在地形圖測繪中RTK與全站儀聯合應用實踐與分析

徐術

摘 要：在復雜地形圖測繪中，如果想利用常規方法進行測繪是非常困難的。所以，需要聯合多種測繪方法進行作業，這樣可以大大提高測繪的工作效率。首先對RTK測量技術的測量原理和特點進行了詳細的分析，并詳細講述了RTK與全站儀在地形測繪中的聯合應用，希望能對地形圖測繪工作有一定的指導作用。

關鍵詞：地形圖；測繪；RTK；全站儀

中圖分類號：P217 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0152-02

隨著GPS技術的日漸成熟，RTK和全站儀被廣泛應用于工程測繪工作中。由于社會經濟的飛速發展，使得城市發展規模越來越大，某些復雜地形的地形圖測繪工作成為了難點，想用常規的方法完成地形圖測繪是非常困難的。RTK測量技術有操作簡單、工作效率高和測量精度高等諸多優點，這使工程測繪工作簡化了很多。本文將通過工程實例詳細地介紹在地形圖測繪中RTK和全站儀聯合應用實踐與分析。

1 RTK技術的測量原理與特點

1.1 RTK技術的測量原理

RTK測量技術即實時動態測量技術，是基于GPS全球定位系統而發展起來的。GPS技術包括三個部分，即空間部分、地面控制部分和用戶設備部分。該技術的具體情況是：①完整的GPS包括三部分，空間部分有24顆衛星，其中，工作衛星有21顆，另外3顆是備用的。24顆衛星均勻地分布在6個軌道上，在世界上任意一個地方、任意一個時間都能觀察到4顆衛星，衛星中能夠存儲大量的導航信息。但是，導航的精度受大氣摩擦的影響，所以，導航的精度會越來越低。②地面部分主要由監測站、主控制站和地面天線組成。地面控制的主要任務是負責收集衛星傳回的數據，并進行數據校正。③用戶設備部分就是接收GPS傳回的信號。當接收機接到衛星信號后，其中的微處理計算機就可以計算出用戶所在的具體位置，包括經緯度、時間、速度和高度，等等。

RTK即GPS差分技術，為了獲得精確的定位數據，用戶觀測站要對其接收到的數據進行校正。RTK技術的測量原理是在基準站和用戶觀測站上分別放置1臺接收機，同時接收同1個GPS衛星發出的信號，并將基準站上接收的數據與當前位置數據進行比較，算出GPS差分值。然后，將算出的差分值及時地傳送給用戶觀測站進行數據校正，算出用戶觀測站的準確位置。用戶觀測站可以是靜止的，也可以是流動的。

1.2 RTK技術的特點

1.2.1 工作效率高

RTK技術不僅能夠簡化測量的工作流程，突破內外業的接線，還能實現從首級控制到最終成圖一體化的作業。該技術只需要在移動站設置一個人操作即可，而且勞動強度比傳統方法低很多，大大減少了作業實踐，提高了測量工作的效率。

1.2.2 操作簡單，方便使用

測量儀器中有中文菜單，只要點擊鼠標就可以對數據進行采集。通過對數據的處理和轉換，能夠與其他儀器通信。

1.2.3 全天候作業

RTK技術對基準站和移動站之間的光學通視是沒有要求的，只需要滿足電磁波通視的條件即可。相對于傳統的測量方法，RTK測量技術的適應能力極強，受季節、氣候、能見度等因素的影響很小。RTK測量技術在惡劣的環境中（只要能滿足RTK的基本工作條件）能夠快速、準確地進行定位，使測量工作變得更加便捷。

1.2.4 測量數據精度高

RTK測量技術不但能夠達到高精度的要求，而且不會存在誤差累積的現象，誤差分布很均勻。當工作條件達到RTK測量的基本要求時，在一定測量范圍內，RTK測量的精度能夠達到厘米級。

雖然RTK技術有諸多優點，但是，其測量依然有一定的局限性，比如RTK測量技術受衛星的影響，且其測量技術的精度會受天氣的影響。GPS導航系統的位置主要是在美國，某些地區在某些時段是不能被衛星信號覆蓋的，所以，測到的數據也會產生誤差。在森林密集區、高山區和高層建筑密集區，信號有可能會被阻斷。在這種情況下，測量工作就無法進行。為了減少天氣對測量準確性的影響，應該設置幾個控制點對測量數據進行校正。

2 RTK技術與全站儀的聯合測量

2.1 測量區域簡介

本文以某縣某河中型水利工程地形圖測繪為例。該工程測量范圍為壩區地形圖（1∶500）和庫區地形圖（1∶2 000）。測量區域的地貌形式屬于山區，地形十分復雜，河流左岸的地形比較平緩，但是右岸都是山崖，非常陡峭。庫區的地勢屬于狹窄形，有少量的耕地，以灌木林為主。

