地形測量中GPS RTK技術(shù)的方法分析

周燈

摘要：在不斷進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)下，現(xiàn)代越來越多的應(yīng)用科學(xué)地形測量的技術(shù)。 GPS RTK技術(shù)具有很多優(yōu)勢，在布置設(shè)計數(shù)量比較大的控制點的過程中，只需要在測量區(qū)域內(nèi)布置并設(shè)計基準(zhǔn)控制點即可，如此就能夠迅速的測量出該地地形地貌等特點，并且精確測量出各地物的點坐標(biāo)，接著就可以按照相關(guān)的測圖軟件將相應(yīng)的電子地形圖進(jìn)行具體的編輯?；诖?，本文主要對地形測量中GPS?RTK技術(shù)的方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：地形測量；GPS RTK技術(shù)；方法分析

Abstract: in the progress of science and technology, modern more and more applied science terrain measurement technology. GPS RTK technology has many advantages, in layout design of the volume control points in the process, only need to be inside decorate and measurement area design control points can benchmark, and so can rapidly measured the topography and other characteristics, and accurate measurement of all the points out that coordinate, then can be in accordance with the relevant mapping software will corresponding electronic topographic map specific editing. Based on this, this paper focuses on the terrain in the measurement of GPS? RTK technology methods are discussed.

Keywords: topography measurement; GPS RTK technology; Methods to analyze

中圖分類號：U412.24+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

GPS RTK測量技術(shù)主要的優(yōu)點是能夠進(jìn)行單獨勘察測量，還可以留有充足的定位精度進(jìn)行野外測繪工作。在將確切的點位坐標(biāo)以及高程得以收集的同時,還可以實時進(jìn)行測量點位的精確程度，提高野外地質(zhì)勘察測量的效率以及水平。利用全球定位系統(tǒng)可以在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行地形以及地質(zhì)地貌的測量，能夠在任何環(huán)境之下得到相對較為精確的測量數(shù)據(jù)，通過GPS RTK模式進(jìn)行測繪將保障其精度能加準(zhǔn)確。

1 GPS RTK定位的原理

GPS系統(tǒng)主要由地面部分、空間部分以及用戶設(shè)備這三個主要部分而構(gòu)成。空間部分在GPS中占據(jù)主導(dǎo)地位,它的組成為6個軌道面上均勻分布的21顆衛(wèi)星,可以全天實現(xiàn)向用戶供應(yīng)實時三維定位以及授時。GPSRTK進(jìn)行定位具有一個十分繁瑣的過程，其基本上包括：基準(zhǔn)站將測量之后的有關(guān)數(shù)據(jù)信息即刻向流動站傳輸并由其進(jìn)行處理，例如：偽距觀測值、載波相位觀測值以及基準(zhǔn)站坐標(biāo)等一系列數(shù)據(jù)，流動站在對數(shù)據(jù)信息予以接收之后應(yīng)馬上開始差分的處理，對于基準(zhǔn)站和流動站二者之間相應(yīng)的坐標(biāo)之差迅速的計算出來，其中坐標(biāo)差主要包括Δx、Δy、Δz。接著對各項信息數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，從而得到流動站在平面上的各項坐標(biāo)和具體的高程，到這里就完成了精確的定位工作了。

2 分析GPS?RTK技術(shù)的手段

2.1初期準(zhǔn)備

為確保能夠有效的利用GPSRTK的技術(shù)，在進(jìn)行測量前應(yīng)將所有相關(guān)的準(zhǔn)備工作予以充分準(zhǔn)備，這樣測量方面的有效性才可以實現(xiàn)。測量之前應(yīng)該對每個場地相關(guān)情況予以了解，除了對當(dāng)?shù)乇旧砭哂械慕煌顩r、測量資料以及點位情況予以掌握。還應(yīng)該準(zhǔn)備好立刻處理測量過程中出現(xiàn)的情況，如：衛(wèi)星狀況在預(yù)報評估障礙物方面將導(dǎo)致GPS的觀測失效，對于這種情況應(yīng)該立刻進(jìn)行相關(guān)的處理工作。同時，應(yīng)該根據(jù)有關(guān)的裝置具體的進(jìn)行分析以及了解測點衛(wèi)星的狀況以及測量作業(yè)要求和測區(qū)實際情況等。

