GPS—RTK在大比例尺地形圖中的應(yīng)用研究

摘 要：通過對GPS-RTK概念做了具體的闡述，結(jié)合各項技術(shù)原理與測繪方法，對PTK技術(shù)在大比例尺地形圖中的應(yīng)用做了詳細的分析，主要是為了提高地形圖測量的效率與精度。

關(guān)鍵詞：GPS-PTK；大比例尺地形圖；測量；技術(shù)；精度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.112

0 引言

全球定位系統(tǒng)是美國陸海空三軍共同研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，導(dǎo)航定位和定時功能具有全球性、全天性、實時性等特點，能夠給廣大的用戶提供精確的三維坐標、時間與速度，一般常見的GPS測量方法，例如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要進行處理才能夠獲得CM級的精度，然而GPS-RTK技術(shù)是一中十分新型的定位測量方式，這種的測量技術(shù)在實際的應(yīng)用范圍是很廣泛的，就包括攝影測量、農(nóng)業(yè)測量、建筑測量以及土木工程等等在各種各樣的領(lǐng)域都會運用到。

1 GPS-RTK概述

GPS-RTK屬于一種實時動態(tài)的測量技術(shù)，以載波相位為基礎(chǔ)的一種測量技術(shù)。在展開工作的時候，需要兩臺或者兩臺以上的GPS接收機來接受衛(wèi)星的信息。把其中的一臺接收機放在已知坐標的工作基站，而另外一臺接收機當(dāng)做移動站。在PTK的模式下，充分利用數(shù)據(jù)鏈，在基站能夠觀察到相應(yīng)的數(shù)值與觀測站的任何坐標的信息，并轉(zhuǎn)移給移動站。從這樣的工作原理可以看出，移動站既要接收基準站的數(shù)據(jù)外還要采集GPS的觀測到的數(shù)值，并且在系統(tǒng)內(nèi)進行及時的處理。在實際的工作中PKT技術(shù)受到外界的影響很小。在具備工作條件的情況下，便能快速、高效的完成定位任務(wù)。

GPS-RTK技術(shù)是一種差分GPS數(shù)據(jù)處理的方法。當(dāng)基準站收集到相應(yīng)的數(shù)據(jù)后需要輸送給一個或者多個的流動站。首先，在靜態(tài)觀察時獲得WGS-84坐標與地方坐標，并鍵入接收機中通過轉(zhuǎn)換實現(xiàn)，或者利用靜態(tài)觀測到的數(shù)據(jù)平時差，求得相應(yīng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。接著在共同的點上放上一臺GPS接收機來做基準站。該基準站主要負責(zé)觀測兩外ujige的已知點，專門對那些出現(xiàn)錯誤參數(shù)的進行核對與修改，防止再次出現(xiàn)差錯。最后需要把基準站的坐標、坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)以及高程等的相關(guān)數(shù)據(jù)，在GPS控制接收機中輸入。也可以設(shè)置其它不相同的GPS接收機從而能夠接收到流動站的衛(wèi)星信號。在這個過程中要把預(yù)定設(shè)置的精度與實際測量的精度進行比較。此時此刻，接收機在接收機獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)后，把測得到的坐標、高程以及精度等相關(guān)數(shù)據(jù)輸送到接收機的中心，另一種測量方法是直接把相應(yīng)基準點的坐標用接收機來接收，接著通過這樣的坐標來對相應(yīng)的坐標體系進行觀察，最后轉(zhuǎn)換，獲得需要的參數(shù)指標。但是，這樣的測量方式只是適合范圍相對而言比較小的區(qū)域。

