GPS—RTK技術在數(shù)字化地形中的應用

益西次仁

摘 要：隨著科學技術的發(fā)展，人們的生活工作方式發(fā)生了很大的改變，尤其是近些年數(shù)字化技術的快速發(fā)展對傳統(tǒng)的地形測量技術造成了很大的沖擊，傳統(tǒng)的地形測量技術已經(jīng)不能滿足當今地形測量工作的需要。相反，以GPS-RTK為代表的現(xiàn)代數(shù)學化測繪技術以其獨特的優(yōu)勢在地形測量工作中得到了大規(guī)模的應用。在數(shù)字化地形測量中得到了廣泛的應用。本文充分結(jié)合當前GPS-RTK技術在地形測量工作中的應用現(xiàn)狀，深入探討了加強GPS-RTK技術在地形測量工作中應用的相關方法。

關鍵詞：數(shù)字化；地形測量技術；GPS-RTK技術；圖根控制測量；碎部測量

中圖分類號：U412 文獻標識碼：A

1.基于GPS-RTK技術應用實踐的幾點認識

為了加強GPS-RTK技術在實際工程測量中的應用，筆者充分結(jié)合當前GPS-RTK技術在工程測量工作中的應用現(xiàn)狀，總結(jié)了GPS-RTK技術的運行原理和優(yōu)勢——運行原理：GPS-RTK技術是一項將載波相位的觀測值作為載體的一項地形測量技術，是一項具有實時性、動態(tài)性等優(yōu)勢的數(shù)據(jù)化測量技術；運行優(yōu)勢：減去了觀測站和觀測站之間的通視過程，能夠有效地縮短測量時間，提高測量工作的工作效率。另外，此項技術不僅能夠進行全天候的測量作業(yè)，還能在進行高精度定位的同時還能提供實時的三維坐標。

2.基于數(shù)字化地形測量工程中的GPS-RTK技術應用要點

在數(shù)字化地形測量中，地形測繪是用來對地球局部表面的形狀和大小進行研究的，同時還對它進行測繪，從而形成地形圖的技術和理論。地形測量具體包括地貌、地物的測量以及控制測量，白紙測圖原理是很傳統(tǒng)的，而數(shù)字化地形測量正是以其為基礎的，若想要實現(xiàn)計算機繪圖和地圖信息的編輯修改、顯示、處理、存貯、識別、傳輸、變換以及獲取，就可以對圖形數(shù)字和數(shù)據(jù)庫技術處理方法進行利用。白紙測圖具體包括經(jīng)緯儀測圖和平板儀測圖，極坐標法和解析法是其采用的主要方法，模擬的圖解圖是其成果。數(shù)字化地形測圖和傳統(tǒng)的自紙測圖進行對比，不僅僅是改進了方法，還讓技術本質(zhì)有了一個飛躍。

2.1 分析GPS-RTK基準站布設技術要點

2.1.1 準備環(huán)節(jié)。準備工作在整個測量工程中的作用和地位都十分重要。因此，必須要在使用GPS-RTK技術進行測量前，讓測量人員進入待測地區(qū)進行勘察，以便對待測地區(qū)的地形圖、地質(zhì)條件、氣候條件和交通條件等有一個基本的了解。還要根據(jù)GPS-RTK技術的使用要求科學的設置測量點，準備好所需要的儀器和設備，為后續(xù)的工作打下基礎。

2.1.2 基準站的位置設置不是非常嚴格，既可以設置在已知的控制點上，也可以設置在未知點上。盡管基準站的位置可以具有很大的自由性，但必須要滿足視野開闊這一要求，量降低障礙物對無線發(fā)射干擾源造成的影響，還要確保交通便利。只要滿足這個條件，就可以在基準站的設置上盡可能的為測量提供便利。

2.2 數(shù)字化地形測量工程中GPS-RTK技術的應用要點

GPS-RTK技術主要是負責數(shù)字化地形測量工作中的圖根控制測量、控制點測量、水準測量和碎部測量等部分。在這其中，難度圖根控制測量和碎部測量是最為重要也最為復雜的部分。以下是對這兩部分工作的說明：

