■楊福濤

（北京市懷柔測繪所 北京101400）

GPSRTK技術(shù)在地形圖測量中的應(yīng)用探究

■楊福濤

（北京市懷柔測繪所 北京101400）

當(dāng)前GPSRTK技術(shù)使得測繪工作實現(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，很大程度上提高了測繪工作的效率。在平緩的區(qū)域，可以通過RTK高程曲面擬合技術(shù)對圖根的控制點(diǎn)、碎部點(diǎn)進(jìn)行測量，提高地形圖測量的準(zhǔn)確性，減少測量花費(fèi)的時間與精力。隨著GPSRTK技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用，會迎來更好的發(fā)展前景。鑒于此，本文主要分析GPSRTK技術(shù)在地形圖測量中的應(yīng)用。

GPSRTK技術(shù)地形圖測量應(yīng)用

1 GPS-RTK技術(shù)的工作原理

RTK系統(tǒng)一般包括通訊系統(tǒng)、一個基準(zhǔn)站以及若干個流動站等幾部分，其主要是立足于GPS技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，結(jié)合了載波相位觀測值實時動態(tài)定位技術(shù)，可以實時提供指定坐標(biāo)系中測站點(diǎn)的三維定位，而且測量精度可以精確到cm。RTK模式中的基準(zhǔn)站可以連續(xù)觀測可以看見的GPS衛(wèi)星，而且通訊系統(tǒng)可以將從數(shù)據(jù)鏈中獲得的相關(guān)衛(wèi)星信息、基準(zhǔn)站信息傳送給每一個流動站。GPS接收機(jī)在流動站接收相關(guān)的GPS衛(wèi)星信號時，利用無線電接收設(shè)備可以實時接收從基準(zhǔn)站傳輸?shù)乃杏^測數(shù)據(jù)，控制器在流動站做好初始化工作后就可以結(jié)合接收的所有數(shù)據(jù)實時處理系統(tǒng)中的差分觀測值，并且結(jié)合相對定位原理計算移動站三維坐標(biāo)以及整周模糊度未知數(shù)。

2 GPSRTK技術(shù)在地形圖測量中的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)

2.1 測量速度快，工作效率高

在地形測量時使用GPSRTK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，同時進(jìn)行加密處理。直接使用RTK技術(shù)實現(xiàn)碎步測量，只需要一個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)方法只需要一個人就可以完成，能夠使工作效率得到大幅度提升。

2.2 有良好的經(jīng)濟(jì)效益

在地形圖測量中使用GPSRTK技術(shù)，其測量的速度比較快，能夠科學(xué)的定位，對于一般的地形情況，地物點(diǎn)只需要5S就能夠獲得比較準(zhǔn)確的三維坐標(biāo)，每天一個流動站能夠收集到250~800多個數(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)十幾到幾十個小時，而使用GPSRTK技術(shù)只需要花費(fèi)幾個小時就能夠完成。利用GPSRTK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過多受到天氣因素的影響，能夠24小時作業(yè)，利用數(shù)字化的方法，使得地形圖成圖的時間縮短，能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)以及社會效益。

3 GPSRTK技術(shù)在地形圖測量中的實際應(yīng)用分析

3.1 在控制測量中的應(yīng)用

通過參考站接收機(jī)、流動站接收機(jī)和電臺所共同組成的RTK測量作業(yè)，需將參考站的坐標(biāo)、高程和轉(zhuǎn)換參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)輸入至GPS控制手冊當(dāng)中，同時在等待測量的點(diǎn)位之上設(shè)置以流動站接收設(shè)備。在確保流動站和參考站能夠?qū)崟r接收到衛(wèi)星信號的前提下，參考站可利用電臺將所接收到的衛(wèi)星信號發(fā)送至流動站，通過流動站來將所獲取到的數(shù)據(jù)信息傳輸至GPS控制手簿當(dāng)中予以處理分析，同時獲取檢測點(diǎn)的具體坐標(biāo)以及高程。

