RTK技術結合衛星影像測制大比例尺地形圖對策

母紹林

（四川省第三測繪工程院 四川成都 610500）

引言

隨著社會的發展，很多方面都對地形圖有了較高的要求，特別是較為專業的地形圖更是如此。但現階段很多地形圖資料較為陳舊，采取傳統的航空攝影方式無法有效解決問題，這就需要采取更加現代化的測制技術來獲取更加可靠的資料。RTK定位技術是現在非常重要的技術之一，遙感影像所得信息不斷增加，其在空間信息更新和測制地形圖方面具有非常重要的作用，能夠有效降低地圖的成圖時間，同時能夠降低成本消耗。其已經成為了衛星數據測繪必不可少的技術之一，同時也是進行現代快速測制地形圖的發展趨勢。

1 衛星遙感影像測制地形圖的現狀分析

（1）大比例尺地形圖測量現狀分析

長久以來通過航空測制地形圖是確定基本比例尺地圖最為重要的方式。但是對于面積相對較小的區域采用航拍的方式會消耗較長時間，并且費用比較高，同時航拍常常會受到環境方面的影響。相對于航拍來說，遙感技術經過長期發展不管是在空間方面、時間方面還是在光譜分析方面的水平都得到了較大提升，可以進行實時觀測，具有較高的分辨率。高空間分辨率的彩色影像已經成為了測制大比例尺地形圖最為主要的數據來源。

（2）衛星遙感影像測制地形圖

遙感衛星主要是按照固定軌道進行周期性運行，能夠在較短的時間內實現某區域的多次重復觀測，并且能夠對某些區域地表的瞬時情況實施記錄。這就有效的提升了所得數據的時效性，能夠加快地形圖的更新速度。另外，高分辨率的衛星遙感不會受到所測區域的影響，無論所測區域面積如何都可以得到比較高分辨率的衛星影像。同時不用考慮到所測區域天氣和地形等方面的影響，可以有效減小工作量，加快測圖的時間[1]。

2 RTK技術結合衛星影像測制大比例尺地形圖的對策

某區域工程屬于今后電力開發建設的參考示范性工程，總體的建設面積為170km2。對其進行1：2000地形圖的測制，若是通過傳統航空攝影方式會消耗較大的成本和較長時間。所以可以采用現代化的RTK技術和衛星遙感測繪技術來測制大比例尺地形圖的方式進行。原理在于：通過RTK技術對像片控制點實施測量并對衛星影像進行糾正。通過RTK技術對測區高程點進行采集并且建立數字高程模型，形成測區三角網，通過自動內插形成等高線。最后要在糾正后的衛星影像上快速提取地物并且編輯等高線。

（1）對于像控點進行測量

對于衛星影像糾正來說，像控點的測量是最為關鍵的環節之一，一定要確保像控點能夠均勻性排列，并且要符合1：2000地形圖成圖規范方面的要求。RTK定位技術具有比較高的精度等級，一般情況下高程的精度能夠達到分米級別，平面的精度能夠達到厘米級別，同時可以利用多次測量求平均值的方式來滿足測量要求。將RTK技術應用在此區域工程像控點測量方面，能夠更加高效、更加快速、更加便捷的完成操作，并且不會造成誤差的累積，符合測量方面的要求[2]。RTK定位技術在測量像控點的應用能夠有效改善傳統測量存在的不足，控制點具有更高的精度和速度，逐漸應用在攝影測量生產當中，像控點測量過程如圖1～3所示。

圖1 像控點的布設

圖2 像控點測量

圖3 像控點點之記

（2）對于高程點進行采集

相對于基準站來說，RTK技術具有非常好的精度，并且基準站往往會設置在基礎控制點或者國家等級點之上，這樣不但能夠有效確保基準站的成果精度，同時RTK技術能夠獲得更高的絕對精度，所以可以通過RTK技術進行高程點的采集。

在實際操作時一定要充分考慮到高程點采集的均勻性，并且可以準確體現出測區地形的變化情況，這樣能夠避免發生遺漏的情況。通過對RTK技術的研究并結合測區的實際情況可以確定“等距離網格法”的采集方式，主要是從較為平坦的測區一側范圍線開始，相隔50m設置一條線平行向前推進，同時按照實際需求在相距≤50m時采集高程點，從而建立起測區范圍內的50m間隔網格。對于地形起伏相對較大的區域來說，不但要遵照“等距離網格法”進行采集，同時也要采集到可以體現地形變化的地性線，這樣就能夠更好的符合實際地形情況[3]。最后需要利用高程點建立起測區數字高程模型，從而形成測區三角網并且內插生成等高線，如圖4所示。

