GPS RTK技術(shù)在數(shù)字化測圖中的應(yīng)用

李卓瓊

摘 要:本文簡要介紹了實時動態(tài)差分（GPS－RTK）系統(tǒng)的基本原理.，結(jié)合其在實際測圖中的應(yīng)用，分析了其在地形測量中的好處，并對實際作業(yè)中兩種作業(yè)方法進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞:GPSRTK數(shù)字化測圖

概述

地圖的測繪是工程設(shè)計、施工的基礎(chǔ),提高繪圖的效率及成圖質(zhì)量是測繪工作者長期研究的課題。傳統(tǒng)的測量方法勞動強(qiáng)度大,出錯機(jī)會多。隨著測繪技術(shù)的飛速發(fā)展，各種帶內(nèi)存的全站式電子速測儀及RTK技術(shù)在測繪工作中的普及，數(shù)字化測圖也有了更新的完善。

Leica GPS1200實時動態(tài)差分GPS－RTK的基本原理及特點(diǎn)

實時動態(tài)差分測量的基本原理是，在基準(zhǔn)站上安置一臺GPS接收機(jī)，對所有可視衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)，通過無線電傳輸設(shè)備，實時地發(fā)送給用戶流動觀測站。在流動站上，GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位的原理，實時地計算并顯示流動站的三維坐標(biāo)及其精度。

數(shù)字地形測圖的基本思想

數(shù)字地形測量又被稱為地形測量自動化，即用于測量和繪圖的工具在很大程度上實現(xiàn)了

自動化或半自動化，如自動記錄數(shù)據(jù)，自動處理數(shù)據(jù)，自動繪制圖形，以及作業(yè)環(huán)節(jié)的連接和過程的自動化。數(shù)字地形測量是利用全站式電子速測儀或GPS RTK在野外快速采集有關(guān)地物、地貌的各種信息并及時記錄在數(shù)據(jù)終端上，然后在室內(nèi)通過數(shù)據(jù)接口將數(shù)據(jù)終端中的數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī)，并由計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而形成繪圖數(shù)據(jù)文件，由繪圖軟件成圖。

數(shù)字化測圖的方法

數(shù)字化測圖一般采用帶內(nèi)存的全站式電子速測儀和計算機(jī)相結(jié)合的作業(yè)方法，由觀測員和負(fù)責(zé)野外采集數(shù)據(jù)的作業(yè)員相配合，通過對講機(jī)等通訊設(shè)備進(jìn)行交流將地物、地貌的各種信息存儲到儀器中。由于整個作業(yè)過程是由多人合作，比較費(fèi)時費(fèi)力，而且在作業(yè)員報告地物名稱、類別和輸入過程中都有可能出現(xiàn)錯誤，為以后內(nèi)業(yè)處理數(shù)據(jù)增加很大的工作量。隨著GPS技術(shù)日新月異的發(fā)展，數(shù)字化測圖又增加了一種新方法，并在測量領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

兩種測圖方法的比較

首先，利用GPS RTK我們野外作業(yè)不用再布設(shè)大量的圖根控制點(diǎn)。在開始測量時，我們在GPS手簿中建好作業(yè)，然后通過內(nèi)業(yè)或外業(yè)求出能夠覆蓋整個測區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，把這個參數(shù)加到當(dāng)前作業(yè)中，就可以工作了。和全站儀相比較，能節(jié)省了大量的人力、物力、財力。

在通視條件不好的地區(qū)，更能體現(xiàn)出GPS RTK巨大的優(yōu)勢。由于GPS RTK是接收衛(wèi)星信號，地面的起伏、建筑物的阻擋及有霧的天氣這些在全站儀很難解決的問題，對于GPS RTK來說構(gòu)不成太大影響。

在記錄地物、地貌的各種信息時，我們可以調(diào)用GPS手簿中已經(jīng)建好的編碼庫中的數(shù)據(jù)，也可以根據(jù)具體需要現(xiàn)場添加編碼，很方便。而且由于是作業(yè)員自己操作，就保證了采集數(shù)據(jù)的完整和可靠性。

在外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成以后，作業(yè)員通過數(shù)據(jù)輸出端口把數(shù)據(jù)傳到計算機(jī)上，通過繪圖軟件就可以成圖了。由于整個作業(yè)過程都是由測量員自己獨(dú)立完成，成圖后的內(nèi)業(yè)工作就比較輕松，這樣能保證在最短的時間內(nèi)完成測量任務(wù)，并且成圖的質(zhì)量得到有效保證。

在內(nèi)業(yè)檢查過程中，如果我們發(fā)現(xiàn)了出現(xiàn)了一些需要外業(yè)解決的問題，比方說測區(qū)范圍不夠，地物有遺漏等等。我們只需要把保存到微機(jī)上的原始數(shù)據(jù)記錄文件（Leica GPS1200為DBX文件）重新拷貝到子目錄下，里面相關(guān)測量參數(shù)等信息就被重新讀到儀器中，我們在校核好控制點(diǎn)后，就可以直接測量了，省略了測量工作前很多準(zhǔn)備工作，既方便又省時，還避免了由于測量時間過長，圖根控制點(diǎn)難以尋找的煩惱。

測量任務(wù)完成后，我們需要上交相關(guān)測量記錄。全站儀測圖需要提交大量的圖根控制資料，以及測量時的設(shè)站、校核記錄，并且要逐項檢查，這也需要花費(fèi)很多時間。而GPS RTK測量數(shù)據(jù)我們都儲存在微機(jī)里，只需要簡單的整理檢查，就可以打印裝冊。和全站儀比較起來，更加方便快捷。

GPS RTK作業(yè)的流程

7、GPS RTK作業(yè)的原則與實施

因為GPS RTK接收機(jī)需要接收衛(wèi)星信號，基準(zhǔn)站安放的位置比較重要?；鶞?zhǔn)站一般要選在遠(yuǎn)離樹林、微波站等有強(qiáng)干擾的地方。地勢盡量要高一些，以便更好地接收電臺信號。

作業(yè)前我們在求測區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)時，參加求轉(zhuǎn)換參數(shù)的控制點(diǎn)最好均勻分布在測區(qū)周圍。如果測區(qū)范圍過大，應(yīng)該分片、分段分別求取，這樣才能保證測圖精度。

開始作業(yè)時時，要對已知控制點(diǎn)進(jìn)行校核，校核精度滿足GPS測量規(guī)范相關(guān)規(guī)定，才能進(jìn)行測量。測量結(jié)束后，還要對控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，校核無誤后方可收儀器。

綜上所述，利用GPS RTK實時測量、快速定位、三維放樣等功能，再加上GPS RTK是全天候測量系統(tǒng)，其在復(fù)雜環(huán)境下?lián)碛谐瑥?qiáng)的作業(yè)能力，和計算機(jī)繪圖軟件相結(jié)合，逐漸成為數(shù)字化測圖的一種重要手段，成為測繪行業(yè)的一種新趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉基余,等,編著.全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用.測繪出版社，1995.

[2]Leica .GPS1200.實時測量參考手冊.

[3]全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范.CH2001-92.

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。