GPSRTK技術在地形圖測量中的應用探究

■楊福濤

（北京市懷柔測繪所 北京101400）

GPSRTK技術在地形圖測量中的應用探究

■楊福濤

（北京市懷柔測繪所 北京101400）

當前GPSRTK技術使得測繪工作實現(xiàn)了良好的發(fā)展，轉變了傳統(tǒng)的測量方法，具有速度快、準確度高等優(yōu)勢，很大程度上提高了測繪工作的效率。在平緩的區(qū)域，可以通過RTK高程曲面擬合技術對圖根的控制點、碎部點進行測量，提高地形圖測量的準確性，減少測量花費的時間與精力。隨著GPSRTK技術的進一步發(fā)展與應用，會迎來更好的發(fā)展前景。鑒于此，本文主要分析GPSRTK技術在地形圖測量中的應用。

GPSRTK技術地形圖測量應用

1 GPS-RTK技術的工作原理

RTK系統(tǒng)一般包括通訊系統(tǒng)、一個基準站以及若干個流動站等幾部分，其主要是立足于GPS技術基礎上發(fā)展而來，結合了載波相位觀測值實時動態(tài)定位技術，可以實時提供指定坐標系中測站點的三維定位，而且測量精度可以精確到cm。RTK模式中的基準站可以連續(xù)觀測可以看見的GPS衛(wèi)星，而且通訊系統(tǒng)可以將從數(shù)據(jù)鏈中獲得的相關衛(wèi)星信息、基準站信息傳送給每一個流動站。GPS接收機在流動站接收相關的GPS衛(wèi)星信號時，利用無線電接收設備可以實時接收從基準站傳輸?shù)乃杏^測數(shù)據(jù)，控制器在流動站做好初始化工作后就可以結合接收的所有數(shù)據(jù)實時處理系統(tǒng)中的差分觀測值，并且結合相對定位原理計算移動站三維坐標以及整周模糊度未知數(shù)。

2 GPSRTK技術在地形圖測量中的優(yōu)點體現(xiàn)

2.1 測量速度快，工作效率高

在地形測量時使用GPSRTK技術，在測量區(qū)域實現(xiàn)了基本控制的建立之后，需要保證控制點之間的距離在4千米左右就可以，通常情況下是不需要對圖根控制點加密的。如果控制點的加密效果無法達到技術要求，就需要在測量地形的過程中，同時進行加密處理。直接使用RTK技術實現(xiàn)碎步測量，只需要一個工作人員背著儀器在需要測量的地形碎部點停留一到二秒鐘，將特征編碼輸入其中，利用手簿隨時了解點位精度，測量完畢后，利用專業(yè)化的軟件接口將地形圖輸出，這種技術方法只需要一個人就可以完成，能夠使工作效率得到大幅度提升。

2.2 有良好的經濟效益

在地形圖測量中使用GPSRTK技術，其測量的速度比較快，能夠科學的定位，對于一般的地形情況，地物點只需要5S就能夠獲得比較準確的三維坐標，每天一個流動站能夠收集到250~800多個數(shù)據(jù)。如果使用傳統(tǒng)的方法要想測繪完地形圖一般需要花費十幾到幾十個小時，而使用GPSRTK技術只需要花費幾個小時就能夠完成。利用GPSRTK技術能夠使得測量地形圖的工作強度得到減小，提高工作效率，并且工作的開展不會過多受到天氣因素的影響，能夠24小時作業(yè)，利用數(shù)字化的方法，使得地形圖成圖的時間縮短，能夠獲得良好的經濟以及社會效益。

3 GPSRTK技術在地形圖測量中的實際應用分析

3.1 在控制測量中的應用

通過參考站接收機、流動站接收機和電臺所共同組成的RTK測量作業(yè)，需將參考站的坐標、高程和轉換參數(shù)等相關數(shù)據(jù)輸入至GPS控制手冊當中，同時在等待測量的點位之上設置以流動站接收設備。在確保流動站和參考站能夠實時接收到衛(wèi)星信號的前提下，參考站可利用電臺將所接收到的衛(wèi)星信號發(fā)送至流動站，通過流動站來將所獲取到的數(shù)據(jù)信息傳輸至GPS控制手簿當中予以處理分析，同時獲取檢測點的具體坐標以及高程。

