有關(guān)GPS RTK與全站儀在地形測量中的使用研究

孫哲　孫瀟

摘 要：目前測量工作中使用較為廣泛的是計算機數(shù)字測圖技術(shù)，因其具有較為完善的數(shù)字化、信息化、自動化處理系統(tǒng)，將較大的增加工作效率，減少人工提高測量精度。本文主要分析了GPS RTK與全站儀在地形測量中的使用。

關(guān)鍵詞：RTK;全站儀;地形測繪

1 RTK技術(shù)簡介

1.1 RTK技術(shù)原理

RTK技術(shù)就是人們常說的實時載波相位差分技術(shù)，主要是通過實時處理，并通過兩個測點載波相位測量，確保差分方式的全面展示。站在分類角度來說，載波相位差可以分成兩大類，其中一種是修正法，另一種為差分法。上述兩種形式在應(yīng)用過程中能夠展示出明顯的不同，人們可以根據(jù)實際情況對其進行選擇。

1.2 RTK的組成

站在具體RTK組成角度來說，主要涉及以下幾部分內(nèi)容，即基準(zhǔn)站、流動站和可調(diào)電視等。在此過程中，流動站之中設(shè)計了相關(guān)電臺和帶寬，由于不同組成部分，可以展示出不同特點和功能，他們可以在具體系統(tǒng)之中得到整合性統(tǒng)一，并將各自的功能完整的發(fā)揮出來。

1.3 RTK的主要技術(shù)指標(biāo)

一般情況下，RTK技術(shù)的技術(shù)指標(biāo)涉及很多內(nèi)容，這其中包括平臺、初始化時間以及攝像電磁等內(nèi)容，這些設(shè)備在應(yīng)用過程中，均具備各自不同的指標(biāo)信息，除了滿足實際測量工作需求之外，還能確保RTK系統(tǒng)保持在正常運行狀態(tài)之下，進而將功能和作用更好地展示出來。

1.4 地形圖測繪中得到RTK技術(shù)

站在實際地形圖測繪角度來說，整個RTK技術(shù)的應(yīng)用過程，不需要進行點間通視操作，在實際工作時，只需要一個工作人員拿著儀器，在待測點的地貌碎部點周圍停留幾秒鐘，并在設(shè)備之中輸入相應(yīng)的特征編碼。之后，借助于手簿，確保其對碎部點的全面測量，這也是實際坐標(biāo)測定的依據(jù)所在。另外，借助于上述操作，雖然人們無法確定具體精度，但當(dāng)區(qū)域測量工作結(jié)束之后，工作人員可以回到室內(nèi)，借助于專業(yè)的軟件接口，制作出相應(yīng)的地形圖。

2 地形測量中GPS RTK 聯(lián)合全站儀的應(yīng)用

2.1 全站儀的校正與應(yīng)用

在完成地形測量之前，應(yīng)對全站儀進行檢查和校準(zhǔn)：首先，將其校正在準(zhǔn)水平管軸上，以確保其垂直于垂直軸。然后，修正圓形水平軸，確保其余儀器的旋轉(zhuǎn)軸相互平行。此外，還要校正十字準(zhǔn)線垂直線以確保其垂直于水平軸。

另外，需要嚴(yán)格檢查和校正對準(zhǔn)軸，水平軸和垂直板索引差，以減少其他誤差對映射結(jié)果的影響。校準(zhǔn)和檢查工作完成后，放置儀器。首先，在測繪過程中，應(yīng)將全站儀設(shè)置到控制點或根點位置，并使其中心調(diào)平，同時要合理調(diào)整測量儀器的高度。其次，創(chuàng)建文件，測量人員必須輸入測量點的坐標(biāo)和儀器的高度，并有效地控制后視點的坐標(biāo)和棱鏡的高度。另外，當(dāng)進入破碎部位的測繪狀態(tài)時，應(yīng)提高瞄準(zhǔn)工作的質(zhì)量，嚴(yán)格按照操作程序進行測繪工作。

2.2 碎部測量

在破碎部分的測量中，通常應(yīng)用與RTK和全站儀相結(jié)合的映射方法。特別是在一些相對開放的區(qū)域，RTK非常適合信號接收，因此在這種情況下可以使用RTK測量。但是，如果測量區(qū)域位于叢林區(qū)域或角落或陡峭的山脊中，RTK信號接收將受到電磁波的影響，并且會受到高層建筑的遮擋和屏蔽的影響。因此，在這種狀態(tài)下使用RTK測量不再能滿足測量工作的要求。因此，有必要使用全站儀進行測量。

