栗濟臻

河北省水利水電勘測設(shè)計研究院

試析GPS RTK在地形測圖中如何應(yīng)用

栗濟臻

河北省水利水電勘測設(shè)計研究院

地形測圖過程中會運用到多種技術(shù)及手段，GPS RTK作為時下較先進的定位測量技術(shù)之一，已被普遍使用在實時勘測、定位測量等工作領(lǐng)域當中。本文立足于GPS RTK技術(shù)設(shè)備在地形測圖工作中的具體運用，展開進一步探究。

地形測圖；GPS RTK技術(shù)；應(yīng)用

1.前言

近些年來，GPS技術(shù)在各大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域得到普遍運用，隨其發(fā)展而來的是多種信號傳播方面的先進性技術(shù)。從當前定位測量技術(shù)的發(fā)展狀況看，GPS RTK屬于相對先進的系統(tǒng)技術(shù)之一，測繪工作人員較為重視這項技術(shù)在地形測圖實踐工作中的運用方法研究。

2.GPS RTK技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)架及運用特征

從GPS RTK技術(shù)系統(tǒng)的整體構(gòu)造來看，這項系統(tǒng)包含著GPS接收機、控制電腦、電源系統(tǒng)、電子手簿及中繼站電臺等。以下重點探析GPS接收機、中繼站電臺這兩大部件。

2.1 GPS接收機

這種接收機將接收到的載波相位轉(zhuǎn)換成定位信息，運用RTK展開實時定位。為盡快求證整周測量的模糊度，雙頻接收系統(tǒng)能獲得更佳效果。整體系統(tǒng)中的GPS接收機主要任務(wù)是收集、整合處理、集中儲存衛(wèi)星信號，每個RTK系統(tǒng)中包含有兩臺以上GPS接收機，其一放置于基準站，其余放置于流動站?；鶞收九_內(nèi)的發(fā)射電臺通常屬于獨立性的外置型電臺。流動站中既有內(nèi)置型電臺，也有外置型電臺。在外業(yè)測量實踐中，一般同時開啟多個流動站，每個站內(nèi)構(gòu)造是∶1套流動性運作系統(tǒng)、相匹配GPS接收機（包含接收天線）、流動性信號接收電臺（包含接收天線）、用于顯示及實時設(shè)定的電子手簿[1]。

2.2 中繼站電臺

這種電臺系統(tǒng)可拓展整個技術(shù)系統(tǒng)的測量范圍及實時距離。一定條件下，能在基準、流動兩站間設(shè)置中繼站系統(tǒng)電臺。當該種電臺被設(shè)定之后，其可匯集、轉(zhuǎn)發(fā)站內(nèi)接收到的各種信號，即將信號接收進來后進行轉(zhuǎn)化處理，然后進行信號轉(zhuǎn)發(fā)操作，使信號得以傳播至更遠、更廣范圍。

2.3 GPS RTK系統(tǒng)運用優(yōu)勢

①實時定位。實時呈現(xiàn)站點內(nèi)接收到的各類定位信息，使操作人員可按照所得信息及數(shù)據(jù)測量具體物理點的詳細地形情況，找出對應(yīng)方位及有關(guān)數(shù)值。②定位較精準。地形測圖實踐操作中，對設(shè)備附近15km以內(nèi)相應(yīng)地形信息集中定位，全面、精準地實施測量，提升地圖繪制及相關(guān)測量工作的總體準確性。③操作簡便。系統(tǒng)將數(shù)據(jù)搜集、集中處理、整合儲存、綜合傳輸?shù)雀鞣N工作納于一個整體，表現(xiàn)得更加精良、便捷和靈活。④GPS引導(dǎo)放樣。借助導(dǎo)航實施相關(guān)地形位置的全方位搜尋，適時調(diào)整時速、運作方向等技術(shù)參數(shù)。⑤24小時作業(yè)。實現(xiàn)自由地選取勘測時間，且能夠自由開展測繪操作工作。

3.GPS RTK技術(shù)系統(tǒng)運用于地形測圖實踐中的具體體現(xiàn)