2.2.1 圖根控制測量中GPS-RTK技術的應用。在實際的測量作業(yè)過程中，如果已經(jīng)知道了控制點，可以越級到圖根測量環(huán)節(jié)。這種做法不僅可以縮短測量時間，同時還能為了有效提升測量工作的質(zhì)量，由于圖根測量工作的作用十分重要，在測量過程中必須要保證其結(jié)果的準確性通過假設三腳架、利用流動站觀測的方法提高觀測的精度。

2.2.2 碎部測量中GPS-RTK技術的應用。碎部測量是數(shù)字化地形測量中另一項十分重要的工作。在碎部測量中GPS-RTK技術主要被用于碎部數(shù)據(jù)的采集。目前來看，這一技術主要有下兩個大方面的應用：一是利用其厘米級的高精度直接對開闊地區(qū)內(nèi)獨立地物和線狀地物等進行觀測；二是有針對性地對開闊區(qū)域內(nèi)的地物進行分類之后，在分別進行測量。一般來說，天氣的不同不會對這一測量過程造成影響，還不需要考慮控制點之間的通視度，因此很容易確保這一測量方法較高的精準度。

2.3 測量質(zhì)量控制要點

2.3.1 圖根控制測量中必須要確保進行野外數(shù)據(jù)采集控制點的布設精度和密度。

2.3.2 在進行控制點測量時，必須要對平面誤差進行有效的控制。

2.3.3 在進行水準測量過程時，必須要控制好測量精度，同時還要確保觀測和讀數(shù)的正確與精確，只有這樣才能有效提高地形圖的精度。另外，在進行觀測時必須要對測段的高差和閉合差進行精準的計算，從而實現(xiàn)對每個水準點的高程的計算，并根據(jù)計算的結(jié)果對其進行必要的調(diào)整。

2.3.4 碎部測量，這一過程必須要注重對碎部測量誤差進行控制，在確保精度的基礎上進行記錄，為后續(xù)的相關工作提高數(shù)據(jù)支持。

3.測量誤差控制策略

在數(shù)字化地形測量中的許多因素都會對測量的數(shù)據(jù)造成影響，因此難免會出現(xiàn)誤差。盡管誤差不可避免，我們必須要對誤差出現(xiàn)的原因進行分析，有針對性地對誤差進行控制，只有這樣才能有效地提高測量的精準度。為此，筆者對GPS-RTK測量中常用的誤差控制方法進行了總結(jié)：

3.1 同測站誤差控制

在測量過程中，由于對天線相位的變化重視程度不夠，導致點位坐標存在3cm～5cm左右的誤差，這個數(shù)值遠遠超出GPS-RTK技術對定位精度的要求。因此，必須要采取有效的措施對這方面的誤差進行控制提升測量的精度。具體來說，可以通過對觀測數(shù)據(jù)進行必要的改進來提高數(shù)據(jù)的精度，還可以對天線的相位進行檢查，從根本上提升觀測精度。

3.2 多徑誤差控制

由于周邊天線很容易受到所處環(huán)境的影響，導致觀測結(jié)果存在5cm～19cm之間。為了強化對這種類型誤差的控制，首先應當將觀測點位設置在開闊的地帶，還要確保其周圍沒有反射點。其次，可以采用扼流圈天線，并通過在觀測區(qū)域安裝電波吸收設備和材料，降低無關電波的干擾。

3.3 信號干擾帶來的誤差控制

在選擇觀測位點時必須要充分考慮到無關電波的對電磁波帶來的輻射和干擾，科學地選取觀測位點并通過利用相關的電波增強設備降低乃至消除無關電波的干擾。同時還要注意觀測天氣的選取，最大限度地提高觀測精度。

3.4 軌道誤差控制

雖然這種類型的誤差通常只有幾米左右，但是這種誤差導致的相對誤差非常驚人，對20km～30km的基線造成較大的影響。但是電離層誤差的擴散性、瞬變性和互補性都非常強，我們可以使用雙頻接收機消除電離層帶來的誤差，實現(xiàn)厘米級的精度。

結(jié)語

總而言之，數(shù)字化測量技術對專業(yè)知識的要求遠高于傳統(tǒng)的地形測量技術。想要促進GPS-RTK技術在地形測量中的應用就必須要加強相關專業(yè)知識、技能的學習，并結(jié)合工程實際不斷完善相關的技術與方法，并采取有效的措施擴大數(shù)字化測量技術在地形測量中的應用。

參考文獻

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