RTK定位技術(shù)在地形圖測量中的運用

呂春江

摘 要： 地形圖測量過程中需要對地形和地物在水平面上的高程及水平面上的投影位置進(jìn)行測定，并按照一定的比例進(jìn)行縮小，利用各種符號將其繪制成地形圖。由于地形圖測量中涵蓋的內(nèi)容較多，因此通過利用RTK定位技術(shù)來完成地形圖的測繪，不僅可以提高地形圖測量的精度，而且還能夠提高地形圖測繪的效率。文中從RTK技術(shù)概述入手，分析了地形圖測量方法和要求，并進(jìn)一步對RTK定位技術(shù)在地形圖測量中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞： RTK定位技術(shù);地形圖測量;控制點;碎部點;測量精度

在當(dāng)前社會快速發(fā)展過程中，對于測量精度要求不斷提高，在地形圖測量中，傳統(tǒng)的測量技術(shù)已無法滿足現(xiàn)代社會對測量精度的要求。RTK技術(shù)作為GPS技術(shù)的延伸，其在地形圖測量的應(yīng)用具有其他測量技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，能夠獲得更為精準(zhǔn)的地形圖。

1RTK定位技術(shù)概述

RTK作為一種實時動態(tài)的測量技術(shù)，作為GPS技術(shù)的延伸和突破，其依據(jù)載波相位的觀測量，實際測量過程中通過在基準(zhǔn)站內(nèi)部安裝GPS機，通過連續(xù)觀測GPS衛(wèi)星，獲取大量的數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)傳輸至動態(tài)點，GPS接收機在數(shù)據(jù)接收過程中完成數(shù)據(jù)的采集和加工，經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)通過RTK技術(shù)進(jìn)行重組，從而在系統(tǒng)中形成具體的參數(shù)和坐標(biāo)，獲取最終的定位結(jié)果，定位十分精確，可以達(dá)到厘米級。而且在實際地形圖測量應(yīng)用RTK技術(shù)時，其耗費的成本較低，具有高效和高精度的特點，實用性較強，因此在當(dāng)前地形測量和控制測量應(yīng)用十分廣泛。

2地形圖測量方法與技術(shù)要求

在具體開始地形圖測量之前，需要確定適合的比例尺，具體要根據(jù)工程設(shè)計和工程規(guī)模大小來選擇適合的比例尺，同時還要與工程運營管理需求相結(jié)合。比例尺確定好后，再了解地形圖的分類情況。通常以紙質(zhì)地形圖和數(shù)字地形圖為主。在具體進(jìn)行地形圖應(yīng)用時，要根據(jù)地面傾斜角的大小來確定地形圖類型，并將其作為圖上等高距確定的依據(jù)，基于這些地勢特點為依據(jù)，具體進(jìn)行相關(guān)地區(qū)的地形圖測量。在具體進(jìn)行地形圖測量時可以使用的測量方法類型較為多樣，具體還需要依靠一定的軟件技術(shù)來輔助完成地形圖的測量。選擇軟件技術(shù)時，要根據(jù)工程測量特點為依據(jù)，保證測量精度要滿足相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，軟件功能要齊全，操作更便捷。在實際測量開始之后，具體要通過內(nèi)業(yè)檢查、實地對照和實測檢測等步驟，具體測量完成后，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和計算，保證測量結(jié)果滿足具體的規(guī)范要求。

3地形圖測量中RTK定位技術(shù)的運用步驟

3.1部署基準(zhǔn)站

在進(jìn)行基準(zhǔn)站布設(shè)時，需要保證視野開闊，衛(wèi)星高度角宜處于15°以上，而且附近沒有信息發(fā)生器。基準(zhǔn)站要遠(yuǎn)離交通要道，架設(shè)時高度為測區(qū)中相對制高點，有效的保證差分改正信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。基準(zhǔn)站要與電磁發(fā)射源保持200m以上的距離，與線路之間距離要保持在50m以上。在RTK正常工作情況下，基準(zhǔn)站位置和狀態(tài)需要保持不變，一旦出現(xiàn)調(diào)整則需要再次進(jìn)行校準(zhǔn)。嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求采取相應(yīng)的連續(xù)方式，并考慮蓄電池正負(fù)極問題。

3.2安排流動站

流動站需要安排一名專業(yè)測量人員，將內(nèi)部接收機、天線和測桿進(jìn)行連接，設(shè)置電臺，使其與基站無線電之間有效連接，對天線高度和測量時間等參數(shù)進(jìn)行確定，最后進(jìn)行精度指標(biāo)的設(shè)定，嚴(yán)格控制點位和高程誤差。

