GPS-RTK技術(shù)在數(shù)字化地形圖中的應(yīng)用

康燕兵

摘要：憑借自身的技術(shù)使得數(shù)字化測(cè)圖更加快捷、準(zhǔn)確、成本低、以及，因而GPS-技術(shù)受到了測(cè)繪產(chǎn)業(yè)的一致歡迎。然而，這個(gè)技術(shù)有時(shí)候也會(huì)受到衛(wèi)星情況、天氣狀況、高層的突發(fā)事件方面的影響。這篇論文描述了怎樣把該技術(shù)運(yùn)用于實(shí)際的地形測(cè)試中去，以及探討了這個(gè)技術(shù)的實(shí)踐方法，來大概描繪出了GPS-RTK的未來發(fā)展藍(lán)圖。

關(guān)鍵詞：GPS RTK;數(shù)字化;地形圖測(cè)量;應(yīng)用

1.引言

最近幾年來，隨著GPS技術(shù)的逐漸改進(jìn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，使得GPS-RTK技術(shù)也更加全面了，大部分的工程監(jiān)測(cè)和地形測(cè)繪都開始使用該技術(shù)。但這個(gè)技術(shù)畢竟才剛剛開始發(fā)展，在很多方面的要求還不規(guī)范，因而這就不利于該技術(shù)的快速推廣?，F(xiàn)在來說，人們已經(jīng)認(rèn)可了厘米級(jí)別的RTK實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)，并且該技術(shù)在城市建設(shè)、世界資源探索和發(fā)現(xiàn)、世界地形面貌測(cè)繪等領(lǐng)域有著重大的意義。當(dāng)然GPS系統(tǒng)在其他方面也很有建樹，給我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展解決了很多難題，因此各大行業(yè)都紛紛開始注重該技術(shù)。一方面，該技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)繪方式來說是一種沖擊，另一方面，這也可以是一種改進(jìn)測(cè)繪技術(shù)的動(dòng)力。GPS可以對(duì)那些動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的物體進(jìn)行定位，這就減輕了很多工作的難度系數(shù)。

2.GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用中的實(shí)際操作流程

（1）測(cè)量前準(zhǔn)備

在測(cè)繪之前，首先要實(shí)地考察當(dāng)?shù)氐那闆r，在掌握了監(jiān)測(cè)區(qū)的資源和交通情況之后再來設(shè)置實(shí)施計(jì)劃。同時(shí)還要檢查設(shè)備的電池、電量、內(nèi)存的空間大小以及使用的軟件。

（2）基準(zhǔn)站選點(diǎn)

①交通便捷和易于安放設(shè)備和操作設(shè)備的地方就是基準(zhǔn)點(diǎn)的最佳位置。這個(gè)位置還需容易儲(chǔ)存;

②有成片植被、大量高大建筑物和大面積的水域地方的地方則不能作為選點(diǎn)位置，在測(cè)量之前還要將超過該點(diǎn)150的植被砍掉;

③在基準(zhǔn)點(diǎn)的200米之內(nèi)不能有大小功率的無線電發(fā)射設(shè)施和高壓輸變的電路等等;

④在選點(diǎn)時(shí)，還要注意GPS電臺(tái)的功率，最好選在相對(duì)突出的地點(diǎn)，以便于在最大數(shù)據(jù)通訊的有效半徑內(nèi)，合理設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)。

（3）基準(zhǔn)站設(shè)置

①填入精準(zhǔn)的基準(zhǔn)站W(wǎng)GS-84位置，和準(zhǔn)確的儀器高度;

②挑選模式的發(fā)射差分信息;

③挑選合適的波特率。流動(dòng)站設(shè)置和轉(zhuǎn)換參數(shù)的解決。通過電子手薄填入的準(zhǔn)確的流動(dòng)站高度，以及填入的其他基準(zhǔn)點(diǎn)的WGS-84的位置，然后再根據(jù)已知的位置，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)并定位。最后碎部檢測(cè)。

在白天收集完信息后，晚上就立刻對(duì)信息進(jìn)行分析，以確保測(cè)繪的精確度。

3 GPS-RTK技術(shù)在地形圖測(cè)量中的應(yīng)用

3.1數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用及技術(shù)特點(diǎn)

基準(zhǔn)站、移動(dòng)臺(tái)和數(shù)據(jù)庫等構(gòu)成了數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通過運(yùn)用這種技術(shù)可以了解到具體的實(shí)地狀況，從而能夠直接地展示該測(cè)量過程。完成關(guān)于測(cè)量區(qū)域內(nèi)的控制點(diǎn)等信息的整理和采集就是數(shù)字化地形圖測(cè)繪的重要內(nèi)容和步驟。在完成了剛開始時(shí)的準(zhǔn)備任務(wù)之后，分別對(duì)內(nèi)業(yè)和外業(yè)的數(shù)據(jù)信息的整理和分類，最終討論該地形測(cè)量圖的準(zhǔn)確性。

目前的數(shù)字化測(cè)繪與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)比較，它的優(yōu)勢(shì)有：

