GPSRTK技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用分析

羅忠

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)在一定程度上促進(jìn)了測繪技術(shù)的發(fā)展，尤其是在定位和測量工作上。RTK技術(shù)屬于GPS技術(shù)的重要組成部分，在地形測量工作中使用GPS RTK技術(shù)能夠有效提升工作效率，減少圖根控制點(diǎn)的數(shù)量，同時(shí)也能夠幫助提升地形測量工作的精度。文章介紹了GPS系統(tǒng)和測量方法，并分析了GPS RTK技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS；RTK；地形測量

RTK是GPS系統(tǒng)中的重要定位方式，不僅能夠控制測量，提升測繪工作效率，同時(shí)也能夠依靠站點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行放樣，幫助進(jìn)行高精度的定位。GPS RTK主要借助于參考站來針對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行檢測，然后把收到的地形數(shù)據(jù)在傳送到流動站中，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)位置定位。想要把RTK技術(shù)更好的利用到地行測量當(dāng)中，必須要針對RTK技術(shù)的概況、原理還有測量方法都進(jìn)行具體分析，在工作中為地形測量工作創(chuàng)造更多的便利條件。

1 GPS RTK系統(tǒng)

GPS系統(tǒng)中包含有三部分，空間部分、地面監(jiān)控系統(tǒng)還有GPS信號接收機(jī)。GPS系統(tǒng)中的空間部門指的是太空中的衛(wèi)星，地面系統(tǒng)指的是衛(wèi)星星座和地面的GPS控制部分，GPS的信號接收機(jī)主要就是指用戶的使用設(shè)備。GPS系統(tǒng)包含有21顆衛(wèi)星，這21顆衛(wèi)星分別是運(yùn)行在6個(gè)運(yùn)行軌道中，衛(wèi)星安裝了非常精確的原子鐘，因此通過精確地原子鐘衛(wèi)星可以為全球人以用戶提供全球范圍之內(nèi)的三維測速和三維定位信息，同時(shí)還能夠保證三維測速和三維定位的精度。其中在進(jìn)行地形測量時(shí)，需要使用到RTK技術(shù)來進(jìn)行地形中的碎部測量。GPS RTK技術(shù)可以不需要再各個(gè)地區(qū)安裝控制點(diǎn)，只需要在需要測量的地形中安裝一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，就能夠完成高精度的測量工作，同時(shí)還能夠快速的測量出該地區(qū)中具體的地點(diǎn)經(jīng)緯度和地形特征。通過精準(zhǔn)的測量之后，工作人員可以把得出的結(jié)論輸入到繪圖軟件中，通過繪圖軟件的信息讀取測繪出數(shù)據(jù)精確的野外環(huán)境電子地圖，繪制完成之后還能夠隨意調(diào)整圖像比例尺，GPS RTK技術(shù)讓回測工作變得更加快捷方便。

GPS RTK技術(shù)需要通過基準(zhǔn)站來把測量出來的數(shù)據(jù)傳送出去，使用無線電的方式把基準(zhǔn)站的坐標(biāo)、觀測值等數(shù)據(jù)傳送到流動站中，這樣流動站在接收到數(shù)據(jù)信息之后能夠?qū)崟r(shí)處理載波相位觀測值，通過基準(zhǔn)站的坐標(biāo)和流動站點(diǎn)的坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換成為GPS RTK的精準(zhǔn)定位。

2 GPS RTK測量方法

靜態(tài)測量法是目前地形測量工作中使用的主要測量方法，測量工作需要通過GPS RTK來進(jìn)行之后的碎部測量工作。在測量工作中通過使用GPS RTK測量方法能夠有效節(jié)省出測量大面積控制點(diǎn)得測量工作，通過測量一定數(shù)量的基準(zhǔn)站就能夠得出數(shù)據(jù)。在進(jìn)行GPS RTK測量工作之前最重要的是首先針對測量現(xiàn)場進(jìn)行勘查工作，這也是測量工作的重要基礎(chǔ)前提，只有了解了現(xiàn)場的交通情況和地形特征等數(shù)據(jù)，才能夠設(shè)計(jì)好后期需要布置基準(zhǔn)點(diǎn)的布控方案。針對于測量的基準(zhǔn)點(diǎn)選擇，需要有一定的規(guī)律性，要選擇在交通便利、便于安裝設(shè)備和操作的地方。在選擇基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)要避免選擇成片植物的生長地區(qū)，遠(yuǎn)離的高大建筑物。要保證基準(zhǔn)點(diǎn)的200ITI范圍內(nèi)沒有大小功率的無線電發(fā)射設(shè)備。基準(zhǔn)點(diǎn)之間的間距要充分考慮GPS的功率問題，選擇在測區(qū)之內(nèi)盡量突出的為止。觀測需要按照一起的具體使用操作要求來進(jìn)行，觀測到的數(shù)據(jù)使用軟件來進(jìn)行處理，能夠精確地計(jì)算出基準(zhǔn)站點(diǎn)的坐標(biāo)，要選擇RTK模式的發(fā)射差分?jǐn)?shù)值，選擇正確的波特率。完成以上工作之后，進(jìn)行流動站位于地物地貌特征點(diǎn)上進(jìn)行碎部測量，每一個(gè)碎部的測量時(shí)間是2-3S，碎部點(diǎn)之間的測量密度要滿足相關(guān)規(guī)范要求。

