大比例尺地形測量中GPS RTK技術(shù)的運用

李海福 李生

摘 要：當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平逐步提高，傳統(tǒng)的地理測繪方法技術(shù)等已經(jīng)被先進的技術(shù)手段代替，如GPS RTK技術(shù)。隨著GPS RTK技術(shù)的發(fā)展與成熟，其在地理測繪工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，在地形測量中，特別是大比例尺地形測量中具有極大地優(yōu)勢。GPS RTK技術(shù)能夠滿足不同面積測量工作的需要，減少誤差，有很強的時效性，能夠獲得更加精準(zhǔn)的測量結(jié)果。本文主要就大比例尺地形測量中GPS RTK技術(shù)的運用情況進行分析研究。

關(guān)鍵詞：大比例尺；地形測量；GPS RTK技術(shù)

近些年來，測距儀、經(jīng)緯儀等傳統(tǒng)的測量儀器逐漸被現(xiàn)代化的GPS RTK技術(shù)等代替，并且成為地形測量中主要的方法技術(shù)。GPS RTK技術(shù)在很多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在大比例尺地形測量中，GPS RTK技術(shù)呈現(xiàn)出了明顯的優(yōu)越性，其控制的面積更大，精確度更高，要比常規(guī)的測量技術(shù)儀器更具優(yōu)勢。

一、GPS RTK技術(shù)的優(yōu)勢分析

傳統(tǒng)地形測量中一般是使用測距儀、經(jīng)緯儀等，使用測角、測距、極坐標(biāo)等方法對地形要素進行測定、采集，能夠通視測站點與待測點[1]，如果視距比較長還會受到一定的限制，導(dǎo)致傳統(tǒng)方法在大比例尺地形測量中不僅費時費力，效率也不高。控制測量通常使用導(dǎo)線網(wǎng)、三角網(wǎng)等進行，使待測點間相互通視，限制待測邊以及測角，還有點位精度分布不均勻等不足。由于多種因素的限制，傳統(tǒng)的測量方法對當(dāng)前地形測量的高精確度、現(xiàn)勢性強等要求是無法滿足的。

而GPS RTK技術(shù)的出現(xiàn)能夠使傳統(tǒng)地形測量的不足得到有效的彌補，這種GPS RTK技術(shù)操作比較簡單，能夠高精度的進行定位，具有很強的實時性，測量各點間的精度是獨立的，能夠避免測量誤差的積累。若點位精度要求得到滿足，用戶就可以不用進行觀測了，了解觀測質(zhì)量還能夠提高作業(yè)效率。使用GPS RTK技術(shù)進行大比例尺地形測量，是不會受到地形、天氣等外界因素影響的，可以更加快捷的對控制網(wǎng)點進行布設(shè)，控制范圍更大，更加靈活便利。此外GPS RTK技術(shù)的觀測時間補償，能夠減少人力以及時間等，提高工作效率。使用GPS RTK技術(shù)能夠在極短的時間內(nèi)獲得三維坐標(biāo)，自動化水平逐漸提高，能夠快速的獲得地形圖數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)字化的發(fā)展。

二、大比例尺地形測量中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用流程

在大比例尺地形測量中使用GPS RTK技術(shù)技術(shù)，需要先對基準(zhǔn)站進行架設(shè)，通常在控制點上架設(shè)儀器，保證各部件準(zhǔn)確連接后，開機并獲得工區(qū)參數(shù)。GPS平面利用的是WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)，使用橢球高作為高程，在實際工作中坐標(biāo)系統(tǒng)一般是1954北京坐標(biāo)系[2]，高程需要是水準(zhǔn)高程，需要獲得平面、高程這兩個方面的參數(shù)。