2 GPS-RTK在大比例尺地形圖的應(yīng)用

測量區(qū)域的實際情況如下：處于晉西北汾河下游和忻州市中南隅開展工作。與該位置距離比較近的是云中上，其與蘄州、陽曲相毗鄰，在南面與婁煩和古交相連接，這個區(qū)域西面背靠呂梁山和嵐縣。因此，該區(qū)域的地理位置是十分特殊的，山峰錯綜復(fù)雜，丘陵連綿起伏，同時還有很多的溝壑，地勢是東北走向，東北比較高，西南較低，在境內(nèi)的海拔最低是1157m.，最高是2600m。在該縣的第二煤礦區(qū)是在縣內(nèi)村鎮(zhèn)的2km位置處，交通十分便利。在展開測量工作之前，用全站儀把該位置的地形圖與作業(yè)測繪圖先繪制出來，通過用資料對GPS-RTK的測量作業(yè)的結(jié)果進行檢驗。于此同時，還要運用CASS7.0成圖軟件繪制成的地形圖，以1：500的比例繪制。若需要用該技術(shù)完成測量作業(yè)，需要按照GB/T18324-2009全球定位系統(tǒng)的測量規(guī)范進行測量，分別是測量規(guī)范GB/T18341-2001；地質(zhì)礦產(chǎn)勘查規(guī)范是GB-50026-93；工程測量規(guī)范是GB/T7929-1995；分別以1：500，1：1000，1：2000的地形圖比例繪制。在整個的GPS-RTK的測量工作需要一定人數(shù)的工程師與技術(shù)人員來共同完成，同時完成測量工作的時間范圍應(yīng)是在2015年4月5日-19日。

在準備階段，首先，在準備實施該項目的前期工作中，要收集與該區(qū)域相關(guān)的基本的資料，對GPS-RTK測量技術(shù)進行設(shè)計，在施工測量工作展開前，需要工作人員對檢驗儀器進行測試，保證其能夠正常的工作，包括電池電量與主機內(nèi)存的檢查。其次，對于響應(yīng)度與采樣率可以通過Pccdu軟件進行設(shè)置。最后，完成工作任務(wù)后，在不同的全站儀1級導(dǎo)線點用GPS接收機進行測量，采用45min的靜態(tài)測量，把該區(qū)域相近的兩個礦區(qū)位置作為已知點，再用Pinnacle軟件對不相同的站點在WGS-84坐標中的位置分別進行測量。運用GPS-RTK測量技術(shù)操作時，在基準站點安排一個人，其它的兩臺流動站點每一臺上面站兩個人，還要配備畫草圖與操作儀器的人員。

在基準站開展工作時，首先，選擇視線相對較好的地方，這樣對上點是有幫助的，而且能夠與高功率的發(fā)射源和高壓線相隔很大的距離。基準站點位于高位，是為了增大電臺的大輻射半徑，但是當(dāng)能夠滿足這個要求時，把作業(yè)點定在與站點相隔比較近的地方，對設(shè)備儀的放置與防護有幫助，及時的接受基準站點的相關(guān)數(shù)據(jù)。若已經(jīng)完成檢查與核對工作，就可以進行下一步的碎步測量。要保證近距離的基準站點的正常工作。利用GPS-RTK的碎步測量的方法對另外兩臺的流動站按指定的路線進行數(shù)據(jù)收集，在采集數(shù)據(jù)的過程中，需要記錄下測量物品的特征與屬性，或者標記在電子接收機上，做為室內(nèi)制圖的材料。在完成收據(jù)收集后，把在不同流動站點儲存的的碎步坐標數(shù)據(jù)輸送到計算機內(nèi)，接著把相對應(yīng)的接收機型號與計算機利用專業(yè)的傳送線連接起來，并且同步下載與傳輸軟件，把得到的相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲在目錄中，最后，對地形圖進行編輯，再與已經(jīng)具備的數(shù)據(jù)進行比較，若這兩個能重合在一起，就可以用儀器打印出地形圖了，進行實地勘察了。

3 結(jié)束語

總之，通過把GPS-RTK技術(shù)的常規(guī)測量和靜態(tài)測量相比較后，可以看出，其可以進行大比例地形圖的測量工作。

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作者簡介：黃維（1990-），女，碩士研究生，助教，研究方向：建筑工程。