淺談GPS-RTK在地形圖測繪中的應(yīng)用

淺談GPS—RTK在地形圖測繪中的應(yīng)用摘要：RTK技術(shù)是GPS測量技術(shù)中的一個新突破。結(jié)合當(dāng)前GPSRTK技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，對GPSRTK測量技術(shù)可行性進(jìn)行分析，并利用GPS-RTK高效、準(zhǔn)確、靈活、不受時空限制的優(yōu)勢，改變了傳統(tǒng)測繪方法對大面積地形圖測繪的束縛。主要介紹了RTK技術(shù)在地形圖圖根測量、碎部測量中的應(yīng)用方法和操作步驟及注意事項；并詳細(xì)分析了該方法的測量精度。關(guān)鍵詞：GPS－RTK；坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換參數(shù)；地形圖前言：隨著RTK-GPS技術(shù)的日趨成熟以及城市建設(shè)的不斷擴大，原來的控制網(wǎng)已無法覆蓋全市,RTK測量技術(shù)因其精度高、實時性和高效性，使得其在地形圖測繪中的應(yīng)用越來越廣。1.ＲＴＫ測量技術(shù)概述1.1GPS接收設(shè)備該系統(tǒng)中至少應(yīng)包含兩臺GPS接收機，其中一臺安置在基準(zhǔn)站上，另一臺或若干臺分別安置在不同的流動用戶站上.基準(zhǔn)站應(yīng)架設(shè)在觀測條件較好的位置上.作業(yè)期間，基準(zhǔn)站的接收機應(yīng)連續(xù)跟蹤全部可見GPS衛(wèi)星，并將觀測數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，實時地發(fā)送給用戶站.GPS接收機可以是單頻或雙頻，當(dāng)系統(tǒng)中包含多個用戶接收機時，基準(zhǔn)站上的接收機宜采用雙頻接收機.

1.2數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

基準(zhǔn)站與用戶站之間的聯(lián)系是由數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（數(shù)據(jù)鏈）完成的，數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備是實現(xiàn)實時動態(tài)測量的關(guān)鍵設(shè)備之一，由調(diào)制解調(diào)器和無線電臺組成.在基準(zhǔn)站上，調(diào)制解調(diào)器將有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和調(diào)制，然后由無線電發(fā)射電臺發(fā)射出去.用戶站上的無線電接收臺將其接收下來，并由解調(diào)器將數(shù)據(jù)解壓還原，送入用戶站上的GPS接收機中。

1.3軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)的質(zhì)量與功能，對于保障實時動態(tài)測量的可行性、測量結(jié)果的精確性與可靠性，具有決定意義.實時動態(tài)測量的軟件系統(tǒng)應(yīng)具有如下主要功能：

（1）整周未知數(shù)的動態(tài)快速解算；

（2）實時解算用戶站在WGS-84地心坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)；

（3）求解坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)；

（4）根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。2.GPS-RTK原理GPS-RTK作業(yè)系統(tǒng)由一套基準(zhǔn)站和若干流動站組成，基準(zhǔn)站設(shè)置時對架站點設(shè)置一個三維坐標(biāo)，在作業(yè)過程中，基準(zhǔn)站所采集的數(shù)據(jù)都與基準(zhǔn)站設(shè)置數(shù)據(jù)比較，求出差值，發(fā)送到流動站，流動站用同一時間采集的數(shù)據(jù)減去這一差值，就獲得了相對基準(zhǔn)站較高的相對精度。我們還可以這樣理解，基準(zhǔn)站和流動站在同一時間獲得的三維坐標(biāo)所的誤差是一樣的，流動站和基準(zhǔn)站各自的絕對坐標(biāo)是不準(zhǔn)的，但它們之間的相對關(guān)系是精確的。3.GPS-RTK單基站測量方式工作原理它是由基準(zhǔn)站接收機，數(shù)據(jù)鏈，流動站接收機三部分組成。在放樣時需要注意檢查建筑物本身的幾何關(guān)系，對于短邊，其相對關(guān)系較難滿足.在放樣的同時，需要注意的是測量點位的精度，點位精度不高的情況下，有可能帶來較大的點位誤差.在點位精度高的情況下，用RTK進(jìn)行規(guī)劃放線一般能滿足要求.

