GPS—RTK技術在數字化測圖中的技術應用分析

王日輝

摘要：GPS-RTK技術是GPS測量技術發展的新突破，目前最大精度已經達到厘米級，已經成為一種快速采集數據和導航定位的有效工具。相比傳統測量方法，它的高效率、高精度以及全天候作業的特點已經得到廣大測繪人員及相關部門的廣泛應用。本文就RTK數字化測圖作業原理、流程以及作業要求做了簡單闡述，并對其控制點測量、測區碎部點測量及數據處理等內容進行了分析，為工程應用提供參考。

關鍵詞：GPS-RTK技術；地形測量；測點控制；作業流程

一、數字化測圖概述

1.1GPS-RTK數字化測圖。目前數字化測圖技術呈現多種多樣，但是應用最為廣泛、效果最好的便是全站儀和GPS-RTK技術進行結合的數字化測圖，這種測圖組合方式將會發展成為未來主流的測圖技術。GPS-RTK測圖技術雖然具有操作簡單、定位精確度高以及省掉了點問通訊，而且其測圖時間斷，具有很強的工作效率，但是在森林樹木密集或建筑分布較為集中的地區，其會因樹木或建筑物的遮擋使得其接收衛星信號能力變弱，影響其測量精確度。此時可以配合全站儀進行補充測量，然后將全站儀測量到的數據和GPS-RTK數據進行整合并加以分析整理，這樣就可以形成比較準確的數字地圖數據，在通過計算機出圖軟件將采集到的數據進行地圖繪制。

1.2數字測圖原理及流程 。數字測圖就是將采集的各種有關的地物和地貌信息轉化為數字形式，通過數據接口傳輸給計算機進行處理，得到內容豐富的電子地圖，需要時由電子計算機的圖形輸出設備（如顯示器、繪圖儀）繪出地形圖或各種專題地圖（如圖1）。

測區劃分：外業數字測圖一般以所測區域（測區）為單位統一組織作業和組織數據。當測區較大或有條件時，可在測區內按自然帶狀地物（如街道線、河沿線等）為邊界線構成分區界限，分成若干相對獨立的分區。各分區的數據組織、數據處理和作業應相對獨立，分區內及各分區之間在數據采集和處理時不應存在矛盾，避免造成數據重疊或漏測。當有地物跨越不同分區時，該地物應完整的在某一分區內采集完成。

二、GPS―RTK概述

GPS―RTK指的是一種通過載波進行相位差分的技術，其前提要求是：同步地處理2個檢測站所測試的載波及其相位信息。基準站則采用數據鏈的方式同步地把搜集到的載波相位檢測量與對應的坐標數據傳遞至流動站。流動站通過接收來自于GPS衛星所發射的載波相位和源自于基準站所發出的載波相位數據，再構建起存在著相位差分的觀察數據展開同步的處理，并輸進對應的坐標改變參數以及投影參數，同步地得出流動站三維坐標與精度的數據。RTK技術通過GPS檢測技術時獲得了一定的突破，主要的優點有：誤差非積累化、作業效率高、定點時速迅捷等。

三、GPS-RTK測圖技術分析

3.1RTK作業要求。RTK定位要求基準站以數據傳輸速度≥9600bit的標準實時向移動站發送信息。遠距離的數據鏈能夠減少設參考點，并避免轉站的次數；數據的鏈穩健能大大減少GPS的初始化運行時間。使工作效率大大提高。同時RTK用于地形測量也存在許多的不足：（1）RTK相對于靜態GPS測量，無足夠的幾何檢核條件，因此在進行重要地物測時應盡可能的采用增加歷元數等方法提高精度。（2）在有信號遮擋的地方，如建筑區內很難進行測量，因此在這種情況下必須配合全站儀等常規儀器進行作業。（3）RTK野外操作手簿不能進行圖形編輯現場成圖，對于簡單地形測量如等高線測繪具有一定優勢，但在進行復雜地形測量時還需配合草圖。（4）對于電線桿、電線塔等會對接收機信號產生干擾的地物測量，會因采用偏心或交會等方法產生一定的精度偏差。對于有高程起伏的測區，特別是在進行等高線測量時，選取已知控制點時，盡可能選分布在不同高程層面的點，這樣能更好的建立高程模型，對于提高高程精度有很大好處。

3.2 靜態GPS控制點測量 。用GPS-RTK靜態觀測根據已知點坐標，實測兩等級控制點坐標，并用隨機軟件基線解算平差獲得兩點真實坐標。每個GPS點上至少設站觀測2次，觀測時應量取儀器高兩次，并記錄于觀測手簿中，兩次讀數差不大于3mm，取平均值作最后結果，各等級的點位幾何圖形強度因子PDOP值應小于6。四等網中最弱相鄰點的相對中誤差不得大于5cm，一級網中最弱點中誤差相對于起算點的點位中誤差不得大于±5cm。個點觀測均要求用手簿進行記錄，記錄內容為：點名、點號、觀測者、天氣、日期、時間、天線高、時段、接收機編號，并將特殊情況記錄在備注欄。

3.3測區碎部點測量及數據處理 。衛星觀測環境較好時可以直接用RTK進行碎部點采集，所采集的數據是經實時基線解算后得出的WGS-84坐標系三維坐標，經過坐標轉換軟件實時轉換出地方坐標下三維坐標。 應用RTK采集碎部點時，遇到一些對衛星號有遮蔽的地帶，這時可利用RTK給出測站點的點位坐標，然后采用全站儀采集碎部點坐標。全站儀作業的具體操作：選擇一個文件或建立一個新文件；輸人測站點號、代碼及儀器高等；輸入后視點的點號和代碼進行觀測。

3.4成果檢查。用RTK技術施測的控制點成果應進行100%的內業檢查和不少于10%的外業檢測。檢測結果應滿足下表的要求：

參考文獻：

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