周 晶

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九三三隊，廣東 肇慶 525040）

由于我國地域遼闊，地勢起伏大，為傳統(tǒng)測量帶來一定難度，面對地形復(fù)雜的地理環(huán)境，不僅無法保證測量的精度，還有可能威脅到測量技術(shù)人員的生命安全，因此GPS-RTK技術(shù)在測量行業(yè)中應(yīng)運而生。地形的映射是一個復(fù)雜的、系統(tǒng)的和艱巨的測繪工作，這需要仔細(xì)的土地資源信息的記錄，包括山水的趨勢，土地利用的分布，等等，同時，它是必要的，以確保其測量和控制的準(zhǔn)確性在厘米的誤差。隨著GPS系統(tǒng)的進一步穩(wěn)定和RTK測量技術(shù)的發(fā)展，我國的地形圖測繪將達(dá)到一個新的水平[1]。

本文以某市一個礦區(qū)的地形圖測繪為例，對GPS-RTK技術(shù)在地形測圖中的應(yīng)用進行分析。某礦區(qū)測區(qū)面積約為1.7平方公里，且地形較為復(fù)雜，對于采用全站儀進行測量作業(yè)，作業(yè)工序比較復(fù)雜，而且精度不均勻，而采用GPSRTK測量技術(shù)不僅可以大大降低作業(yè)難度，還能提高工作效率，并配合使用全站儀使得在最大程度上提高地形測量的精準(zhǔn)度。通過分析地形特點，最終采用以RTK技術(shù)為主，全站儀為輔的測量方式進行測量[2]。

1 GPS-RTK在地形測圖的技術(shù)原理

GPS-RTK作為一種實時動態(tài)相對定位技術(shù)，它主要是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS技術(shù)，在地形測量中應(yīng)用十分廣泛。根據(jù)GPS-RTK系統(tǒng)原理，在作業(yè)過程中，至少需要兩臺GPS接收機同時工作，將一臺GPS接收機設(shè)為基準(zhǔn)站，架設(shè)在一個已知控制點或者未知的固定點上，另一臺GPS接收機作為流動站，通過基準(zhǔn)站系統(tǒng)采集可用的衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)。主要通過參考站獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息鏈，傳輸?shù)礁浇腞TK接收機，通過接收機內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理軟件進行處理和實時相對定位，同時結(jié)合基準(zhǔn)站坐標(biāo)信息，最終求得RTK接收機的絕對三維坐標(biāo)。

2 GPS-RTK技術(shù)的特點

相比傳統(tǒng)的測量技術(shù)，GPS-RTK技術(shù)具有以下幾方面特點：①不受季節(jié)和通視條件的限制。傳統(tǒng)的測量技術(shù)在實際應(yīng)用中需要考慮季節(jié)和時間的變化。同時，對于一些能見度較差的區(qū)域，會降低測量精度，降低作業(yè)效率。GPSRTK技術(shù)不受季節(jié)和觀測條件的影響，可以有效地測量面積，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。②定位精確度高。與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，gps-rtk技術(shù)的定位精度更高。它不僅可以有效地對一些復(fù)雜區(qū)域進行定位和測量，還可以消除障礙物對其的影響，從而實現(xiàn)快速準(zhǔn)確的定位，而且數(shù)據(jù)不會產(chǎn)生誤差積累，從而提高了定位精確度。③作業(yè)效率高。GPSRTK設(shè)站一次即可測完4km半徑的測區(qū)，可大大減少傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)和儀器搬站次數(shù)，同時RTK技術(shù)的操作十分簡便，數(shù)據(jù)傳輸、處理的能力較強，可由一人操作，作業(yè)速度快，勞動強度低，提高了作業(yè)效率。

3 GPS-RTK技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用

（1）準(zhǔn)備工作。作業(yè)開展前，作業(yè)人員應(yīng)對測區(qū)進行現(xiàn)場勘探，通過原有的測量資料制定作業(yè)方案、選擇儀器并做好儀器常規(guī)性檢查。

（2）基準(zhǔn)站的選址。參考站的布置是RTK作業(yè)成功實施的關(guān)鍵之一。應(yīng)選擇在較高的地面上，無遮擋視線，無線電具有良好的覆蓋面積，最好選擇在調(diào)查區(qū)內(nèi)對高層建筑進行測量；為了防止數(shù)據(jù)鏈丟失和多徑效應(yīng)，在參考站200m范圍內(nèi)不能設(shè)置GPS信號反射器，無高壓輸變電線路、電視臺、無線電發(fā)射臺等干擾源，還應(yīng)避開大面積水域。

（3）GPS-RTK地形測量數(shù)據(jù)采集和處理。根據(jù)已有的E級GPS控制點采用動態(tài)GPS-RTK進行圖根測量，利用已有紙質(zhì)資料布設(shè)控制點，建立一個完整的控制網(wǎng)。選點時應(yīng)注意以下幾點：①控制點應(yīng)盡量布設(shè)在四周開闊的區(qū)域，視場內(nèi)障礙物的高度角不宜超過15o。②遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源(如電視臺、電臺、微波站等)，其距離不得小于400m，遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，其距離不得小于200m。③附近不應(yīng)有強烈反射衛(wèi)星信號的物件（如大型建筑物、水面等）。④控制點應(yīng)有利于其它測量手段擴展和聯(lián)測。⑤控制點點位一般盡量選在鋪裝路面的道路上、或不易移動的固定基石上，地面基礎(chǔ)穩(wěn)定，易于點的保存和使用。

表1 控制點檢查結(jié)果表

對控制點進行獨立觀測并取其平均值，平面坐標(biāo)校核差為±2.6cm，高程校核差為±2.7cm，滿足規(guī)范要求。坐標(biāo)較差值如表1所示。

將基準(zhǔn)站定位在所選控制點上，連接各鏈路線，打開接收機輸入點，天線高度，已知坐標(biāo)；檢查接收到的GPS衛(wèi)星數(shù)量5顆；檢查車站指示燈是否正常；將移動臺設(shè)置為選擇與基站相匹配的無線電頻率。作業(yè)開始前需要對已知控制點進行校正，校正完畢后再去測區(qū)附近另一個已知控制點進行檢核，如果檢測結(jié)果在誤差允許范圍內(nèi)方可開展工作，否則需找出問題重新校正，直至滿足要求再進行測量。校正工作完成后通過流動站在測量點的移動來完成相關(guān)數(shù)據(jù)的采集；作業(yè)人員可通過測量沿途拍照或手繪草圖，以避免在數(shù)據(jù)處理中可能發(fā)生的錯誤。作業(yè)完成后，則需返回已知控制點重新檢核，確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。實時動態(tài)RTK數(shù)據(jù)處理相對簡單，外業(yè)測量采集的實測坐標(biāo)通過手薄的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，通過南方Cass軟件進行圖形編輯。

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的進步和技術(shù)水平的提高，gps-rtk測圖技術(shù)將日益成熟，并將廣泛應(yīng)用于地形測繪工作中，提高了野外測量的質(zhì)量和效率。在未來的發(fā)展中，GPS-RTK測繪技術(shù)的進一步應(yīng)用，顯示真正的GPS-RTK測繪技術(shù)的優(yōu)勢，需要從事測繪工作人員提高他們的操作技能，提高GPS-RTK測量的控制技術(shù)和設(shè)備，并在現(xiàn)場根據(jù)實際測量，要求，不斷調(diào)整測繪的方法，然后在一種最有效的方式，高質(zhì)量地完成測繪任務(wù)，從而促進我國地形測繪工作的健康有序發(fā)展。