城市地形圖工程測量中GPS—RTK技術的應用研究

劉德來 羅建忠 劉金柱

摘 要：隨著我國城市化進程建設的不斷加快，城市地形圖的測量也有著越來越高的要求。在城市地形圖的測量過程中，由于有工期時間的要求，因此常采用GPS-RTK技術用于輔助測量。應用GPS-RTK在測量城市地形圖的工程中，不但能夠滿足城市建設對地形圖測量的需求，同時還能與目前城市不斷向外擴展的航測搭配應用，滿足其測量的要求[ 1 ]。GPS-RTK技術，GPS是基礎，通過RTK技術來實現(xiàn)其實用性，兩者搭配一起，就可以隨時對地形進行測量，測量的精度也能夠滿足工程的要求。

關鍵詞：城市地形圖；工程測量；GPS-RTK技術；應用研究

GPS-RTK技術具有較高的測量精度，以便滿足工程的需求，同時由于其測量精度較高，因此可以應用在地形測量和控制測量中，應用途徑廣泛，領域較廣。從工程實際應用角度說，它能夠靈活運用GPS對點和圖進行測量工作，這不僅僅有效減少了測量工作的時間，也極大程度地保證了測量工作的精度。GPS-RTK技術比起傳統(tǒng)的測量技術，具有更高的應用性，能夠節(jié)省更多的時間[ 2 ]。

一、對于GPS-RTK的認識

GPS-RTK是以GPS技術為基礎的新型技術，稱為實時動態(tài)測量技術，在進行測量的時候，主要是通過載波相位的觀測量作為測量的基礎，運用GPS-RTK技術時，數(shù)據(jù)的傳輸和技術的處理都非常的重要，在應用GPS-RTK技術的時候，需要在現(xiàn)場安裝GPS，然后對GPS的可控范圍進行觀察和測量，相關測量數(shù)據(jù)可以在設備中進行傳輸。在動態(tài)站點中，GPS接受的及其能夠對衛(wèi)生信號和數(shù)據(jù)進行接受，并且在接受過程中需要對GPS采集的數(shù)據(jù)進行深入處理。RTK這一技術是根據(jù)測算得到的數(shù)據(jù)組成相應數(shù)值后，再進行的一種實時動態(tài)的處理，將數(shù)據(jù)參數(shù)和坐標輸入設備中，就可以獲得準確的定位。GPS-RTK技術的應用成本非常低，但是精確度和測量的速度很快，GPS-RTK技術的用途非常廣泛，實用性很強，因此能夠應用在很多類型的測量中。

二、GPS-RTK技術在城市地形圖測量中的應用

（一）測量的準備工作

在進行測量之前，要做一定的準備。戶外作業(yè)測量開始之前，就要準備符合工程需求的比例尺和所需要的地形圖，如果有必要還要進行實地測量。此時需要先命名工程，將已知的坐標數(shù)值轉變?yōu)橄嚓P參數(shù)記錄下來，無坐標的地方在做參數(shù)轉化的時候，要對測量位置的操控點的數(shù)據(jù)進行收集，然后盡量將操控點的位置安排在需要測量的位置周圍，保證測量位置已經控制在數(shù)據(jù)點的周圍，這樣才能夠避免出現(xiàn)測量位不平衡的問題。

（二）測量位置的參數(shù)轉變

城市地形圖實際測量工作經常會在獨立坐標系中來進行，因此可能會出現(xiàn)WGS-84坐標和獨立坐標系之間需要轉變參數(shù)的情況。RTK技術需要實時的位置坐標，WGS-84坐標和獨立坐標系之間的參數(shù)的轉變可能會影響到RTK技術的操作結果，因此需要根據(jù)工程的整體設計和需求，通過規(guī)范化的操作獲取位置坐標并且轉化為參數(shù)。規(guī)范化獲取位置的操作為：先采用GPS的靜態(tài)模式，對位置周圍的安排幾個操作點，收集出各個操作點對應的WGS-84坐標及獨立坐標系，然后根據(jù)測量位置的這兩個坐標完成參數(shù)的轉變。

