【摘要】GPS-RTK測量技術(shù)是現(xiàn)代測繪技術(shù)的一種.GPS-RTK測繪技術(shù)由于其具備精度高、測繪效率高的特點(diǎn),可以很好地滿足工程測繪中對(duì)測繪效率和測繪精度的嚴(yán)格要求.在地形圖測量中使用比較普遍。文章圍繞GPS-RTK測量技術(shù)在地形圖測量中的內(nèi)容進(jìn)行探討。
【關(guān)鍵詞】GPS-RTK;測量;地形圖;應(yīng)用
1、GPS-RTK技術(shù)在地形圖測量中的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)
相比于常見的測量儀器,GPS-RTK技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢,能夠準(zhǔn)確定位,測量的時(shí)間短、準(zhǔn)確性高,不需要通視,能夠?qū)Υ竺娣e進(jìn)行有效控制,實(shí)現(xiàn)全天的、動(dòng)態(tài)化測量,避免人為測量的誤差。尤其是一些比較復(fù)雜的地形地區(qū),與其他的采集數(shù)據(jù)方法相結(jié)合更具有明顯優(yōu)勢。
1.1測量速度快,工作效率高
在地形測量時(shí)使用GPS-RTK技術(shù),在測量區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了基本控制的建立之后,需要保證控制點(diǎn)之間的距離在4千米左右就可以,通常情況下是不需要對(duì)圖根控制點(diǎn)加密的。如果控制點(diǎn)的加密效果無法達(dá)到技術(shù)要求,就需要在測量地形的過程中,同時(shí)進(jìn)行加密處理。直接使用RTK技術(shù)實(shí)現(xiàn)碎步測量,只需要一個(gè)工作人員背著儀器在需要測量的地形碎部點(diǎn)停留一到二秒鐘,將特征編碼輸入其中,利用手簿隨時(shí)了解點(diǎn)位精度,測量完畢后,利用專業(yè)化的軟件接口將地形圖輸出,這種技術(shù)方法只需要一個(gè)人就可以完成,能夠使工作效率得到大幅度提升。
1.2有良好的經(jīng)濟(jì)效益
在地形圖測量中使用GPS RTK技術(shù),其測量的速度比較快,能夠科學(xué)的定位,對(duì)于一般的地形情況,地物點(diǎn)只需要5S就能夠獲得比較準(zhǔn)確的三維坐標(biāo),每天一個(gè)流動(dòng)站能夠收集到250-800多個(gè)數(shù)據(jù)。如果使用傳統(tǒng)的方法要想測繪完地形圖一般需要花費(fèi)十幾到幾十個(gè)小時(shí),而使用GPS-RTK技術(shù)只需要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)就能夠完成。利用GPS-RTK技術(shù)能夠使得測量地形圖的工作強(qiáng)度得到減小,提高工作效率,并且工作的開展不會(huì)過多受到天氣因素的影響,能夠24小時(shí)作業(yè),利用數(shù)字化的方法,使得地形圖成圖的時(shí)間縮短,能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)效益。
2、GPS-RTK技術(shù)在地形圖測量中的技術(shù)要點(diǎn)分析
為了提高RTK測量過程中的準(zhǔn)確性以及真實(shí)性,需要對(duì)已知點(diǎn)進(jìn)行檢核,防止作業(yè)過程中出現(xiàn)盲點(diǎn)。有研究顯示,利用RTK對(duì)整周模糊度進(jìn)行確定,其準(zhǔn)確性能夠達(dá)到95%,相比于靜態(tài)的GPSRTK的誤差因素還比較多,這種RTK測量方法更容易出現(xiàn)問題,因此需要做好質(zhì)量管理控制工作,通常會(huì)使用到以下兩種方法。
首先是對(duì)利用RTK測量出的已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)對(duì)比檢核,如果發(fā)現(xiàn)問題需要立即采取措施進(jìn)行糾正。其次是重測比較,初始化完畢后,需要對(duì)已經(jīng)測量過的RTK點(diǎn)進(jìn)行重新測量,保證其準(zhǔn)確后在進(jìn)行RTK測量。最為可靠地方法其實(shí)是第一種方法,已知點(diǎn)檢核比較法,但是由于控制點(diǎn)的數(shù)量是一定的,對(duì)于沒有控制點(diǎn)的位置需要通過重測的方法對(duì)測量的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn),對(duì)已知點(diǎn)檢核完畢后,達(dá)到要求再進(jìn)行作業(yè)。
測量過程中,其使用的方法與步驟需要結(jié)合地形測量技術(shù)的需要進(jìn)行確定,從而提高測量的準(zhǔn)確性,同時(shí)需要選擇合適的時(shí)段進(jìn)行觀測,防止由于衛(wèi)星信號(hào)弱而導(dǎo)致出現(xiàn)誤差。
3、GPS-RTK技術(shù)在地形圖測量中的實(shí)際應(yīng)用分析
本次研究以河北省的某地形圖測量為對(duì)象,對(duì)GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。
3.1測量區(qū)域概況
本次測量主要是整個(gè)村莊的地形圖進(jìn)行測量,測區(qū)的面積為1.3平方公里,比例尺為1:500。由于規(guī)定的測量時(shí)間比較短,為了提高工程效率,需要在測量區(qū)域的首級(jí)控制之后,利用全站儀和RTK技術(shù)對(duì)地形進(jìn)行測量。
3.2戶外測量
