GPS

摘要：GPS——RTK技術(shù)能夠提高測(cè)量精度，減少人工誤差，提升工作效率。GPS——RTK技術(shù)在地形測(cè)量中占有重要的作用。本文通過簡(jiǎn)單地介紹了GPS—RTK測(cè)量技術(shù)工作原理，從控制測(cè)量、地籍測(cè)量、數(shù)字測(cè)圖、繪圖等來(lái)對(duì)GPS——RTK技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞： GPS— RT K：地形測(cè) 量；方法；應(yīng)用

1 引言

GPS—RTK（GlobalPositioningSystem RealTieKinematic）測(cè)量技術(shù)是地形測(cè)量中常用的一門技術(shù)，它是以載波相位測(cè)量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的以載波相位測(cè)量為依據(jù)的實(shí)施差分GPS測(cè)量技術(shù)。在地形測(cè)量中，運(yùn)用GPS—RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地形數(shù)據(jù)的采集、測(cè)繪等工作，大大降低了外業(yè)工作強(qiáng)度，提高了坐標(biāo)、地形數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，節(jié)約了大量的人力和物理，提高了外業(yè)作業(yè)人員的工作效率和質(zhì)量。RTK技術(shù)在地形圖測(cè)量中的稱呼使用，使得GPS測(cè)量技術(shù)有了質(zhì)的提升。GPS—RTK測(cè)量技術(shù)在地形測(cè)量中得到了大力的支持和推廣，本文就簡(jiǎn)單介紹GPS—RTK 在地形策略中的應(yīng)用。

2 GPS—RTK測(cè)量技術(shù)工作原理

2.1 GPS技術(shù)

GPS技術(shù)因其成本低、精度高、速度快，實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛地運(yùn)用到定位系統(tǒng)中。GPS系統(tǒng)包括了空間、地面和用戶三大部分，其中空間是GPS系統(tǒng)的核心，它是由21顆均勻分布于6個(gè)軌道面上的衛(wèi)星組成，24小時(shí)無(wú)間斷地向用戶提供三維定位和授時(shí)。不過，從GPS系統(tǒng)目前發(fā)現(xiàn)的問題來(lái)看，其重要是信號(hào)結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足發(fā)工錢需要，實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位精度低于其他系統(tǒng)。

2.2 RTK技術(shù)

RTK實(shí)現(xiàn)定位是以基準(zhǔn)站、流動(dòng)站、電臺(tái)組成。在測(cè)量過程中，將一臺(tái)接收機(jī)治愈基準(zhǔn)站上，另一臺(tái)或幾臺(tái)接收機(jī)治愈流動(dòng)站上，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的接收機(jī)同時(shí)接受GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站都必須保證跟蹤衛(wèi)星達(dá)到四顆及以上，將衛(wèi)星信號(hào)從電臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)到流動(dòng)站的接收機(jī)上，從而得出基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù)和已知位置信息的差分觀測(cè)值，并通過該數(shù)值及時(shí)通過無(wú)線電數(shù)據(jù)連接到流動(dòng)站，從而精化GPS觀測(cè)值，得出經(jīng)差分改正后流動(dòng)站較準(zhǔn)確的實(shí)施位置，輸入相應(yīng)的坐標(biāo)準(zhǔn)換和投影參數(shù)，就可以將定位結(jié)果及時(shí)得出。RTK技術(shù)的關(guān)鍵作用是用其處理數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)。

3 GPS——RTK技術(shù)在地形測(cè)量中的運(yùn)用

3.1 在控制測(cè)量中的應(yīng)用

基準(zhǔn)站接收機(jī)、流動(dòng)站接收機(jī)、電臺(tái)組成RTK作業(yè)組，將參考站坐標(biāo)和當(dāng)?shù)?5坐標(biāo)建模，求得該地區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，并將基準(zhǔn)站坐標(biāo)、高程和轉(zhuǎn)換參數(shù)等數(shù)據(jù)輸入GPS控制手簿中。在待測(cè)點(diǎn)上設(shè)置流動(dòng)站接收機(jī)。流動(dòng)站和基準(zhǔn)站要實(shí)施跟蹤4顆或者以上衛(wèi)星，再通過基準(zhǔn)站接受的信號(hào)傳輸?shù)诫娕_(tái)，將接收到的微型信號(hào)發(fā)送給流動(dòng)站，流動(dòng)站就會(huì)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)紾PS控制手簿上，從而得出監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)和高程。

3.2 GPS—RTK地籍測(cè)量的應(yīng)用

使用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行地籍測(cè)量時(shí)，僅需一個(gè)人帶著RTK儀器收集節(jié)制點(diǎn)，并在待測(cè)點(diǎn)上輸入特征編碼，GPS控制手簿對(duì)其進(jìn)行記錄。當(dāng)達(dá)到電位的精度要求后，該區(qū)域的點(diǎn)位測(cè)定完成，地形圖就會(huì)通過CASS等軟件繪制出來(lái)。地籍測(cè)量中的最大特征是僅需要一個(gè)人就能完成所有的測(cè)量，簡(jiǎn)單方便，節(jié)省了人力和物理，提高了測(cè)量的工作效率和質(zhì)量。GPS—RTK在惡劣的環(huán)境下也能進(jìn)行地籍測(cè)量，這也是該技術(shù)的一大亮點(diǎn)。

