RTK技術在山區大比例尺地形圖測繪中的應用

項智盛

摘要：隨著生產實踐要求的不斷提升，數字化圖需求也越來越高，傳統模擬法測繪進行圖已滿足不了現代化測繪需求。尤其伴隨著測繪理論以及測繪設備的快速發展，目前數字化測圖正在逐漸替代傳統模擬法測繪，RTK技術為數字畫測圖提供多樣化選擇，這種技術操作靈活，可以直接在地物點坐標進行數據采集。本文首先詳細闡述RTK測量原理以及系統組成，然后介紹在山區進行測繪中RTK技術實際應用情況，在此基礎上得到一些參考性建議以及有益結論。

關鍵詞：RTK技術;大比例尺地形圖;測繪;應用

最近幾年傳統經緯儀測量方法已經被逐漸替代，全站儀數字化測圖開始逐漸普及，不管在測量速度還是精度方面都有了大幅度提升，可以明顯降低測繪者工作強度。RTK技術不用專門布設控制網絡，僅需要結合基準點相關數據就可以對地物點詳細坐標以及厘米級的地形進行快速計算，而且不受外界環境約束，不用多次搬站，工作程序明顯減少，工作效率也得到全面提升。尤其近幾年隨著GPS系統的越來越完善，再加上計算機技術的快速發展，RTK技術在工程實踐過程中發揮著巨大潛力。本文主要探究RTK技術在山區大比例尺地形圖測繪中的應用情況，具體如下。

1 RT K概述

1.1 RTK測量原理

RTK測量技術參考依據為載波相位觀測量，可以在短時間之內進行快速定位，也是近幾年比較常用的一種載波相位差分測量技術，屬于GPS測量技術全新突破，可以在第一時間獲取坐標系里面三維定位相關數據，定位精度達到厘米級。RTK技術測量原理：在基準站上安裝 GPS接收機，然后連續觀測可以看到的所有GPS衛星，將觀測到的數據直接利用無線電傳輸至流動站，流動站GPS接收機接收到信號后，通過無線電接收設備接收基準站數據，然后結合相對定位原理，對整周模糊度進行計算，在此基礎上可以獲得用戶站具體精度以及三維坐標。該技術在操作時只需初始化1～2秒，即可獲得對應的三維坐標，操作相當靈活，速度較快。

1.2RTK系統組成

RTK測量系統主要包括三個組成部分，除實時動態測量軟件系統以及GPS接收設備之外，還包括常用的數據傳輸系統。GPS接收設備包含一臺或兩臺以上流動站GPS接收機以及基準站GPS接收機;數據傳輸系統主要包括流動站接收電臺以及基準站發射電臺，這也屬于動態測量最重要的設備;軟件系統可以隨時對三維坐標功能進行計算，同時也可以確保所得數據的精準度與可靠性。

2 RT K技術山區地形測繪實踐

2.1測區及任務概況

此次測量區域位于洛陽西部，也是當地測量教學實習基地之一。該基地東西長度為1.7千米，南北長度為1.9千米，包括至少20個全站儀一級導線點，同時以四等幾何水準對所有點進行高程測試。測試區域地形比較復雜，山區地勢起伏較大，不過內容非常豐富，自然地貌特征明顯，最高以及最低海拔分別為360米與1 65米。在RTK測量開展起來通過全站儀對該基地內業成圖以及外業測繪進行測量，可以直接使用相關資料與RTK所得數據展開對比檢驗。在該基地內選擇一塊面積為500×500平方米的區域，直接將其當做實驗區，通過RTK技術對外頁數據進行采集，然后借助CASS5.1成圖軟件繪制比例大小為1∶1000的地形圖.

2.2設備技術指標

此次作業選擇的 GPS接收機生產廠家為日本拓普康公司，具體型號為Legacy-E 雙頻雙星，包括3臺流動站以及1臺基準站，關鍵技術指標主要包括：平面：±（10mm+1.6×10-6×D）?高程：±（15mm+1.6×10-6×D）?其中D指的是流動站到基準站兩者之間的距離，初始化時間不超過15秒，基準站電臺功率包括兩種，第一種為8W，另外一種為32W。

2.3RTK測量作業實施

本次RTK測量作業有筆者帶領6名學生完成，2020年6月24日進行靜態測量?6月27日以及28日進行RTK測量。

2.3.1準備工作

對測區控制點有關資料進行收集，然后設計RTK 測量以及GPS 靜態。首先檢驗儀器，檢驗內容為主機內存以及電量，通過Pccdu軟件設置采樣率以及高度角;然后對測區里面4個全站儀1級導線點（19，21，24，25號點）利用4臺GPS接收機展開靜態測量，測量時間為40分鐘，已知點選擇19號點以及24號點，通過Pinnacle軟件計算在WGS-84坐標系里面經度、緯度以及大地高程，然后繼續計算21以及25號點對應的平面坐標。

2.3.2 RTK作業人員安排

基準站工作人員數量1人，3臺流動站每站安排2人，分別畫草圖以及操控設備。

2.4數據傳輸和內業成圖

外業數據采集完畢后，在計算機里面輸入所有流動站手簿存儲的碎部點坐標數據，也就是先將計算機與GPS手簿之間進行連接，該過程需要用到TOPCON 配備的專用傳輸線，然后借助ActiveSync3.1同步軟件傳輸數據并下載，在指定目錄里面存儲觀測所得的數據。值得一提的是，在RTK數據采集到時候主機里面數據格式一般記錄樣式為：點號，北坐標，東坐標，高程以及屬性，內業成圖過程中主要使用CASS5.1成圖軟件，其中數據讀取格式記錄樣式為：點號，屬性，東坐標以及北坐標高程。由此可知，通過Visual Basic語言對數據格式轉換程序進行編寫，然后及時將RTK坐標數據轉換為能直接通過CASS5.1成圖軟件進行讀取的格式，這樣就可以讀取到坐標數據。

2.5對成圖內外業檢驗以及完善

首先，將已經編輯完畢的測區地形圖與已經繪制好的數字化圖之間進行疊置，然后展開對比，可以看出兩者之間重合度非常好。然后通過繪圖儀繪制出樣圖，將其送至測區展開實地抽查檢驗，然后在19號點專門安裝一臺全站儀，對RTK測量得到的地物點高程以及平面坐標進行，認真檢查，與頭上對應點位置進行對比，可以發現點位之間符合度相當高。最后檢查地物以及地形圖，查找其中的遺漏之處，然后及時補充完整，確保所得數據的完整性。

3 結論

通過大量實踐可以看出，RTK測量技術測量速度快，而且定位精準度較高，與普通測量技術相比，在山區地形測繪工作中優勢更為明顯，特別在使用普通測量儀器以及通視條件差的前提下展開野外作業時，作業效率往往更高，測繪精度達到相關標準，因此工作效率相對更高。近幾年伴隨著RTK測量技術的日趨成熟，在山區大比例尺地形圖測繪中應用率也越來越高，其自身優勢將得到充分體現，可以說這種測量技術未來發展潛力巨大，如果條件許可未來可以全面普及應用RTK測繪模式。

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