GPS-RTK 技術在公路地形圖測繪中的應用分析

李國強

（甘肅智廣地質工程勘察設計有限公司，甘肅 蘭州 730010）

在測繪技術的發(fā)展背景下，通過GPS-RTK 技術加以數(shù)字化測繪地形圖是比較有效的方式，在GPS 系統(tǒng)完善的過程中，獲取理想化的精度，基本上可以適應常規(guī)測量標準。PTK 定位技術廣泛的存在于測量作業(yè)中，得到諸多工作者關注和歡迎。GPS-RTK 技術在地形圖測繪中的應用，不僅可以節(jié)約工作者的時間與精力，還能夠提高公路地形圖測繪的準確化與規(guī)范化，存在寬闊的發(fā)展空間，為此筆者給予下列分析與建議。

1 GPS-RTK 技術基本含義

GPS-RTK 技術，即全球定位系統(tǒng)和差分技術的組合，前者是衛(wèi)星定位系統(tǒng)，在具體的使用中按照空間衛(wèi)星的數(shù)據(jù)信息加以計算研究，明確實際位置，給使用者布設定位以及導航的功能。這一個系統(tǒng)在使用期間要保證太空中存在的衛(wèi)星數(shù)量大于等于24 的條件，這樣才可以完成對全球覆蓋，基于大于等于3 顆衛(wèi)星可以完成基礎化定位[1]；后者在使用期間通過基站接受解算產分推送差分數(shù)據(jù)，落實基礎化定位。這一個系統(tǒng)運用包含三種定位狀態(tài)，即位置、偽距與相位差分，原則上均是通過差分技術完成用戶定位，不同是差分機準則傳遞信息的手段存在差異定。

2 GPS-RTK 技術的相關制約因素

即便GPS-RTK 技術存在著常規(guī)設備儀器不可比擬的優(yōu)勢，然而在實踐中依舊會受到些許因素的制約。

（1）衛(wèi)星與電離層條件。GPS 衛(wèi)星空間結構以及衛(wèi)星信號強度都無法適應時代發(fā)展需求，在衛(wèi)星系統(tǒng)位置被美國地區(qū)認可時，世界上存有部分國家尚未完全的被衛(wèi)星覆蓋，如中低緯度的區(qū)域，每日會出現(xiàn)兩次衛(wèi)星盲區(qū)，持續(xù)時間在半個小時左右，盲區(qū)狀態(tài)下衛(wèi)星幾何圖形強度相對低下，PTK 測量難以固定化，且因為信號強度不佳，會影響到GPS 的順利使用[2]。并且電離層也是影響GPS-RTK 技術使用的條件，在白天中午，共用衛(wèi)星數(shù)量比較少，所以起始時間內不能將數(shù)據(jù)信息初始化，制約常規(guī)測量有效性。具體來講，每天中午的12-13 時階段，RTK 技術也會難以固定。

（2）數(shù)據(jù)鏈電臺傳輸距離與時空環(huán)境條件。前者主要是信號傳遞期間會受到外界環(huán)境制約，包含高大的山峰與建筑物，傳遞時關聯(lián)到外業(yè)精度以及作業(yè)半徑，并且PTK 技術作業(yè)半徑大于某距離的情況下，測量結果產生的誤差會比較大，因此此項技術具體作業(yè)的有效半徑會相對小一些，工程實踐以及專業(yè)分析證明著這一個觀點。與此同時，通視環(huán)境影響到地形測量的精確度，山區(qū)和林區(qū)的地形測量作業(yè)，GPS 傳遞的信號會受到諸多因素阻擋，減小信號強度，對應衛(wèi)星空間結構差一些，甚至引出失鎖結果，信息數(shù)據(jù)初始化設置難度大，不利于地形測量正常作業(yè)的進展[3]。另外高程異常問題這一個影響因素也需要被高度關注，GPS-RTK作業(yè)模式應該建立在精確的高程轉換前提下，然而高程異常分布圖在部分地區(qū)，特別是山區(qū)存有一定誤差，甚至存有信息空白的情況，導致高程轉換信息的工作具備難度，精度也難以平衡化，不利于保障地形高程測量的正確性。