數(shù)據(jù)采集完成之后，需要及時(shí)針對測出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，此工作必須要當(dāng)天完工，以免后期因?yàn)檫z忘的原因影響影像數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。實(shí)用軟件來輸出數(shù)據(jù)格式，然后再利用軟件實(shí)現(xiàn)跟RTK測量數(shù)據(jù)的下載，為繪制地形圖做準(zhǔn)備。最后打開繪圖軟件，把比例尺調(diào)整到想要的尺寸，根據(jù)外業(yè)工作來進(jìn)行人機(jī)相互編輯，連線成圖。

3 GPS RTK技術(shù)在地形測量中的具體應(yīng)用

3.1 設(shè)置儀器狀態(tài)

GPS RTK技術(shù)使用時(shí)需要把參考站模式設(shè)置為基準(zhǔn)站模式，這樣能夠保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，再把流動站點(diǎn)的作業(yè)模式更改為實(shí)時(shí)性流動測量模式。數(shù)據(jù)鏈參數(shù)的設(shè)置需要使用三號數(shù)據(jù)接口，能夠有效保障數(shù)據(jù)信息鏈在工作中是出于長期打開狀態(tài)的，而且實(shí)時(shí)相位輸入的信息也能夠同時(shí)保持在穩(wěn)定的工作狀態(tài)。數(shù)據(jù)在流動和交換過程當(dāng)中，要根據(jù)站點(diǎn)的不同來設(shè)置不同的工作狀態(tài)，數(shù)據(jù)采集過程中需要注意使用記憶卡來針對采集到的信息進(jìn)行詳細(xì)記錄，能夠?yàn)楹笃诘墓ぷ魈峁﹨⒖肌Ｒ话銛?shù)據(jù)的采樣率流動狀態(tài)的觀察時(shí)間需要保持在1-2秒之間。參考站在設(shè)置數(shù)據(jù)記錄過程中要處于長時(shí)間的閉合狀態(tài)，同時(shí)也需要根據(jù)地形圖繪制的具體要求來決定流動站的設(shè)定。

3.2 設(shè)置參數(shù)轉(zhuǎn)換

參考站點(diǎn)的測量作業(yè)要在實(shí)際測量現(xiàn)場中做好準(zhǔn)備工作，在測量開始之前先要開展GPS控制網(wǎng)靜態(tài)的測量工作。GPS控制網(wǎng)靜態(tài)測量工作可以使用連測的方式進(jìn)行針對坐標(biāo)控制點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確測量，得出的數(shù)據(jù)完成參數(shù)轉(zhuǎn)換。在測量過程中為了能夠更加方便的接收到衛(wèi)星信號和衛(wèi)星發(fā)射出來的數(shù)據(jù)鏈，參考站點(diǎn)的設(shè)置也有一定的而要求，要盡可能的選擇精確度比較高的點(diǎn)位，由于大面積的水域和高大的建筑物體都會對GPS信號產(chǎn)生影響從而影響數(shù)據(jù)鏈的產(chǎn)生，所以在選擇參考控制點(diǎn)的地址上，一定要避開大面積水域、高壓電路段、大型建筑群體等地理位置。參考站點(diǎn)位置的選擇要保持分布均勻，才能夠保證數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確。

3.3 GPS RTK在測量中的應(yīng)用

GPS RTK的測量工作需要通過地面上的信號接收機(jī)還有流動站的接收機(jī)來共同完成地形測量任務(wù)。地形測量工作中通過GPS RTK技術(shù)能夠更加快捷方便的得出地形位置信息，首先把參考站中測量出來的坐標(biāo)、轉(zhuǎn)換參數(shù)等先傳入到GPS的控制手冊當(dāng)中，這樣能夠直接通過手冊來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，參考站點(diǎn)同時(shí)需要利用電臺信號接收機(jī)來接收微信信號，再把衛(wèi)星信號發(fā)送到流動站點(diǎn)，然后通過GPS控制手冊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，準(zhǔn)確獲取需要測量的地形坐標(biāo)和高程。

3.4 在數(shù)字測圖中的應(yīng)用

跟傳統(tǒng)的測量技術(shù)有所差距，GPS RTK測量技術(shù)需要通過基準(zhǔn)站還有移動的接收機(jī)來進(jìn)行碎部測量，需要首先認(rèn)為設(shè)定好測量時(shí)間還有測量的距離，然后在數(shù)據(jù)采集功能的幫助之下，針對碎部和地形進(jìn)行點(diǎn)位的測量工作，需要通過測量地形的現(xiàn)場狀況來設(shè)置管道的中心線。這樣通過使用GPS RTK技術(shù)能夠讓測量工作變得更加精確。

4 結(jié)束語

工程測量的要求變得越來越高，不僅需要滿足基本的測量需求，同時(shí)也需要提升測量效率和測量精度，常規(guī)的測量方法已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代化的測量需求，GPS RTK技術(shù)能夠在一定程度上滿足工程測量的需求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地形測量還會繼續(xù)提升要求，因此一定要加大工程測量技術(shù)的研究力度，保證我國地形測量工作能夠有效發(fā)展。

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