GPS-RTK 技術在公路地形圖測繪中的應用分析

李國強

（甘肅智廣地質工程勘察設計有限公司，甘肅 蘭州 730010）

在測繪技術的發展背景下，通過GPS-RTK 技術加以數字化測繪地形圖是比較有效的方式，在GPS 系統完善的過程中，獲取理想化的精度，基本上可以適應常規測量標準。PTK 定位技術廣泛的存在于測量作業中，得到諸多工作者關注和歡迎。GPS-RTK 技術在地形圖測繪中的應用，不僅可以節約工作者的時間與精力，還能夠提高公路地形圖測繪的準確化與規范化，存在寬闊的發展空間，為此筆者給予下列分析與建議。

1 GPS-RTK 技術基本含義

GPS-RTK 技術，即全球定位系統和差分技術的組合，前者是衛星定位系統，在具體的使用中按照空間衛星的數據信息加以計算研究，明確實際位置，給使用者布設定位以及導航的功能。這一個系統在使用期間要保證太空中存在的衛星數量大于等于24 的條件，這樣才可以完成對全球覆蓋，基于大于等于3 顆衛星可以完成基礎化定位[1]；后者在使用期間通過基站接受解算產分推送差分數據，落實基礎化定位。這一個系統運用包含三種定位狀態，即位置、偽距與相位差分，原則上均是通過差分技術完成用戶定位，不同是差分機準則傳遞信息的手段存在差異定。

2 GPS-RTK 技術的相關制約因素

即便GPS-RTK 技術存在著常規設備儀器不可比擬的優勢，然而在實踐中依舊會受到些許因素的制約。

（1）衛星與電離層條件。GPS 衛星空間結構以及衛星信號強度都無法適應時代發展需求，在衛星系統位置被美國地區認可時，世界上存有部分國家尚未完全的被衛星覆蓋，如中低緯度的區域，每日會出現兩次衛星盲區，持續時間在半個小時左右，盲區狀態下衛星幾何圖形強度相對低下，PTK 測量難以固定化，且因為信號強度不佳，會影響到GPS 的順利使用[2]。并且電離層也是影響GPS-RTK 技術使用的條件，在白天中午，共用衛星數量比較少，所以起始時間內不能將數據信息初始化，制約常規測量有效性。具體來講，每天中午的12-13 時階段，RTK 技術也會難以固定。

（2）數據鏈電臺傳輸距離與時空環境條件。前者主要是信號傳遞期間會受到外界環境制約，包含高大的山峰與建筑物，傳遞時關聯到外業精度以及作業半徑，并且PTK 技術作業半徑大于某距離的情況下，測量結果產生的誤差會比較大，因此此項技術具體作業的有效半徑會相對小一些，工程實踐以及專業分析證明著這一個觀點。與此同時，通視環境影響到地形測量的精確度，山區和林區的地形測量作業，GPS 傳遞的信號會受到諸多因素阻擋，減小信號強度，對應衛星空間結構差一些，甚至引出失鎖結果，信息數據初始化設置難度大，不利于地形測量正常作業的進展[3]。另外高程異常問題這一個影響因素也需要被高度關注，GPS-RTK作業模式應該建立在精確的高程轉換前提下，然而高程異常分布圖在部分地區，特別是山區存有一定誤差，甚至存有信息空白的情況，導致高程轉換信息的工作具備難度，精度也難以平衡化，不利于保障地形高程測量的正確性。

3 GPS-RTK 技術應用在地形測量中的有效措施

（1）檢查定位正確性與可靠性。地形測量期間，不管采取哪種測量方式，測量工作者都應該檢查好GPS-RTK 儀器的精確度和可靠性，通過GPS-RTK 技術在地形測量過程中可以選擇幾種方式：

①檢驗已知點。針對已知坐標點位置加以測量，測量之后獲取的結果和已知結果進行比較，若了解到存有偏差，要及時的排除故障。②重測對比。測量期間，工作者要再次確認GPS-RTK 坐標點，把檢查的結果進行研究，在出現偏差情況下認真修改[4]。在此期間，涉及GPS-RTK 技術應用的基準站位置選取，此項技術的傳遞是通過無線信息鏈加以完成的，數據鏈通過UHF 頻段展現穩定性與抗干擾性能，直達波難以穿透山川與樓房，所以在基準站的選擇上要以地勢開闊特征為主，高度角超過15度，順利地完成地形測量工作。

（2）測量細部點。

①直接對地形特征進行測量。通過GPS-RTK 技術測量地形圖期間，獲取測量數據需要在第一個時間內把信息輸入在信息處理軟件中，把測量點信息轉變為高程點。信息采集期間，測量工作者在信息采集期間設置草圖，同時按照測量順序加以記錄。外業測量完成后進行內業作業，圍繞記錄順序將一切的點進行控制點編碼轉換，接下來標準測量順序，然后融合草圖順序完成一一編輯，最后實現多個地區的編碼轉換[5]。GPSRTK 技術在相對空曠的地區中完成高效率的信息收集，特別是衛星局部合理的時間段，可以在幾秒鐘明確固定數值，落實坐標點測量與采集，測量工作者結合軟件具體特定測量好地物信息，確保測量順序足夠規范，便捷化的進行內業數據編輯。②真實測量地形點。GPS-RTK 技術對于地形點測量產生顯著優勢，然而也存在著不足之處，具體測量中不能完全的得到屋角坐標，同時在部分森林區域以及起伏比較大的山區測量中，衛星信號會被阻擋，引出信息傳遞受到影響，需要多次確定才可以得到固定解。

（3）控制網平差結果。網平差管理要和測量區域平面控制網的創設加以結合，對比平差結果以及公共點，研究起算控制點的正常情況，及時優化GPS-RTK 觀測的誤差，體現控制網平差結果的真實性與合理性。GPS 點和四等水準點加以聯合測量，把點坐標視作樣本，針對水準高程以及起算三角點高程加以檢查，如果個別點存在符和不良情況，要對網中的所有高程起算點進行固定，解算剩余點[6]。并且在網布設期間，要結合道路走向設計好中線位置，全方位思考道路沿線可用的控制點局部，科學挑選起算點，確保分段平差所需的個數充足。另外在分段平差期間，每一段平差完成后要實時把本段數據與上一段平差結果公共點加以對比，調整好四等水準點的范圍，確保起算控制點不存在異常現象。

4 結束語

綜上所述，GPS-RTK 技術在公路地形圖測繪中的應用研究課題開展具有重要的意義和現實價值，公路地形圖測繪過程中，相關人員要充分發揮的GPS-RTK 技術使用優勢，健全現有的公路地形圖測繪體系，整合地形圖測繪方案，通過有效的方式，不斷增強公路地形圖測繪的效果和實效性。