3.2 在數(shù)字測圖中的應(yīng)用

和以往的數(shù)字圖像測量所不同的是，利用基準(zhǔn)站以及移動GPS接收機(jī)進(jìn)行測圖碎部測量模式，可以在數(shù)據(jù)采集功能的輔助之下開展碎部點(diǎn)位以及地形點(diǎn)位的測量，同時依據(jù)人為所設(shè)定出的時間以及距離，亦或是依據(jù)現(xiàn)場的具體地形狀況，來測量管道的中心線、勻速運(yùn)動等。通過RTK技術(shù)，可以實現(xiàn)快速的精確定位，并且還可得到實時的坐標(biāo)位置與高程。在野外環(huán)境的碎部數(shù)據(jù)采集之時，利用流動站測量同時校正相應(yīng)的點(diǎn)位，給予RTK接收機(jī)提供以被測點(diǎn)位的實時性三維坐標(biāo)與地形點(diǎn)位，同時為了滿足于內(nèi)業(yè)修圖以及檢測編碼需求，要求現(xiàn)場的施工人員將現(xiàn)場被測點(diǎn)位的特征編碼輸入至系統(tǒng)當(dāng)中，同時繪制出相應(yīng)的草圖，并將獲取到的數(shù)據(jù)信息通過格式轉(zhuǎn)換保存于硬盤當(dāng)中，一般包括有點(diǎn)號、坐標(biāo)、高程等數(shù)項內(nèi)容。同時應(yīng)用CASS軟件產(chǎn)生出數(shù)字化地形圖。

采集地形圖點(diǎn)位作業(yè)較為簡便，僅需單人完成便可。為了使得RTK所采集的數(shù)據(jù)信息能夠更加快速，并控制在2s之內(nèi)，可將其設(shè)置于較為空曠、沒有大型遮蔽物體的區(qū)域，從而促使其精度能夠得以有效提高。

3.3 數(shù)字化成圖

數(shù)字化成圖的主要目的是為了生成，以及對等高線進(jìn)行修正，并繪制出清晰、完整的地形圖。要想實現(xiàn)數(shù)字化成圖，在最初階段，便應(yīng)當(dāng)依據(jù)外業(yè)作業(yè)所獲取到的數(shù)據(jù)信息以及相關(guān)的草圖記錄，利用人機(jī)交互編輯的方式，來將圖形的比例尺修改為實際所需的比例尺，同時輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件名稱，并最終產(chǎn)生出連線成圖。在這一過程當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)對獨(dú)立地物進(jìn)行單獨(dú)編輯。

在生成與修正等高線的過程當(dāng)中，主要可采取以下兩類方法進(jìn)行勾繪：（1）應(yīng)用數(shù)字化成圖軟件自動生成功能，依據(jù)已經(jīng)掌握的測量點(diǎn)開展勾繪工作。然而此種方法大多使用在地貌簡單、遮擋物較少的山區(qū)，對一些復(fù)雜的山區(qū)若應(yīng)用此種方法則可能導(dǎo)致失真或錯施情況的出現(xiàn)。（2）應(yīng)用人工繪制方式，依據(jù)所收集到的已掌握測量點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行等高線的勾繪。此種方法可適應(yīng)在所有的地形特征中，然而其缺點(diǎn)是操作起來難度較大，工作內(nèi)容較為繁重。在當(dāng)前的地形測量工作當(dāng)中，大多應(yīng)用數(shù)字化成圖軟件進(jìn)行繪制，而后再進(jìn)行人工修正，并最終實現(xiàn)連線成圖。

總之，GPSRTK作為一種廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代地形測量工作的技術(shù)手段，其主要是借助于參考站對于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所進(jìn)行檢測，并將所收集到的地形數(shù)據(jù)傳輸至流動站，而后流動站再將所收集的基準(zhǔn)站以及自身數(shù)據(jù)予以分析處理，進(jìn)而實現(xiàn)了實時的位置定位。在地形測量工作當(dāng)中，結(jié)合以GPSRTK測量技術(shù)的功能性特點(diǎn)，可廣泛的開展地形數(shù)據(jù)的收集、地形圖的測量等多方面的工作內(nèi)容，最終獲得精確的海拔、坐標(biāo)以及山區(qū)地形等數(shù)據(jù)信息。并且也能夠輔助提升作業(yè)人員的工作效率及質(zhì)量。

[1]潘書義.GPSRTK技術(shù)在地形圖測量中的應(yīng)用 [J].北京測繪,2014,02:122-125..

P228[文獻(xiàn)碼]A

1000-405X（2016）-12-230-1