn)場(chǎng)添加編碼，很方便。而且由于是作業(yè)員自己操作，就保證了采集數(shù)據(jù)的完整和可靠性。

在外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成以后，作業(yè)員通過(guò)數(shù)據(jù)輸出端口把數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)上，通過(guò)繪圖軟件就可以成圖了。由于整個(gè)作業(yè)過(guò)程都是由測(cè)量員自己獨(dú)立完成，成圖后的內(nèi)業(yè)工作就比較輕松，這樣能保證在最短的時(shí)間內(nèi)完成測(cè)量任務(wù)，并且成圖的質(zhì)量得到有效保證。

在內(nèi)業(yè)檢查過(guò)程中，如果我們發(fā)現(xiàn)了出現(xiàn)了一些需要外業(yè)解決的問(wèn)題，比方說(shuō)測(cè)區(qū)范圍不夠，地物有遺漏等等。我們只需要把保存到微機(jī)上的原始數(shù)據(jù)記錄文件（Leica GPS1200為DBX文件）重新拷貝到子目錄下，里面相關(guān)測(cè)量參數(shù)等信息就被重新讀到儀器中，我們?cè)谛：撕每刂泣c(diǎn)后，就可以直接測(cè)量了，省略了測(cè)量工作前很多準(zhǔn)備工作，既方便又省時(shí)，還避免了由于測(cè)量時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，圖根控制點(diǎn)難以尋找的煩惱。

測(cè)量任務(wù)完成后，我們需要上交相關(guān)測(cè)量記錄。全站儀測(cè)圖需要提交大量的圖根控制資料，以及測(cè)量時(shí)的設(shè)站、校核記錄，并且要逐項(xiàng)檢查，這也需要花費(fèi)很多時(shí)間。而GPS RTK測(cè)量數(shù)據(jù)我們都儲(chǔ)存在微機(jī)里，只需要簡(jiǎn)單的整理檢查，就可以打印裝冊(cè)。和全站儀比較起來(lái)，更加方便快捷。

GPS RTK作業(yè)的流程

7、GPS RTK作業(yè)的原則與實(shí)施

因?yàn)镚PS RTK接收機(jī)需要接收衛(wèi)星信號(hào)，基準(zhǔn)站安放的位置比較重要?；鶞?zhǔn)站一般要選在遠(yuǎn)離樹(shù)林、微波站等有強(qiáng)干擾的地方。地勢(shì)盡量要高一些，以便更好地接收電臺(tái)信號(hào)。

作業(yè)前我們?cè)谇鬁y(cè)區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)，參加求轉(zhuǎn)換參數(shù)的控制點(diǎn)最好均勻分布在測(cè)區(qū)周?chē)Ｈ绻麥y(cè)區(qū)范圍過(guò)大，應(yīng)該分片、分段分別求取，這樣才能保證測(cè)圖精度。

開(kāi)始作業(yè)時(shí)時(shí)，要對(duì)已知控制點(diǎn)進(jìn)行校核，校核精度滿足GPS測(cè)量規(guī)范相關(guān)規(guī)定，才能進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量結(jié)束后，還要對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，校核無(wú)誤后方可收儀器。

綜上所述，利用GPS RTK實(shí)時(shí)測(cè)量、快速定位、三維放樣等功能，再加上GPS RTK是全天候測(cè)量系統(tǒng)，其在復(fù)雜環(huán)境下?lián)碛谐瑥?qiáng)的作業(yè)能力，和計(jì)算機(jī)繪圖軟件相結(jié)合，逐漸成為數(shù)字化測(cè)圖的一種重要手段，成為測(cè)繪行業(yè)的一種新趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉基余,等,編著.全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用.測(cè)繪出版社，1995.

[2]Leica .GPS1200.實(shí)時(shí)測(cè)量參考手冊(cè).

[3]全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范.CH2001-92.

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形式查看。