益西次仁

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活工作方式發(fā)生了很大的改變，尤其是近些年數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)的地形測(cè)量技術(shù)造成了很大的沖擊，傳統(tǒng)的地形測(cè)量技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)今地形測(cè)量工作的需要。相反，以GPS-RTK為代表的現(xiàn)代數(shù)學(xué)化測(cè)繪技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在地形測(cè)量工作中得到了大規(guī)模的應(yīng)用。在數(shù)字化地形測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。本文充分結(jié)合當(dāng)前GPS-RTK技術(shù)在地形測(cè)量工作中的應(yīng)用現(xiàn)狀，深入探討了加強(qiáng)GPS-RTK技術(shù)在地形測(cè)量工作中應(yīng)用的相關(guān)方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；地形測(cè)量技術(shù)；GPS-RTK技術(shù)；圖根控制測(cè)量；碎部測(cè)量

中圖分類號(hào)：U412 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.基于GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

為了加強(qiáng)GPS-RTK技術(shù)在實(shí)際工程測(cè)量中的應(yīng)用，筆者充分結(jié)合當(dāng)前GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量工作中的應(yīng)用現(xiàn)狀，總結(jié)了GPS-RTK技術(shù)的運(yùn)行原理和優(yōu)勢(shì)——運(yùn)行原理：GPS-RTK技術(shù)是一項(xiàng)將載波相位的觀測(cè)值作為載體的一項(xiàng)地形測(cè)量技術(shù)，是一項(xiàng)具有實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性等優(yōu)勢(shì)的數(shù)據(jù)化測(cè)量技術(shù)；運(yùn)行優(yōu)勢(shì)：減去了觀測(cè)站和觀測(cè)站之間的通視過(guò)程，能夠有效地縮短測(cè)量時(shí)間，提高測(cè)量工作的工作效率。另外，此項(xiàng)技術(shù)不僅能夠進(jìn)行全天候的測(cè)量作業(yè)，還能在進(jìn)行高精度定位的同時(shí)還能提供實(shí)時(shí)的三維坐標(biāo)。

2.基于數(shù)字化地形測(cè)量工程中的GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

在數(shù)字化地形測(cè)量中，地形測(cè)繪是用來(lái)對(duì)地球局部表面的形狀和大小進(jìn)行研究的，同時(shí)還對(duì)它進(jìn)行測(cè)繪，從而形成地形圖的技術(shù)和理論。地形測(cè)量具體包括地貌、地物的測(cè)量以及控制測(cè)量，白紙測(cè)圖原理是很傳統(tǒng)的，而數(shù)字化地形測(cè)量正是以其為基礎(chǔ)的，若想要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)繪圖和地圖信息的編輯修改、顯示、處理、存貯、識(shí)別、傳輸、變換以及獲取，就可以對(duì)圖形數(shù)字和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)處理方法進(jìn)行利用。白紙測(cè)圖具體包括經(jīng)緯儀測(cè)圖和平板儀測(cè)圖，極坐標(biāo)法和解析法是其采用的主要方法，模擬的圖解圖是其成果。數(shù)字化地形測(cè)圖和傳統(tǒng)的自紙測(cè)圖進(jìn)行對(duì)比，不僅僅是改進(jìn)了方法，還讓技術(shù)本質(zhì)有了一個(gè)飛躍。

2.1 分析GPS-RTK基準(zhǔn)站布設(shè)技術(shù)要點(diǎn)

2.1.1 準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。準(zhǔn)備工作在整個(gè)測(cè)量工程中的作用和地位都十分重要。因此，必須要在使用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量前，讓測(cè)量人員進(jìn)入待測(cè)地區(qū)進(jìn)行勘察，以便對(duì)待測(cè)地區(qū)的地形圖、地質(zhì)條件、氣候條件和交通條件等有一個(gè)基本的了解。還要根據(jù)GPS-RTK技術(shù)的使用要求科學(xué)的設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，準(zhǔn)備好所需要的儀器和設(shè)備，為后續(xù)的工作打下基礎(chǔ)。

2.1.2 基準(zhǔn)站的位置設(shè)置不是非常嚴(yán)格，既可以設(shè)置在已知的控制點(diǎn)上，也可以設(shè)置在未知點(diǎn)上。盡管基準(zhǔn)站的位置可以具有很大的自由性，但必須要滿足視野開(kāi)闊這一要求，量降低障礙物對(duì)無(wú)線發(fā)射干擾源造成的影響，還要確保交通便利。只要滿足這個(gè)條件，就可以在基準(zhǔn)站的設(shè)置上盡可能的為測(cè)量提供便利。

2.2 數(shù)字化地形測(cè)量工程中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

GPS-RTK技術(shù)主要是負(fù)責(zé)數(shù)字化地形測(cè)量工作中的圖根控制測(cè)量、控制點(diǎn)測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量和碎部測(cè)量等部分。在這其中，難度圖根控制測(cè)量和碎部測(cè)量是最為重要也最為復(fù)雜的部分。以下是對(duì)這兩部分工作的說(shuō)明：

2.2.1 圖根控制測(cè)量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用。在實(shí)際的測(cè)量作業(yè)過(guò)程中，如果已經(jīng)知道了控制點(diǎn)，可以越級(jí)到圖根測(cè)量環(huán)節(jié)。這種做法不僅可以縮短測(cè)量時(shí)間，同時(shí)還能為了有效提升測(cè)量工作的質(zhì)量，由于圖根測(cè)量工作的作用十分重要，在測(cè)量過(guò)程中必須要保證其結(jié)果的準(zhǔn)確性通過(guò)假設(shè)三腳架、利用流動(dòng)站觀測(cè)的方法提高觀測(cè)的精度。

