城市地形圖工程測量中的GPS—RTK技術(shù)與應(yīng)用

俞少杰

摘 要：我國城市建設(shè)的速度不斷加快，城市的構(gòu)造也是越來越復(fù)雜，各種高樓大廈拔地而起，而且建筑物又十分密集，進行城市地形圖工程測量的時候具有相應(yīng)的難度。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的測量技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工程的要求，因此先進的GPS-RTK技術(shù)在測量中被廣泛運用。該文首先對GPS-RTK技術(shù)進行了簡單概述，說明了GPS-RTK技術(shù)所具有的高精度、高時效、高實用性的特點，并對這些特點在城市地形圖工程中測量的實際應(yīng)用過程做了簡單描述。

關(guān)鍵詞：城市地形圖 工程測量 GPS-RTK

中圖分類號：P217；P228.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（a）-0070-02

利用GPS-RTK進行工程測量的時候，充分發(fā)揮了RTK技術(shù)的實時性，通過GPS作為技術(shù)的基礎(chǔ)，城市地形圖工程測量不會受到時間和地點的限制，勘測起來十分方便，大大提高了測量的效率，并且測量的精度非常高，這種高精度和高效率的測量技術(shù)在城市地形圖工程測量中得到了廣泛運用。相對于傳統(tǒng)的測量技術(shù)，GPS-RTK技術(shù)更好地滿足了城市建設(shè)不斷外擴的現(xiàn)實情況的需要。利用GPS-RTK進行實地測量的時候，圖和點的布置都可以在GPS的有效范圍內(nèi)，布置的方式非常靈活，提高了測量的效率和測量的精度。但是在實際的應(yīng)用中還是會出現(xiàn)各種各樣的問題，需要我們加強對測量結(jié)果的檢驗與核查，不斷提高測量的準(zhǔn)確性，更好地服務(wù)城市測量。

1 GPS-RTK技術(shù)簡述

GPS-RTK是一種實時動態(tài)測量技術(shù)，是在GPS技術(shù)上的一種突破，在進行測量的時候主要依據(jù)的就是載波相位的觀測量。這一技術(shù)在測量計算的過程中關(guān)鍵是數(shù)據(jù)的傳輸和處理，在進行實際測量的時候，我們需要安裝GPS安裝機，這個安裝機一般都是安裝在基準(zhǔn)站的內(nèi)部，并對GPS衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，觀測的衛(wèi)星要在可見的范圍內(nèi)，通過連續(xù)觀測會獲得大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都會通過設(shè)備向動態(tài)點傳輸。動態(tài)站點的GPS接收機在接收數(shù)據(jù)的過程中就對數(shù)據(jù)進行了采集和加工。這些數(shù)據(jù)被處理過后會通過RTK技術(shù)進行重組，組成的另一種觀測值會被進行第二次處理，處理之后的參數(shù)和坐標(biāo)在系統(tǒng)中就形成了定位結(jié)果，這種定位非常精確，精確度可以達到厘米級。

GPS-RTK技術(shù)在實際的測量中耗費的成本低，高效高精度，并且GPS-RTK實用性非常強，所以在地形測量和控制測量中被廣泛運用。RTK在定位的時候，在基準(zhǔn)站、流動站和電臺共同作用下，基準(zhǔn)站將觀測的數(shù)據(jù)通過電臺輸入到流動站的接收機中，對這些數(shù)據(jù)進行處理之后就形成了我們需要的坐標(biāo)和參數(shù)。

2 GPS-RTK技術(shù)在城市地形圖測量中的實際應(yīng)用

2.1 準(zhǔn)備工作

做好準(zhǔn)備工作是順利完成測量的基礎(chǔ)。利用GPS-RTK技術(shù)進行外部作業(yè)測量之前，比例尺地形圖是不可或缺的，而且地形圖要與工程相對應(yīng)，比例尺要準(zhǔn)確，如果工程地形比較復(fù)雜，依靠地圖還不能很好的確定，就需要進行實地勘測。測量準(zhǔn)備工作首先就是對工程進行命名。有些參數(shù)資料還需要采用紙質(zhì)記錄方式進行記錄，例如一些已有坐標(biāo)的轉(zhuǎn)變參數(shù)資料。如果沒有需要轉(zhuǎn)變參數(shù)的坐標(biāo)，就需要進行數(shù)據(jù)的收集，這些數(shù)據(jù)來源于測量位置的四周操控點，對已有操控點數(shù)據(jù)收集的時候注意操控點位置安排的均勻性。進行測量的時候除了要注意操控點的安排地點，還要控制好四周的環(huán)境，以免和GPS操作要求不相符合導(dǎo)致測量出現(xiàn)誤差，或者直接導(dǎo)致測量失敗。

