GPSRTK技术在地形图测量中的应用探究

■杨福涛

（北京市怀柔测绘所 北京101400）

GPSRTK技术在地形图测量中的应用探究

■杨福涛

（北京市怀柔测绘所 北京101400）

当前GPSRTK技术使得测绘工作实现了良好的发展，转变了传统的测量方法，具有速度快、准确度高等优势，很大程度上提高了测绘工作的效率。在平缓的区域，可以通过RTK高程曲面拟合技术对图根的控制点、碎部点进行测量，提高地形图测量的准确性，减少测量花费的时间与精力。随着GPSRTK技术的进一步发展与应用，会迎来更好的发展前景。鉴于此，本文主要分析GPSRTK技术在地形图测量中的应用。

GPSRTK技术地形图测量应用

1 GPS-RTK技术的工作原理

RTK系统一般包括通讯系统、一个基准站以及若干个流动站等几部分，其主要是立足于GPS技术基础上发展而来，结合了载波相位观测值实时动态定位技术，可以实时提供指定坐标系中测站点的三维定位，而且测量精度可以精确到cm。RTK模式中的基准站可以连续观测可以看见的GPS卫星，而且通讯系统可以将从数据链中获得的相关卫星信息、基准站信息传送给每一个流动站。GPS接收机在流动站接收相关的GPS卫星信号时，利用无线电接收设备可以实时接收从基准站传输的所有观测数据，控制器在流动站做好初始化工作后就可以结合接收的所有数据实时处理系统中的差分观测值，并且结合相对定位原理计算移动站三维坐标以及整周模糊度未知数。

2 GPSRTK技术在地形图测量中的优点体现

2.1 测量速度快，工作效率高

在地形测量时使用GPSRTK技术，在测量区域实现了基本控制的建立之后，需要保证控制点之间的距离在4千米左右就可以，通常情况下是不需要对图根控制点加密的。如果控制点的加密效果无法达到技术要求，就需要在测量地形的过程中，同时进行加密处理。直接使用RTK技术实现碎步测量，只需要一个工作人员背着仪器在需要测量的地形碎部点停留一到二秒钟，将特征编码输入其中，利用手簿随时了解点位精度，测量完毕后，利用专业化的软件接口将地形图输出，这种技术方法只需要一个人就可以完成，能够使工作效率得到大幅度提升。

2.2 有良好的经济效益

在地形图测量中使用GPSRTK技术，其测量的速度比较快，能够科学的定位，对于一般的地形情况，地物点只需要5S就能够获得比较准确的三维坐标，每天一个流动站能够收集到250~800多个数据。如果使用传统的方法要想测绘完地形图一般需要花费十几到几十个小时，而使用GPSRTK技术只需要花费几个小时就能够完成。利用GPSRTK技术能够使得测量地形图的工作强度得到减小，提高工作效率，并且工作的开展不会过多受到天气因素的影响，能够24小时作业，利用数字化的方法，使得地形图成图的时间缩短，能够获得良好的经济以及社会效益。

3 GPSRTK技术在地形图测量中的实际应用分析

3.1 在控制测量中的应用

通过参考站接收机、流动站接收机和电台所共同组成的RTK测量作业，需将参考站的坐标、高程和转换参数等相关数据输入至GPS控制手册当中，同时在等待测量的点位之上设置以流动站接收设备。在确保流动站和参考站能够实时接收到卫星信号的前提下，参考站可利用电台将所接收到的卫星信号发送至流动站，通过流动站来将所获取到的数据信息传输至GPS控制手簿当中予以处理分析，同时获取检测点的具体坐标以及高程。

3.2 在数字测图中的应用

和以往的数字图像测量所不同的是，利用基准站以及移动GPS接收机进行测图碎部测量模式，可以在数据采集功能的辅助之下开展碎部点位以及地形点位的测量，同时依据人为所设定出的时间以及距离，亦或是依据现场的具体地形状况，来测量管道的中心线、匀速运动等。通过RTK技术，可以实现快速的精确定位，并且还可得到实时的坐标位置与高程。在野外环境的碎部数据采集之时，利用流动站测量同时校正相应的点位，给予RTK接收机提供以被测点位的实时性三维坐标与地形点位，同时为了满足于内业修图以及检测编码需求，要求现场的施工人员将现场被测点位的特征编码输入至系统当中，同时绘制出相应的草图，并将获取到的数据信息通过格式转换保存于硬盘当中，一般包括有点号、坐标、高程等数项内容。同时应用CASS软件产生出数字化地形图。

采集地形图点位作业较为简便，仅需单人完成便可。为了使得RTK所采集的数据信息能够更加快速，并控制在2s之内，可将其设置于较为空旷、没有大型遮蔽物体的区域，从而促使其精度能够得以有效提高。

3.3 数字化成图

数字化成图的主要目的是为了生成，以及对等高线进行修正，并绘制出清晰、完整的地形图。要想实现数字化成图，在最初阶段，便应当依据外业作业所获取到的数据信息以及相关的草图记录，利用人机交互编辑的方式，来将图形的比例尺修改为实际所需的比例尺，同时输入相应的数据文件名称，并最终产生出连线成图。在这一过程当中，还应当对独立地物进行单独编辑。

在生成与修正等高线的过程当中，主要可采取以下两类方法进行勾绘：（1）应用数字化成图软件自动生成功能，依据已经掌握的测量点开展勾绘工作。然而此种方法大多使用在地貌简单、遮挡物较少的山区，对一些复杂的山区若应用此种方法则可能导致失真或错施情况的出现。（2）应用人工绘制方式，依据所收集到的已掌握测量点数据进行等高线的勾绘。此种方法可适应在所有的地形特征中，然而其缺点是操作起来难度较大，工作内容较为繁重。在当前的地形测量工作当中，大多应用数字化成图软件进行绘制，而后再进行人工修正，并最终实现连线成图。

总之，GPSRTK作为一种广泛应用于现代地形测量工作的技术手段，其主要是借助于参考站对于卫星导航系统所进行检测，并将所收集到的地形数据传输至流动站，而后流动站再将所收集的基准站以及自身数据予以分析处理，进而实现了实时的位置定位。在地形测量工作当中，结合以GPSRTK测量技术的功能性特点，可广泛的开展地形数据的收集、地形图的测量等多方面的工作内容，最终获得精确的海拔、坐标以及山区地形等数据信息。并且也能够辅助提升作业人员的工作效率及质量。

[1]潘书义.GPSRTK技术在地形图测量中的应用 [J].北京测绘,2014,02:122-125..

P228[文献码]A

1000-405X（2016）-12-230-1