2.2.2 碎部測(cè)量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用。碎部測(cè)量是數(shù)字化地形測(cè)量中另一項(xiàng)十分重要的工作。在碎部測(cè)量中GPS-RTK技術(shù)主要被用于碎部數(shù)據(jù)的采集。目前來(lái)看，這一技術(shù)主要有下兩個(gè)大方面的應(yīng)用：一是利用其厘米級(jí)的高精度直接對(duì)開(kāi)闊地區(qū)內(nèi)獨(dú)立地物和線狀地物等進(jìn)行觀測(cè)；二是有針對(duì)性地對(duì)開(kāi)闊區(qū)域內(nèi)的地物進(jìn)行分類之后，在分別進(jìn)行測(cè)量。一般來(lái)說(shuō)，天氣的不同不會(huì)對(duì)這一測(cè)量過(guò)程造成影響，還不需要考慮控制點(diǎn)之間的通視度，因此很容易確保這一測(cè)量方法較高的精準(zhǔn)度。

2.3 測(cè)量質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.3.1 圖根控制測(cè)量中必須要確保進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集控制點(diǎn)的布設(shè)精度和密度。

2.3.2 在進(jìn)行控制點(diǎn)測(cè)量時(shí)，必須要對(duì)平面誤差進(jìn)行有效的控制。

2.3.3 在進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量過(guò)程時(shí)，必須要控制好測(cè)量精度，同時(shí)還要確保觀測(cè)和讀數(shù)的正確與精確，只有這樣才能有效提高地形圖的精度。另外，在進(jìn)行觀測(cè)時(shí)必須要對(duì)測(cè)段的高差和閉合差進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)的高程的計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算的結(jié)果對(duì)其進(jìn)行必要的調(diào)整。

2.3.4 碎部測(cè)量，這一過(guò)程必須要注重對(duì)碎部測(cè)量誤差進(jìn)行控制，在確保精度的基礎(chǔ)上進(jìn)行記錄，為后續(xù)的相關(guān)工作提高數(shù)據(jù)支持。

3.測(cè)量誤差控制策略

在數(shù)字化地形測(cè)量中的許多因素都會(huì)對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)造成影響，因此難免會(huì)出現(xiàn)誤差。盡管誤差不可避免，我們必須要對(duì)誤差出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，有針對(duì)性地對(duì)誤差進(jìn)行控制，只有這樣才能有效地提高測(cè)量的精準(zhǔn)度。為此，筆者對(duì)GPS-RTK測(cè)量中常用的誤差控制方法進(jìn)行了總結(jié)：

3.1 同測(cè)站誤差控制

在測(cè)量過(guò)程中，由于對(duì)天線相位的變化重視程度不夠，導(dǎo)致點(diǎn)位坐標(biāo)存在3cm～5cm左右的誤差，這個(gè)數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出GPS-RTK技術(shù)對(duì)定位精度的要求。因此，必須要采取有效的措施對(duì)這方面的誤差進(jìn)行控制提升測(cè)量的精度。具體來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的改進(jìn)來(lái)提高數(shù)據(jù)的精度，還可以對(duì)天線的相位進(jìn)行檢查，從根本上提升觀測(cè)精度。

3.2 多徑誤差控制

由于周邊天線很容易受到所處環(huán)境的影響，導(dǎo)致觀測(cè)結(jié)果存在5cm～19cm之間。為了強(qiáng)化對(duì)這種類型誤差的控制，首先應(yīng)當(dāng)將觀測(cè)點(diǎn)位設(shè)置在開(kāi)闊的地帶，還要確保其周圍沒(méi)有反射點(diǎn)。其次，可以采用扼流圈天線，并通過(guò)在觀測(cè)區(qū)域安裝電波吸收設(shè)備和材料，降低無(wú)關(guān)電波的干擾。

3.3 信號(hào)干擾帶來(lái)的誤差控制

在選擇觀測(cè)位點(diǎn)時(shí)必須要充分考慮到無(wú)關(guān)電波的對(duì)電磁波帶來(lái)的輻射和干擾，科學(xué)地選取觀測(cè)位點(diǎn)并通過(guò)利用相關(guān)的電波增強(qiáng)設(shè)備降低乃至消除無(wú)關(guān)電波的干擾。同時(shí)還要注意觀測(cè)天氣的選取，最大限度地提高觀測(cè)精度。

3.4 軌道誤差控制

雖然這種類型的誤差通常只有幾米左右，但是這種誤差導(dǎo)致的相對(duì)誤差非常驚人，對(duì)20km～30km的基線造成較大的影響。但是電離層誤差的擴(kuò)散性、瞬變性和互補(bǔ)性都非常強(qiáng)，我們可以使用雙頻接收機(jī)消除電離層帶來(lái)的誤差，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的精度。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)對(duì)專業(yè)知識(shí)的要求遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的地形測(cè)量技術(shù)。想要促進(jìn)GPS-RTK技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用就必須要加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)知識(shí)、技能的學(xué)習(xí)，并結(jié)合工程實(shí)際不斷完善相關(guān)的技術(shù)與方法，并采取有效的措施擴(kuò)大數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用。

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