在數(shù)字地形圖測(cè)繪中影響GPS（RTK）技術(shù)精度的因素及改善措施

劉 鑫，于瑞鵬，王高陽

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，濟(jì)南 250000）

在數(shù)字地形圖測(cè)繪中影響GPS（RTK）技術(shù)精度的因素及改善措施

劉 鑫，于瑞鵬，王高陽

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，濟(jì)南 250000）

在進(jìn)行數(shù)字地形圖測(cè)繪時(shí)，將GPS（RTK）技術(shù)應(yīng)用進(jìn)去，優(yōu)勢(shì)比較明顯，比如精度高、速度快、花費(fèi)低等等，但是其測(cè)量的精度會(huì)受到衛(wèi)星狀況、高層異常、穩(wěn)定性以及天氣變化等因素的影響。本文筆者主要對(duì)GPS（RTK）技術(shù)應(yīng)用中的精度影響因素進(jìn)行了分析，并提出一些提高精度的有效措施，希望能夠給相關(guān)人員工作的開展提供一定的借鑒。

GPS（RTK）；數(shù)字地形圖；精度

隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在進(jìn)行工程測(cè)量和地形圖測(cè)繪的時(shí)候，GPS（RTK）技術(shù)應(yīng)用也愈加廣泛。但是和其他技術(shù)相比，GPS（RTK）技術(shù)本身比較新，測(cè)量的相關(guān)規(guī)定還不夠完善，這也給GPS（RTK）技術(shù)的推廣應(yīng)用造成了很大的影響。

1 影響GPS（RTK）技術(shù)測(cè)量精度的主要因素

（1）參數(shù)轉(zhuǎn)換存在誤差。參數(shù)的轉(zhuǎn)換會(huì)給測(cè)量的結(jié)果精度造成一定的影響，若是誤差比較大或者是進(jìn)行參數(shù)轉(zhuǎn)換的時(shí)候，存在一些計(jì)算性的錯(cuò)誤，那么無論得到的數(shù)據(jù)測(cè)量多么的精確，得到的結(jié)果都不可能是正確的。所以，應(yīng)該在測(cè)區(qū)的周圍多選擇計(jì)算點(diǎn)，并且盡可能的多選擇幾組數(shù)據(jù)來進(jìn)行計(jì)算和分析，從而降低錯(cuò)誤出現(xiàn)的概率，讓數(shù)據(jù)更加的精確。

（2）選擇基準(zhǔn)站的位置。若是沒有在測(cè)區(qū)中央進(jìn)行基準(zhǔn)站的設(shè)置，并且四周存在給衛(wèi)星信號(hào)和無線電波發(fā)射造成干擾的物體，那么便會(huì)給測(cè)量結(jié)果精度造成較大的影響，所以，必須選擇正確的位置。

（3）測(cè)量操作存在的誤差比較大。操作人員在整平接收機(jī)的時(shí)候?qū)е鲁霈F(xiàn)的誤差便是操作誤差，這種誤差可以通過提高操作人員的水平、增加觀測(cè)次數(shù)等手段來降低。

（4）衛(wèi)星分布和衛(wèi)星信號(hào)會(huì)影響精度。GPS（RTK）需要通過衛(wèi)星來測(cè)量，所以衛(wèi)星的信號(hào)和分布情況都會(huì)影響測(cè)量的精度，若是衛(wèi)星本身分布的不夠均勻，即便是衛(wèi)星數(shù)量比較多，那么得到的結(jié)果精度也不可能高。為了避免出現(xiàn)這種情況，應(yīng)該在正式的進(jìn)行觀測(cè)前，利用衛(wèi)星預(yù)報(bào)將這段時(shí)間錯(cuò)開。在RTK作業(yè)開展的時(shí)候，應(yīng)該注意其基線解算的精度，從而確保其精度能夠滿足數(shù)字地圖測(cè)繪的實(shí)際需要。

2 提高測(cè)量精度的有效措施

（1）做好坐標(biāo)參數(shù)的轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)在求取坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的方法一般有兩種。第一種是在手簙上進(jìn)行WGS-84以及控制點(diǎn)54北京坐標(biāo)的輸入，讓其自動(dòng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)；第二章方法是若是測(cè)區(qū)控制點(diǎn)中沒有WGS-84的坐標(biāo)，那么需要在現(xiàn)場(chǎng)采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)中輸入一些控制點(diǎn)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，然后利用RTK在控制點(diǎn)上采集WGS-84的相關(guān)數(shù)據(jù)，然後利用建模來進(jìn)行參數(shù)的轉(zhuǎn)換，而轉(zhuǎn)換參數(shù)會(huì)收到控制點(diǎn)分布和控制點(diǎn)數(shù)量的影響。三個(gè)平移參數(shù)以及一些轉(zhuǎn)換參數(shù)、長度比參數(shù)存在相關(guān)性，這也給分離參數(shù)帶來了較大的困難，并且其相互作用也會(huì)轉(zhuǎn)換［2］。所以，在通過RTK測(cè)量的時(shí)候，可以通過三參數(shù)模型來轉(zhuǎn)換坐標(biāo)，提高其精確度。

