RTK數(shù)據(jù)與航測數(shù)據(jù)的技術(shù)融合

董菲

（遼寧省基礎(chǔ)測繪院，遼寧錦州 121003）

RTK(Real-Time Kinematic)指實(shí)時(shí)動態(tài)差分技術(shù)。這是一種新型GPS測量方法，對比以前常用的靜態(tài)測量、快速靜態(tài)測量以及動態(tài)測量等等,都是需要在數(shù)據(jù)采集完成后,進(jìn)行進(jìn)一步的解算才能獲取厘米級精度的成果。RTK技術(shù)運(yùn)用了載波相位動態(tài)實(shí)時(shí)差分的方法，可以滿足在野外作業(yè)中實(shí)時(shí)得到厘米級定位精度的數(shù)據(jù)成果的要求，不需要后續(xù)解算，大大提高了野外作業(yè)效率,是GPS技術(shù)應(yīng)用的重大里程碑。RTK技術(shù)的出現(xiàn)為地形測圖、工程放樣、地形測圖以及各種控制測量帶來了新的曙光。

航空攝影測量是在飛機(jī)上用航攝儀器對地面連續(xù)攝取像片，結(jié)合地面控制點(diǎn)測量、野外調(diào)繪和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業(yè)方法。

RTK技術(shù)和航測技術(shù)都是獲取地形圖的重要方式，在測繪學(xué)地形測圖領(lǐng)域作用舉足輕重。航測法自20世紀(jì)60年代末期由“模擬到解析”過渡，上世紀(jì)80年代初在我國城市地圖領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，經(jīng)過多年發(fā)展已非常完善，在地形圖測圖中發(fā)揮的作用有目共睹。至今仍是地形測量項(xiàng)目最為優(yōu)先選擇的作業(yè)方式。RTK技術(shù)是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新突破，其蘊(yùn)含著巨大的技術(shù)潛力，發(fā)展前景極其樂觀，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越多。近年來被廣泛應(yīng)用，尤其是在水下地形測量工作中發(fā)揮了極大作用。

一、使用案例

以某個(gè)水下地形測量項(xiàng)目為例，其工作內(nèi)容為作業(yè)區(qū)內(nèi)1:2000比例尺地形測繪。我們可以將整個(gè)作業(yè)范圍區(qū)分為水域部分和陸域部分。按照該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求，對于陸域部分，采用航空攝影測量法。使用航飛的0.2米航空攝影數(shù)據(jù)，建立立體像對，依據(jù)立體進(jìn)行陸域地形數(shù)據(jù)采集。對于水域部分，采用RTK技術(shù)。將數(shù)字測深儀和GNSS接收機(jī)連接，構(gòu)建一套完整的水下測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對測區(qū)范圍內(nèi)水域部分進(jìn)行水下地形數(shù)據(jù)采集。采用RTK技術(shù)采集完成的水下數(shù)據(jù)和采用航測法獲取的陸域數(shù)據(jù)最終要轉(zhuǎn)入南方CASS，編繪成圖，形成一套完整的1:2000比例尺地形圖。

二、RTK數(shù)據(jù)獲取

進(jìn)行水下地形測量作業(yè),需要根據(jù)作業(yè)區(qū)不同的情況，采用不同的方法。在風(fēng)浪比較小，波高小于0.4米，水深大于0.5米的水域，推薦使用測量船進(jìn)行作業(yè)。在水深小于0.5米的淺水區(qū)域，可以利用無人船進(jìn)行測量。如果遇到影像上是水，而實(shí)地已經(jīng)無水的區(qū)域，則可以采用RTK全野外采集數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行地形測量。

基于LNCORS（遼寧省衛(wèi)星導(dǎo)航定位連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站系統(tǒng)），將雙頻GNSS接收機(jī)和數(shù)字測深儀連接，構(gòu)建一套完整的水下測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)水下高程測量的導(dǎo)航和定位。GNSS進(jìn)行實(shí)時(shí)動態(tài)定位，從而獲取每個(gè)測量點(diǎn)的平面坐標(biāo)及實(shí)時(shí)的水面高程，測深儀負(fù)責(zé)獲取水深數(shù)據(jù)，通過計(jì)算可得所需水下地形數(shù)據(jù)，進(jìn)而完成無驗(yàn)潮水下地形的測繪工作。在水下數(shù)據(jù)采集的整個(gè)過程中，必須實(shí)時(shí)查看GNSS信號鎖定情況，嚴(yán)格保證信號穩(wěn)定，確保定位數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并實(shí)時(shí)將采集到的各點(diǎn)數(shù)據(jù)信息記錄到RTK手簿中。