（三）安排正確的基準站位置

在信息的傳輸過程中，信息的發(fā)出主要就是通過基準站來完成的，動態(tài)站的任務是接收傳來的信息。實施動態(tài)測量在進行過程中的測量基礎設備是基準站和動態(tài)站，因此工作者需要選擇正確的基準站位置。首先，基準站的位置可以安排在一個未知的點上，但是如果在已知標準坐標的位置上，基準站就必須安排在已知的位置上。其次，進行基準站位置選擇的時候，必須選擇地勢較高，周圍無建筑物的空曠場所，位置還需要有電信覆蓋的地方，如果基準站要設定在城市中，就要建立在比較高的建筑物上。最后，為了防止信息鏈出現(xiàn)途徑效應，對于基準站位置的挑選一定要避免設在有GPS信號反射體的地方。

（四）RTK的測量操作

在對野外的地區(qū)進行測量的時候，基準站應該設定在一個便于操作的位置，然后設置接收器的點碼，天線還有WGS-84坐標，然后觀察接收器上GPS信號數(shù)量，檢查電臺發(fā)射信號是否正常運轉，一切確保無誤后基準站就設定完成。基準站和動態(tài)站設定完成后，就可以進行測量工作。

三、GPS-RTK技術在城市地形圖測量工程中的檢驗

為了能夠有效的分析GPS-RTK技術在城市地形圖測量工程中的應用效果，需要在測量之前對已知的資料進行檢驗和復查，從而提高GPS-RTK技術應用的準確性。1）采用對比法進行檢驗和復查。把采用RTK測量得到的已知點的坐標，采用對比的方法對坐標進行復查和監(jiān)測，如果出現(xiàn)不準的數(shù)據(jù)，就馬上進行修改。2）采用重新測量比較的方法來檢驗和復查。當前我們在實時測量工作時，為了保證所得測量數(shù)據(jù)的準確，一般需要對測量的數(shù)據(jù)運用多途徑進行檢測及復查，重測比較法最常運用在測量的工程中。一般，首次測量成功以后，會選取一個或兩個已知RTK的點進行重新測量，看兩次檢測的數(shù)據(jù)是否一樣，如果出現(xiàn)問題，要立即查出問題的原因并修改。

四、小結

GPS-RTK技術比起傳統(tǒng)的測量技術，具有更高的應用性，能夠節(jié)省更多的時間。在進行測量之前，要做一定的準備。戶外作業(yè)測量開始之前，就要準備符合工程需求的比例尺和所需要的地形圖，如果有必要，還要進行實地測量。為了能夠有效的分析GPS-RTK技術在城市地形圖測量工程中的應用效果，在測量之前需要對已測數(shù)據(jù)進行檢驗和復查，以提高GPS-RTK技術在應用時的準確性。GPS-RTK技術是一種新型的測量方式，它有著有很多傳統(tǒng)測量方法無法比擬的優(yōu)勢，無論在自動化方面還是測量速度方面GPS-RTK技術都體現(xiàn)出較高的實用性，因此GPS-RTK技術運用的測量類型相對較廣。采用GPS-RTK技術應用在城市地形圖測量的工程中，能提高測量工作的速度，工作效率，連測量數(shù)據(jù)的精確度也可以大大的得到提升。但是在高樓密集的城市中，GPS-RTK技術的實際操作也會有一定的難度，因此，需要加強對測量結果的控制，根據(jù)城市的實際情況靈活運用GPS-RTK技術。

參考文獻：

[1] 商定義.應用GPS RTK技術的城市地形圖工程測量方法研究[J].科技創(chuàng)新導報，2010，（3）.

[2] 周駿.淺談GPS RTK技術在城市測量中的應用[J].城市建筑，2015，（26）.

[3] 李區(qū)升.GPS RTK技術的城市地形圖工程測量方法的應用研究[J].中國高新技術企業(yè)（中旬刊），2014，（3）.

作者簡介：劉德來（1983-），男，漢族，天津人，本科，助理工程師，主要從事工程測繪工作；羅建忠（1981-），男，漢族，四川安岳人，碩士，高級工程師，主要從事工程測繪工作；劉金柱（1988-），男，漢族，河南漯河人，碩士，工程師，主要從事工程變形監(jiān)測及GPS測量工作。