對測量區域的地形條件進行深入的分析和討論，決定在地形比較平緩的山坡和地區使用RTK技術進行碎部測量。因為這些地區接收衛星信號的條件相對較好，在剩下的陡峭山崖區域采用全站儀進行碎部測量。同時，用RTK技術進行測量，獲取全站儀所需要的圖根控制點。在測量過程中，主要應用到了1套南方S86（1+2）動態GPS接收機和1臺徠卡TS02全站儀。此次測量采用的是野外數字化測圖方式，利用上述兩種儀器進行外業采集，最后利用南方公司的CASS7.1地形地籍軟件進行成圖。所測地形不進行分幅，地形圖中壩區的等高距為1 m，庫區的等高距為2 m。

2.2 人員分配

RTK技術測量人員需要分成兩組，第一組兩人，其中一人負責操作RTK，另一人負責畫草圖。隨后負責畫草圖的工作人員將野外采集到的數據輸入計算機中，計算機就會根據草圖進行數字化成圖。另外一組RTK測量技術人員要配合全站儀的工作，總共需要3人，一個人負責操作，一個人負責畫草圖，一個人負責跑尺。

2.3 數據采集

在RTK和全站儀的聯合應用過程中，RTK需要隨時準備為全站儀測量圖根點。RTK和全站儀聯合能夠自動采集和存儲測量區域的要素，最終成圖。在地形簡單的區域，可以直接應用RTK進行全數字野外數據采集。在樹木叢林較多且山崖陡峭的區域，需要利用RTK限定圖根點，然后利用全站儀對地形的主要特征進行數據采集，并以此來繪制草圖。數據采集完畢后，將采集的坐標數輸入到計算機中，并利用CASS7.1地形地籍軟件進行成圖。本實例中，所測地形圖如圖1所示。

3 結束語

隨著社會經濟的不斷發展，對工程測繪的要求也越來越高，工程測繪不僅要滿足測量的基本要求，還需要在最大程度上減少人力、物力和時間的投入，提高測量的工作效率和測量精度。在地形圖測繪過程中，使用RTK與全站儀聯合的方法與傳統的測量方法相比有著不可比擬的優勢：圖根點的點位誤差小，這是因為RTK的測量誤差不累積、不傳播，大大地減小了誤差；測量的自動化程度很高，能夠避免因人為干涉而引起的誤差，從而大大提高了測量精度和工作人員的勞動強度。使用這種聯合方法可以方便、高效、可靠地完成地形圖的測繪工作，所以，應該在工程實踐中大力推廣RTK聯合全站儀的測圖方法。

參考文獻

[1]劉琳，林寶華.GPS RTK配合全站儀在新農村地籍調查中的應用[J].黑龍江科技信息，2012（29）.

[2]任生保.GPS RTK技術在地籍和房地產測量中的應用[J].建材世界，2009（03）.

[3]徐紹栓，張華海，楊志強，等.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢大學出版社，2003.

〔編輯：白潔〕endprint

摘 要：在復雜地形圖測繪中，如果想利用常規方法進行測繪是非常困難的。所以，需要聯合多種測繪方法進行作業，這樣可以大大提高測繪的工作效率。首先對RTK測量技術的測量原理和特點進行了詳細的分析，并詳細講述了RTK與全站儀在地形測繪中的聯合應用，希望能對地形圖測繪工作有一定的指導作用。

關鍵詞：地形圖；測繪；RTK；全站儀

中圖分類號：P217 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0152-02

隨著GPS技術的日漸成熟，RTK和全站儀被廣泛應用于工程測繪工作中。由于社會經濟的飛速發展，使得城市發展規模越來越大，某些復雜地形的地形圖測繪工作成為了難點，想用常規的方法完成地形圖測繪是非常困難的。RTK測量技術有操作簡單、工作效率高和測量精度高等諸多優點，這使工程測繪工作簡化了很多。本文將通過工程實例詳細地介紹在地形圖測繪中RTK和全站儀聯合應用實踐與分析。

