RTK在地形圖測繪外業(yè)中的應(yīng)用探討

余勇　余叢

摘 要：RTK技術(shù)是對傳統(tǒng)的GPS技術(shù)的一種整合發(fā)展，它將測量和數(shù)據(jù)傳輸有機結(jié)合，使GPS測量技術(shù)有了新的發(fā)展和應(yīng)用空間。該種技術(shù)在地形圖的測繪外業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用空間，有效的提高了測繪工作的效率。本文從RPK技術(shù)的介紹出發(fā)，在分析其應(yīng)用的基礎(chǔ)上來談?wù)撈湓诘匦螆D測繪外業(yè)中的具體應(yīng)用問題。

關(guān)鍵詞：RTK；地形圖測繪；外業(yè)；應(yīng)用

1 RTK相關(guān)介紹

RTK技術(shù)的全程為Real Time Kinematic，是以GPS技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展的一種測量技術(shù)，它在測繪中得到了較為廣泛的應(yīng)用。該種測量技術(shù)具有較高的精度，且具有實時性的特征，并且具有高效性的特點，這些都使其在地形圖測繪中得到了較廣的應(yīng)用。這種實時動態(tài)的測量系統(tǒng)，能夠以載波相位的觀測作為基礎(chǔ)來進行實時差分的一種GPS測量技術(shù)，它是由GPS接收設(shè)備、相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以及必要的軟件系統(tǒng)三個部分組成的。

RTK系統(tǒng)中的GPS接收設(shè)備一般是由兩臺GPS接收機來組成的，一臺置于基準(zhǔn)站，另外的接收機則安置于不同的流動用戶站上，但是基準(zhǔn)站的架設(shè)位置應(yīng)該考慮觀測條件等因素，以保證觀測的效果。具體操作時，要使基準(zhǔn)站的接收機能夠連續(xù)跟蹤可見的GPS信號，將其所觀測的數(shù)據(jù)信息能夠及時的通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳遞給用戶站。該種GPS接收機可以是單頻的也可以是雙頻的，在系統(tǒng)用戶包含比較多的用戶接收機的情況下，基準(zhǔn)站所使用的接收機是雙頻的。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是聯(lián)系基準(zhǔn)站及其用戶站的一種數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，它是實時動態(tài)測量實現(xiàn)的重要設(shè)備之一。該種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是由調(diào)制解調(diào)器以及無線電臺所組成的，是在基準(zhǔn)站上，通過調(diào)制解調(diào)器來對測量的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的編碼和調(diào)制，再將該種數(shù)據(jù)信息以無線電臺發(fā)射出去，而用戶站上的無線電接受臺則負(fù)責(zé)接收該種數(shù)據(jù)信息，并通過調(diào)制解調(diào)器對數(shù)據(jù)進行解壓和還原，再將其送到用戶站的接收機上。實時測量的可行性以及測量結(jié)果的可靠性、精確性等都有軟件系統(tǒng)的質(zhì)量以及功能有著直接的關(guān)系，具體而言，軟件系統(tǒng)的功能主要有：它能夠?qū)崿F(xiàn)對整周的未知數(shù)進行動態(tài)的快速結(jié)算，并且能對用戶在WSG-84地心坐標(biāo)下的三維坐標(biāo)進行一種實時解算，完成不同坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)化參數(shù)的求解工作，并且以轉(zhuǎn)換參數(shù)為基礎(chǔ)來完成坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，對于系統(tǒng)結(jié)算的結(jié)果進行質(zhì)量分析及精度上的平度，該軟件系統(tǒng)還能夠顯示測量的結(jié)果并且繪制出相應(yīng)的圖表。

2 RTK技術(shù)的具體應(yīng)用

RTK在具體的應(yīng)用中主要有控制測量、線路放樣以及規(guī)劃放樣等方面?？刂茰y量是城市建設(shè)以及規(guī)劃區(qū)域內(nèi)測繪的一種需求，當(dāng)前城市輻射區(qū)域的不斷擴大使得其控制面積、對于精準(zhǔn)度的要求以及使用的頻率等都大為提高。城市中的導(dǎo)線位置大多都是在地面上的，而在城市發(fā)展的過程中，這些導(dǎo)線的位置受到了不成程度的破壞，從而給測量工作帶來了一定的困難。沿用傳統(tǒng)的導(dǎo)線測量等方式，則無法滿足通視的要求，測量工作所耗費的時間會相對較多，并且精度上存在一定的不均勻。而GPS靜態(tài)測量的方式能夠在很大程度上克服測量點之間無法通視的問題，能夠保證測量的精度，但是該種測量所取得的數(shù)據(jù)應(yīng)該進行必要的后期處理，無法保證定位結(jié)果的實時性，從而其測量精度上可能存在一些問題。而RTK技術(shù)的應(yīng)用則具有明顯的優(yōu)勢，更好的保證測量工作的順利開展。

在市政道路或者是電力線中線的放樣中，RTK技術(shù)的應(yīng)用能夠極大的降低工作的繁瑣度，可以由一名工作人員來完成。對于線路的坐標(biāo)起點、曲線轉(zhuǎn)角等相關(guān)參數(shù)可以輸入到RTK的外業(yè)控制器中，然后可以獨立的完成放樣工作。這樣一種方式具有靈活性的特點，它可以按照樁號來放樣，并且能夠?qū)崿F(xiàn)隨時的互換，將誤差控制在最小的范圍內(nèi)。

