RTK中添加EGM2008RTK水準面模型后在斷面測量中的應用

■方濤

（新疆維吾爾自治區新疆水利水電勘測設計研究院測繪工程院新疆昌吉831100）

RTK中添加EGM2008RTK水準面模型后在斷面測量中的應用

■方濤

（新疆維吾爾自治區新疆水利水電勘測設計研究院測繪工程院新疆昌吉831100）

本文從RTK測量技術特點入手，重點對RTK中添加EGM2008RTK水準面模型后在斷面測量中的應用進行了分析闡述。

RTK 測量 水準面

1　RTK概況

1.1GPS-RTK定位測量原理

GPS-RTK技術之所以能夠有良好的定位，主要是GPS-RTK技術定位測量運用的定位原理，其是將基準站的測量值通過無線電傳送到流動站，信號在流動站中進行分差處理，從而得出基準站與流動站坐標之間的的差值，進而得出流動站的具體的坐標值，完成定位。GPS-RTK技術所應用的定位原理中需要注意的一點是基準站中測量值是載波相位觀測值，基準站的橫縱向坐標等相關的數值。只有將基準站準確的定位量傳送到流動站，才能夠得出流動站準確的坐標。GPS-RTK技術的測量原理是通過靜態測量輔助完成動態測量。所謂靜態測量是指運用大等于兩臺的GPS接收機進行同步觀測，對所得到的數據進行處理。得出精確的基線向量，在經過具體的平差、轉換等相關的處理方法的處理得到精確地測量點，從而實現獲得觀察點的坐標。GPS-RTK技術的動態測量是在靜態測量的基礎上應用RTK定位技術，實現精確的，實時的動態測量。

1.2RTK測量技術特點

常規測量中。一般按照“先控制、后碎部”的基本原則，先逐級布設好測量的控制網，再運用控制點對其碎部進行測量。同時RTK技術可有效避免復雜的分級控制測量工作，只需在測區布設幾個控制點建立基準站，便能滿足要求；RTK可在任何地點、時間，只要能同時接收四顆GPS衛星信號，并滿足一定的幾何圖形條件，便能完成作業需求。實踐表明：當具有良好的觀測條件時，運用雙頻接收機進行觀測2-5S就可得到厘米級的定位結果；直觀的測量過程。運用RTK進行測量并定位放樣時，利用流動站接收機的測量控制器對測量過程進行有效控制，對坐標定位精度進行及時查看，是傳統測量技術無法超越的。

2　橫斷面測量的方法

2.1實時處理法

以公路斷面測量為例。作業現場，依據設備情況和工作范圍，選擇合適的已知控制點來進行儀器的工作。檢查儀器后，依據作業現場的情況對需測量的公路橫斷進行選擇，具體測量工作中首先要確定對應的測量斷面的里程，在測量公路橫斷地形變化點時，手簿上對點位偏移中樁的距離進行實時顯示，此時可以直接將距離輸入到點名中，比如23480-Z-23.56，即表示里程為K23+480km處，那么其面向大里程方向的左面23.56m處則有一地形變化點。再將詳細的描述信息輸入到點位信息中，可完成一個橫斷面地形點的測量工作，在進行內業處理時，直接替換就可完成數據的整理工作，減少一些人為誤差。

2.2后期處理法

作業現場，測量準備工作就緒之后，對測量公路橫斷的里程進行確定，依據TSC2手簿提示，在對公路橫斷的地形信息點進行測量時，只需修改測量地形特征點的相關屬性信息即可。在進行內業處理時，在TGO中導入當前的作業任務后，將相應的數據選項導出后方可進行選擇，此時，導出的數據則會有相關的橫斷面地形信息。運用該方法能夠有效實現多條橫斷面的測量，其中，橫斷面間距也可在“增量站”信息中得到有效體現。

2.3對于無法定義道路的橫斷面測量

根據測量要求，對需要進行測量的公路橫斷，在設計線路上找到其對應的里程，在室內運用CASS等處理軟件，做出與之相符的橫斷面線，依據測量的橫斷距離對橫斷上的點位坐標進行提取，然后在TSC2手簿中運用建立直線的功能，有效完成道路橫斷面的測量工作。此外，該測量橫斷法也適用于其他斷面的測量，例如涵軸測量。這種方法對于需要測量的公路橫斷較少的情況更加適用，如果存在大量的橫斷面，那么就非常繁瑣；對外業橫斷進行測量時，如內業沒有相應的橫斷數據進行有效處理，則可在實地前后最短中樁的位置予以測量，使用TSC2手簿建直線的功能，有效對公路橫斷進行測量。進行外業測量時，如果只需對少數橫斷進行測量，如時間緊，無法對道路文件進行定義時，可直接在內業，提取中線上需放樣的里程坐標，實地放樣其位置，通過TSC2手簿的兩點鍵入線路或者一點與方位角鍵入線路等功能，實現對公路橫斷測量工作。

3　基于EGM2008模型進行水準面精化方法及數據處理

3.1GPS水準與EGM2008模型相結合

在利用EGM2008模型進行大地水準面精化時，采用的是將GPS水準與EGM2008模型相結合方法先利用EGM2008地球重力場模型、大地水準面重力位和參考橢球等求得各水準點模型的高程異常，在得到水準點的模型高程異常之后，與實測的GPS水準點的精確高程異常進行比較進而得出各個水準點的高程異常差值，根據公式Δξi=ξi實測-ξi模型，對求出的這些水準點的高程異常差值求其平均，將所得平均值作為該局部區域與EGM2008模型大地水準面的垂直偏差，隨后利用每個水準點的高程異常差值減去我們求得的垂直偏差即就可以計算出我們所需的殘差。在得到殘差之后可以通過二次多項式對水準點殘差進行擬合得出其他待定點的高程異常殘差，最后通過EGM2008模型計算待定點的模型高程異常，將模型計算出的高程異常加上垂直偏差再加上高程異常殘差就可以精確測出各點的高程異常，隨后在結合實際測量所得的GPS大地高就可以算出待定點高程，進而完全大地水準面精化，獲得該區域的似大地水準面。

3.2公路橫斷面的數據處理

公路橫斷面數據處理程序，在CASS中將LSP文件加載到啟動組中，運用Excel建立一個后綴為“.csv”的數據文件。再次打開CASS，將“野外測量點”展到CASS里面，并打開之前建立的CSV格式的文件。命令行輸入“dmzl”，按順序選擇中樁點、點名以及左側地形點。對右面的點進行選擇的過程中，軟件會對左側地形點的數量及重復情況進行自動計算，程序執行過程中有一定的糾錯性，數據的間斷性操作；數據選擇重復操作，程序自動統計，以免數據出現重復；數據的有序性，軟件會自動按位置排序，設計比較人性化。

4　結束語

采用了RTK結合EGM2008模型的方法來研究該橫斷面，從最終的結果中可以看出，利用該方法能滿足大部分的工程要求。

[1]馮林剛，.EGM2008模型在RTK橫斷面測量中的應用研究 [J].測繪信息與工程，2013.

[2]龍小林，EGM2008模型的GPS轉換研究 [J].山西科技，2013.

TB22[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-265-1