GPS—RTK技术在数字化测图中的技术应用分析

王日辉

摘要：GPS-RTK技术是GPS测量技术发展的新突破，目前最大精度已经达到厘米级，已经成为一种快速采集数据和导航定位的有效工具。相比传统测量方法，它的高效率、高精度以及全天候作业的特点已经得到广大测绘人员及相关部门的广泛应用。本文就RTK数字化测图作业原理、流程以及作业要求做了简单阐述，并对其控制点测量、测区碎部点测量及数据处理等内容进行了分析，为工程应用提供参考。

关键词：GPS-RTK技术；地形测量；测点控制；作业流程

一、数字化测图概述

1.1GPS-RTK数字化测图。目前数字化测图技术呈现多种多样，但是应用最为广泛、效果最好的便是全站仪和GPS-RTK技术进行结合的数字化测图，这种测图组合方式将会发展成为未来主流的测图技术。GPS-RTK测图技术虽然具有操作简单、定位精确度高以及省掉了点问通讯，而且其测图时间断，具有很强的工作效率，但是在森林树木密集或建筑分布较为集中的地区，其会因树木或建筑物的遮挡使得其接收卫星信号能力变弱，影响其测量精确度。此时可以配合全站仪进行补充测量，然后将全站仪测量到的数据和GPS-RTK数据进行整合并加以分析整理，这样就可以形成比较准确的数字地图数据，在通过计算机出图软件将采集到的数据进行地图绘制。

1.2数字测图原理及流程 。数字测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式，通过数据接口传输给计算机进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由电子计算机的图形输出设备（如显示器、绘图仪）绘出地形图或各种专题地图（如图1）。

测区划分：外业数字测图一般以所测区域（测区）为单位统一组织作业和组织数据。当测区较大或有条件时，可在测区内按自然带状地物（如街道线、河沿线等）为边界线构成分区界限，分成若干相对独立的分区。各分区的数据组织、数据处理和作业应相对独立，分区内及各分区之间在数据采集和处理时不应存在矛盾，避免造成数据重叠或漏测。当有地物跨越不同分区时，该地物应完整的在某一分区内采集完成。

二、GPS―RTK概述

GPS―RTK指的是一种通过载波进行相位差分的技术，其前提要求是：同步地处理2个检测站所测试的载波及其相位信息。基准站则采用数据链的方式同步地把搜集到的载波相位检测量与对应的坐标数据传递至流动站。流动站通过接收来自于GPS卫星所发射的载波相位和源自于基准站所发出的载波相位数据，再构建起存在着相位差分的观察数据展开同步的处理，并输进对应的坐标改变参数以及投影参数，同步地得出流动站三维坐标与精度的数据。RTK技术通过GPS检测技术时获得了一定的突破，主要的优点有：误差非积累化、作業效率高、定点时速迅捷等。

三、GPS-RTK测图技术分析

3.1RTK作业要求。RTK定位要求基准站以数据传输速度≥9600bit的标准实时向移动站发送信息。远距离的数据链能够减少设参考点，并避免转站的次数；数据的链稳健能大大减少GPS的初始化运行时间。使工作效率大大提高。同时RTK用于地形测量也存在许多的不足：（1）RTK相对于静态GPS测量，无足够的几何检核条件，因此在进行重要地物测时应尽可能的采用增加历元数等方法提高精度。（2）在有信号遮挡的地方，如建筑区内很难进行测量，因此在这种情况下必须配合全站仪等常规仪器进行作业。（3）RTK野外操作手簿不能进行图形编辑现场成图，对于简单地形测量如等高线测绘具有一定优势，但在进行复杂地形测量时还需配合草图。（4）对于电线杆、电线塔等会对接收机信号产生干扰的地物测量，会因采用偏心或交会等方法产生一定的精度偏差。对于有高程起伏的测区，特别是在进行等高线测量时，选取已知控制点时，尽可能选分布在不同高程层面的点，这样能更好的建立高程模型，对于提高高程精度有很大好处。

3.2 静态GPS控制点测量 。用GPS-RTK静态观测根据已知点坐标，实测两等级控制点坐标，并用随机软件基线解算平差获得两点真实坐标。每个GPS点上至少设站观测2次，观测时应量取仪器高两次，并记录于观测手簿中，两次读数差不大于3mm，取平均值作最后结果，各等级的点位几何图形强度因子PDOP值应小于6。四等网中最弱相邻点的相对中误差不得大于5cm，一级网中最弱点中误差相对于起算点的点位中误差不得大于±5cm。个点观测均要求用手簿进行记录，记录内容为：点名、点号、观测者、天气、日期、时间、天线高、时段、接收机编号，并将特殊情况记录在备注栏。

3.3测区碎部点测量及数据处理 。卫星观测环境较好时可以直接用RTK进行碎部点采集，所采集的数据是经实时基线解算后得出的WGS-84坐标系三维坐标，经过坐标转换软件实时转换出地方坐标下三维坐标。 应用RTK采集碎部点时，遇到一些对卫星号有遮蔽的地带，这时可利用RTK给出测站点的点位坐标，然后采用全站仪采集碎部点坐标。全站仪作业的具体操作：选择一个文件或建立一个新文件；输人测站点号、代码及仪器高等；输入后视点的点号和代码进行观测。

3.4成果检查。用RTK技术施测的控制点成果应进行100%的内业检查和不少于10%的外业检测。检测结果应满足下表的要求：

参考文献：

[1]李卓琼.GPS-RTK技术在数字化测图中的应用[J]城市建设理论研究，2011，（23）

[2]陈长欢.GPS-RTK技术在数字化测量中的应用[J]黑龙江科技信息，2012，（11）

[3]陈国柱；GIS技术和数字化测绘技术的发展及其在工程测量中的应用[J]；科技创新导报；2011年26期