GPS-RTK技術(shù)在城市地形圖測(cè)量中的應(yīng)用研究

吳天鑫

摘? 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和技術(shù)水平的提高，GPS-RTK測(cè)圖技術(shù)將日益成熟，并將廣泛應(yīng)用于地形測(cè)繪工作中，提高了野外測(cè)量的質(zhì)量和效率。在未來的發(fā)展中，GPS-RTK測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用，顯示真正的GPS-RTK測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，需要從事測(cè)繪工作人員提高他們的操作技能，提高GPS-RTK測(cè)量的控制技術(shù)和設(shè)備，并在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際測(cè)量，要求，不斷調(diào)整測(cè)繪的方法，然后在一種最有效的方式，高質(zhì)量地完成測(cè)繪任務(wù)，從而促進(jìn)我國(guó)地形測(cè)繪工作的健康有序發(fā)展。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK;控制測(cè)量;精度

隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)快速高精度位置信息的需求也日益強(qiáng)烈。而目前使用最為廣泛的快速高精度定位技術(shù)就是RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位：Real Time Kinematic），RTK 技術(shù)的關(guān)鍵在于使用了GPS的載波相位觀測(cè)量，并利用了參考站和移動(dòng)站之間觀測(cè)誤差的空間相關(guān)性，通過差分的方式除去移動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)中的大部分誤差，從而實(shí)現(xiàn)高精度（分米甚至厘米級(jí)）的定位。它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖，各種控制測(cè)量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。

1 GPS-RTK技術(shù)的特點(diǎn)

相比傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，GPS-RTK技術(shù)具有以下幾方面特點(diǎn)：①不受季節(jié)和通視條件的限制。傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮季節(jié)和時(shí)間的變化。同時(shí)，對(duì)于一些能見度較差的區(qū)域，會(huì)降低測(cè)量精度，降低作業(yè)效率。GPS-RTK技術(shù)不受季節(jié)和觀測(cè)條件的影響，可以有效地測(cè)量面積，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。②定位精確度高。與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，GPS-RTK技術(shù)的定位精度更高。它不僅可以有效地對(duì)一些復(fù)雜區(qū)域進(jìn)行定位和測(cè)量，還可以消除障礙物對(duì)其的影響，從而實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的定位，而且數(shù)據(jù)不會(huì)產(chǎn)生誤差積累，從而提高了定位精確度。③作業(yè)效率高。GPS-RTK設(shè)站一次即可測(cè)完4km半徑的測(cè)區(qū)，可大大減少傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)和儀器搬站次數(shù)，同時(shí)RTK技術(shù)的操作十分簡(jiǎn)便，數(shù)據(jù)傳輸、處理的能力較強(qiáng)，可由一人操作，作業(yè)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，提高了作業(yè)效率[1]。

2 GPS-RTK技術(shù)在城市地形圖測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 放線測(cè)量

放線測(cè)量是城市測(cè)量的重要方法之一，首先需要測(cè)繪人員攜帶流動(dòng)站來到需要進(jìn)行測(cè)量的位置，將流動(dòng)站的接收機(jī)連接好，然后將天線和測(cè)桿也連接好，將測(cè)量的類型與電臺(tái)進(jìn)行配置，保證流動(dòng)站和基準(zhǔn)站的無線是保持連接狀態(tài)的，然后在手簿中輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，包括天線的高度、觀測(cè)的時(shí)間和觀測(cè)的坐標(biāo)等信息都需要錄入，在每個(gè)測(cè)量的地點(diǎn)都需要完成相同的工作，完成放線測(cè)量，能夠提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。

2.2 獲取測(cè)量位置的轉(zhuǎn)變參數(shù)

城市地形圖的測(cè)量工作是基于位置獨(dú)立坐標(biāo)系的基礎(chǔ)下進(jìn)行的有效開展，所以在測(cè)量的過程中勢(shì)必會(huì)牽扯上位置獨(dú)立坐標(biāo)系、WGS～84坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換加之RTK技術(shù)在測(cè)量時(shí)需要獲得實(shí)時(shí)的位置坐標(biāo)，因此獨(dú)立坐標(biāo)系、WGS～84坐標(biāo)在轉(zhuǎn)換的過程中也會(huì)直接影響著RTK技術(shù)的測(cè)量，為此在此過程中需嚴(yán)格按照工作流程以及要求以便獲得更為精準(zhǔn)的位置轉(zhuǎn)變參數(shù)。其獲取位置轉(zhuǎn)變參數(shù)的具體步驟如下：首先利用GPS靜態(tài)模式，并且在所測(cè)量的范圍之內(nèi)布置好GPS操控點(diǎn)，其次再收集好位置獨(dú)立坐標(biāo)和WGS～84坐標(biāo)的參數(shù)，同時(shí)還要借助相同位置的兩個(gè)坐標(biāo)，從而計(jì)算出轉(zhuǎn)變參數(shù)。需要注意的是，在布置操控點(diǎn)時(shí)所安置的點(diǎn)不能低于4個(gè)，其主要作用是為了確保轉(zhuǎn)變參數(shù)的正確性以此來增強(qiáng)轉(zhuǎn)變參數(shù)的適用性。

