GPS—RTK在大比例尺地形圖中的應用研究

摘 要：通過對GPS-RTK概念做了具體的闡述，結合各項技術原理與測繪方法，對PTK技術在大比例尺地形圖中的應用做了詳細的分析，主要是為了提高地形圖測量的效率與精度。

關鍵詞：GPS-PTK；大比例尺地形圖；測量；技術；精度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.112

0 引言

全球定位系統是美國陸海空三軍共同研制的衛星導航系統，導航定位和定時功能具有全球性、全天性、實時性等特點，能夠給廣大的用戶提供精確的三維坐標、時間與速度，一般常見的GPS測量方法，例如靜態、快速靜態、動態測量都需要進行處理才能夠獲得CM級的精度，然而GPS-RTK技術是一中十分新型的定位測量方式，這種的測量技術在實際的應用范圍是很廣泛的，就包括攝影測量、農業測量、建筑測量以及土木工程等等在各種各樣的領域都會運用到。

1 GPS-RTK概述

GPS-RTK屬于一種實時動態的測量技術，以載波相位為基礎的一種測量技術。在展開工作的時候，需要兩臺或者兩臺以上的GPS接收機來接受衛星的信息。把其中的一臺接收機放在已知坐標的工作基站，而另外一臺接收機當做移動站。在PTK的模式下，充分利用數據鏈，在基站能夠觀察到相應的數值與觀測站的任何坐標的信息，并轉移給移動站。從這樣的工作原理可以看出，移動站既要接收基準站的數據外還要采集GPS的觀測到的數值，并且在系統內進行及時的處理。在實際的工作中PKT技術受到外界的影響很小。在具備工作條件的情況下，便能快速、高效的完成定位任務。

GPS-RTK技術是一種差分GPS數據處理的方法。當基準站收集到相應的數據后需要輸送給一個或者多個的流動站。首先，在靜態觀察時獲得WGS-84坐標與地方坐標，并鍵入接收機中通過轉換實現，或者利用靜態觀測到的數據平時差，求得相應的轉換參數。接著在共同的點上放上一臺GPS接收機來做基準站。該基準站主要負責觀測兩外ujige的已知點，專門對那些出現錯誤參數的進行核對與修改，防止再次出現差錯。最后需要把基準站的坐標、坐標轉換參數以及高程等的相關數據，在GPS控制接收機中輸入。也可以設置其它不相同的GPS接收機從而能夠接收到流動站的衛星信號。在這個過程中要把預定設置的精度與實際測量的精度進行比較。此時此刻，接收機在接收機獲得相關的數據后，把測得到的坐標、高程以及精度等相關數據輸送到接收機的中心，另一種測量方法是直接把相應基準點的坐標用接收機來接收，接著通過這樣的坐標來對相應的坐標體系進行觀察，最后轉換，獲得需要的參數指標。但是，這樣的測量方式只是適合范圍相對而言比較小的區域。

2 GPS-RTK在大比例尺地形圖的應用

測量區域的實際情況如下：處于晉西北汾河下游和忻州市中南隅開展工作。與該位置距離比較近的是云中上，其與蘄州、陽曲相毗鄰，在南面與婁煩和古交相連接，這個區域西面背靠呂梁山和嵐縣。因此，該區域的地理位置是十分特殊的，山峰錯綜復雜，丘陵連綿起伏，同時還有很多的溝壑，地勢是東北走向，東北比較高，西南較低，在境內的海拔最低是1157m.，最高是2600m。在該縣的第二煤礦區是在縣內村鎮的2km位置處，交通十分便利。在展開測量工作之前，用全站儀把該位置的地形圖與作業測繪圖先繪制出來，通過用資料對GPS-RTK的測量作業的結果進行檢驗。于此同時，還要運用CASS7.0成圖軟件繪制成的地形圖，以1：500的比例繪制。若需要用該技術完成測量作業，需要按照GB/T18324-2009全球定位系統的測量規范進行測量，分別是測量規范GB/T18341-2001；地質礦產勘查規范是GB-50026-93；工程測量規范是GB/T7929-1995；分別以1：500，1：1000，1：2000的地形圖比例繪制。在整個的GPS-RTK的測量工作需要一定人數的工程師與技術人員來共同完成，同時完成測量工作的時間范圍應是在2015年4月5日-19日。

在準備階段，首先，在準備實施該項目的前期工作中，要收集與該區域相關的基本的資料，對GPS-RTK測量技術進行設計，在施工測量工作展開前，需要工作人員對檢驗儀器進行測試，保證其能夠正常的工作，包括電池電量與主機內存的檢查。其次，對于響應度與采樣率可以通過Pccdu軟件進行設置。最后，完成工作任務后，在不同的全站儀1級導線點用GPS接收機進行測量，采用45min的靜態測量，把該區域相近的兩個礦區位置作為已知點，再用Pinnacle軟件對不相同的站點在WGS-84坐標中的位置分別進行測量。運用GPS-RTK測量技術操作時，在基準站點安排一個人，其它的兩臺流動站點每一臺上面站兩個人，還要配備畫草圖與操作儀器的人員。

在基準站開展工作時，首先，選擇視線相對較好的地方，這樣對上點是有幫助的，而且能夠與高功率的發射源和高壓線相隔很大的距離。基準站點位于高位，是為了增大電臺的大輻射半徑，但是當能夠滿足這個要求時，把作業點定在與站點相隔比較近的地方，對設備儀的放置與防護有幫助，及時的接受基準站點的相關數據。若已經完成檢查與核對工作，就可以進行下一步的碎步測量。要保證近距離的基準站點的正常工作。利用GPS-RTK的碎步測量的方法對另外兩臺的流動站按指定的路線進行數據收集，在采集數據的過程中，需要記錄下測量物品的特征與屬性，或者標記在電子接收機上，做為室內制圖的材料。在完成收據收集后，把在不同流動站點儲存的的碎步坐標數據輸送到計算機內，接著把相對應的接收機型號與計算機利用專業的傳送線連接起來，并且同步下載與傳輸軟件，把得到的相應的數據存儲在目錄中，最后，對地形圖進行編輯，再與已經具備的數據進行比較，若這兩個能重合在一起，就可以用儀器打印出地形圖了，進行實地勘察了。

3 結束語

總之，通過把GPS-RTK技術的常規測量和靜態測量相比較后，可以看出，其可以進行大比例地形圖的測量工作。

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作者簡介：黃維（1990-），女，碩士研究生，助教，研究方向：建筑工程。