3.2 在數(shù)字測圖中的應用

和以往的數(shù)字圖像測量所不同的是，利用基準站以及移動GPS接收機進行測圖碎部測量模式，可以在數(shù)據(jù)采集功能的輔助之下開展碎部點位以及地形點位的測量，同時依據(jù)人為所設定出的時間以及距離，亦或是依據(jù)現(xiàn)場的具體地形狀況，來測量管道的中心線、勻速運動等。通過RTK技術，可以實現(xiàn)快速的精確定位，并且還可得到實時的坐標位置與高程。在野外環(huán)境的碎部數(shù)據(jù)采集之時，利用流動站測量同時校正相應的點位，給予RTK接收機提供以被測點位的實時性三維坐標與地形點位，同時為了滿足于內業(yè)修圖以及檢測編碼需求，要求現(xiàn)場的施工人員將現(xiàn)場被測點位的特征編碼輸入至系統(tǒng)當中，同時繪制出相應的草圖，并將獲取到的數(shù)據(jù)信息通過格式轉換保存于硬盤當中，一般包括有點號、坐標、高程等數(shù)項內容。同時應用CASS軟件產生出數(shù)字化地形圖。

采集地形圖點位作業(yè)較為簡便，僅需單人完成便可。為了使得RTK所采集的數(shù)據(jù)信息能夠更加快速，并控制在2s之內，可將其設置于較為空曠、沒有大型遮蔽物體的區(qū)域，從而促使其精度能夠得以有效提高。

3.3 數(shù)字化成圖

數(shù)字化成圖的主要目的是為了生成，以及對等高線進行修正，并繪制出清晰、完整的地形圖。要想實現(xiàn)數(shù)字化成圖，在最初階段，便應當依據(jù)外業(yè)作業(yè)所獲取到的數(shù)據(jù)信息以及相關的草圖記錄，利用人機交互編輯的方式，來將圖形的比例尺修改為實際所需的比例尺，同時輸入相應的數(shù)據(jù)文件名稱，并最終產生出連線成圖。在這一過程當中，還應當對獨立地物進行單獨編輯。

在生成與修正等高線的過程當中，主要可采取以下兩類方法進行勾繪：（1）應用數(shù)字化成圖軟件自動生成功能，依據(jù)已經掌握的測量點開展勾繪工作。然而此種方法大多使用在地貌簡單、遮擋物較少的山區(qū)，對一些復雜的山區(qū)若應用此種方法則可能導致失真或錯施情況的出現(xiàn)。（2）應用人工繪制方式，依據(jù)所收集到的已掌握測量點數(shù)據(jù)進行等高線的勾繪。此種方法可適應在所有的地形特征中，然而其缺點是操作起來難度較大，工作內容較為繁重。在當前的地形測量工作當中，大多應用數(shù)字化成圖軟件進行繪制，而后再進行人工修正，并最終實現(xiàn)連線成圖。

總之，GPSRTK作為一種廣泛應用于現(xiàn)代地形測量工作的技術手段，其主要是借助于參考站對于衛(wèi)星導航系統(tǒng)所進行檢測，并將所收集到的地形數(shù)據(jù)傳輸至流動站，而后流動站再將所收集的基準站以及自身數(shù)據(jù)予以分析處理，進而實現(xiàn)了實時的位置定位。在地形測量工作當中，結合以GPSRTK測量技術的功能性特點，可廣泛的開展地形數(shù)據(jù)的收集、地形圖的測量等多方面的工作內容，最終獲得精確的海拔、坐標以及山區(qū)地形等數(shù)據(jù)信息。并且也能夠輔助提升作業(yè)人員的工作效率及質量。

[1]潘書義.GPSRTK技術在地形圖測量中的應用 [J].北京測繪,2014,02:122-125..

P228[文獻碼]A

1000-405X（2016）-12-230-1