2.2 測量位置轉(zhuǎn)變參數(shù)的收集

之所以要進行坐標(biāo)參數(shù)的轉(zhuǎn)變，是因為測量城市地形圖的時候要在獨立坐標(biāo)系中進行，測量過后，要進行位置獨立坐標(biāo)系與WGS-84之間的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變之后的參數(shù)就是我們要獲取的。采用RTK技術(shù)測量的時候離不開位置坐標(biāo)，所以上述兩者之間的轉(zhuǎn)換對RTK技術(shù)測量產(chǎn)生直接的影響。我們在獲取位置轉(zhuǎn)變參數(shù)的時候，要嚴(yán)格按照規(guī)范操作，遵循工程整體設(shè)計和施工要求，對GPS操控點在測量位置四周進行均勻的布置，這一過程中GPS設(shè)置的是靜態(tài)模式，對各個位置的WGS-84坐標(biāo)進行收集，對位置獨立坐標(biāo)系進行收集，對同一個位置的兩個坐標(biāo)參數(shù)進行轉(zhuǎn)換。GPS操控點的布置要不少于4個，如此測量出來的數(shù)據(jù)和坐標(biāo)才不會有更大的誤差，精確度會更高，實用性也會更強。

2.3 正確安排基準(zhǔn)站的位置

在數(shù)據(jù)的傳輸中，基準(zhǔn)站起著發(fā)射信息的重要作用，基準(zhǔn)站將信息通過電臺發(fā)射到動態(tài)站的接收機中，動態(tài)站起著接收信息的作用。基準(zhǔn)站和動態(tài)站在動態(tài)測量的過程中屬于核心裝置，需要正確安裝基準(zhǔn)站的位置?；鶞?zhǔn)站的位置安排需要根據(jù)坐標(biāo)位置來判斷，如果沒有已知標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)位置，基準(zhǔn)站可以安排在未知點上，如果有已知坐標(biāo)位置，基準(zhǔn)站就要安排在已知坐標(biāo)位置上。基準(zhǔn)站的位置選擇還要針對四周的地形進行確定，不能選擇一些地勢低矮、四周有高大建筑物地方，四周有高大植物的地方也是不可取的，所選的位置更不能超過電臺覆蓋的范圍，否則基準(zhǔn)站將無法通過電臺發(fā)射信息。為了能夠讓基準(zhǔn)站暢通無阻的發(fā)射信息，如果在城市中設(shè)置基準(zhǔn)站，應(yīng)該設(shè)置在高大的建筑物上。另外，進行基準(zhǔn)站位置安排的時候，還要考慮位置附近是否有GPS信號反射體，以避免信息鏈的途徑效應(yīng)。

2.4 利用RTK技術(shù)進行測量

基準(zhǔn)站的位置設(shè)置好以后就要對接收器中的點碼進行設(shè)置，還有天線的高度、WGS-48的已有坐標(biāo)，這些設(shè)置都完成以后，要對接收器所接收的GPS信號數(shù)進行檢查調(diào)整，為了保障信息的成功發(fā)送，還要檢查電臺，保證電臺發(fā)射信號源狀況良好，上述設(shè)備都布置好以后基準(zhǔn)站的布置就算完成。動態(tài)站的檢查和基準(zhǔn)站一樣，也要查看電臺信號源的狀況和接收信號數(shù)，檢查沒有問題之后動態(tài)站才能夠進行工作。

3 城市地形圖工程測量GPS-RTK技術(shù)的核驗

由于工程地形的復(fù)雜，在測量的過程中可能會存在盲點，所以進行檢測的時候會出現(xiàn)障礙，為了能夠避免盲點所帶來的誤差，測量前對一些布置好的點要進行核驗，保證點位的準(zhǔn)確性，提高GPS-RTK技術(shù)的實用性和可靠性。進行核驗的時候，要考慮到不同點位的特點和工程技術(shù)要求，所以要掌握核驗的要點。

3.1 比較法

核驗的方法中最常見的是比較法，利用RTK技術(shù)對已知點的坐標(biāo)進行測量以后，再通過比較法對這些點的坐標(biāo)進行核驗。核驗發(fā)現(xiàn)有不準(zhǔn)確的要及時更正，以免影響測量的精確度。

3.2 重測比較法

為了使測量的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，在實際的測量過程中，我們會對測量中的數(shù)據(jù)進行重復(fù)的檢測與核驗。測量任務(wù)正常進行的情況下，如果首次測量沒有什么問題，我們要在測量的數(shù)據(jù)中選取不超過3個的已獲取的RTK點進行重測，或者重測幾個精確度較高的控制點。把我們測量的結(jié)果與核驗的結(jié)果進行比較，數(shù)據(jù)一致則說明我們的測量沒有問題，如果出現(xiàn)誤差，就要對出現(xiàn)誤差的原因進行分析，只有我們核驗的數(shù)據(jù)與我們測量的數(shù)據(jù)相同時才能夠繼續(xù)進行RTK測量。

4 結(jié)語

GPS-RTK作為一項新的測量技術(shù)，在地形測量和控制測量中被廣泛運用，具有高度的精確性和高效性，各項性能都比傳統(tǒng)的測量模式要優(yōu)越。尤其是在實用性上，GPS-RTK技術(shù)通用性高，可以在不同類型的測量中使用，而且使用的時間和場合都不受限制。在城市地形圖工程測量中運用GPS-RTK技術(shù)，不僅提高了測量的效率，加快了城市地形圖工程測量的速度，精確度也有大幅度的提升，大大減小了測量的成本。但是在實際的城市地形圖測量中，城市中高樓林立、房屋密集，會給測量帶來一些阻礙。面對這種情況，我們要對具體的環(huán)境進行仔細(xì)分析，靈活使用GPS-RTK技術(shù)，有效地控制好各個點位的測量，保障測量的準(zhǔn)確度。

參考文獻

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