RTK還較多的應(yīng)用于規(guī)劃放線中。對于城市建筑中會有許多規(guī)劃放線的需求，在實踐中，放線點應(yīng)該滿足城市規(guī)劃要求的同時滿足建筑物自身所具有的幾何關(guān)系，保證其較高的精準(zhǔn)度。應(yīng)用該技術(shù)時，應(yīng)該充分考慮建筑物自身的幾何關(guān)系，尤其是短邊相對關(guān)系的滿足。具體放樣時，從測量點定位精度的控制來提高RTK測量結(jié)果的精確度。

在實地測量中RTK技術(shù)也得到了較多的應(yīng)用。因為它能夠?qū)崿F(xiàn)定界址點坐標(biāo)的實時測量，從而能夠更為準(zhǔn)確的確定土地使用界限范圍，從而準(zhǔn)確的計算土地面積提高了測量的速度以及進準(zhǔn)度。該技術(shù)在地形的測量以及水域等的測量中都得到了較多的應(yīng)用。因其不需要布置圖根控制，只需要設(shè)置一些測量的基準(zhǔn)點，能夠降低測量工作的難度，保證測量結(jié)果的精準(zhǔn)度，大大提高測量工作的效率。

3 RTK技術(shù)在地形圖測繪外業(yè)中的應(yīng)用

地形圖的測繪工作一般分為內(nèi)業(yè)和外業(yè)兩部分，所謂的外業(yè)指的是通過一些特定儀器的使用來獲取相關(guān)的野外數(shù)據(jù)，而內(nèi)業(yè)則是對于外業(yè)數(shù)據(jù)的一種處理并繪制出地形圖的一個過程。

在地形圖測繪中RTK具有較為廣闊的應(yīng)用空間。地形圖測繪地區(qū)會有較為密集的建筑物群，并且其交通也是比較繁忙的，在無線通信等方面也是比較復(fù)雜。在這種情況下僅僅依靠傳統(tǒng)的測量技術(shù)無法保證測量結(jié)果的進準(zhǔn)度，而這就為RTK技術(shù)的應(yīng)用提供了空間。將其與傳統(tǒng)測量技術(shù)有機結(jié)合，并且進行充分的調(diào)研和實驗，能夠有效的提高測量工作的效率并保證測量結(jié)果的精準(zhǔn)度。

具體測量工作中，先選擇精度比較好并且具可靠的城市基本控制網(wǎng)點來作為測量工作的基準(zhǔn)點，然后在該點進行一定的試驗，并且針對所使用的儀器來確定作業(yè)半徑，從而保證測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及所接收數(shù)據(jù)的清晰度，以此作為測量工作的參考數(shù)據(jù)，選擇城市區(qū)域內(nèi)的不同控制點，來完成測量和計算工作。在控制點的選擇上，應(yīng)該選擇一些較為開闊并且地勢比較高的控制點來建設(shè)基準(zhǔn)站，并且將流動基準(zhǔn)站控制在一定的范圍內(nèi)，并對測量的結(jié)果進行合理控制，從而使得RTK測量結(jié)果的精度能夠控制在厘米級減少各個點之間的誤差積累，滿足地形圖測繪對于精度的要求。

在一些居民區(qū)建筑物比較密集的地區(qū)進行測量時，RTK信號會受到各種因素的干擾，會使其進準(zhǔn)度受到影響，為減少這種情況的發(fā)生，在控制點的選擇時應(yīng)該選擇較為開闊的地區(qū)，并且將全站儀測碎部使用，從而有效減少誤差，提高測量作業(yè)的效率在一些比較開闊的路口位置，則可以使用GPS靜態(tài)定位技術(shù)來設(shè)置控制點，實現(xiàn)對全站儀等設(shè)備所產(chǎn)生誤差的校正，從而提高測量工作的精準(zhǔn)度。針對測量區(qū)域內(nèi)的一些特殊地形，不利于全站儀使用，則可以通過RTK技術(shù)的應(yīng)用來提高測量工作的精準(zhǔn)度。以GPS基站的有序設(shè)立來建立一種互動的工作模式，使得數(shù)據(jù)的采集和傳輸處理程序更為暢通，并且保證儀器運行所需的用電等安全，能夠更好地完成測量區(qū)域內(nèi)，地形圖相關(guān)數(shù)據(jù)的測量整理工作，并由相應(yīng)的內(nèi)業(yè)處理人員來完成繪圖工作。這樣一種測量工作的開展，能夠在很大程度上降低工作難度，保證測量結(jié)果的精準(zhǔn)度和有效性，不斷提高測量的質(zhì)量和效率。

4 結(jié) 語

RTK比傳統(tǒng)的測量技術(shù)有著更多的測量優(yōu)勢，對于地形、地質(zhì)等的要求相對較低，在復(fù)雜地形條件下能夠獲取更為準(zhǔn)確的測量結(jié)果，這使其使用范圍不斷的擴展。為保證其測量結(jié)果的精準(zhǔn)度，在測量工作匯總，對于基準(zhǔn)點的選擇上，應(yīng)該選擇空曠而開闊的空間，減少信號的干擾，以保證測量結(jié)果的有效獲取和傳輸。測量工作中，還應(yīng)注重將RTK技術(shù)所獲取的測量結(jié)果與首級控制成果進行相應(yīng)的比較，以此來確定測量結(jié)果的精準(zhǔn)度，實現(xiàn)測繪工作的目標(biāo)。

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