3.1 GPS RTK控制測量

一定測區(qū)內(nèi)，按照實際測量目標及精度要求，測量地平面的相關(guān)控制點，以構(gòu)建起測量結(jié)構(gòu)網(wǎng)，借助這些控制點開展測量工作。涉及工作有∶①平面控制測量。測量相應(yīng)的控制點后，對某個地形平面展開控制測量。②高程遠控測量。借助GPS RTK系統(tǒng)為測量導(dǎo)向，實施高程控制測定。③三維化控制測量。以某一控制點作為基點，構(gòu)建三維空間或高程空間的坐標模型，進而實施具體測量操作。

3.2 GPS RTK地籍測量

GPS-RTK系統(tǒng)技術(shù)引入地籍測量工程當中，主要分成兩種方式∶一是,無投影（或無轉(zhuǎn)換）運作方式，此方式直接將接收機放在流動站、基準站之間，用以收集WGS-84坐標的相關(guān)信息，然后借助已知點展開系統(tǒng)觀測，再得到相應(yīng)地形坐標，按所得坐標的數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建數(shù)學(xué)化模型并作信息轉(zhuǎn)換。二是，鍵入?yún)?shù)運作方式。這種方式先將靜態(tài)測得的WGS-84坐標及相應(yīng)地形坐標導(dǎo)入手簿當中，實施轉(zhuǎn)換處理后，求取靜態(tài)觀測轉(zhuǎn)換的具體參數(shù)值。

3.3 GPS RTK數(shù)字測圖

數(shù)字測圖的英文簡稱是“DSM”，其借助計算機及其相關(guān)處理軟件進行信息輸送、傳遞工作，并運用科學(xué)方法對所得的地形數(shù)據(jù)展開“收集-輸入-繪制圖-輸出”等一系列測繪操作。由于GPS RTK系統(tǒng)在地形定位、測量繪圖等方面都具有運用優(yōu)勢，在測圖作業(yè)當中，通常以碎部測量法實施具體測量及有關(guān)操作，將所得數(shù)據(jù)和信號進行整體化的碎部點位整合處理，并展開全方位地形數(shù)值實時測定和RTK參數(shù)轉(zhuǎn)換[2]。

3.4 GPS RTK地圖繪制

相關(guān)的地形信號和衛(wèi)星數(shù)據(jù)收集完成之后，操作者把這些數(shù)據(jù)錄入電腦并作相應(yīng)處理。為避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)遺失或泄露，可對重要數(shù)據(jù)展開二次采集與傳輸。然后，運用原來的RTK模式展開信息轉(zhuǎn)化，再將信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)導(dǎo)入繪圖軟件里，選取適宜比例的尺寸展開繪制操作，開啟繪圖指令，最終得到地形圖。整個過程不僅用到電腦，而且還有部分流程需要人工完成。由于繪圖軟件僅能識別一部分簡單、不復(fù)雜的地理外貌，一些相對復(fù)雜的區(qū)域位置則難以進行準確描繪，為此，在特殊情況之下，需要人工參與地形地圖的實時繪制。

4.結(jié)束語

GPS RTK技術(shù)系統(tǒng)憑借其多種技術(shù)優(yōu)勢，獲得定位測量領(lǐng)域從業(yè)者的普遍認可。為使這項先進系統(tǒng)技術(shù)得以有效運用，操作者應(yīng)全面認知這一技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)造、操作要點及相關(guān)事項，并選取合適方法展開測繪操作，提升測繪總體質(zhì)量。此外，伴隨定位系統(tǒng)技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的革新發(fā)展，GPS RTK將會得到更進一步的完善和改進，使其地形測量功能得以充分、有效發(fā)揮。

[1]涂梨平，肖斌，蔣文秀.基于INPHO無人機航空攝影在大比例尺地形測圖中的應(yīng)用[J].中國科技縱橫,2013,11(22)∶35-36.

[2]趙磊.大比例尺全數(shù)字地形測圖在城市測量中的應(yīng)用分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2013,12(23)∶47-48.