測(cè)繪工程中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

張峻銘

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新技術(shù)對(duì)測(cè)繪工程的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用，其中以GPS RTK技術(shù)的貢獻(xiàn)最大。因此，本文筆者根據(jù)現(xiàn)階段GPS RTK技術(shù)的實(shí)際情況并結(jié)合筆者多年來測(cè)繪工程中的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，先對(duì)GPS RTK技術(shù)的原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述，繼而再通過實(shí)例進(jìn)行分析，最后再通過詳細(xì)的數(shù)據(jù)來分析測(cè)量精度，希望可以充分發(fā)揮GPS RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為我們的測(cè)繪工作帶來更多的幫助。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪工程；RTK技術(shù)；原理；測(cè)量精度

隨著現(xiàn)階段測(cè)繪工程對(duì)精度、效率的要求逐漸提高，我們必須在工作中通過廣泛采用先進(jìn)技術(shù)來創(chuàng)造更好地社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益，因此GPS RTK技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。

從最開始的靜態(tài)測(cè)量到后來的快速靜態(tài)測(cè)量一直到最后的RTK技術(shù)，GPS測(cè)量技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，在現(xiàn)階段的測(cè)繪工作中也大規(guī)模的采用了厘米級(jí)實(shí)時(shí)RTK技術(shù)。通過RTK技術(shù)我們可以在勘測(cè)過程中快速的測(cè)量需要位置的三維坐標(biāo)，這就大幅度降低了地理?xiàng)l件對(duì)于測(cè)繪工程的限制，并且大幅度提高了測(cè)繪工作的效率。在使用傳統(tǒng)測(cè)繪方法進(jìn)行深山峽谷的測(cè)繪時(shí)，工作人員有非常大的工作量，而通過使用GPS RTK技術(shù)不僅操作簡(jiǎn)單、而且更加便捷，因此，筆者在此對(duì)該技術(shù)進(jìn)行一系列的探討，希望大家能夠?qū)υ摷夹g(shù)有更加直接的印象。

1 GPS RTK技術(shù)的工作原理

RTK技術(shù)的全稱是Real tmie kinematic，這種技術(shù)以載波相位觀測(cè)為基礎(chǔ)，同時(shí)通過兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的接收機(jī)來接收信號(hào)，以一臺(tái)坐標(biāo)已知的為基準(zhǔn)站，其他均為移動(dòng)站。通過使用這種技術(shù)，移動(dòng)站以及基準(zhǔn)站能夠至少對(duì)五顆以上的衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤，并且通過基準(zhǔn)站額不斷觀測(cè)，并通過電臺(tái)將已知點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)以及其觀測(cè)值的坐標(biāo)信息，發(fā)送到移動(dòng)站的接收機(jī)，此時(shí)，移動(dòng)站根據(jù)接收到的基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)以及自身測(cè)量得到的觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過組成差分觀測(cè)值來進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，得到需要的三維坐標(biāo)。因此，RTK技術(shù)受到較少的外部條件的限制和影響，只要滿足一些基本條件，該技術(shù)就能夠快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行定位，這就大大減少了我們定位工作的工作量，并且由于減少了認(rèn)為因素的影響，降低了誤差，提高了測(cè)量的精度。由于上述的優(yōu)點(diǎn)，所以現(xiàn)階段我們已經(jīng)逐步放棄了靜態(tài)測(cè)量以及快速靜態(tài)測(cè)量等方法，逐步開展厘米級(jí)實(shí)時(shí)RTK技術(shù)的使用，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用與測(cè)繪工程中。

2 工程實(shí)例分析

在西北某省的河流改建工程中，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，我們將其分為兩個(gè)部分，南半?yún)^(qū)地勢(shì)平坦，交通便利，而北半?yún)^(qū)則是山區(qū)，擁有大量的河流，山谷狹窄且深，谷底寬度約為50m，相對(duì)比高約為600m，而且河床兩遍山坡非常陡峭，部分地區(qū)幾乎為豎直狀，總體形狀呈V字形，并且由于惡劣的環(huán)境，河段地區(qū)不存在植物。測(cè)繪區(qū)域?yàn)?0km，海拔在500-3500m范圍內(nèi)，雖然部分地區(qū)有國道可以通行，但是仍有近一半的區(qū)域沒有公路，存在大量的野獸，無法通行車輛。由于河水的來源為冰山的雪水融化，不僅溫度非常低，而且水流湍急，無法直接涉水過河。所以在這種復(fù)雜的地質(zhì)條件下用傳統(tǒng)的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)繪，需要大量的人力以及物力，而且還無法保證測(cè)量精度，所以采用了航空攝影測(cè)量的方法，得到該地區(qū)的1∶5000地形圖，然后通過RTK技術(shù)進(jìn)行像控點(diǎn)聯(lián)測(cè)。

3 精度分析

使用該技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪后，我們?yōu)榱吮ＷC測(cè)量的精度能夠滿足相關(guān)規(guī)范要求，先選擇三個(gè)已經(jīng)坐標(biāo)的點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)比較，如下表所以，從下列數(shù)據(jù)中我們可以證明RTK技術(shù)的測(cè)量精度極為良好。

根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，RTK測(cè)量平面精度受外界因素影響較小，而高程精度受影響較大，其主要原因是受地球高程異常地影響。因此，在測(cè)量像控點(diǎn)的過程中，對(duì)已知點(diǎn)的高程進(jìn)行了反復(fù)比較如表2所示。其中419、421和418點(diǎn)是在天山測(cè)區(qū)，高程較差最大為-0.234m。水利水電工程測(cè)量規(guī)范（SL197-97）中規(guī)定，基本高程控制的高程中誤差為±h/20m，1：5000地形圖等高距為5m，高程中誤差為M=±5/20=±0.25m，若以2倍高程中誤差作為極限誤差，高程較差允許值ΔH允許=±2M=±2×5/20=±0.50m，最大一點(diǎn)較差小于允許值，符合規(guī)范的要求。

4 結(jié)論

總之，通過上述論述，我們充分認(rèn)識(shí)到了GPS RTK技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，這給我們的工作帶來了極大的便利，但是我們也要充分認(rèn)識(shí)到這種技術(shù)的局限性，在測(cè)繪工作中要充分考慮：人為原因、磁場(chǎng)干擾、衛(wèi)星個(gè)數(shù)以及觀測(cè)死角等因素，只有這樣才能夠真正的發(fā)揮RTK技術(shù)高精度的特點(diǎn)。通過文中某測(cè)繪實(shí)例，我們也意識(shí)到GPS RTK技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，不僅提高了工作效率，還降低了測(cè)繪人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，特別是對(duì)于一些地質(zhì)條件極為復(fù)雜區(qū)域的測(cè)繪工作帶來了極大的改善。

[參考文獻(xiàn)]

[1]CH 2001-92.全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范[S].

[2]王和平，呂賀，等.GPS GTR技術(shù)的應(yīng)用原理[J].測(cè)繪與空間地理信息，2011，3.