3.3校正測量

由于基準(zhǔn)站架設(shè)在未知點上，因此需要通過已知點來進(jìn)行校正測量，利用手簿來確定坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)移參數(shù)，具體對校正點數(shù)目進(jìn)行確定，并將該點實際坐標(biāo)導(dǎo)入到手簿中。當(dāng)全部校正點測量工作完成后，利用手簿執(zhí)行相關(guān)運算即可以對轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行確定。校正測量完成后，通過利用已知點來進(jìn)行檢驗，沒有問題后才能進(jìn)行后續(xù)操作。

3.4測設(shè)圖根點

圖根點需要按照點組方式進(jìn)行部署，不同組別內(nèi)包含2個（也可以是3個）圖根點，點與點之間互相通視，只有這樣，全站儀測量過程才能更快的實現(xiàn)定向與測站檢核，根據(jù)點位設(shè)置不同圖根點的間距，通常在100m以內(nèi)。實地測量過程中，為測站提供相應(yīng)的點名，根據(jù)提示確認(rèn)存儲狀態(tài)，一般來講，5s便能夠完成一次測量。測區(qū)中有287個圖根點，預(yù)計用時287*5s。

4RTK定位技術(shù)在地形圖測量中的應(yīng)用

4.1控制點的布設(shè)與測量

在對碎部點測量之前，先要對控制點進(jìn)行科學(xué)的布設(shè)與測量，—自2情況下，需要先將控制網(wǎng)布設(shè)測區(qū)范圍內(nèi)，控制網(wǎng)通常是對國家高等級的控制網(wǎng)進(jìn)行加密而形成的次級控制網(wǎng)，結(jié)合加密控制網(wǎng)進(jìn)行圖根控制點的布設(shè)。RTK技術(shù)進(jìn)行控制測量在布設(shè)一級導(dǎo)線點和圖根控制點時需要注意一些問題。

其一，控制點的位置應(yīng)選擇在地勢高、通視條件好，并且交通便利的地區(qū)，使得衛(wèi)星信號能夠接收與發(fā)射。最好是距離電磁波干擾比較遠(yuǎn)的位置，使得數(shù)據(jù)傳輸能夠更加可靠，同時與大面積水域保持一定的距離，避免出現(xiàn)強反射物體，造成多路徑效應(yīng)影響。

其二，應(yīng)保證控制點的點數(shù)合理，RTK電臺發(fā)射出的信號一般覆蓋的范圍是5-20千米，因此基站做好在測量區(qū)域的中間位置，并保證地勢比較高。如果測量地區(qū)的地形有比較大的起伏，就需要結(jié)合實際情況增加控制點數(shù)。

4.2測量碎部點

利用全站儀對碎部點進(jìn)行測量，將全站儀架設(shè)在測站點上，定向之后，對碎部點上的棱鏡進(jìn)行觀測，明確方向、距離以及天頂距的數(shù)值，并將其記錄下來。屋外采集數(shù)據(jù)的程序有兩種，一是對碎部點進(jìn)行觀測時候，需要繪制工作的草圖，從而保證成圖的質(zhì)量。草圖上需要標(biāo)明地形名稱、碎部點之間的連接關(guān)系，通過計算機的繪圖軟件顯示出碎部點，結(jié)合草圖，通過人機交互實現(xiàn)碎部點的準(zhǔn)確連接，將圖形的信息碼輸入其中，最后生成圖形。二是通過測繪軟件，結(jié)合實際地形，繪圖員在現(xiàn)場成圖。對于地形上部比較開闊的地區(qū)，可以利用RTK作業(yè)模式進(jìn)行測量，測量的速度要更快，使用RTK技術(shù)對碎部點數(shù)據(jù)采集時，需要先將流動站開啟，進(jìn)行測量，定點校正之后，RTK接收機就可以隨時獲得三維坐標(biāo)的地形點，并將地物點的特征編碼進(jìn)行輸入，對草圖進(jìn)行編制，為修圖提供依據(jù)，提高編碼輸入的準(zhǔn)確性。

4.3開展實地檢查，提高精準(zhǔn)度

作業(yè)完畢后，需要開展實地檢查工作，檢查點位精度，對測量出的數(shù)據(jù)與已知點的資料數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，保證誤差不超過圖上0.1mm。檢查地形以及地物，補測遺漏的地物，及時發(fā)現(xiàn)錯誤并更改。依據(jù)地形圖測量標(biāo)準(zhǔn)，保證圖根點與最近控制點之間的平面位置誤差小于圖上0.1mm。碎部點與最近圖根點之間的平面位置誤差小于圖上0.6mm。

5結(jié)束語

RTK技術(shù)在地形圖測量中進(jìn)行應(yīng)用時，需要高度重視測量技術(shù)問題，并把好應(yīng)用時的質(zhì)量關(guān)，落實好每一個環(huán)節(jié)的各項事宜，全面提高RTK在地形圖測量中應(yīng)用的效果，確保地形圖的精準(zhǔn)性，實現(xiàn)其高效的利用。

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