（2）進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)的選擇。在選擇基準(zhǔn)點(diǎn)的時(shí)候，不但需要考慮到點(diǎn)位穩(wěn)固、參考站等一些因素，還需要調(diào)查附近有沒有無線電，會(huì)不會(huì)給其造成干擾，并且還要了解衛(wèi)星信號(hào)會(huì)不會(huì)被遮擋［3］。若是基準(zhǔn)站被無線電干擾或者是存在衛(wèi)星信號(hào)被遮擋的情況，那么會(huì)影響流動(dòng)站的測(cè)量。一般情況下，可以同下面兩種方法來進(jìn)行參考站具體坐標(biāo)值的獲取，首先可以連續(xù)兩到三個(gè)小時(shí)的單點(diǎn)來定位和觀測(cè)，其次則是合理利用國家GPS Α、B網(wǎng)來確定。

（3）選擇合適的測(cè)量時(shí)間。在數(shù)字地形圖測(cè)繪的時(shí)候，需要盡量避開的時(shí)間是中午，這個(gè)時(shí)候得到的測(cè)量速率比較的低，應(yīng)該盡量的早出工測(cè)量，晚一些時(shí)間收工。選擇合適的時(shí)段開展RTK作業(yè)，這樣不但能夠提高測(cè)量的速率，還能夠提高測(cè)量的實(shí)際精度［4］。

（4）機(jī)內(nèi)精度。在RTK測(cè)量的時(shí)候，不但需要做好測(cè)量主體設(shè)備的送檢以及升級(jí)工作，還應(yīng)該做好配件的保養(yǎng)和維修工作，特別是在粗差頻率升高、半徑縮短幅度較大以及精度不穩(wěn)定的時(shí)候，必須聘請(qǐng)專業(yè)的人員來維護(hù)和檢查設(shè)備，找到問題出現(xiàn)的原因，若是沒有解決問題，不能夠?qū)⑾嚓P(guān)設(shè)備運(yùn)用到測(cè)量中去。

（5）控制標(biāo)稱精度。由于受到區(qū)域環(huán)境、信號(hào)差異以及GPS接收機(jī)型號(hào)的影響，會(huì)導(dǎo)致RTK精度指標(biāo)和技術(shù)存在一定差別，而想解決這些問題，在工作開展的時(shí)候，需要借鑒相關(guān)的資料，絕對(duì)不能夠一味的套用資料。

（6）解決盲點(diǎn)問題。若是測(cè)量的時(shí)候出現(xiàn)盲點(diǎn)，那么首先應(yīng)該檢查數(shù)據(jù)鏈接信號(hào)的接受，可以合理的調(diào)整基準(zhǔn)站以及流動(dòng)站的天線架設(shè)高度，可以通過長垂準(zhǔn)桿來進(jìn)行流動(dòng)站天線的假設(shè)，從而提高精度。若是這種方法無效，那么可以進(jìn)行測(cè)站的搬遷。若是因?yàn)樾l(wèi)星狀況接受不良而出現(xiàn)盲點(diǎn)，那么可以在盲點(diǎn)周圍進(jìn)行圖跟控制點(diǎn)的架設(shè)，給后期通過全站儀來補(bǔ)測(cè)忙點(diǎn)提供一定的方便［5］。

除了需要做好上面幾點(diǎn)，想要提高數(shù)據(jù)測(cè)量的精確度還應(yīng)該根據(jù)需要做好點(diǎn)位殘差的校正，并且在觀測(cè)的過程中還應(yīng)該做好校核工作，從而提高測(cè)量的精度。

3 結(jié)語

隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，GPS（RTK）技術(shù)作為一種新的技術(shù)，現(xiàn)在其精度已經(jīng)能夠很好的滿足測(cè)量的實(shí)際需要。但是在測(cè)量的時(shí)候，我們必須重視那些可能會(huì)給精度造成影響的因素，并根據(jù)需要選擇合適的保障措施，從而及時(shí)提高數(shù)據(jù)測(cè)量的精確度，滿足實(shí)際需要。

［1］王杰.GPS RTK在數(shù)字地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用［J］.勘察科學(xué)技術(shù)，2011（01）∶47-48+64.

［2］薛永軍，馮志明.淺談GPS RTK在大比例尺地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用［J］.中國科技信息，2011（11）∶39.

［3］陳文德.GPS（RTK）在數(shù)字地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用［J］.技術(shù)與市場(chǎng)，2011（09）∶56-57.

［4］劉賀春，郭秋.GPS-RTK在地形圖測(cè)繪應(yīng)用中的精確性和可靠性研究［J］.城市勘測(cè)，2008（02）∶49-51+59.

［5］王艷榮，薛麗芳，高明娟.GPS RTK與全站儀在地形圖測(cè)繪中的聯(lián)合應(yīng)用［J］.山東煤炭科技，2010（06）∶62-63.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.098

劉鑫（1983-），男，山東廣饒人，本科，現(xiàn)工作于山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院任項(xiàng)目經(jīng)理，主要從事測(cè)繪施工工作。