GPS-RTK技术在数字化地形测量上的运用

    杨庆洪

    摘要：随着我国科学技术的发展，地形测量技术也得到了更新，为了提高实际测量的精度，提高测量的效率，在地形测量中应用了GPS-RTK技术。图根控制测量、碎部測量中都能实现数字化。在测量中有效控制测量误差、多径误差、信号干扰误差等。下面就对这些方面进行分析，希望给有关人士一些借鉴。

    关键词：GPSR-TK技术；数字化；地形测量

    在整个测量过程中，GPS- RTK技术以载波相位的观测值作为载体，在数字化地形测量中，使用动态性、实时性的定位技术，就是在基准站和数据链路的作用下，将观测到的数据传递到流动站中，流动站会将这些数据进行差分处理，进而得到准确的基准站坐标。1GPSRTK技术分析

    1.1分析测量前的准备工作。在进行外业测量前做好准备工作十分有必要，工作人员要到现场勘查，掌握当地的地形情况，考察实际的地质特点，对当地的气候、交通等有一个初步的了解，在此基础上，根据数字化测绘工作的要求，科学的布置测量点，为了保证内业测量工作的顺利进行，在此期间将施工中使用的设备、仪器等都准备好，保证最终的测量质量。

    1.2科学的布置测量点。使用GPS- RTK定位技术，测量点的连测方式和传统测量方式不同，工作人员在野外的工作时间相应的减少，避免往返于路上耽误时间，提高了工作效率和点位布设精度，具体操作步骤如下：第一步，在工程区域的第一级控制网上[1]，确定被测区点的分布情况。第二步，施工前设置好测量点坐标，将坐标数值输入到GPS机上。第三步，GPS- RTK具有放样功能，可以将工程点布设到施工现场，在使用中要注意GPS的静态测量、差分测量等，都没有放样功能，只有GPS- RTK定位技术具有该功能，其定位的精度非常高。

    1.3GPSRTK在地形测量中的优势分析。与全站仪操作模式基本相同，使用RTK对单个点位进行测量时，花费的时间在几秒到几十秒之间。但是如果使用GPS- RTK技术，就节省了换站和通视环节，与此同时，多个流动站可以同时工作[2]，相互不会影响。和全站仪的操作方式相比，RTK测量技术使用的时间更短，而且操作效率高，在时间上大概可以节约一半。在地形测量中，所需的大比例尺地形测图，如果地形条件允许，例如没有较大的相对高差，坡度较缓，能够很好的接收卫星信号，可以进行无线连接，而且卫星全方位覆盖，没有测量的死角[3]，就可以在工程中应用GPS- RTK技术。其可以快速的对地貌信息进行采集，但是如果地形条件较为复杂，工作人员在操作中，应该配合全站仪一同操作，避免其干扰无线信号，进而在测量中数据出现偏差。

    2分析GPS- RTK技术在数字化地形测量上的应用

    2.1在图根控制方面的应用分析。使用GPS- RTK技术对地形进行数字化测量中，为了提高测量进度，当控制点已知时，测量工作可以直接越级到图根控制工作中。为了保证最终观测的精度，有效减少出现的对中误差，操作中先架设好三脚架，通过流动站观测相关数据，将天线使用高度调整到毫米级。测量中做到以下几点：第一点，控制图根点通视方向大于2个，将通视夹角控制在60°到120°范围，全站仪可以进行碎部数据的收集，在此基础上，能够有效对图根点的精度、夹角、间距进行观测，发现测量问题后，技术人员要及时处理，不能让其影响以后的操作，控制误差的出现。第二点，选择图根点时要遵循以下原则，保存方便、交通好、视野好，与此同时，要方便进行图根点的复测。第三点，在观测过程中，根据已知点对进行检查和复核，避免出现较大的误差。

    2.2分析在碎部测量中的应用。进行地形测量中，在碎部测量中积极使用GPS- RTK技术，可以保证采集数据的准确性。该技术在采集操作中，不会受到当地天气的影响，同时测量精度较高。在测量中不需要考虑控制点的通视度，一般在地下数据采集中比较常用。在比较开阔的区域进行观测时，可以直接对线状物和独立地物进行观测，观测精度可以提高到厘米级。在实际应用过程中，根据测量物确定其点位，在点位上安装流动站，调整完设备后输入属性编码，进行内业整理过程中，通过程序将地物针对性地在地形测量图中表示出来。还可以对不同地物有针对性的测量，在对低矮的建筑进行测量时，可以将中杆加高，将仪器天线直接伸入到建筑内部，可以直接进行测量，对于比较高大，内部结构比较简单的建筑物，可以利用辅助点进行观测，得到碎部数据。在高大建筑物四个房角进行观测，将房角的延长线作为观测点，利用画草图的方式将观测点记录在内，将辅助点的顺序，连接的顺序进行标注，这样就能够编辑碎部数据，如果建筑物结构不规则，可以使用全站仪进行补充测量。

    3分析测量中的误差控制

    进行图根控制测量时，要根据已知控制点，合理设置野外数据采集点，在保证测量精度的前提下，点的密度要符合测图要求，同时严格控制平面误差。进行水准测量时，控制高程测量精度，观测点位时，读取数据不能出现错误，在观测路线的基础上，计算出测段的高度差，然后合理改进，并计算、分配出其闭合差，保证计算每个水准点高程的精度要求。在测量过程中，避免由于信号受到干扰而产生测量误差。对同测站误差也要加强控制，当天线相位出现变化后，点位坐标就会出现误差，一般在3～5cm范围，但是GPS- RTK技术要求的定位精度在1cm内，针对这一情况，根据天线精准的相位图和基站，合理进行数据的改进。如果存在多径误差，导致的后果非常严重，一般误差在5～19cm范围，因此测量过程中，点位必须选择在开阔地带，同时不能存在反射点，还可以使用扼流圈天线，有效防止天气环境的干扰。

    总结：通过以上对GPS- RTK技术在数字化地形测量上的运用分析，发现其优势明显，测量精度高，操作简单，因此得到了广大技术人员的青睐，在掌握测量操作技术后，还应该注重对误差的控制，提高整体测量水平。

    参考文献

    [1]刘瑾.GPS-RTK技术在数字化地形测量上的应用试验[J].中外企业家， 2014（4Z）：118-119.

    [2]李旭.GPS-RTK技术在数字化地形测量上的应用探究[J].工程技术：全文版， 2016（6）：00212-00212.

    [3]刘犇，孙艳秋. GPS-RTK技术在数字化地形测量上的应用实验[J].黑龙江科技信息， 2014（20）：33-33.