1 RTK技術的測量原理與特點

1.1 RTK技術的測量原理

RTK測量技術即實時動態測量技術，是基于GPS全球定位系統而發展起來的。GPS技術包括三個部分，即空間部分、地面控制部分和用戶設備部分。該技術的具體情況是：①完整的GPS包括三部分，空間部分有24顆衛星，其中，工作衛星有21顆，另外3顆是備用的。24顆衛星均勻地分布在6個軌道上，在世界上任意一個地方、任意一個時間都能觀察到4顆衛星，衛星中能夠存儲大量的導航信息。但是，導航的精度受大氣摩擦的影響，所以，導航的精度會越來越低。②地面部分主要由監測站、主控制站和地面天線組成。地面控制的主要任務是負責收集衛星傳回的數據，并進行數據校正。③用戶設備部分就是接收GPS傳回的信號。當接收機接到衛星信號后，其中的微處理計算機就可以計算出用戶所在的具體位置，包括經緯度、時間、速度和高度，等等。

RTK即GPS差分技術，為了獲得精確的定位數據，用戶觀測站要對其接收到的數據進行校正。RTK技術的測量原理是在基準站和用戶觀測站上分別放置1臺接收機，同時接收同1個GPS衛星發出的信號，并將基準站上接收的數據與當前位置數據進行比較，算出GPS差分值。然后，將算出的差分值及時地傳送給用戶觀測站進行數據校正，算出用戶觀測站的準確位置。用戶觀測站可以是靜止的，也可以是流動的。

1.2 RTK技術的特點

1.2.1 工作效率高

RTK技術不僅能夠簡化測量的工作流程，突破內外業的接線，還能實現從首級控制到最終成圖一體化的作業。該技術只需要在移動站設置一個人操作即可，而且勞動強度比傳統方法低很多，大大減少了作業實踐，提高了測量工作的效率。

1.2.2 操作簡單，方便使用

測量儀器中有中文菜單，只要點擊鼠標就可以對數據進行采集。通過對數據的處理和轉換，能夠與其他儀器通信。

1.2.3 全天候作業

RTK技術對基準站和移動站之間的光學通視是沒有要求的，只需要滿足電磁波通視的條件即可。相對于傳統的測量方法，RTK測量技術的適應能力極強，受季節、氣候、能見度等因素的影響很小。RTK測量技術在惡劣的環境中（只要能滿足RTK的基本工作條件）能夠快速、準確地進行定位，使測量工作變得更加便捷。

1.2.4 測量數據精度高

RTK測量技術不但能夠達到高精度的要求，而且不會存在誤差累積的現象，誤差分布很均勻。當工作條件達到RTK測量的基本要求時，在一定測量范圍內，RTK測量的精度能夠達到厘米級。

雖然RTK技術有諸多優點，但是，其測量依然有一定的局限性，比如RTK測量技術受衛星的影響，且其測量技術的精度會受天氣的影響。GPS導航系統的位置主要是在美國，某些地區在某些時段是不能被衛星信號覆蓋的，所以，測到的數據也會產生誤差。在森林密集區、高山區和高層建筑密集區，信號有可能會被阻斷。在這種情況下，測量工作就無法進行。為了減少天氣對測量準確性的影響，應該設置幾個控制點對測量數據進行校正。

2 RTK技術與全站儀的聯合測量

2.1 測量區域簡介

本文以某縣某河中型水利工程地形圖測繪為例。該工程測量范圍為壩區地形圖（1∶500）和庫區地形圖（1∶2 000）。測量區域的地貌形式屬于山區，地形十分復雜，河流左岸的地形比較平緩，但是右岸都是山崖，非常陡峭。庫區的地勢屬于狹窄形，有少量的耕地，以灌木林為主。

對測量區域的地形條件進行深入的分析和討論，決定在地形比較平緩的山坡和地區使用RTK技術進行碎部測量。因為這些地區接收衛星信號的條件相對較好，在剩下的陡峭山崖區域采用全站儀進行碎部測量。同時，用RTK技術進行測量，獲取全站儀所需要的圖根控制點。在測量過程中，主要應用到了1套南方S86（1+2）動態GPS接收機和1臺徠卡TS02全站儀。此次測量采用的是野外數字化測圖方式，利用上述兩種儀器進行外業采集，最后利用南方公司的CASS7.1地形地籍軟件進行成圖。所測地形不進行分幅，地形圖中壩區的等高距為1 m，庫區的等高距為2 m。

2.2 人員分配

RTK技術測量人員需要分成兩組，第一組兩人，其中一人負責操作RTK，另一人負責畫草圖。隨后負責畫草圖的工作人員將野外采集到的數據輸入計算機中，計算機就會根據草圖進行數字化成圖。另外一組RTK測量技術人員要配合全站儀的工作，總共需要3人，一個人負責操作，一個人負責畫草圖，一個人負責跑尺。

