城市地形图工程测量中GPS—RTK技术的应用研究

刘德来 罗建忠 刘金柱

摘 要：随着我国城市化进程建设的不断加快，城市地形图的测量也有着越来越高的要求。在城市地形图的测量过程中，由于有工期时间的要求，因此常采用GPS-RTK技术用于辅助测量。应用GPS-RTK在测量城市地形图的工程中，不但能够满足城市建设对地形图测量的需求，同时还能与目前城市不断向外扩展的航测搭配应用，满足其测量的要求[ 1 ]。GPS-RTK技术，GPS是基础，通过RTK技术来实现其实用性，两者搭配一起，就可以随时对地形进行测量，测量的精度也能够满足工程的要求。

关键词：城市地形图；工程测量；GPS-RTK技术；应用研究

GPS-RTK技术具有较高的测量精度，以便满足工程的需求，同时由于其测量精度较高，因此可以应用在地形测量和控制测量中，应用途径广泛，领域较广。从工程实际应用角度说，它能够灵活运用GPS对点和图进行测量工作，这不仅仅有效减少了测量工作的时间，也极大程度地保证了测量工作的精度。GPS-RTK技术比起传统的测量技术，具有更高的应用性，能够节省更多的时间[ 2 ]。

一、对于GPS-RTK的认识

GPS-RTK是以GPS技术为基础的新型技术，称为实时动态测量技术，在进行测量的时候，主要是通过载波相位的观测量作为测量的基础，运用GPS-RTK技术时，数据的传输和技术的处理都非常的重要，在应用GPS-RTK技术的时候，需要在现场安装GPS，然后对GPS的可控范围进行观察和测量，相关测量数据可以在设备中进行传输。在动态站点中，GPS接受的及其能够对卫生信号和数据进行接受，并且在接受过程中需要对GPS采集的数据进行深入处理。RTK这一技术是根据测算得到的数据组成相应数值后，再进行的一种实时动态的处理，将数据参数和坐标输入设备中，就可以获得准确的定位。GPS-RTK技术的应用成本非常低，但是精确度和测量的速度很快，GPS-RTK技术的用途非常广泛，实用性很强，因此能够应用在很多类型的测量中。

二、GPS-RTK技术在城市地形图测量中的应用

（一）测量的准备工作

在进行测量之前，要做一定的准备。户外作业测量开始之前，就要准备符合工程需求的比例尺和所需要的地形图，如果有必要还要进行实地测量。此时需要先命名工程，将已知的坐标数值转变为相关参数记录下来，无坐标的地方在做参数转化的时候，要对测量位置的操控点的数据进行收集，然后尽量将操控点的位置安排在需要测量的位置周围，保证测量位置已经控制在数据点的周围，这样才能够避免出现测量位不平衡的问题。

（二）测量位置的参数转变

城市地形图实际测量工作经常会在独立坐标系中来进行，因此可能会出现WGS-84坐标和独立坐标系之间需要转变参数的情况。RTK技术需要实时的位置坐标，WGS-84坐标和独立坐标系之间的参数的转变可能会影响到RTK技术的操作结果，因此需要根据工程的整体设计和需求，通过规范化的操作获取位置坐标并且转化为参数。规范化获取位置的操作为：先采用GPS的静态模式，对位置周围的安排几个操作点，收集出各个操作点对应的WGS-84坐标及独立坐标系，然后根据测量位置的这两个坐标完成参数的转变。

（三）安排正确的基准站位置

在信息的传输过程中，信息的发出主要就是通过基准站来完成的，动态站的任务是接收传来的信息。实施动态测量在进行过程中的测量基础设备是基准站和动态站，因此工作者需要选择正确的基准站位置。首先，基准站的位置可以安排在一个未知的点上，但是如果在已知标准坐标的位置上，基准站就必须安排在已知的位置上。其次，进行基准站位置选择的时候，必须选择地势较高，周围无建筑物的空旷场所，位置还需要有电信覆盖的地方，如果基准站要设定在城市中，就要建立在比较高的建筑物上。最后，为了防止信息链出现途径效应，对于基准站位置的挑选一定要避免设在有GPS信号反射体的地方。

（四）RTK的测量操作

在对野外的地区进行测量的时候，基准站应该设定在一个便于操作的位置，然后设置接收器的点码，天线還有WGS-84坐标，然后观察接收器上GPS信号数量，检查电台发射信号是否正常运转，一切确保无误后基准站就设定完成。基准站和动态站设定完成后，就可以进行测量工作。

三、GPS-RTK技术在城市地形图测量工程中的检验

为了能够有效的分析GPS-RTK技术在城市地形图测量工程中的应用效果，需要在测量之前对已知的资料进行检验和复查，从而提高GPS-RTK技术应用的准确性。1）采用对比法进行检验和复查。把采用RTK测量得到的已知点的坐标，采用对比的方法对坐标进行复查和监测，如果出现不准的数据，就马上进行修改。2）采用重新测量比较的方法来检验和复查。当前我们在实时测量工作时，为了保证所得测量数据的准确，一般需要对测量的数据运用多途径进行检测及复查，重测比较法最常运用在测量的工程中。一般，首次测量成功以后，会选取一个或两个已知RTK的点进行重新测量，看两次检测的数据是否一样，如果出现问题，要立即查出问题的原因并修改。

四、小結

GPS-RTK技术比起传统的测量技术，具有更高的应用性，能够节省更多的时间。在进行测量之前，要做一定的准备。户外作业测量开始之前，就要准备符合工程需求的比例尺和所需要的地形图，如果有必要，还要进行实地测量。为了能够有效的分析GPS-RTK技术在城市地形图测量工程中的应用效果，在测量之前需要对已测数据进行检验和复查，以提高GPS-RTK技术在应用时的准确性。GPS-RTK技术是一种新型的测量方式，它有着有很多传统测量方法无法比拟的优势，无论在自动化方面还是测量速度方面GPS-RTK技术都体现出较高的实用性，因此GPS-RTK技术运用的测量类型相对较广。采用GPS-RTK技术应用在城市地形图测量的工程中，能提高测量工作的速度，工作效率，连测量数据的精确度也可以大大的得到提升。但是在高楼密集的城市中，GPS-RTK技术的实际操作也会有一定的难度，因此，需要加强对测量结果的控制，根据城市的实际情况灵活运用GPS-RTK技术。

参考文献：

[1] 商定义.应用GPS RTK技术的城市地形图工程测量方法研究[J].科技创新导报，2010，（3）.

[2] 周骏.浅谈GPS RTK技术在城市测量中的应用[J].城市建筑，2015，（26）.

[3] 李区升.GPS RTK技术的城市地形图工程测量方法的应用研究[J].中国高新技术企业（中旬刊），2014，（3）.

作者简介：刘德来（1983-），男，汉族，天津人，本科，助理工程师，主要从事工程测绘工作；罗建忠（1981-），男，汉族，四川安岳人，硕士，高级工程师，主要从事工程测绘工作；刘金柱（1988-），男，汉族，河南漯河人，硕士，工程师，主要从事工程变形监测及GPS测量工作。