將全站儀與GPS-RTK技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的地形圖測量,通過GPS RTK技術(shù)能夠?qū)D根點(diǎn)以及碎部點(diǎn)進(jìn)行測量。
3.2.1控制點(diǎn)的布設(shè)與測量
在對(duì)碎部點(diǎn)測量之前,先要對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的布設(shè)與測量,—自2情況下,需要先將控制網(wǎng)布設(shè)測區(qū)范圍內(nèi),控制網(wǎng)通常是對(duì)國家高等級(jí)的控制網(wǎng)進(jìn)行加密而形成的次級(jí)控制網(wǎng),結(jié)合加密控制網(wǎng)進(jìn)行圖根控制點(diǎn)的布設(shè)。本次研究使用的RTK技術(shù)進(jìn)行控制測量,因而不需要布設(shè)常規(guī)的測量控制網(wǎng),只需要布設(shè)一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)就可以,在布設(shè)的過程中也需要注意一些問題。
首先控制點(diǎn)的位置應(yīng)選擇在地勢高、通視條件好,并且交通便利的地區(qū),使得衛(wèi)星信號(hào)能夠接收與發(fā)射。最好是距離電磁波干擾比較遠(yuǎn)的位置,使得數(shù)據(jù)傳輸能夠更加可靠,同時(shí)與大面積水域保持一定的距離,避免出現(xiàn)強(qiáng)反射物體,造成多路徑效應(yīng)影響。
其次,應(yīng)保證控制點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)合理,RTK電臺(tái)發(fā)射出的信號(hào)一般覆蓋的范圍是5-20千米,因此基站做好在測量區(qū)域的中間位置,并保證地勢比較高。如果測量地區(qū)的地形有比較大的起伏,就需要結(jié)合實(shí)際情況增加控制點(diǎn)數(shù)。
總而言之,在本次測量區(qū)域中,需要在公路兩側(cè)和田塊中間的小路上設(shè)置控制點(diǎn),房屋密度比較大的地方,將控制點(diǎn)設(shè)置在比較高的房屋頂部。利用RTK技術(shù)能夠在短時(shí)間內(nèi)測量獲得控制點(diǎn)的平面坐標(biāo),高程控制測量就需要根據(jù)實(shí)際需要通過四等水準(zhǔn)聯(lián)測對(duì)一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行測量。
3.2.2測量碎部點(diǎn)
首先是利用全站儀對(duì)碎部點(diǎn)進(jìn)行測量。全站儀測量小組中,需要保證人員數(shù)量,觀測員一名,繪圖員一名,跑尺員一到二名。將全站儀架設(shè)在測站點(diǎn)上,定向之后,對(duì)碎部點(diǎn)上的棱鏡進(jìn)行觀測,明確方向、距離以及天頂距的數(shù)值,并將其記錄下來。屋外采集數(shù)據(jù)的程序有兩種,一是對(duì)碎部點(diǎn)進(jìn)行觀測時(shí)候,需要繪制工作的草圖,從而保證成圖的質(zhì)量。草圖上需要標(biāo)明地形名稱、碎部點(diǎn)之間的連接關(guān)系,通過計(jì)算機(jī)的繪圖軟件顯示出碎部點(diǎn),結(jié)合草圖,通過人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)碎部點(diǎn)的準(zhǔn)確連接,將圖形的信息碼輸入其中,最后生成圖形。二是通過清華山維測繪軟件,結(jié)合實(shí)際地形,繪圖員在現(xiàn)場成圖。
其次是利用RTK技術(shù)對(duì)碎部點(diǎn)進(jìn)行測量。對(duì)于地形上部比較開闊的地區(qū),可以利用RTK作業(yè)模式進(jìn)行測量,測量的速度要更快,使用RTK技術(shù)對(duì)碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集時(shí),需要先將流動(dòng)站開啟,進(jìn)行測量,定點(diǎn)校正之后,RTK接收機(jī)就可以隨時(shí)獲得三維坐標(biāo)的地形點(diǎn),并將地物點(diǎn)的特征編碼進(jìn)行輸入,對(duì)草圖進(jìn)行編制,為修圖提供依據(jù),提高編碼輸入的準(zhǔn)確性。
3.3開展實(shí)地檢查,提高精準(zhǔn)度
作業(yè)完畢后,需要開展實(shí)地檢查工作,檢查點(diǎn)位精度,對(duì)測量出的數(shù)據(jù)與已知點(diǎn)的資料數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,保證誤差不超過圖上0.1mm。檢查地形以及地物,補(bǔ)測遺漏的地物,及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并更改。依據(jù)地形圖測量標(biāo)準(zhǔn),保證圖根點(diǎn)與最近控制點(diǎn)之間的平面位置誤差小于圖上0.1mm。碎部點(diǎn)與最近圖根點(diǎn)之間的平面位置誤差小于圖上0.6mm。
結(jié)語:
當(dāng)前GPS-RTK技術(shù)使得測繪工作實(shí)現(xiàn)了良好的發(fā)展,轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的測量方法,具有速度快、準(zhǔn)確度高等優(yōu)勢,很大程度上提高的測繪工作的效率。隨著GPS-RTK技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用,會(huì)迎來更好的發(fā)展前景。