RTK數據與航測數據的技術融合

董菲

（遼寧省基礎測繪院，遼寧錦州 121003）

RTK(Real-Time Kinematic)指實時動態差分技術。這是一種新型GPS測量方法，對比以前常用的靜態測量、快速靜態測量以及動態測量等等,都是需要在數據采集完成后,進行進一步的解算才能獲取厘米級精度的成果。RTK技術運用了載波相位動態實時差分的方法，可以滿足在野外作業中實時得到厘米級定位精度的數據成果的要求，不需要后續解算，大大提高了野外作業效率,是GPS技術應用的重大里程碑。RTK技術的出現為地形測圖、工程放樣、地形測圖以及各種控制測量帶來了新的曙光。

航空攝影測量是在飛機上用航攝儀器對地面連續攝取像片，結合地面控制點測量、野外調繪和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業方法。

RTK技術和航測技術都是獲取地形圖的重要方式，在測繪學地形測圖領域作用舉足輕重。航測法自20世紀60年代末期由“模擬到解析”過渡，上世紀80年代初在我國城市地圖領域廣泛應用，經過多年發展已非常完善，在地形圖測圖中發揮的作用有目共睹。至今仍是地形測量項目最為優先選擇的作業方式。RTK技術是GPS測量技術發展的一個新突破，其蘊含著巨大的技術潛力，發展前景極其樂觀，應用領域也越來越多。近年來被廣泛應用，尤其是在水下地形測量工作中發揮了極大作用。

一、使用案例

以某個水下地形測量項目為例，其工作內容為作業區內1:2000比例尺地形測繪。我們可以將整個作業范圍區分為水域部分和陸域部分。按照該項目設計的要求，對于陸域部分，采用航空攝影測量法。使用航飛的0.2米航空攝影數據，建立立體像對，依據立體進行陸域地形數據采集。對于水域部分，采用RTK技術。將數字測深儀和GNSS接收機連接，構建一套完整的水下測量數據采集系統，對測區范圍內水域部分進行水下地形數據采集。采用RTK技術采集完成的水下數據和采用航測法獲取的陸域數據最終要轉入南方CASS，編繪成圖，形成一套完整的1:2000比例尺地形圖。

二、RTK數據獲取

進行水下地形測量作業,需要根據作業區不同的情況，采用不同的方法。在風浪比較小，波高小于0.4米，水深大于0.5米的水域，推薦使用測量船進行作業。在水深小于0.5米的淺水區域，可以利用無人船進行測量。如果遇到影像上是水，而實地已經無水的區域，則可以采用RTK全野外采集數據的方法進行地形測量。

基于LNCORS（遼寧省衛星導航定位連續運行基準站系統），將雙頻GNSS接收機和數字測深儀連接，構建一套完整的水下測量數據采集系統，即可實現水下高程測量的導航和定位。GNSS進行實時動態定位，從而獲取每個測量點的平面坐標及實時的水面高程，測深儀負責獲取水深數據，通過計算可得所需水下地形數據，進而完成無驗潮水下地形的測繪工作。在水下數據采集的整個過程中，必須實時查看GNSS信號鎖定情況，嚴格保證信號穩定，確保定位數據的準確性，并實時將采集到的各點數據信息記錄到RTK手簿中。

三、航測數據獲取

進入全數字攝影測量工作站，在立體模型上進行判讀采集。依據項目設計要求，在作業區范圍內進行全要素采集，包括水系、居民地及其設施、交通、管線、地貌、植被與土質六個大類。按1:2000比例尺地形測繪的要求進行數據采集，立體模型中地物輪廓全部或部分可見的，用測標中心切準地物外輪廓和定位點采集，做到不變形、不移位、不遺漏。獨立地物應準確判定定位點；測繪線狀要素時應注意采點密度，曲線不得有明顯變形和打折；要素不得自相交和重復采集。有向線要素（如陡坎）的采集，線狀符號應在前進方向的右側；面狀地物封面。

測圖文件最終輸出格式為DXF。數據應分層采集、存放；輸出DXF時應注意選擇相應的輸出層表。

四、數據融合

1.水域范圍線的確定

陸域地形數據采集采用航測法，在立體相對中嚴格按照影像采集河流水庫邊線。島嶼、沙洲、水中灘也依據影像采集取得。可見，航測法按影像采集的河流水庫邊線，是航飛時期河流水庫的邊線。水下地形數據采集利用RTK技術，其水下地形數據的范圍線是外實地作業時的河流水庫邊線。不難發現，陸域地形數據和水下地形數據，兩套成果中河流水庫邊線不是同期取得。地面上河流水庫等水系要素受季節、氣候、人為等因素的影像較大，河流水庫邊線時時處于變化中，非同期數據肯定存在差異。為此，規定了河流水庫邊線以航測法采集取得的數據為基準。利用RTK技術進行水下地形測量時必須參照航飛影像的水域邊界。

2.RTK數據整理

將外業獲取的RTK數據導出，通過南方CASS，進行編輯。首先，改正剔除不合理的異常點，然后對未采集到的測點進行加密插補，套合陸域地形數據中的河流水庫邊線，整理修正水下地形數據，確保水下地形數據全部位于河流水庫邊線以內，無多余無遺漏。利用整理好的水下地形點數據生成水下等深線，檢查修正生成的等深線，確保準確無誤。

3.航測數據整理

將內業立體測圖數據導出，轉入南方CASS，進行編輯。嚴格執行1:2000地形圖圖式要求，數據分層存放，按規定顏色表示。點狀要素符號表示正確，有方向的符號按規定表示，線狀地物注意線形線寬正確性，要素間有連接關系的不能懸掛，不能存在壓蓋。房屋類面狀要素封面，注意先主后次，優先表示主體建筑，棚房類要素要搭在主體房屋上，不能重疊，不能壓蓋。加注文字注記，注意字體字大存放圖層已及注記角度。生成植被類填充符號，注意密度，保持圖面美觀。

4.RTK數據和航測數據的融合

我們已分別編輯整理了陸域地形數據和水下地形數據。以航測法采集取得的河流水庫邊線是兩套數據融合的界限，最終，要將陸域地形數據和水下地形數據融合在一起，成為一套完整的1:2000地形圖。

進入南方CASS，將陸域地形數據和水下地形數據拼接到一起，進行人工融合工作。首先刪除重復的河流水庫邊線，只保留一條即可。沿河流水庫邊線整理修正，重點是邊界限附近的高程點是否合理，水下等深線和陸域等高線是否銜接。特別注意島嶼、沙洲、水中灘等附近的數據合理性，完整性。經過人工融合處理后的成果就是最終成果。

五、結束語

科技日新月異，測繪技術的發展隨之突飛猛進，多種技術手段配合使用已成必然。以某省大中型水庫與河流水下地形測量項目為例，將RTK技術和航空攝影測量法融合在一起，將每一種測量方法的優勢發揮到極致，最大限度的節省人力物力財力，縮短作業時間，提高產品質量。本文對RTK數據和航測數據的技術融合進行了簡單的闡述，僅供參考。