GPS-RTK技术在地形图测量中的应用探微

高 革

山西平阳重工机械有限责任公司

GPS-RTK技术在地形图测量中的应用探微

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相比于常见的测量仪器，GPSRTK技术有着明显的优势，能够准确定位，测量的时间短、准确性高，不需要通视，能够对大面积进行有效控制，实现全天的、动态化测量，避免人为测量的误差。尤其是一些比较复杂的地形地区，与其他的采集数据方法相结合更具有明显优势。本文笔者对GPSRTK技术在地形图测量中的应用进行了分析探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。

GPSRTK技术，地形图测量，应用

前言：

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。

1 、GPS-RTK技术概述

1.1 GPS-RTK系统组成

GPS-RTK的别名叫做实时动态差分法，该系统能够在野外进行高精度的工程测量作业。该系统的差分主要是采用的GPS三类差分中的相位差分。系统的主要组成部分有：(1)基准站部分。该部分的主要功能就是负责接收导航信号、电文信号等GPS信号，使用基准站主要是为了获取差分的坐标以及星历等方面的数据和信息。(2)差分传送部分。其主要任务是将基准站获取的差分数据传输到移动站，传输的数据主要包括有观测值、卫星跟踪状态以及测站坐标等数据。(3)移动站部分。GPS信号以及基准站差分信号的接收是移动站的主要任务，其还负责通过分析和了解接收的两种信号得到相关的实时定位结果。移动站部分具有一个非常明显的特点——测量精度高。(4)手簿终端控制器。手簿终端控制器内部的RTK测量软件能够设置相关的工作参数，例如控制器软件能够设置移动站以及基准站的参数，并且可将其成果显示出来，这个成果就是移动站的实时坐标。除去设置参数之外，控制器还能测量参数以及设计辅助路线等，其功能非常的强大。

1.2 GPS-RTK测量原理

在GPS-RTK测量系统当中，接收和数据传输设备以及软件是其主要组成部分。载波相位观测是RTK测量技术的依据，在野外进行测量作业的过程中，测量的精度可达到厘米级，也就是说其精度非常的高。在利用GPS-RTK测量系统进行测量作业时，其主要的测量流程是首先在基准台上面设置一台GPS-接收机，当移动站的接收机接收到了卫星信号时就通过专业的数据传输设备将观测数据传输到系统的移动站台当中，移动站台通过无线设备接收数据之后就对其进行快速和准确的计算，之后将计算出的三维坐标显示出来。测量人员在测量作业中使用GPS测量技术只需要将其进行初始化，之后就能够得到相对精准的观测点坐标。

2 、GPS-RTK技术在地形图测量中的实际应用分析

2.1 测量区域概况

本次测量主要是整个沟内的地形图进行测量，测区的面积为4平方公里，比例尺为1:1000。由于规定的测量时间比较短，为了提高工程效率，需要在测量区域的首级控制之后，利用全站仪和RTK技术对地形进行测量。

2.2 户外测量

将全站仪与GPSRTK技术相结合，实现数字化的地形图测量，通过GPSRTK技术能够对图根点以及碎部点进行测量。

2.2.1 控制点的布设与测量。在对碎部点测量之前，先要对控制点进行科学的布设与测量，一般情况下，需要先对测区范围内进行控制网布设，结合加密控制网进行图根控制点的布设。本次研究使用的RTK技术进行控制测量，因而不需要布设常规的测量控制网，只需要布设图根控制点就可以，在布设的过程中也需要注意一些问题。首先控制点的位置应选择在地势高、通视条件好，并且交通便利的地区，使得卫星信号能够接收与发射。最好是距离电磁波干扰比较远的位置，使得数据传输能够更加可靠，同时与大面积水域保持一定的距离，避免出现强反射物体，造成多路径效应影响。其次，应保证控制点的点数合理，RTK电台发射出的信号一般覆盖的范围是5-20千米，因此基站做好在测量区域的中间位置，并保证地势比较高。如果测量地区的地形有比较大的起伏，就需要结合实际情况增加控制点数。在本次测量区域中，需要设置3个控制点。利用RTK技术能够在短时间内测量获得控制点的平面坐标，高程控制测量就需要根据实际需要通过四等水准联测对一级导线点进行测量。

2.2.2 测量碎部点。首先是利用全站仪对碎部点进行测量。全站仪测量小组中，需要保证人员数量，观测员一名，绘图员一名，跑尺员一到二名。将全站仪架设在测站点上，定向之后，对碎部点上的棱镜进行观测，明确方向、距离以及天顶距的数值，并将其记录下来。采集数据的程序有两种，一是对碎部点进行观测时候，需要绘制工作的草图，从而保证成图的质量。草图上需要标明地形名称、碎部点之间的连接关系，通过计算机的绘图软件显示出碎部点，结合草图，通过人机交互实现碎部点的准确连接，将图形的信息码输入其中，最后生成图形。二是通过测绘软件，结合实际地形，绘图员在现场成图。其次是利用RTK技术对碎部点进行测量。对于地形上部比较开阔的地区，可以利用RTK作业模式进行测量，测量的速度更快，使用RTK技术对碎部点数据采集时，测量、定点校正之后，就可以随时获得三维坐标的地形点，并将地物点的特征编码进行输入，对草图进行编制，为修图提供依据，提高编码输入的准确性。

2.3 开展实地检查，提高精准度

作业完毕后，需要开展实地检查工作，检查点位精度，对测量出的数据与已知点的资料数据进行对比，保证误差不超过图上0.1mm。检查地形以及地物，补测遗漏的地物，及时发现错误并更改。依据地形图测量标准，保证图根点与最近控制点之间的平面位置误差小于图上0.1mm。碎部点与最近图根点之间的平面位置误差小于图上0.6mm。

3 、结束语

结合GPS-RTK技术能够提高测量的精度以及效益，促进了测量技术的创新和革命，将测量的效率大幅度的提高，改变测量的作业模式以及流程，使其朝着快捷化、简单化以及自动化的方向发展。

[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.

[2]梁家明，刘凡.GPS-RTK技术在公路地形图测绘中的应用[J].四川水利，2015(03)：59-61.