GPS-RTK 技术在公路地形图测绘中的应用分析

2020-02-17李国强

建材与装饰 2020年20期

李国强

（甘肃智广地质工程勘察设计有限公司，甘肃兰州 730010）

在测绘技术的发展背景下，通过GPS-RTK 技术加以数字化测绘地形图是比较有效的方式，在GPS 系统完善的过程中，获取理想化的精度，基本上可以适应常规测量标准。PTK 定位技术广泛的存在于测量作业中，得到诸多工作者关注和欢迎。GPS-RTK 技术在地形图测绘中的应用，不仅可以节约工作者的时间与精力，还能够提高公路地形图测绘的准确化与规范化，存在宽阔的发展空间，为此笔者给予下列分析与建议。

1 GPS-RTK 技术基本含义

GPS-RTK 技术，即全球定位系统和差分技术的组合，前者是卫星定位系统，在具体的使用中按照空间卫星的数据信息加以计算研究，明确实际位置，给使用者布设定位以及导航的功能。这一个系统在使用期间要保证太空中存在的卫星数量大于等于24 的条件，这样才可以完成对全球覆盖，基于大于等于3 颗卫星可以完成基础化定位[1]；后者在使用期间通过基站接受解算产分推送差分数据，落实基础化定位。这一个系统运用包含三种定位状态，即位置、伪距与相位差分，原则上均是通过差分技术完成用户定位，不同是差分机准则传递信息的手段存在差异定。

2 GPS-RTK 技术的相关制约因素

即便GPS-RTK 技术存在着常规设备仪器不可比拟的优势，然而在实践中依旧会受到些许因素的制约。

（1）卫星与电离层条件。GPS 卫星空间结构以及卫星信号强度都无法适应时代发展需求，在卫星系统位置被美国地区认可时，世界上存有部分国家尚未完全的被卫星覆盖，如中低纬度的区域，每日会出现两次卫星盲区，持续时间在半个小时左右，盲区状态下卫星几何图形强度相对低下，PTK 测量难以固定化，且因为信号强度不佳，会影响到GPS 的顺利使用[2]。并且电离层也是影响GPS-RTK 技术使用的条件，在白天中午，共用卫星数量比较少，所以起始时间内不能将数据信息初始化，制约常规测量有效性。具体来讲，每天中午的12-13 时阶段，RTK 技术也会难以固定。

（2）数据链电台传输距离与时空环境条件。前者主要是信号传递期间会受到外界环境制约，包含高大的山峰与建筑物，传递时关联到外业精度以及作业半径，并且PTK 技术作业半径大于某距离的情况下，测量结果产生的误差会比较大，因此此项技术具体作业的有效半径会相对小一些，工程实践以及专业分析证明着这一个观点。与此同时，通视环境影响到地形测量的精确度，山区和林区的地形测量作业，GPS 传递的信号会受到诸多因素阻挡，减小信号强度，对应卫星空间结构差一些，甚至引出失锁结果，信息数据初始化设置难度大，不利于地形测量正常作业的进展[3]。另外高程异常问题这一个影响因素也需要被高度关注，GPS-RTK作业模式应该建立在精确的高程转换前提下，然而高程异常分布图在部分地区，特别是山区存有一定误差，甚至存有信息空白的情况，导致高程转换信息的工作具备难度，精度也难以平衡化，不利于保障地形高程测量的正确性。

3 GPS-RTK 技术应用在地形测量中的有效措施

（1）检查定位正确性与可靠性。地形测量期间，不管采取哪种测量方式，测量工作者都应该检查好GPS-RTK 仪器的精确度和可靠性，通过GPS-RTK 技术在地形测量过程中可以选择几种方式：

①检验已知点。针对已知坐标点位置加以测量，测量之后获取的结果和已知结果进行比较，若了解到存有偏差，要及时的排除故障。②重测对比。测量期间，工作者要再次确认GPS-RTK 坐标点，把检查的结果进行研究，在出现偏差情况下认真修改[4]。在此期间，涉及GPS-RTK 技术应用的基准站位置选取，此项技术的传递是通过无线信息链加以完成的，数据链通过UHF 频段展现稳定性与抗干扰性能，直达波难以穿透山川与楼房，所以在基准站的选择上要以地势开阔特征为主，高度角超过15度，顺利地完成地形测量工作。

（2）测量细部点。

①直接对地形特征进行测量。通过GPS-RTK 技术测量地形图期间，获取测量数据需要在第一个时间内把信息输入在信息处理软件中，把测量点信息转变为高程点。信息采集期间，测量工作者在信息采集期间设置草图，同时按照测量顺序加以记录。外业测量完成后进行内业作业，围绕记录顺序将一切的点进行控制点编码转换，接下来标准测量顺序，然后融合草图顺序完成一一编辑，最后实现多个地区的编码转换[5]。GPSRTK 技术在相对空旷的地区中完成高效率的信息收集，特别是卫星局部合理的时间段，可以在几秒钟明确固定数值，落实坐标点测量与采集，测量工作者结合软件具体特定测量好地物信息，确保测量顺序足够规范，便捷化的进行内业数据编辑。②真实测量地形点。GPS-RTK 技术对于地形点测量产生显著优势，然而也存在着不足之处，具体测量中不能完全的得到屋角坐标，同时在部分森林区域以及起伏比较大的山区测量中，卫星信号会被阻挡，引出信息传递受到影响，需要多次确定才可以得到固定解。

（3）控制网平差结果。网平差管理要和测量区域平面控制网的创设加以结合，对比平差结果以及公共点，研究起算控制点的正常情况，及时优化GPS-RTK 观测的误差，体现控制网平差结果的真实性与合理性。GPS 点和四等水准点加以联合测量，把点坐标视作样本，针对水准高程以及起算三角点高程加以检查，如果个别点存在符和不良情况，要对网中的所有高程起算点进行固定，解算剩余点[6]。并且在网布设期间，要结合道路走向设计好中线位置，全方位思考道路沿线可用的控制点局部，科学挑选起算点，确保分段平差所需的个数充足。另外在分段平差期间，每一段平差完成后要实时把本段数据与上一段平差结果公共点加以对比，调整好四等水准点的范围，确保起算控制点不存在异常现象。