2.2基站選點

(1)選擇基準(zhǔn)點的最佳位置為交通便捷地區(qū),這將有助于開展設(shè)備的工作，使得勘察人員便于進(jìn)行測量工作。(2)在進(jìn)行選擇基準(zhǔn)站的時候往往出現(xiàn)有植物地帶的情況，應(yīng)該在進(jìn)行測量以前將基準(zhǔn)點在15°角以上的植物予以清理，應(yīng)盡量拉大點位以及高大建筑物的距離盡。(3)對于各個基準(zhǔn)站之間具體的間隔距離一定要進(jìn)行嚴(yán)格的控制和把握，明確GPS電臺具體的覆蓋范圍，分析GPS的功率大小，一般情況下最佳的分布位置應(yīng)該是整個測量區(qū)域當(dāng)中地勢較高的地方，在該部位上能夠在最大程度上獲得更加可靠的數(shù)據(jù)和信息，避免基準(zhǔn)點的數(shù)量出現(xiàn)過多的現(xiàn)象。4)進(jìn)行埋石的時候按照需求就勘察現(xiàn)場具體的情況來進(jìn)行。(5)對各個基準(zhǔn)點周圍的200米區(qū)域內(nèi)進(jìn)行細(xì)致的勘測，確保不出現(xiàn)大小功率，沒有安裝相關(guān)的無線電發(fā)射設(shè)施，也沒有設(shè)立高壓輸變電線路等。

2.3結(jié)構(gòu)的具體布置情況

基準(zhǔn)站的大致布局情況：(1)將基準(zhǔn)站對應(yīng)的WGS-84坐標(biāo)準(zhǔn)確的輸入進(jìn)去，確保控制儀器的高效運行。(2)在發(fā)射差分?jǐn)?shù)據(jù)的時候，一定要在RTK模式下進(jìn)行。(3)波特率的使用一定要根據(jù)具體的情況和規(guī)定。流動站的大致布局情況：按照電子手簿的要求將流動站正確的輸入進(jìn)去，再把基準(zhǔn)站對應(yīng)的WGS-84坐標(biāo)也輸入進(jìn)去，得到聯(lián)測的控制之后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換就表示已經(jīng)完成。

2.4數(shù)據(jù)的具體處理過程

在處理數(shù)據(jù)的時候，一定要按照具體的情況采取不同的處理措施進(jìn)行正確的操作，對于外業(yè)的數(shù)據(jù)處理來說，可以利用相關(guān)的處理軟件自動完成處理工作，這樣就可以對相應(yīng)幾點的坐標(biāo)予以精確算出。將把采集到的有效數(shù)據(jù)以及信息等進(jìn)行分類處理之后，需要對這些數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行進(jìn)一步的區(qū)分，然后利用LGO(Leica Geo Office)軟件或者將該軟件和徠卡1200結(jié)合起來對數(shù)據(jù)進(jìn)行配套處理。在實際應(yīng)用當(dāng)中，LGO軟件的處理能力占有很大的優(yōu)勢，在進(jìn)行操作運行的過程中不用人員進(jìn)行控制。在點位或者衛(wèi)星沒有滿足規(guī)定或者衛(wèi)星信號遮擋過多的時候，通常將出現(xiàn)短線的情況，技術(shù)工作者要按照基線的具體狀況做出一定的調(diào)整。除此之外，對基線產(chǎn)生的雙差以及殘差等進(jìn)行嚴(yán)格的控制和掌握，對衛(wèi)星具體的數(shù)據(jù)傳輸工作進(jìn)行詳細(xì)的了解。在任一時間段里，一旦衛(wèi)星的基線出現(xiàn)雙差和殘差超出正常范圍內(nèi)的現(xiàn)象時，要及時的根據(jù)衛(wèi)星窗口把出現(xiàn)問題的衛(wèi)星消除掉。

