GPS測繪技術在測量中的應用

【摘要】：GPS測繪技術的不斷發(fā)展，使得測繪工作的質(zhì)量和效率得以提高，并且從根本上改變了傳統(tǒng)的測繪方式和方法，擴寬了測繪工作的服務范圍。所以，研究GPS測繪技術在測量中的應用具有時代的意義，本文主要以RTK技術為例，對當前常用的測繪技術進行闡述，并對RTK技術的應用方法和效果展開討論。

【關鍵詞】：GPS測繪技術；RTK技術；測量；應用

上世紀80年代，GPS定位技術得以發(fā)展和應用，這給測繪工作提供了新的方法和技術，特別是進入本世紀初，RTK技術以其精確度高、實時性強、便于攜帶、操作簡單等特點，使得GPS測繪技術得到了實質(zhì)性的進展，因而RTK技術得以在測量中廣泛應用，所以，下文就以RTK技術為例，探討GPS測繪技術在測量中的應用。

1 RTK技術概述

RTK（Real - time kinematic，實時動態(tài)）即載波相位差分技術，其主要是將數(shù)據(jù)傳輸技術同GPS測量技術加以結合，這是當前常用的GPS測量方法。針對RTK測量系統(tǒng)而言，其主要由GPS接收機、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、差分觀測值的實時處理三部分構成，當基準站獲得觀測值和測站坐標信息后，將其傳輸給流動站，然后流動站對基準站的數(shù)據(jù)信息和采集到的GPS觀測數(shù)據(jù)進行實時處理，最終得到厘米級的三維坐標及精度。所以，相較于傳統(tǒng)測繪技術而言，RTK技術具有以下幾個方面的優(yōu)點：第一，操作簡單、作業(yè)效率高：GPS RTK儀器只需要一人操作即可，通過事先設計的精度來對測量數(shù)據(jù)進行處理和記錄，并且測量數(shù)據(jù)可以直接傳輸?shù)接嬎銠C，操作和數(shù)據(jù)處理非常便捷。而傳統(tǒng)測繪技術所需攜帶的設備儀器較多，獲得的測量結果既要通過現(xiàn)場記錄，又要通過限差計算才能得到，比如一項常規(guī)測量任務需要三四個人同時才能完成。第二，作業(yè)環(huán)境寬泛：使用GPS RTK儀器時，對于通視條件、天氣情況、能見度等環(huán)境因素要求不高，一般適用于全天候的作業(yè)，所以相對于傳統(tǒng)測繪技術而言，RTK技術的作業(yè)條件限制變少了。第三，精確度高、誤差小：傳統(tǒng)測繪作業(yè)的數(shù)據(jù)處理大多是累積式的，誤差在經(jīng)過多個環(huán)節(jié)后，往往與實際數(shù)據(jù)相去甚遠，而RTK技術的每項數(shù)據(jù)測量都是獨立的，所以測量數(shù)據(jù)的精確度較高，誤差相對較小，并且數(shù)據(jù)測量是全自動進行，杜絕了因人為因素導致的操作失誤。

2 GPS測繪技術在測量中的應用

2.1公路測量中的應用

（1）碎部測量：高等級公路選線大多是在1：500、1：1000、1：2000的帶狀地形圖上進行，傳統(tǒng)測繪技術需要先建立控制網(wǎng)，然后再對碎部進行測量，其工作流程較為復雜，并且耗時較多，比如通過全站儀對碎部進行測量，一天能夠測量600-800個點，而使用RTK技術一天大約能夠測量1300個點，并且可以全天候進行或者多個流動站同時進行測量，極大提高了工作效率。（2）控制測量：當前，RTK技術的測量精度達到了厘米級，所以，一般除了在建筑、橋梁等要求高精度的控制測量中采用GPS靜態(tài)測量外，一般的公路測量大多使用RTK技術。比如，事先選取基準站，并在基準站安置GPS接收機，然后對流動站的坐標值進行差分處理，當測量精度達到規(guī)定要求即可保持測量數(shù)據(jù)，所以一般1個點的測量時間大約為4分鐘左右。（3）公路中線測量：設計人員在帶狀地形圖上定線后，需將公路中線在地面標定出來。采用RTK技術進行測量，將線路參數(shù)如線路起終點坐標、曲線轉角、半徑等輸入RTK的外業(yè)控制器，即可放樣。放樣方法靈活，即能按樁號也可按坐標放樣，并可以隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動，直到誤差小于設定的為止。并且因為每個測量點的測量數(shù)據(jù)都是獨立完成的，所以不會存在傳統(tǒng)測量方法中的累積誤差。

2.2地籍測量中的應用

隨著地籍測量事業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)運用皮尺拉距、經(jīng)緯儀測角的測量方法已經(jīng)不能滿足于社會發(fā)展的需要，雖然后續(xù)通過紅外測距和全站儀的運用，一定程度上改變了測距方法，提高了測量精度，但是其測量效率較低。而RTK技術是GPS測繪技術發(fā)展至今的一項新技術，其因為精確度高、測量快、限制條件少等特點，迅速應用到了地籍測量中。比如，與全站儀相比，GPS RTK儀器測量速度更快，因而測量效率得到了極大程度的提高。在地籍測量的實際應用中，RTK技術可測定每一宗土地的全界址點以及測繪地籍圖，能實時測繪有關界址點的位置并能達到厘米級的精度，將測得數(shù)據(jù)處理后可得到及時準確的地籍圖和房產(chǎn)圖。但是，基于RTK技術的缺點，當衛(wèi)星無信號或有死角時，可以采用全站儀進行測量。

2.3地質(zhì)工程測量中的應用

在地質(zhì)工程測量過程中，因為受到作業(yè)環(huán)境的限制，采用傳統(tǒng)測量儀器往往效率很低，針對全站儀而言，其雖然應用廣泛，精度較高，但是仍然不能滿足地質(zhì)工程測量的強度要求。GPS RTK儀器是GPS測繪技術的新突破，可以通過計算定位結果來檢測基準站和流動站的測量數(shù)據(jù)質(zhì)量，縮短了傳統(tǒng)測量的時間，提高了測量的工作效率。比如在物化探工作中，傳統(tǒng)物化探測網(wǎng)布設主要通過經(jīng)緯儀和全站儀來實現(xiàn)，其不僅需要測量人員與物化探人員之間形成緊密配合，而且耗時耗力。而通過RTK技術，測量人員只需要事先把基線輸入到RTK移動站手薄上，然后物化探人員進行實地布設即可，并且GPS RTK儀器不需要每個點都通視，只需基準站有一儀器，另一臺儀器架在測點上，測量只需幾秒鐘。因此，RTK技術得以在地質(zhì)工程測量中應用。

3結束語

與傳統(tǒng)測繪技術相比，RTK技術因其諸多優(yōu)勢而得到廣泛的認可，并且其實際應用范圍也變得越來越廣泛。可以說，RTK技術的出現(xiàn)和不斷發(fā)展，極大促進了現(xiàn)代測繪工作的進步，從根本上改變了傳統(tǒng)的測繪方法，使得測繪工作效率得到了很大程度的提高。

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