2.3 數據采集

在RTK和全站儀的聯合應用過程中，RTK需要隨時準備為全站儀測量圖根點。RTK和全站儀聯合能夠自動采集和存儲測量區域的要素，最終成圖。在地形簡單的區域，可以直接應用RTK進行全數字野外數據采集。在樹木叢林較多且山崖陡峭的區域，需要利用RTK限定圖根點，然后利用全站儀對地形的主要特征進行數據采集，并以此來繪制草圖。數據采集完畢后，將采集的坐標數輸入到計算機中，并利用CASS7.1地形地籍軟件進行成圖。本實例中，所測地形圖如圖1所示。

3 結束語

隨著社會經濟的不斷發展，對工程測繪的要求也越來越高，工程測繪不僅要滿足測量的基本要求，還需要在最大程度上減少人力、物力和時間的投入，提高測量的工作效率和測量精度。在地形圖測繪過程中，使用RTK與全站儀聯合的方法與傳統的測量方法相比有著不可比擬的優勢：圖根點的點位誤差小，這是因為RTK的測量誤差不累積、不傳播，大大地減小了誤差；測量的自動化程度很高，能夠避免因人為干涉而引起的誤差，從而大大提高了測量精度和工作人員的勞動強度。使用這種聯合方法可以方便、高效、可靠地完成地形圖的測繪工作，所以，應該在工程實踐中大力推廣RTK聯合全站儀的測圖方法。

參考文獻

[1]劉琳，林寶華.GPS RTK配合全站儀在新農村地籍調查中的應用[J].黑龍江科技信息，2012（29）.

[2]任生保.GPS RTK技術在地籍和房地產測量中的應用[J].建材世界，2009（03）.

[3]徐紹栓，張華海，楊志強，等.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢大學出版社，2003.

〔編輯：白潔〕endprint

摘 要：在復雜地形圖測繪中，如果想利用常規方法進行測繪是非常困難的。所以，需要聯合多種測繪方法進行作業，這樣可以大大提高測繪的工作效率。首先對RTK測量技術的測量原理和特點進行了詳細的分析，并詳細講述了RTK與全站儀在地形測繪中的聯合應用，希望能對地形圖測繪工作有一定的指導作用。

關鍵詞：地形圖；測繪；RTK；全站儀

中圖分類號：P217 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0152-02

隨著GPS技術的日漸成熟，RTK和全站儀被廣泛應用于工程測繪工作中。由于社會經濟的飛速發展，使得城市發展規模越來越大，某些復雜地形的地形圖測繪工作成為了難點，想用常規的方法完成地形圖測繪是非常困難的。RTK測量技術有操作簡單、工作效率高和測量精度高等諸多優點，這使工程測繪工作簡化了很多。本文將通過工程實例詳細地介紹在地形圖測繪中RTK和全站儀聯合應用實踐與分析。

1 RTK技術的測量原理與特點

1.1 RTK技術的測量原理

RTK測量技術即實時動態測量技術，是基于GPS全球定位系統而發展起來的。GPS技術包括三個部分，即空間部分、地面控制部分和用戶設備部分。該技術的具體情況是：①完整的GPS包括三部分，空間部分有24顆衛星，其中，工作衛星有21顆，另外3顆是備用的。24顆衛星均勻地分布在6個軌道上，在世界上任意一個地方、任意一個時間都能觀察到4顆衛星，衛星中能夠存儲大量的導航信息。但是，導航的精度受大氣摩擦的影響，所以，導航的精度會越來越低。②地面部分主要由監測站、主控制站和地面天線組成。地面控制的主要任務是負責收集衛星傳回的數據，并進行數據校正。③用戶設備部分就是接收GPS傳回的信號。當接收機接到衛星信號后，其中的微處理計算機就可以計算出用戶所在的具體位置，包括經緯度、時間、速度和高度，等等。

RTK即GPS差分技術，為了獲得精確的定位數據，用戶觀測站要對其接收到的數據進行校正。RTK技術的測量原理是在基準站和用戶觀測站上分別放置1臺接收機，同時接收同1個GPS衛星發出的信號，并將基準站上接收的數據與當前位置數據進行比較，算出GPS差分值。然后，將算出的差分值及時地傳送給用戶觀測站進行數據校正，算出用戶觀測站的準確位置。用戶觀測站可以是靜止的，也可以是流動的。

1.2 RTK技術的特點

1.2.1 工作效率高

RTK技術不僅能夠簡化測量的工作流程，突破內外業的接線，還能實現從首級控制到最終成圖一體化的作業。該技術只需要在移動站設置一個人操作即可，而且勞動強度比傳統方法低很多，大大減少了作業實踐，提高了測量工作的效率。