2.5進(jìn)行具體的碎步測量工作

在將上述的各項工作都完成之后，需要把流動站放在相應(yīng)的地物特征點上面，進(jìn)行具體的碎部測量，一般該工作的時候需要控制在2秒到3秒之間。所控制的碎步點的密度應(yīng)該達(dá)到具體的規(guī)定和要求，把采集到的所有有用信息和數(shù)據(jù)等做好記錄和存儲工作。

2.6內(nèi)業(yè)的具體處理方式

在將數(shù)據(jù)和信息采集并記錄完成之后需要立即對數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)展開處理，相關(guān)的工作人員應(yīng)該按照白天已經(jīng)做出的草圖和已經(jīng)設(shè)置好的編碼等進(jìn)行內(nèi)業(yè)成圖的工作。這一環(huán)節(jié)的工作一定要與收集數(shù)據(jù)的時間相吻合，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息有丟失的現(xiàn)象需要及時的進(jìn)行返工。在處理過程當(dāng)中一定要確保RTK的具體坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息格式和CASS4. 0展點數(shù)據(jù)格式一致，還要進(jìn)行以下幾個方面的處理工作：首先需要確定出Trimble Geomatics office軟件的輸出數(shù)據(jù)信息的格式；其次要將Trimble Geomaticsoffice軟件和RTK數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的連接，把有用的數(shù)據(jù)都收集并且存儲起來，在存儲之前需要適當(dāng)?shù)木庉嬕幌?，然后保存?. dat格式，該格式是CASS的常規(guī)要求。以上措施可以有效的調(diào)整PTK數(shù)據(jù)，對于設(shè)置測圖軟件具體的數(shù)據(jù)信息格式也是非常方便的，同時有利于進(jìn)行后期制圖。

2.7圖形的繪制

啟用CASS4.0后將圖式的比例尺調(diào)整在使用的標(biāo)準(zhǔn)上，接著根據(jù)展點命令輸入有關(guān)的數(shù)據(jù)文件名，然后根據(jù)外業(yè)繪制草圖,利用計算機(jī)將草圖進(jìn)行進(jìn)一步的處理，然后將其連接起來成圖。按照CASS4. 0所提供的一些圖形以及符號等，將野外的測點也一一連接，對設(shè)計圖紙當(dāng)中的不足之處進(jìn)行及時的修改，還要對實際測量過程中出現(xiàn)的誤差等做出適時的調(diào)整。

3 GPSRTK測圖的要點

雖然目前地質(zhì)勘查普遍應(yīng)用于RTK技術(shù)，然而由于技術(shù)的水平存在不足之處，我國在進(jìn)行高程測量方面對此技術(shù)的應(yīng)用不夠熟練。技術(shù)工作者在進(jìn)行操作的時候應(yīng)該對以下幾點進(jìn)行高度的重視：（1)對于處于轉(zhuǎn)化過程中的參數(shù)，一定要確保已知點的坐標(biāo)以及高程等是高度精確的。（2)先確定出基準(zhǔn)站和流動站之間的位置，然后再進(jìn)行精確測量，以盡快確定RTK的精確程度。（3)在整個作業(yè)的過程中一定要對已知點進(jìn)行實時的比較和測量，確保最后獲得的數(shù)據(jù)信息是有效可靠的，為后期的制圖工作奠定良好的基礎(chǔ)。在不斷進(jìn)行調(diào)整與更新RTK技術(shù)過程中，其將在現(xiàn)代化進(jìn)行地質(zhì)測圖中得以廣泛應(yīng)用。

4結(jié)語

總之，利用GPS RTK測量系統(tǒng)在對應(yīng)的范圍進(jìn)行測量工作將取得明顯的效果。同時，測量過程中遇到復(fù)雜的環(huán)境時，RTK技術(shù)同樣能夠產(chǎn)生其最佳的測量效果，相關(guān)的技術(shù)工作人員在實際的工作過程當(dāng)中可以獲得更有效更可靠的數(shù)據(jù)。

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