試論GPS—RTK測量技術(shù)在地形圖中的要點(diǎn)應(yīng)用

【摘要】GPS-RTK測量技術(shù)是現(xiàn)代測繪技術(shù)的一種.GPS-RTK測繪技術(shù)由于其具備精度高、測繪效率高的特點(diǎn)，可以很好地滿足工程測繪中對測繪效率和測繪精度的嚴(yán)格要求.在地形圖測量中使用比較普遍。文章圍繞GPS-RTK測量技術(shù)在地形圖測量中的內(nèi)容進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】GPS-RTK；測量；地形圖；應(yīng)用

1、GPS-RTK技術(shù)在地形圖測量中的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)

相比于常見的測量儀器，GPS-RTK技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢，能夠準(zhǔn)確定位，測量的時間短、準(zhǔn)確性高，不需要通視，能夠?qū)Υ竺娣e進(jìn)行有效控制，實(shí)現(xiàn)全天的、動態(tài)化測量，避免人為測量的誤差。尤其是一些比較復(fù)雜的地形地區(qū)，與其他的采集數(shù)據(jù)方法相結(jié)合更具有明顯優(yōu)勢。

1.1測量速度快，工作效率高

在地形測量時使用GPS-RTK技術(shù)，在測量區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了基本控制的建立之后，需要保證控制點(diǎn)之間的距離在4千米左右就可以，通常情況下是不需要對圖根控制點(diǎn)加密的。如果控制點(diǎn)的加密效果無法達(dá)到技術(shù)要求，就需要在測量地形的過程中，同時進(jìn)行加密處理。直接使用RTK技術(shù)實(shí)現(xiàn)碎步測量，只需要一個工作人員背著儀器在需要測量的地形碎部點(diǎn)停留一到二秒鐘，將特征編碼輸入其中，利用手簿隨時了解點(diǎn)位精度，測量完畢后，利用專業(yè)化的軟件接口將地形圖輸出，這種技術(shù)方法只需要一個人就可以完成，能夠使工作效率得到大幅度提升。

1.2有良好的經(jīng)濟(jì)效益

在地形圖測量中使用GPS RTK技術(shù)，其測量的速度比較快，能夠科學(xué)的定位，對于一般的地形情況，地物點(diǎn)只需要5S就能夠獲得比較準(zhǔn)確的三維坐標(biāo)，每天一個流動站能夠收集到250-800多個數(shù)據(jù)。如果使用傳統(tǒng)的方法要想測繪完地形圖一般需要花費(fèi)十幾到幾十個小時，而使用GPS-RTK技術(shù)只需要花費(fèi)幾個小時就能夠完成。利用GPS-RTK技術(shù)能夠使得測量地形圖的工作強(qiáng)度得到減小，提高工作效率，并且工作的開展不會過多受到天氣因素的影響，能夠24小時作業(yè)，利用數(shù)字化的方法，使得地形圖成圖的時間縮短，能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)以及社會效益。

2、GPS-RTK技術(shù)在地形圖測量中的技術(shù)要點(diǎn)分析

為了提高RTK測量過程中的準(zhǔn)確性以及真實(shí)性，需要對已知點(diǎn)進(jìn)行檢核，防止作業(yè)過程中出現(xiàn)盲點(diǎn)。有研究顯示，利用RTK對整周模糊度進(jìn)行確定，其準(zhǔn)確性能夠達(dá)到95%，相比于靜態(tài)的GPSRTK的誤差因素還比較多，這種RTK測量方法更容易出現(xiàn)問題，因此需要做好質(zhì)量管理控制工作，通常會使用到以下兩種方法。

首先是對利用RTK測量出的已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)對比檢核，如果發(fā)現(xiàn)問題需要立即采取措施進(jìn)行糾正。其次是重測比較，初始化完畢后，需要對已經(jīng)測量過的RTK點(diǎn)進(jìn)行重新測量，保證其準(zhǔn)確后在進(jìn)行RTK測量。最為可靠地方法其實(shí)是第一種方法，已知點(diǎn)檢核比較法，但是由于控制點(diǎn)的數(shù)量是一定的，對于沒有控制點(diǎn)的位置需要通過重測的方法對測量的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，對已知點(diǎn)檢核完畢后，達(dá)到要求再進(jìn)行作業(yè)。

測量過程中，其使用的方法與步驟需要結(jié)合地形測量技術(shù)的需要進(jìn)行確定，從而提高測量的準(zhǔn)確性，同時需要選擇合適的時段進(jìn)行觀測，防止由于衛(wèi)星信號弱而導(dǎo)致出現(xiàn)誤差。

3、GPS-RTK技術(shù)在地形圖測量中的實(shí)際應(yīng)用分析

本次研究以河北省的某地形圖測量為對象，對GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

3.1測量區(qū)域概況

本次測量主要是整個村莊的地形圖進(jìn)行測量，測區(qū)的面積為1.3平方公里，比例尺為1：500。由于規(guī)定的測量時間比較短，為了提高工程效率，需要在測量區(qū)域的首級控制之后，利用全站儀和RTK技術(shù)對地形進(jìn)行測量。