2.3 具體應(yīng)用

（1）測區(qū)情況分析

在測繪工作中，調(diào)查區(qū)域面積約0.5平方公里，調(diào)查區(qū)域內(nèi)的建筑物主要是公共建筑物，調(diào)查區(qū)域內(nèi)也分布著大量道路。在這次測繪工作中，由于測量區(qū)域內(nèi)的地形高度差異變化不大，高層建筑沒有太多。因此，接收衛(wèi)星信號沒有主要障礙。同時，由于調(diào)查區(qū)域內(nèi)分布的水面較多，因此在測繪過程中應(yīng)采用多徑效應(yīng)進行數(shù)據(jù)采集。

（2）測繪分析

在進行具體的測繪工作時，主要應(yīng)用是華軒X90-RTK。此外，Leica C802信號的全站儀用于映射過程。在測繪開始之前，首先分析了調(diào)查區(qū)的特點，并根據(jù)實際情況確定了8個控制點。對于每個控制點，確保至少一個控制點具有可見性條件。同時，在測量之前對全站儀進行了檢查和糾正。另外，在特定的映射過程中，每天檢查已知點，這可以防止映射問題的發(fā)生。當(dāng)在特殊區(qū)域（例如角落位置）執(zhí)行測繪工作時，由于信號遮擋的影響，GPS RTK不能用于步進測量。因此，映射設(shè)備用于執(zhí)行根 - 根控制測量，并且實時獲取控制點的特定坐標(biāo)。之后，以控制點為基礎(chǔ)，使用相應(yīng)的全站儀進行相應(yīng)的步測量工作，最后確定斷點的點。在此過程中，必須確保移動接收器平坦且穩(wěn)定，同時必須嚴(yán)格控制圖根的控制點的精度。在執(zhí)行地形繪制工作時，不必繪制輪廓線，而是添加圖中的高程點。

3 注意事項

3.1 RTK與全站儀的誤差分析

（1）RTK 誤差。

①基準(zhǔn)站因素：主要是基準(zhǔn)站位置、定心調(diào)平、測量方法和天線高度精度等引起的誤差，坐標(biāo)系、假設(shè)坐標(biāo)值、投影方式、中心子午線經(jīng)度或投影帶號、天線高度、參考站坐標(biāo)以及參考站設(shè)置參數(shù)中坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的輸入誤差等。②流動站因素：在RTK 動態(tài)運行過程中，由于各種因素的影響，無法保證流動站單桿的完全垂直。③數(shù)據(jù)鏈電臺傳輸因素：目前RTK 通信主要采用超高頻波，雖然其在傳播中主要使用的是空間波，但卻易受到障礙物、地形及其它不同頻率的電波所影響。

（2）全站儀誤差。

儀器誤差（由儀器本身確定，是客觀誤差源）、觀測誤差（由人員技術(shù)水平引起，是主觀誤差源）、外部影響誤差（受溫度、大氣折射等外部因素影響）;但這些因素不斷變化，且很難控制，這是一個可變的錯誤源。

3.2 RTK 信號不好時的應(yīng)對措施

采用RTK 采集數(shù)據(jù)時，可以采取以下措施處理：盡可能設(shè)置基準(zhǔn)站;盡量使兩個采集點之間的連接穿過磁極的中心;測量時增加RTK 高度并固定;當(dāng)不適合全站儀測量時，可采用浮點數(shù)法，當(dāng)?shù)却龝r間延長或手簿中的HRMS 或VRMS 右側(cè)的相應(yīng)數(shù)據(jù)小于要求時，可以采用浮點解;如果在開放區(qū)域遇到非固定解，可以全部重啟，以達(dá)到固定解。

結(jié)束語

RTK 結(jié)合全站儀在進行數(shù)據(jù)采集時具有抗干擾能力強，外界因素影響小，點位精度分布均勻，增加測量精度以及減少人工等優(yōu)點，可以隨時檢查實際測量中收集信息，保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，避免漏測和返工，獲得較高的綜合效益。

參考文獻(xiàn)

[1]楊守菊.全站儀在測量工程中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014（19）：12～13.