5.4用地測量

在各類用地勘測定界測量中，RTK技術(shù)可實時地測定界址點坐標(biāo)，確定土地使用界限范圍，計算用地面積，在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時，應(yīng)用RTK技術(shù)可實時測量權(quán)屬界限、土地分類修測，大大提高測量速度和精度。

5.5其他方面測量

RTK技術(shù)還可用于地形測量、水域測量、管線測量、房產(chǎn)測量等方面用RTK測圖，可不用布設(shè)圖根控制，僅依據(jù)少量的基準(zhǔn)點，即可直接測定地形地物點坐標(biāo)，如果用專業(yè)測圖軟件，通過電子手簿記錄即可實現(xiàn)數(shù)字化測圖.在水下地形測量是，RTK能自動導(dǎo)航和按距離或時間間隔自動采點，只要將天線高量至水面，加水深改正后，即可高精度的實時測定水下地形點的三維坐標(biāo)，由專業(yè)軟件成圖.

6.GPS－RTK單基站測量方式注意事項

6.1坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換參數(shù)精度直接影響GPS-RTK測量精度，所以作業(yè)前應(yīng)盡量收集測區(qū)內(nèi)已有的控制資料，如WGS84坐標(biāo)、北京54坐標(biāo)或地方獨立坐標(biāo)，以求得精度較高的轉(zhuǎn)換參數(shù)，而且應(yīng)盡量使用分區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

6.2由于GPS-RTK測量不同于GPS靜態(tài)測量，所以其測量結(jié)果存在一定的偶然性誤差。為避免這種情況的影響，在GPS-RTK作業(yè)前必須對已知點進(jìn)行檢校，在確保準(zhǔn)確無誤的情況下方可繼續(xù)測量，否則應(yīng)重新檢查設(shè)置程序，再進(jìn)行檢核。在條件允許的情況下可利用雙基準(zhǔn)站方法進(jìn)行檢核。

6.3在GPS-RTK使用過程中發(fā)現(xiàn)，在上午11時至下午14時時間段內(nèi)，GPS衛(wèi)星分布較少且PDOP值偏大，經(jīng)常出現(xiàn)整周模糊度無法求得固定解的情況或整周模糊度求解收斂值速度緩慢情況，出現(xiàn)此情況時應(yīng)重置RTK或斷開連接重新初始化，以求得固定解。結(jié)束語在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，ＧＰＳＲＴＫ技術(shù)給測繪工作帶來了革命性的變化，它改變了傳統(tǒng)的測量模式，實時完成厘米級精度定位和不通視情況下的遠(yuǎn)距離三維坐標(biāo)量測，具有需要測量人員少、速度快、精度高等特點，極大地提高了工作效率，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在測繪領(lǐng)域的各個方面。隨著ＲＴＫ技術(shù)在測量工作中應(yīng)用的不斷深入，ＲＴＫ測量技術(shù)必將有一個廣闊的發(fā)展前景。參考文獻(xiàn)：[1]侯大峰.淺談GPSRTK在地形圖測繪中的應(yīng)用[J].吉林省土木建筑學(xué)會.2010-11-25[2]魯秀清，徐長宇.淺談RTK在地形圖測繪外業(yè)中的應(yīng)用[J].赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2010-02-25[3]陳成新，黎應(yīng)勤.淺談RTKGPS技術(shù)在地形圖測繪中的應(yīng)用[J].經(jīng)天緯地——全國測繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第十九次學(xué)術(shù)交流會優(yōu)秀論文選編.2012