1.2.2 操作簡單，方便使用

測量儀器中有中文菜單，只要點擊鼠標就可以對數據進行采集。通過對數據的處理和轉換，能夠與其他儀器通信。

1.2.3 全天候作業

RTK技術對基準站和移動站之間的光學通視是沒有要求的，只需要滿足電磁波通視的條件即可。相對于傳統的測量方法，RTK測量技術的適應能力極強，受季節、氣候、能見度等因素的影響很小。RTK測量技術在惡劣的環境中（只要能滿足RTK的基本工作條件）能夠快速、準確地進行定位，使測量工作變得更加便捷。

1.2.4 測量數據精度高

RTK測量技術不但能夠達到高精度的要求，而且不會存在誤差累積的現象，誤差分布很均勻。當工作條件達到RTK測量的基本要求時，在一定測量范圍內，RTK測量的精度能夠達到厘米級。

雖然RTK技術有諸多優點，但是，其測量依然有一定的局限性，比如RTK測量技術受衛星的影響，且其測量技術的精度會受天氣的影響。GPS導航系統的位置主要是在美國，某些地區在某些時段是不能被衛星信號覆蓋的，所以，測到的數據也會產生誤差。在森林密集區、高山區和高層建筑密集區，信號有可能會被阻斷。在這種情況下，測量工作就無法進行。為了減少天氣對測量準確性的影響，應該設置幾個控制點對測量數據進行校正。

2 RTK技術與全站儀的聯合測量

2.1 測量區域簡介

本文以某縣某河中型水利工程地形圖測繪為例。該工程測量范圍為壩區地形圖（1∶500）和庫區地形圖（1∶2 000）。測量區域的地貌形式屬于山區，地形十分復雜，河流左岸的地形比較平緩，但是右岸都是山崖，非常陡峭。庫區的地勢屬于狹窄形，有少量的耕地，以灌木林為主。

對測量區域的地形條件進行深入的分析和討論，決定在地形比較平緩的山坡和地區使用RTK技術進行碎部測量。因為這些地區接收衛星信號的條件相對較好，在剩下的陡峭山崖區域采用全站儀進行碎部測量。同時，用RTK技術進行測量，獲取全站儀所需要的圖根控制點。在測量過程中，主要應用到了1套南方S86（1+2）動態GPS接收機和1臺徠卡TS02全站儀。此次測量采用的是野外數字化測圖方式，利用上述兩種儀器進行外業采集，最后利用南方公司的CASS7.1地形地籍軟件進行成圖。所測地形不進行分幅，地形圖中壩區的等高距為1 m，庫區的等高距為2 m。

2.2 人員分配

RTK技術測量人員需要分成兩組，第一組兩人，其中一人負責操作RTK，另一人負責畫草圖。隨后負責畫草圖的工作人員將野外采集到的數據輸入計算機中，計算機就會根據草圖進行數字化成圖。另外一組RTK測量技術人員要配合全站儀的工作，總共需要3人，一個人負責操作，一個人負責畫草圖，一個人負責跑尺。

2.3 數據采集

在RTK和全站儀的聯合應用過程中，RTK需要隨時準備為全站儀測量圖根點。RTK和全站儀聯合能夠自動采集和存儲測量區域的要素，最終成圖。在地形簡單的區域，可以直接應用RTK進行全數字野外數據采集。在樹木叢林較多且山崖陡峭的區域，需要利用RTK限定圖根點，然后利用全站儀對地形的主要特征進行數據采集，并以此來繪制草圖。數據采集完畢后，將采集的坐標數輸入到計算機中，并利用CASS7.1地形地籍軟件進行成圖。本實例中，所測地形圖如圖1所示。

3 結束語

隨著社會經濟的不斷發展，對工程測繪的要求也越來越高，工程測繪不僅要滿足測量的基本要求，還需要在最大程度上減少人力、物力和時間的投入，提高測量的工作效率和測量精度。在地形圖測繪過程中，使用RTK與全站儀聯合的方法與傳統的測量方法相比有著不可比擬的優勢：圖根點的點位誤差小，這是因為RTK的測量誤差不累積、不傳播，大大地減小了誤差；測量的自動化程度很高，能夠避免因人為干涉而引起的誤差，從而大大提高了測量精度和工作人員的勞動強度。使用這種聯合方法可以方便、高效、可靠地完成地形圖的測繪工作，所以，應該在工程實踐中大力推廣RTK聯合全站儀的測圖方法。

參考文獻

[1]劉琳，林寶華.GPS RTK配合全站儀在新農村地籍調查中的應用[J].黑龍江科技信息，2012（29）.

[2]任生保.GPS RTK技術在地籍和房地產測量中的應用[J].建材世界，2009（03）.

[3]徐紹栓，張華海，楊志強，等.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢大學出版社，2003.

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