（1）在地形圖的準(zhǔn)確性方面，數(shù)字化的測(cè)繪技術(shù)的水平和能力要比傳統(tǒng)技術(shù)高很多。

（2）數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在對(duì)各種類型的數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行整理和分類之后，可以產(chǎn)生不同樣式的圖片樣本，這樣既可以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，又可以滿足顧客的需求;

（3）多媒體設(shè)施可以生動(dòng)地描繪出測(cè)量出來的地形樣式，這樣就可以為施工人員提供一個(gè)更加形象的展示，在之后的施工過程里，可以解決很多不必要的麻煩。

（4）數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，既能夠完整的儲(chǔ)存產(chǎn)品，更好地運(yùn)輸，還能夠自由修改，從而就可以減少因?yàn)槎啻螠y(cè)繪的失誤而浪費(fèi)紙張的情況。

3.2 RTK技術(shù)的應(yīng)用及技術(shù)特點(diǎn)

一般來說，內(nèi)業(yè)和外業(yè)構(gòu)成了地形圖測(cè)繪等主要內(nèi)容，通過使用專業(yè)技術(shù)來收集戶外的信息的便是外業(yè)，而通過分析和討論發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)來整理出地形圖就是內(nèi)業(yè)。RTK可以給地形測(cè)繪帶來很多的想象力。地形圖測(cè)繪的建筑物體有很多，交通也會(huì)比較擁堵，無限網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分布也很復(fù)雜，通信也多變。RTK的特征如以下幾點(diǎn)：

（1）完成的速度快。在一般的地形里，高級(jí)的RTK站一次就可以完成半徑為五千米的圓區(qū)，這樣比傳統(tǒng)的測(cè)量方式要節(jié)省很多時(shí)間，只需要一個(gè)人操作即可，1-2秒就可以完成一個(gè)放樣點(diǎn)，就能夠順利完成任務(wù)。

（2）定位的準(zhǔn)確性高，出現(xiàn)誤差數(shù)少。在規(guī)定的作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)，只要達(dá)到了RTK的任務(wù)要求，RTK的平面準(zhǔn)確度和高度的準(zhǔn)確性就可以實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)別的要求，并且沒有誤差的累計(jì)。

（3）全天候作業(yè)，該技術(shù)不強(qiáng)制規(guī)定達(dá)到光學(xué)通視，只要達(dá)到了電磁波和對(duì)空等方面的規(guī)定，就能夠全天候的工作。并且與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)比，該技術(shù)很少被受到限制。

（4）RTK能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)地和規(guī)?；刈鳂I(yè)，該技術(shù)可以測(cè)量外業(yè)。流動(dòng)站有高級(jí)的操作說明書，其中的軟件還可以做到其他的測(cè)繪功能，減少失誤，提高施工的精確度。

4. 建議與總結(jié)

4.1建議

測(cè)量地方的準(zhǔn)確性受到了基準(zhǔn)站準(zhǔn)確度高低的直接影響。因此，在施工時(shí)，可以挑選經(jīng)過了水準(zhǔn)檢測(cè)的控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)站。在選擇基準(zhǔn)站時(shí)，要注意避開無線電設(shè)施和有大規(guī)模水域的地方，可以選在地域開闊的高點(diǎn)位置，還要注意不能離測(cè)區(qū)過遠(yuǎn)。在操作時(shí)候，要減少因人為失誤而造成的誤差的影響。在測(cè)量的時(shí)候，要注意三腳架的底座要放平。一個(gè)準(zhǔn)確度坐標(biāo)數(shù)據(jù)影響著成果的精確性。GPS使用的是WGS-84坐標(biāo)系，因而需要調(diào)整為1980西安的坐標(biāo)系來，之后再投影到較高的平面上。由此可知，坐標(biāo)系之間的調(diào)整就十分關(guān)鍵，在挑選公共點(diǎn)時(shí)，要對(duì)該范圍內(nèi)的一直點(diǎn)進(jìn)行選擇。使用RTK技術(shù)的時(shí)候要注意：求轉(zhuǎn)換參數(shù)的時(shí)候，測(cè)區(qū)外要有一定數(shù)量的并且經(jīng)過了水準(zhǔn)進(jìn)測(cè)等我控制點(diǎn)，還要選在距離測(cè)區(qū)較近和均勻分布在測(cè)區(qū)旁邊的。如果想要在不同時(shí)間測(cè)出其中的差異，就需要對(duì)一定量的已知點(diǎn)進(jìn)行檢查。

4.2總結(jié)

在數(shù)字地形測(cè)繪中，這種新的科學(xué)技術(shù)GPS-RTK受到了一致的歡迎。數(shù)字地形圖測(cè)量技術(shù)使用的實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)載波相位查分技術(shù)解決了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)在實(shí)際施工里的限制，展示了該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，也保障了數(shù)字化地形測(cè)量的準(zhǔn)確性，然而，如果想要克服軟件和實(shí)際需求對(duì)該技術(shù)的約束，就要加大開發(fā)技術(shù)處理系統(tǒng)的力度，提高分析數(shù)據(jù)的能力和把技術(shù)運(yùn)用于實(shí)際操作中的能力，這樣才能夠把該技術(shù)的作用完全展示出來。

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