獲得相關(guān)參數(shù)后，流動站需要對其他控制點進行檢核，平面校差需要小于5cm，高程校差不能超過30/Dmm[3]，達到這些參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)之后就能夠作業(yè)。作業(yè)時通常是2人為1組，其中一人到每個碎部點上進行立桿，然后將數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確的記錄，通常情況下6秒為一個記錄單元，在對數(shù)據(jù)金小姐記錄時需要測量人員準(zhǔn)確的立點，將對中桿穩(wěn)住。另一人繪制草圖，在內(nèi)業(yè)整圖時有科學(xué)的依據(jù)。外業(yè)測量儲存文件不能直接調(diào)用成圖軟件，使用“測點成果輸出”能夠?qū)?shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩粜枰母袷剑蛊渑c使用的軟件格式相一致，利用外業(yè)草圖，順利完成數(shù)字化的內(nèi)業(yè)成圖。

三、大比例尺地形測量中GPS RTK技術(shù)運用的注意事項

第一，要科學(xué)的設(shè)置基準(zhǔn)站，GPS傳輸是使用無線電，基準(zhǔn)站周圍不能有遮擋物，防止電磁波干擾，同時基準(zhǔn)站需要躲開高壓輸電基站、無線電發(fā)射站等。

第二，在對地形測量之前，需要利用隨機軟件對衛(wèi)星星歷進行預(yù)報，在RTK測量時需要在衛(wèi)星數(shù)多、PDOP值小的時候進行[4]。

第三，流動站需要對基準(zhǔn)站發(fā)回的信息進行接收，所以在建立流動站時需要與無線電信號遠(yuǎn)離。通常而言，流動站需要與微波塔、天線等之間保持200米以上的距離，距離高壓輸電線路100米。流動站點位還需要與容易產(chǎn)生反射電磁波信號的物體保持一定的距離，比如水面、金屬等。在選擇流動站地址時，一般要選擇信號傳播條件好、露天的位置，避免信號傳遞時出現(xiàn)誤差。10KM以內(nèi)的RTK技術(shù)有很高的準(zhǔn)確性，如果超出這一范圍就會影響計算的準(zhǔn)確性以及解算的速度。外業(yè)測量人員施測碎部點時，需要保證GPS技術(shù)穩(wěn)定20分鐘后進行測量，避免出現(xiàn)誤差。

第四，在使用RTK技術(shù)時，需要使用衛(wèi)星進行定位、傳輸?shù)龋l(wèi)星工作的效率與RTK技術(shù)有著密切的聯(lián)系。在樓房密集、地表植被密集的山區(qū)等設(shè)置基準(zhǔn)站是有難度的，會影響數(shù)據(jù)的傳輸，使得基準(zhǔn)站的定位準(zhǔn)確性和效率受到影響。盡管RTK技術(shù)不能完全代替全站儀工作。當(dāng)前城市化建設(shè)水平提高，在現(xiàn)代化的城市以及建筑密集區(qū)進行地形測量時，不僅可以使用GPS RTK技術(shù)，還可以利用全站儀對地形信息進行采集。將全站儀與GPS RTK技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)勢與不足的互補，提高測量的效率，滿足當(dāng)前地形測量的發(fā)展需要。在野外山地等進行地形測量時，一般使用GPS RTK技術(shù)進行。

第五，使用網(wǎng)絡(luò)RTK時，需要保證點位需要被移動網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋，使接收機能夠使用GPRS等方法與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的連接。

四、結(jié)語

GPS RTK技術(shù)有很強的靈活性，誤差比較小，其精確度也比較高。使用GPS RTK技術(shù)對大比例尺地形進行測量，效率更高，促使測繪行業(yè)實現(xiàn)良好的發(fā)展。隨著GPS RTK技術(shù)的運行、管理，將更好的推動城市發(fā)展以及社會的經(jīng)濟進步。

參考文獻：

[1]王勇.GPS RTK技術(shù)在大比例尺地形測量中的應(yīng)用[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，11（01）：78-80.

[2]武長松，吳文吉，田可.RTK配合數(shù)字測深技術(shù)在大比例水下地形測量中的應(yīng)用[J].東北水利水電，2011，29（08）：53-54+66+72.

[3]孫晉生，孫中行，代麗霞.GPS RTK技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用[J].吉林地質(zhì)，2011，30（04）：113-116.

[4]鄒大良.關(guān)于GPS RTK技術(shù)在地形測量中的步驟及應(yīng)用[J].城市建筑，2013，（10）：281.