雷小鵬

摘 要：隨著信息科學(xué)技術(shù)的日益進步，GPS測量技術(shù)在某些工程中大有取代傳統(tǒng)測量的趨勢，在我們生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來越廣泛。近年間由于儀器設(shè)備技術(shù)的提高，大多儀器可以同時接收除GPS衛(wèi)星之外的俄羅斯Glonass以及我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，使得原來難獲固定解的隱蔽位置可以使用RTK實施測量工作。使其在地形測量中極大提高了測量的準(zhǔn)確率和效率。本文對GPS-RTK技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用進行了研究和探討，以此為地形測量工作提供參考。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK；地形測量；應(yīng)用

引 言

GPS-RTK技術(shù)在現(xiàn)代地形測量中的應(yīng)用十分廣泛[1]。在地形測量工作中充分運用GPS-RTK的優(yōu)勢，可以快速完成地形的信息采集和圖形測繪等，例如高程屬性、位置屬性等，由于其在實測過程中添加代碼方便，所以在后期繪制地形圖中極大的提高了工作效率。本文對GPS-RTK技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用進行了研究和探討。

1 GPS-RTK技術(shù)概述

GPS-RTK技術(shù)是以載波相位觀測量為依據(jù)的實時差分測量技術(shù)。作為GPS中的重要技術(shù)之一，RTK可以說是測量技術(shù)發(fā)展過程中一個重要標(biāo)志。其主要由基準(zhǔn)站，流動站、數(shù)據(jù)鏈組成?；鶞?zhǔn)站上安置的接收機，對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)，通過無線電傳輸設(shè)備（也稱數(shù)據(jù)鏈），實時地發(fā)送給流動站；在流動站上，GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位原理，實時地解算并顯示用戶站的三維坐標(biāo)及其精度，其定位精度可達1～2cm。這就是GPS-RTK技術(shù)的定位過程。

2 GPS-RTK在地形測繪中的應(yīng)用

地形測量工作中控制點的測量一般使用靜態(tài)的方法，因可靠性等技術(shù)原因，目前工程施工時一般在靜態(tài)控制測量階段只有美國GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)參與解算，而在RTK碎部測量過程中，在儀器可以滿足的條件下建議加入俄羅斯的Glonass以及我國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，這樣會使得在原來樹林、墻角等隱秘位置可獲得RTK固定解。使得測量效率得到大大的提高。

在實際應(yīng)用時GPS-RTK只需要將基準(zhǔn)站點設(shè)置在需要測量的區(qū)域，不用在所有測量區(qū)域布設(shè)基準(zhǔn)控制點，然后完成地形坐標(biāo)、代碼屬性錄入等測量工作，結(jié)束野外測繪后便可在室內(nèi)輕松的使用繪圖軟件完成數(shù)字地形圖編輯繪制工作。GPS-RTK在地形測繪應(yīng)用中的具體過程如下：

（1）測量前準(zhǔn)備。工作人員首先應(yīng)該全面、詳細(xì)地了解測量區(qū)域的情況，通過現(xiàn)場勘查收集需要的測量資料等，然后根據(jù)需要制定初步的基準(zhǔn)點布控方案，檢驗各種儀器設(shè)備是否正常，如電池、儀器內(nèi)存容量等。