圖4 高程三角網內插等高線

（3）高分辨率衛星影像的糾正

所謂的影像糾正就是指參照一個參考系將衛星影像確定下來，并最終形成完善的（具有明確坐標和比例尺）衛星影像，這直接決定了是否能夠準確有效的提取到地物。

在進行像控點選擇時要嚴格遵照航空攝影測量規范進行設置，同時要確保其具有足夠的數量并且能夠在測區進行均勻性分布。在具體操作過程中，像控點的選擇往往是在影像上選擇多個已經進行測量的、具有相應地物特征的像片控制點，并且要和已經采集到的像控點建立起相應的關系來獲得像片到像控點的轉換參數，此參數能夠反映出像片和外業采集碎部點之間的轉換關系，通過對像片的糾正就可實現和測量點的重合。在選取像控點時，要確保其能夠均勻的分布在像片的四周，這樣能夠對像片進行整體控制糾正，如圖5所示。

圖5 相片糾正

（4）通過RTK技術結合衛星影像實施地物提取

對于地形圖來說，地物信息是其形成最為重要的因素之一。若是所有的地物都通過GPS或者全站儀進行測制就會消耗非常長的時間，并且會存在很多遺漏。而通過衛星影像實施地物的提取可以有效降低成圖時間，提升作業效率，這是通過衛星影像測制大比例尺地形圖最為重要的原因之一。雖然衛星影像具有非常高的分辨率，并且隨著技術的提升會不斷提高，但是無法完全滿足大比例尺測制地形圖方面的需求，所以就需要利用RTK技術結合衛星影像的方式來對衛星影像上的地物實施提取以及編輯。

地物采集精度會受到很多方面的影響，包括：像片控制點測量誤差、影像糾正誤差、地物采集誤差等等。在進行像片控制點測量誤差方面可以利用RTK進行多次測量來實現精度方面的要求；影像糾正精度也會受到內業糾正選點誤差、野外刺點誤差等方面的影響，通過對這些操作進行有效規范能夠滿足大比例尺測制地形圖的要求；通過糾正后的衛星影像實施地物采集時，正常情況下人眼能夠分辨的最小分辨率為0.1mm，所以只要保證像片控制點測量誤差以及影像糾正誤差能夠滿足基本要求，并且對于地物實施正確的采集就能夠滿足成圖方面的要求[4]。

為了可以有效提升地物采集精度，可以通過RTK技術結合衛星影像實施地物的采集和編輯。在進行操作時可以通過RTK采集面狀地物以及線狀地物的某些關鍵點，然后再通過衛星影像進行全面的采集，而對于那些較為獨立和零散的地物來說可以直接通過RTK進行采集即可。所以，在通過RTK進行高程點采集時要充分考慮到地物特點來對某些面狀和線狀的地物關鍵點以及獨立、零散的地物進行采集，之后可以在糾正后的衛星影像上進行面狀和線狀地物其他部分的采集，同時要利用RTK所采集到的關鍵點對于影像上的采集點實施糾正，這樣就能夠有效提升地物采集精度，并且能夠提升測量的效率。

對于此區域工程來說，利用以上所提到的方法在糾正后的衛星影像上進行地物點的采集，同時和地物點對應的RTK測量數據實施對比，對比結果如表1所示。

表1 糾正后影像采集地物點和對應RTK測量點對比

從表1可知，糾正后影像采集地物點和對應RTK測量點點位誤差都在0.6m以下，這就能夠看出通過糾正之后的影像實施地物采集能夠實現作業的相關要求，能夠形成1：2000的地形圖成圖精度。總之，通過RTK技術結合衛星影像能夠滿足測制大比例尺地形圖的要求。

3 結束語

隨著我國技術水平的提升，我國的衛星遙感技術得到了非常大的發展。雖然其相對于傳統的航拍有了較大進步，但是其在大比例尺的地形圖測制中還是會受到一定限制，所以本文介紹了RTK定位技術結合衛星遙感進行大比例尺地形圖的測制，這對于我國地形圖的測制具有一定的參考和幫助。

參考文獻

[1]馬懷武，郝恒強.RTK技術結合衛星影像測制大比例尺地形圖方法[J].測繪技術裝備，2012（06）：15～17.

[2]李之光.遙感衛星影像數字糾正方法的技術探討[J].建材與裝飾，2018（02）：18～19.

[3]馬小超.RTK技術在城市測繪工程中的運用[J].產業與科技論壇，2018（02）：88～91.

[4]賴斌.RTK技術在水下地形測量中的應用分析[J].化工管理，2018（02）：18～19.