2.3 城市控制測(cè)量

城市控制測(cè)量也是城市測(cè)量的重點(diǎn)，能夠有效地控制城市測(cè)量的精確性和時(shí)效性。傳統(tǒng)的城市測(cè)量包括導(dǎo)線測(cè)量和GPS靜態(tài)測(cè)量這2種方法。導(dǎo)線測(cè)量對(duì)環(huán)境的要求非常高，經(jīng)常容易受到障礙物的影響，由于，導(dǎo)線測(cè)量是需要通過物理通視來實(shí)現(xiàn)測(cè)量的，這就說明要保證通視的效果就要不停地對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，因此，需要花費(fèi)大量的時(shí)間和人力才能完成測(cè)量工作，但是由于城市建設(shè)發(fā)展過于迅速，這種測(cè)量方法已經(jīng)不能跟上城市發(fā)展的腳步，因此，逐漸被取代。還有一種是GPS靜態(tài)測(cè)量，這種測(cè)量方法相對(duì)比較先進(jìn)，首先，采用這種測(cè)量方法不需要達(dá)到通視的效果就可以完成測(cè)量工作，但是在測(cè)量結(jié)束之后的數(shù)據(jù)處理工作相對(duì)來說比較麻煩，由于，測(cè)量的定位需要在數(shù)據(jù)傳輸之后才能夠完成，因此，測(cè)量的結(jié)果可能會(huì)存在一定的誤差，如果測(cè)量的結(jié)果出現(xiàn)的誤差較大，可能還會(huì)出現(xiàn)重新測(cè)量的情況，因此造成了時(shí)間上的浪費(fèi)。GPS-RTK技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)的對(duì)定位進(jìn)行解算，也就是說，不需要重新返工就能夠完成測(cè)量的工作，有效地控制了城市測(cè)量工作的時(shí)間，也能夠保證城市測(cè)量的結(jié)果。

2.4 野外測(cè)量

在城市的野外測(cè)量相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但是也十分重要，由于野外不像城市那樣建筑物多，但是野外的測(cè)量結(jié)果對(duì)城市居民的出行便利性和安全性具有一定的保障作用，野外測(cè)量需要測(cè)量的點(diǎn)相對(duì)不太密集，保持固定的距離，不但能保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，還能減少測(cè)量工作的負(fù)擔(dān)。使用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行城市的野外測(cè)量，為城市建設(shè)提供了可靠的依據(jù)[2]。

3 GPS-RTK地形圖測(cè)量技術(shù)的檢驗(yàn)和復(fù)核

為了能夠更好地提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，所以在測(cè)量之前需要系統(tǒng)掌握GPS-RTK技術(shù)檢驗(yàn)和復(fù)核的要點(diǎn)，主要可以從以下方面進(jìn)行：第一，為了防止問題的出現(xiàn)需要根據(jù)測(cè)量所得的已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)并且運(yùn)用對(duì)比法對(duì)已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)檢測(cè)復(fù)核，一旦在測(cè)量的過程中出現(xiàn)不準(zhǔn)確的現(xiàn)象應(yīng)立刻進(jìn)行修改。第二，為了確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性往往需要采取多種方式且反復(fù)進(jìn)行檢測(cè)和復(fù)核。一般而言在測(cè)量成功后的第一次，需要從中選取幾個(gè)RTK點(diǎn)進(jìn)行多次的重測(cè)，以確保其準(zhǔn)確度。如果經(jīng)過多次測(cè)量之后數(shù)據(jù)都大基本一致，方可運(yùn)用RTK進(jìn)行測(cè)量，相反如果出現(xiàn)了較大的誤差應(yīng)及時(shí)查找原因并及時(shí)進(jìn)行解決。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在城市地形圖工程測(cè)量中GPS-RTK技術(shù)為此提供了強(qiáng)有力的支撐，所以為了能夠更好地提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作：獲取有效的測(cè)量區(qū)域轉(zhuǎn)變參數(shù)、測(cè)量前準(zhǔn)備工作、合理安排基準(zhǔn)站位置、對(duì)進(jìn)行RTK測(cè)量測(cè)量操作等相關(guān)工作，相信從以上方面加以完善GPS-RTK技術(shù)在城市地形圖工程測(cè)量中的應(yīng)用將變得更加科學(xué)合理，并為我國(guó)的城市地形圖測(cè)量工作奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]? 魏浩然，熊向欣.基于RTK技術(shù)的水利工程測(cè)量應(yīng)用與研究[J].建材與裝飾，2017，（11）：204-205.

[2]? 王偉.GPS-RTK技術(shù)在市政工程測(cè)繪中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017，44（1）：96-97.