（2）架設(shè)基準(zhǔn)站。選擇基準(zhǔn)點應(yīng)該注意周圍交通是否便利，一般選擇設(shè)備安裝和操作較為便利的地方，并且方便日后保存。選擇基準(zhǔn)點時如果遇到大片植物區(qū)，在確實無法避開的情況下應(yīng)該清除這些植物。同時基準(zhǔn)點應(yīng)該避開面積較大的水域或者高大的建筑。在基準(zhǔn)點的一定范圍內(nèi)必須沒有高壓輸電線路，并且避開無線電發(fā)射裝置或設(shè)備。設(shè)置基準(zhǔn)點之間的距離時，應(yīng)該綜合GPS覆蓋面積以及電臺的發(fā)射功率等因素，在測量區(qū)域內(nèi)盡量選擇海拔較高的地方，以此提高GPS數(shù)據(jù)通訊的有效性，也可以減少基準(zhǔn)點的數(shù)量。確定基準(zhǔn)點后，工作人員可以根據(jù)測量區(qū)域?qū)鶞?zhǔn)點的需求進行埋石操作。在進行基準(zhǔn)站外業(yè)測量時應(yīng)該嚴(yán)格按照儀器規(guī)范操作，測量出數(shù)據(jù)后根據(jù)實際需要選擇相應(yīng)的軟件，然后通過軟件對數(shù)據(jù)進行處理，不同基準(zhǔn)站的坐標(biāo)也需要同時進行計算，以此得出準(zhǔn)確的坐標(biāo)信息。在測量工作中工作人員應(yīng)該掌握基準(zhǔn)站點坐標(biāo)的準(zhǔn)確值以及儀器的高度，然后將這些信息輸入基準(zhǔn)站中，通過分析確定發(fā)射差分的確切值。測量過程中應(yīng)該保障選擇波特率的準(zhǔn)確性，避免設(shè)置基準(zhǔn)站時出現(xiàn)偏差。完成以上工作后需在工作區(qū)域附近用流動站采集3～4個已知控制點坐標(biāo)值，利用RTK手簿解算出當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，求出殘差，查看是否滿足測圖要求，確保殘差合格方可進行碎部點的采集。

（3）碎部測量和RTK數(shù)據(jù)下載。在基準(zhǔn)站架設(shè)完成后，地形測量外業(yè)測繪最少只需要一名工作人員便可完成，在需要測量的地貌特征點或者地物上，該工作人員只需要輕點儀器，便可將測量點的地貌特征錄入儀器中，計算機中就可以得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在實際應(yīng)用過程中，傳統(tǒng)的測量方法必須有很高的點通視狀況，這也增加了測圖的操作難度，而GPS-RTK技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用讓這一問題得以解決。運用該技術(shù)不僅提高了測量精度和均勻度，也簡化了測繪程序。碎步測量可以通過在地物特征點上放置流動裝置開展，一般測量碎步的時間控制為5s以內(nèi)，采點密度應(yīng)該滿足相關(guān)規(guī)范。外業(yè)測量時根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場繪制出必要的草圖，或者在手簿中添加代碼等方式對必要的地物點進行標(biāo)注，避免日后遺忘。完成后各項外業(yè)數(shù)據(jù)采集后應(yīng)該及時轉(zhuǎn)化為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)，RTK坐標(biāo)數(shù)據(jù)應(yīng)該與展點數(shù)據(jù)保持一致。

（4）地形圖的繪制。完成上述操作后便可繪制地形圖，工作人員根據(jù)測量數(shù)據(jù)和業(yè)外作業(yè)草圖使用相關(guān)繪圖軟件繪制出相應(yīng)的數(shù)字地形圖，并根據(jù)相關(guān)規(guī)范對圖形進行符號化處理和美化處理，便基本完成了地形測量工作的繪制過程。

3 結(jié) 語

在加入俄羅斯Glonass以及我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的多星RTK技術(shù)在地形測繪中的應(yīng)用滿足了大多數(shù)的地形測繪需求，也極大提高了測量的準(zhǔn)確率和效率。在實際測繪過程中工作人員也需要注意相關(guān)問題，尤其是隱蔽區(qū)域難獲固定解時需注意PDOP值，確保所獲解為固定解，并查看PDOP值是否滿足測圖的精度要求，以此有效保障地形測量數(shù)據(jù)采集的可靠性。通過該項技術(shù)不僅可以減少人力和物力，也讓傳統(tǒng)測量工作中的通視問題得以避免，在地形變化較大的山區(qū)使用這項技術(shù)優(yōu)勢更為顯著，不僅極大提高了工作效率，也增加了地形測量方法的多樣性。

參考文獻

[1]安凱勝.GPS RTK技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用[J].淮海工學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2011（21）.

[2]王艷榮，薛麗芳，高明娟.GPS RTK與全站儀在地形圖測繪中的聯(lián)合應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2010（06）.

[3]支衛(wèi)斌，郭恒茂.RTK技術(shù)在數(shù)字化全要素地籍地形測量中的應(yīng)用[J].職業(yè)時空，2010（07）.