GPS RTK技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用

楊毅

摘要：當(dāng)前GPS已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)技術(shù)、天文觀測(cè)技術(shù)及微電子技術(shù)等為一體的高端技術(shù)，它的出現(xiàn)從一定程度上促進(jìn)了測(cè)繪領(lǐng)域的快速發(fā)展，特別是RTK技術(shù)的出現(xiàn)，在地形測(cè)量領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始體現(xiàn)出來(lái)，可以切實(shí)保證地形測(cè)量工作的順利進(jìn)行。文章主要從多角度對(duì)地形測(cè)量中對(duì)GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，供大家參考。

關(guān)鍵詞：GPS RTK技術(shù)；地形測(cè)量；應(yīng)用

在GPS系統(tǒng)中RTK技術(shù)是非常重要的一種定位方式，它在地形測(cè)量工作中有著極其重要的地位，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)不僅可以提高地形測(cè)量的工作效率，同時(shí)還能利用全站儀坐標(biāo)進(jìn)行放樣，定位的精度非常高。具體來(lái)說(shuō)在地形測(cè)量中應(yīng)用RTK技術(shù)，需要對(duì)其技術(shù)概況、應(yīng)用注意事項(xiàng)等問(wèn)題進(jìn)行深入分析，為地形測(cè)量工作的順利進(jìn)行創(chuàng)造條件，這樣才能更好的將其應(yīng)用于地形測(cè)量工作中。下面筆者嘗試結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)地形測(cè)量中如何應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行分析。

1RTK技術(shù)地形測(cè)量中應(yīng)注意的問(wèn)題

1.1將準(zhǔn)備工作做好

利用RTK技術(shù)測(cè)量地形，首先應(yīng)將相關(guān)準(zhǔn)備工作做好。開(kāi)始測(cè)量之前應(yīng)對(duì)點(diǎn)位、當(dāng)?shù)氐慕煌ㄇ闆r等進(jìn)行了解，并全面了解衛(wèi)星預(yù)報(bào)評(píng)估障礙物情況及其可能會(huì)對(duì)GPS觀測(cè)帶來(lái)的影響，最后才能按照測(cè)量點(diǎn)衛(wèi)星情況展開(kāi)測(cè)量，確定最終的作業(yè)方案。此外，還要針對(duì)電池、電量及內(nèi)存容量等進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)與分析。

1.2將基準(zhǔn)點(diǎn)選好

通常都會(huì)在交通便利的地方選擇基準(zhǔn)點(diǎn)，這樣不僅設(shè)備運(yùn)輸與操作比較方便，同時(shí)保存起來(lái)也很容易。在選擇基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意盡量避免成片的植物、高大的建筑物或大面積的水域，同時(shí)還要確保區(qū)域以內(nèi)沒(méi)有無(wú)線電發(fā)射設(shè)施與高壓輸電線路設(shè)備。埋石時(shí)應(yīng)從點(diǎn)位的實(shí)際情況出發(fā)對(duì)基點(diǎn)進(jìn)行確定，仔細(xì)分析GPS電臺(tái)功率與覆蓋能力，盡量在測(cè)區(qū)中較高的位置布設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)，以便于獲得通訊數(shù)據(jù)。

1.3外業(yè)測(cè)量與數(shù)據(jù)處理

在外業(yè)觀測(cè)過(guò)程中，應(yīng)按照儀器的具體步驟進(jìn)行逐步操作，得到數(shù)據(jù)之后按照單位的實(shí)際需求合理選擇處理軟件，注意處理過(guò)程中需要按照基準(zhǔn)站點(diǎn)計(jì)算，這樣才能保證坐標(biāo)位置的準(zhǔn)確性。

1.4基準(zhǔn)站設(shè)置與參數(shù)求解

應(yīng)用儀器時(shí)需要在基準(zhǔn)站中輸入正確的坐標(biāo)和儀器高度，并正確選擇發(fā)射差分?jǐn)?shù)據(jù)和波特率，以確?；鶞?zhǔn)站位置的準(zhǔn)確性。在參數(shù)求解的過(guò)程中，首先應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)以外的坐標(biāo)輸入電子簿中，并聯(lián)測(cè)已知控制點(diǎn)，最后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之后接收到數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行確定。

1.5做好地圖繪制工作

上述工作治好之后，還要繪制地圖，在地圖繪制的過(guò)程中，應(yīng)首先調(diào)試軟件的比例尺，使軟件中的比例尺與實(shí)際情況相一致，然后啟動(dòng)展點(diǎn)命令，將上述數(shù)據(jù)名稱輸入其中，按照外業(yè)草圖繪制出地圖，利用人機(jī)操作的形式交互編輯，最終形成完整的地圖。同時(shí)還要在計(jì)算機(jī)中輸入野外測(cè)點(diǎn)，使其與圖式符號(hào)庫(kù)形成連線，這樣可以對(duì)地形圖進(jìn)行進(jìn)一步規(guī)范，如果發(fā)現(xiàn)地形圖與實(shí)際規(guī)范之間存在差距，可以及時(shí)進(jìn)行編輯處理，以確保各項(xiàng)工作可以順利進(jìn)行。

2GPS RTK技術(shù)在地形測(cè)量中的應(yīng)用

在地形測(cè)量工作中，控制點(diǎn)測(cè)量通常使用靜態(tài)方法，由于可靠性等因素的限制，當(dāng)前工程施工中靜態(tài)控制測(cè)量?jī)H有少數(shù)國(guó)家的衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)，在RTK碎部測(cè)量過(guò)程中，只要儀器滿足條件的情況下均可以利用我國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，在一些隱蔽位置獲取RTK固定解，從而有效提升測(cè)量效率。