三、航測數(shù)據(jù)獲取

進(jìn)入全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站，在立體模型上進(jìn)行判讀采集。依據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，在作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行全要素采集，包括水系、居民地及其設(shè)施、交通、管線、地貌、植被與土質(zhì)六個(gè)大類。按1:2000比例尺地形測繪的要求進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，立體模型中地物輪廓全部或部分可見的，用測標(biāo)中心切準(zhǔn)地物外輪廓和定位點(diǎn)采集，做到不變形、不移位、不遺漏。獨(dú)立地物應(yīng)準(zhǔn)確判定定位點(diǎn)；測繪線狀要素時(shí)應(yīng)注意采點(diǎn)密度，曲線不得有明顯變形和打折；要素不得自相交和重復(fù)采集。有向線要素（如陡坎）的采集，線狀符號應(yīng)在前進(jìn)方向的右側(cè)；面狀地物封面。

測圖文件最終輸出格式為DXF。數(shù)據(jù)應(yīng)分層采集、存放；輸出DXF時(shí)應(yīng)注意選擇相應(yīng)的輸出層表。

四、數(shù)據(jù)融合

1.水域范圍線的確定

陸域地形數(shù)據(jù)采集采用航測法，在立體相對中嚴(yán)格按照影像采集河流水庫邊線。島嶼、沙洲、水中灘也依據(jù)影像采集取得?？梢姡綔y法按影像采集的河流水庫邊線，是航飛時(shí)期河流水庫的邊線。水下地形數(shù)據(jù)采集利用RTK技術(shù)，其水下地形數(shù)據(jù)的范圍線是外實(shí)地作業(yè)時(shí)的河流水庫邊線。不難發(fā)現(xiàn)，陸域地形數(shù)據(jù)和水下地形數(shù)據(jù)，兩套成果中河流水庫邊線不是同期取得。地面上河流水庫等水系要素受季節(jié)、氣候、人為等因素的影像較大，河流水庫邊線時(shí)時(shí)處于變化中，非同期數(shù)據(jù)肯定存在差異。為此，規(guī)定了河流水庫邊線以航測法采集取得的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)。利用RTK技術(shù)進(jìn)行水下地形測量時(shí)必須參照航飛影像的水域邊界。

2.RTK數(shù)據(jù)整理

將外業(yè)獲取的RTK數(shù)據(jù)導(dǎo)出，通過南方CASS，進(jìn)行編輯。首先，改正剔除不合理的異常點(diǎn)，然后對未采集到的測點(diǎn)進(jìn)行加密插補(bǔ)，套合陸域地形數(shù)據(jù)中的河流水庫邊線，整理修正水下地形數(shù)據(jù)，確保水下地形數(shù)據(jù)全部位于河流水庫邊線以內(nèi)，無多余無遺漏。利用整理好的水下地形點(diǎn)數(shù)據(jù)生成水下等深線，檢查修正生成的等深線，確保準(zhǔn)確無誤。

3.航測數(shù)據(jù)整理

將內(nèi)業(yè)立體測圖數(shù)據(jù)導(dǎo)出，轉(zhuǎn)入南方CASS，進(jìn)行編輯。嚴(yán)格執(zhí)行1:2000地形圖圖式要求，數(shù)據(jù)分層存放，按規(guī)定顏色表示。點(diǎn)狀要素符號表示正確，有方向的符號按規(guī)定表示，線狀地物注意線形線寬正確性，要素間有連接關(guān)系的不能懸掛，不能存在壓蓋。房屋類面狀要素封面，注意先主后次，優(yōu)先表示主體建筑，棚房類要素要搭在主體房屋上，不能重疊，不能壓蓋。加注文字注記，注意字體字大存放圖層已及注記角度。生成植被類填充符號，注意密度，保持圖面美觀。

4.RTK數(shù)據(jù)和航測數(shù)據(jù)的融合

我們已分別編輯整理了陸域地形數(shù)據(jù)和水下地形數(shù)據(jù)。以航測法采集取得的河流水庫邊線是兩套數(shù)據(jù)融合的界限，最終，要將陸域地形數(shù)據(jù)和水下地形數(shù)據(jù)融合在一起，成為一套完整的1:2000地形圖。

進(jìn)入南方CASS，將陸域地形數(shù)據(jù)和水下地形數(shù)據(jù)拼接到一起，進(jìn)行人工融合工作。首先刪除重復(fù)的河流水庫邊線，只保留一條即可。沿河流水庫邊線整理修正，重點(diǎn)是邊界限附近的高程點(diǎn)是否合理，水下等深線和陸域等高線是否銜接。特別注意島嶼、沙洲、水中灘等附近的數(shù)據(jù)合理性，完整性。經(jīng)過人工融合處理后的成果就是最終成果。

五、結(jié)束語

科技日新月異，測繪技術(shù)的發(fā)展隨之突飛猛進(jìn)，多種技術(shù)手段配合使用已成必然。以某省大中型水庫與河流水下地形測量項(xiàng)目為例，將RTK技術(shù)和航空攝影測量法融合在一起，將每一種測量方法的優(yōu)勢發(fā)揮到極致，最大限度的節(jié)省人力物力財(cái)力，縮短作業(yè)時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量。本文對RTK數(shù)據(jù)和航測數(shù)據(jù)的技術(shù)融合進(jìn)行了簡單的闡述，僅供參考。