3.2戶外測量

將全站儀與GPS-RTK技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的地形圖測量，通過GPS RTK技術(shù)能夠?qū)D根點(diǎn)以及碎部點(diǎn)進(jìn)行測量。

3.2.1控制點(diǎn)的布設(shè)與測量

在對碎部點(diǎn)測量之前，先要對控制點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的布設(shè)與測量，—自2情況下，需要先將控制網(wǎng)布設(shè)測區(qū)范圍內(nèi)，控制網(wǎng)通常是對國家高等級的控制網(wǎng)進(jìn)行加密而形成的次級控制網(wǎng)，結(jié)合加密控制網(wǎng)進(jìn)行圖根控制點(diǎn)的布設(shè)。本次研究使用的RTK技術(shù)進(jìn)行控制測量，因而不需要布設(shè)常規(guī)的測量控制網(wǎng)，只需要布設(shè)一級導(dǎo)線點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)就可以，在布設(shè)的過程中也需要注意一些問題。

首先控制點(diǎn)的位置應(yīng)選擇在地勢高、通視條件好，并且交通便利的地區(qū)，使得衛(wèi)星信號能夠接收與發(fā)射。最好是距離電磁波干擾比較遠(yuǎn)的位置，使得數(shù)據(jù)傳輸能夠更加可靠，同時與大面積水域保持一定的距離，避免出現(xiàn)強(qiáng)反射物體，造成多路徑效應(yīng)影響。

其次，應(yīng)保證控制點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)合理，RTK電臺發(fā)射出的信號一般覆蓋的范圍是5-20千米，因此基站做好在測量區(qū)域的中間位置，并保證地勢比較高。如果測量地區(qū)的地形有比較大的起伏，就需要結(jié)合實(shí)際情況增加控制點(diǎn)數(shù)。

總而言之，在本次測量區(qū)域中，需要在公路兩側(cè)和田塊中間的小路上設(shè)置控制點(diǎn)，房屋密度比較大的地方，將控制點(diǎn)設(shè)置在比較高的房屋頂部。利用RTK技術(shù)能夠在短時間內(nèi)測量獲得控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)，高程控制測量就需要根據(jù)實(shí)際需要通過四等水準(zhǔn)聯(lián)測對一級導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行測量。

3.2.2測量碎部點(diǎn)

首先是利用全站儀對碎部點(diǎn)進(jìn)行測量。全站儀測量小組中，需要保證人員數(shù)量，觀測員一名，繪圖員一名，跑尺員一到二名。將全站儀架設(shè)在測站點(diǎn)上，定向之后，對碎部點(diǎn)上的棱鏡進(jìn)行觀測，明確方向、距離以及天頂距的數(shù)值，并將其記錄下來。屋外采集數(shù)據(jù)的程序有兩種，一是對碎部點(diǎn)進(jìn)行觀測時候，需要繪制工作的草圖，從而保證成圖的質(zhì)量。草圖上需要標(biāo)明地形名稱、碎部點(diǎn)之間的連接關(guān)系，通過計(jì)算機(jī)的繪圖軟件顯示出碎部點(diǎn)，結(jié)合草圖，通過人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)碎部點(diǎn)的準(zhǔn)確連接，將圖形的信息碼輸入其中，最后生成圖形。二是通過清華山維測繪軟件，結(jié)合實(shí)際地形，繪圖員在現(xiàn)場成圖。

其次是利用RTK技術(shù)對碎部點(diǎn)進(jìn)行測量。對于地形上部比較開闊的地區(qū)，可以利用RTK作業(yè)模式進(jìn)行測量，測量的速度要更快，使用RTK技術(shù)對碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集時，需要先將流動站開啟，進(jìn)行測量，定點(diǎn)校正之后，RTK接收機(jī)就可以隨時獲得三維坐標(biāo)的地形點(diǎn)，并將地物點(diǎn)的特征編碼進(jìn)行輸入，對草圖進(jìn)行編制，為修圖提供依據(jù)，提高編碼輸入的準(zhǔn)確性。

3.3開展實(shí)地檢查，提高精準(zhǔn)度

作業(yè)完畢后，需要開展實(shí)地檢查工作，檢查點(diǎn)位精度，對測量出的數(shù)據(jù)與已知點(diǎn)的資料數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，保證誤差不超過圖上0.1mm。檢查地形以及地物，補(bǔ)測遺漏的地物，及時發(fā)現(xiàn)錯誤并更改。依據(jù)地形圖測量標(biāo)準(zhǔn)，保證圖根點(diǎn)與最近控制點(diǎn)之間的平面位置誤差小于圖上0.1mm。碎部點(diǎn)與最近圖根點(diǎn)之間的平面位置誤差小于圖上0.6mm。

結(jié)語：

當(dāng)前GPS-RTK技術(shù)使得測繪工作實(shí)現(xiàn)了良好的發(fā)展，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的測量方法，具有速度快、準(zhǔn)確度高等優(yōu)勢，很大程度上提高的測繪工作的效率。隨著GPS-RTK技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用，會迎來更好的發(fā)展前景。