2.1在控制測(cè)量中的應(yīng)用

RTK是由流動(dòng)站接收機(jī)、參考站接收機(jī)與電臺(tái)共同組成，需要將各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入到GPS控制手簿中，然后在待測(cè)點(diǎn)上對(duì)流動(dòng)站接收機(jī)進(jìn)行設(shè)置。注意一定要確保流動(dòng)站、參考站可以實(shí)時(shí)跟蹤4顆及以上衛(wèi)星，參考臺(tái)可以通過(guò)電臺(tái)將接收到的信號(hào)發(fā)送給流動(dòng)站，然后由流動(dòng)站將這些數(shù)據(jù)信息傳送給GPS控制手簿，在GPS控制手簿進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及處理，并獲取基于監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)及高程。

2.2在數(shù)字測(cè)圖中的應(yīng)用

GPS RTK測(cè)圖與傳統(tǒng)數(shù)字測(cè)圖模式不同，它利用基準(zhǔn)站與移動(dòng)GPS接收機(jī)碎部測(cè)量模式，借助數(shù)據(jù)采集功能進(jìn)行地形點(diǎn)位測(cè)量與碎部點(diǎn)位測(cè)量，同時(shí)按照人為設(shè)定的距離與實(shí)踐，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形情況，對(duì)管道中心線與勻速運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行測(cè)量。大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，利用GPS RTK計(jì)數(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)快速定位，同時(shí)還能獲得實(shí)時(shí)坐標(biāo)結(jié)果，在采集野外碎部數(shù)據(jù)的過(guò)程中，可以通過(guò)流動(dòng)站測(cè)量對(duì)定點(diǎn)進(jìn)行校正，從而為RTK接收機(jī)提供有關(guān)被測(cè)點(diǎn)位的實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，為了滿足業(yè)內(nèi)修圖與檢查編碼等需求，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員需要將獲得被測(cè)點(diǎn)位特征編碼，并繪制出草圖，然后轉(zhuǎn)換相關(guān)數(shù)據(jù)信息的格式，并保存到硬盤(pán)之中，通常情況下主要包括東坐標(biāo)、北坐標(biāo)、點(diǎn)號(hào)與高程等相關(guān)內(nèi)容，利用CASS軟件生成數(shù)字化的地形圖。

一般來(lái)說(shuō)采集地形點(diǎn)作業(yè)是比較輕松的，單人即可完成，為了加快RTK采集數(shù)據(jù)的速度，作業(yè)過(guò)程中需要盡可能的控制在2s之內(nèi)，同時(shí)，為了可以充分發(fā)揮出RTK技術(shù)的作用，應(yīng)在相對(duì)空曠、沒(méi)有大型遮擋物的地方設(shè)置，有利于提升定位精確度。

2.3數(shù)字化成圖

數(shù)字化成圖的主要任務(wù)在于生成與修整等高線、繪制出完整清晰的地形草圖，數(shù)字化成圖的實(shí)現(xiàn)過(guò)程需要經(jīng)歷以下幾步，首先，結(jié)合外業(yè)中采集到的數(shù)據(jù)與草圖記錄，利用人機(jī)交互邊機(jī)行事對(duì)圖形比例尺進(jìn)行修改，將其改為需要的比例尺，然后輸入數(shù)據(jù)文件名，最后連線成圖。在上述過(guò)程只中，還要注意地物的單獨(dú)編輯，等高線生成與整理可以通過(guò)兩種方式繪制：首先，利用數(shù)字化成圖軟件中的自動(dòng)生成功能，按照已知測(cè)點(diǎn)繪制，但是，這種方式適用于遮擋物不多、地貌簡(jiǎn)單的山區(qū)中，對(duì)于一些比較復(fù)雜的山區(qū)，可能會(huì)出現(xiàn)失真、錯(cuò)誤等現(xiàn)象；其次，利用人工方法繪制，按照采集到的已知測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行等高線繪制，雖然這種方法在各種山區(qū)地形均適用，但是其操作難度較大，工作起來(lái)也非常繁瑣。在現(xiàn)在的地形測(cè)量之中，多數(shù)情況下需要利用數(shù)字化成圖軟件進(jìn)行繪制，然后利用人工方式進(jìn)行修整，最終連線成圖。

此外，合理利用RTK計(jì)數(shù)可以建立圖根控制點(diǎn)，充分借助電子手簿的情況下，可以有效減少碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的繁瑣環(huán)節(jié)，這樣一來(lái)作業(yè)就可以不受到地形的限制，從而減少儀器設(shè)站等因素帶來(lái)的誤差，以確保作業(yè)的便捷性與數(shù)據(jù)的精確度，促進(jìn)工作人員工作質(zhì)量與工作效率的提升。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，GPS RTK技術(shù)可以滿足多數(shù)地形測(cè)繪的需求，測(cè)量準(zhǔn)確率與效率均得到了顯著提高。RTK技術(shù)的應(yīng)用，從一定程度上來(lái)說(shuō)工程測(cè)量需求得到了滿足，它在地形測(cè)量中的應(yīng)用，不僅可以節(jié)省大量的人力、物力及時(shí)間，同時(shí)測(cè)量效率與測(cè)量精度均可以顯著提升。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)地形測(cè)量的要求將會(huì)越來(lái)越高，為了更好的滿足社會(huì)發(fā)展需求，我們還要加大對(duì)工程測(cè)量技術(shù)的分析與研究力度，以確保地形測(cè)量工作可以順利的完成。

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