3.3 在數(shù)字測(cè)圖中的應(yīng)用

GPS—RTK利用基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的GPS接收機(jī)來(lái)進(jìn)行測(cè)圖的碎步測(cè)量模式，在采集功能下對(duì)碎部點(diǎn)位和地形點(diǎn)位的測(cè)量。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地形情況，對(duì)管道中心線、迅速運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行測(cè)量。在R T K手薄中應(yīng)用轉(zhuǎn)換參數(shù)，做完點(diǎn)校正后，可直接進(jìn)行地形碎部點(diǎn)測(cè)量。RTK技術(shù)的運(yùn)用，將實(shí)現(xiàn)快速定位，并能夠在短時(shí)間能獲取實(shí)時(shí)坐標(biāo)信息。在采集碎部數(shù)據(jù)的過程中，流動(dòng)站作為矯正定點(diǎn)，為RTK接收機(jī)提供被測(cè)點(diǎn)位的實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)，為了適應(yīng)內(nèi)業(yè)繪圖和檢查編碼的需要，外業(yè)人員應(yīng)在野外施測(cè)時(shí)對(duì)被測(cè)點(diǎn)位的特征編碼繪制成草圖，將得到的數(shù)據(jù)信息保存到固定的硬盤中，利用CASS軟件生成地形圖。為了保證RTK技術(shù)能夠充分發(fā)揮，提高定位的精確度，應(yīng)選點(diǎn)在相對(duì)空曠，無(wú)遮擋物的地方。

3.4 地形圖繪制

外業(yè)人員在白天采集數(shù)據(jù)后，晚上應(yīng)及時(shí)將采集的數(shù)據(jù)上傳到電腦傻瓜并進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理，以免導(dǎo)致當(dāng)天的數(shù)據(jù)丟失或者遺忘，造成返工重測(cè)現(xiàn)象的出現(xiàn)。RTK坐標(biāo)格式轉(zhuǎn)換為CASS6.0的展點(diǎn)數(shù)據(jù)格式，將展點(diǎn)格式按照正確的格式輸入。打開CASS6.0軟件，選擇繪圖所用的比例尺，運(yùn)用人機(jī)交互編輯的，啟用展點(diǎn)命令，并用碎部點(diǎn)譫語(yǔ)涂上，最終實(shí)現(xiàn)連線成圖。地形圖繪制應(yīng)通過CASS6.0自動(dòng)生成功能和人工繪制方法來(lái)結(jié)合使用。CASS6.0的自動(dòng)生成功能根據(jù)已知的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行勾繪，適用于地貌簡(jiǎn)單、遮擋物不多的地方；人工繪制則應(yīng)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行勾繪等高線，適用于地形復(fù)雜。地形圖繪制時(shí)可先用CASS6.0進(jìn)行繪制，再通過人工繪制的方式進(jìn)行連圖。

結(jié)語(yǔ)

GPS—RTK技術(shù)在地形測(cè)量中運(yùn)用廣泛，尤其是控制、地籍、數(shù)字測(cè)圖上的運(yùn)用，在RTK技術(shù)不斷完善的將來(lái)，還會(huì)運(yùn)用到其他領(lǐng)域中。GPS——RTK技術(shù)在地形測(cè)量中具有無(wú)可替代的作用，尤其是克服傳統(tǒng)地形測(cè)量從控制到碎部都有一定的誤差積累。GPS——RTK測(cè)圖省去了中間環(huán)節(jié)，提高了測(cè)圖的精度，在測(cè)量中的誤差減小。另外，GPS—RTK測(cè)圖時(shí)不受通視條件的以及距離的限制，甚至在數(shù)字測(cè)圖時(shí)一人即可完成測(cè)量，這是傳統(tǒng)測(cè)量無(wú)法相比的。但是GPS—RTK技術(shù)并不是所有的測(cè)量都合適，其本身也存在著一些問題，從目前的技術(shù)手段上來(lái)看，還無(wú)法攻破這一技術(shù)難題。

參考文獻(xiàn)

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[2]陳景斌 .GPS RTK技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用與分析.科技創(chuàng)業(yè)月刊 ，2010， 23（7）

[作者簡(jiǎn)介]姓名 ：王干干年齡：出生年月1989-04-30性別：男

單位：濟(jì)源市城鄉(xiāng)規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)事務(wù)所

從事工作：測(cè)繪 畢業(yè)大學(xué)：河南機(jī)電高等專科學(xué)校

[作者簡(jiǎn)介] 姓名：原峰 （出生年月-1985-11-01） ，性別 ：男，河南濟(jì)源人

單位：濟(jì)源市城鄉(xiāng)規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)事務(wù)所， 目前從事測(cè)繪工作

畢業(yè)大學(xué)：河南省農(nóng)業(yè)大學(xué)