3 GPS-RTK 技術應用在地形測量中的有效措施

（1）檢查定位正確性與可靠性。地形測量期間，不管采取哪種測量方式，測量工作者都應該檢查好GPS-RTK 儀器的精確度和可靠性，通過GPS-RTK 技術在地形測量過程中可以選擇幾種方式：

①檢驗已知點。針對已知坐標點位置加以測量，測量之后獲取的結果和已知結果進行比較，若了解到存有偏差，要及時的排除故障。②重測對比。測量期間，工作者要再次確認GPS-RTK 坐標點，把檢查的結果進行研究，在出現(xiàn)偏差情況下認真修改[4]。在此期間，涉及GPS-RTK 技術應用的基準站位置選取，此項技術的傳遞是通過無線信息鏈加以完成的，數(shù)據(jù)鏈通過UHF 頻段展現(xiàn)穩(wěn)定性與抗干擾性能，直達波難以穿透山川與樓房，所以在基準站的選擇上要以地勢開闊特征為主，高度角超過15度，順利地完成地形測量工作。

（2）測量細部點。

①直接對地形特征進行測量。通過GPS-RTK 技術測量地形圖期間，獲取測量數(shù)據(jù)需要在第一個時間內把信息輸入在信息處理軟件中，把測量點信息轉變?yōu)楦叱厅c。信息采集期間，測量工作者在信息采集期間設置草圖，同時按照測量順序加以記錄。外業(yè)測量完成后進行內業(yè)作業(yè)，圍繞記錄順序將一切的點進行控制點編碼轉換，接下來標準測量順序，然后融合草圖順序完成一一編輯，最后實現(xiàn)多個地區(qū)的編碼轉換[5]。GPSRTK 技術在相對空曠的地區(qū)中完成高效率的信息收集，特別是衛(wèi)星局部合理的時間段，可以在幾秒鐘明確固定數(shù)值，落實坐標點測量與采集，測量工作者結合軟件具體特定測量好地物信息，確保測量順序足夠規(guī)范，便捷化的進行內業(yè)數(shù)據(jù)編輯。②真實測量地形點。GPS-RTK 技術對于地形點測量產生顯著優(yōu)勢，然而也存在著不足之處，具體測量中不能完全的得到屋角坐標，同時在部分森林區(qū)域以及起伏比較大的山區(qū)測量中，衛(wèi)星信號會被阻擋，引出信息傳遞受到影響，需要多次確定才可以得到固定解。

（3）控制網平差結果。網平差管理要和測量區(qū)域平面控制網的創(chuàng)設加以結合，對比平差結果以及公共點，研究起算控制點的正常情況，及時優(yōu)化GPS-RTK 觀測的誤差，體現(xiàn)控制網平差結果的真實性與合理性。GPS 點和四等水準點加以聯(lián)合測量，把點坐標視作樣本，針對水準高程以及起算三角點高程加以檢查，如果個別點存在符和不良情況，要對網中的所有高程起算點進行固定，解算剩余點[6]。并且在網布設期間，要結合道路走向設計好中線位置，全方位思考道路沿線可用的控制點局部，科學挑選起算點，確保分段平差所需的個數(shù)充足。另外在分段平差期間，每一段平差完成后要實時把本段數(shù)據(jù)與上一段平差結果公共點加以對比，調整好四等水準點的范圍，確保起算控制點不存在異常現(xiàn)象。

4 結束語

綜上所述，GPS-RTK 技術在公路地形圖測繪中的應用研究課題開展具有重要的意義和現(xiàn)實價值，公路地形圖測繪過程中，相關人員要充分發(fā)揮的GPS-RTK 技術使用優(yōu)勢，健全現(xiàn)有的公路地形圖測繪體系，整合地形圖測繪方案，通過有效的方式，不斷增強公路地形圖測繪的效果和實效性。