GPS-RTK技术在地形图测量中的实际应用探讨

唐古旭

摘 要：GPS-RTK技术数据传输方便，测绘精度高，是当前一项非常中的测绘技术。本文基于GPS-RTK技术原理与优势，对GPS-RTK 技术在地形图测量中的具体应用展开详细分析论述，希望能为相关工作带来些许帮助。

关键词：GPS-RTK技术;地形图测量;精度

1 GPS-RTK技术原理与优点简析

1.1 测量原理

GPS-RTK 技术属于一种实时动态定位技术。该技术以流动站、基准站为基础进行数据传输与分析，最终获得所需数据。GPS-RTK由三大部分构成：基站、流动站、通讯系统。其中基站又由GPS天线、GPS接收机以及控制器、电源、无线电通讯发射设备等构成。流动站由电源、无线电通讯接收设备、控制器与GPS天线、GPS接收机组成。具体构成如下图所示。GPS-RTK技术在测量过程中有三种应用方式，这三种应用方式分别是基于相对定位、绝对定位以及差分定位三项基本理论组成。其中相对定位原理在地形图测量中应用的较为广泛。在应用GPS-RTK技术进行地形图测量时，先将流动站、基准站中相关发送、接收装置进行连接配置，基准站中的GPS接收机通过载波相位完成卫星检测，获得相关数据并将其传输至流动站，流动站设备接收到数据信息后建立起三维坐标，解算出位置以及其他信息[1]。

1.2 技术优势

一是GPS-RTK技术的测量效率高。在应用该项技术进行地形图测量时，工作人员于设定位置安放好基准站，之后携带流动站到达测绘点，测绘人员短暂的停留，并且利用电子手簿录入信息编码，这样就能够完成一个点的测绘工作，效率非常好。在应用GPS-RTK 技术进行测量时，不必考虑两点通视的问题，只需流动站、基准站之间连接良好，就能进行测绘作业。二是GPS-RTK 技术的测绘精度高，该项技术能满足实时动态测量，因此所测数据与实际情况的贴合度是较高的，应用该项技术，可有效满足地形图测绘对于数据准确性的要求。并且随着科学技术的发展，GPS-RTK 技术的解算精度已经达到厘米级别，且在测量过程中不会受到水平障碍的影响，测量精度非常高。三是减少了人工投入，简化了测量程序。在应用该项技术进行地形图测量作业时，很多数据都不需要人工解算，利用计算机、大数据等先进技术手段就能完成数据的传输与解算任务。信息技术的应用不仅提高了数据处理速度，而且减少了人工误差，确保了数据精度。在完成实地测量后，使用专业的接口软件与电子手簿相连接，就能将电子手簿中存放的数据输出，输出过程简单且效率快[2]。

2 GPS-RTK技术在地形图测量中的实际应用

2.1 放线测量

在地形图测量作业中，放线测量是一项基础性工作。GPS-RTK 技术在放线测量中的应用如下：首先根据测绘任务明确测量位置，测绘人员在测绘位置设定流动站，连接流动站的接收机、测杆以及天线，根据测量类型配置电台，使流动站与基准站处于无线连接状态。根据现场实际情况在电子手簿中输入天线高度、观测坐标、观测时间等信息，之后通过数据传输、解算等一系列工作就能获得所需信息。

2.2 定界测量

在地形图测绘作业中，界限、地界等是被广泛提及的概念，要想保证地形图测绘的精度，确保地形图质量，就必须解决定界问题。在传统技术手段下，定界测量是一项比较复杂的工作，在测量时工作人员需要查询大量历史资料，布设多个测控点并进行大量的分析工作。测量速度较慢，且最终测量结果的质量有时也难以保障。但GPS-RTK 技术的发展与应用在很大程度上解决了这一问题，使得地界测量难度降低，精度与效率显著提高。在应用GPS-RTK 技术进行边界测量时，将手薄与专业绘图软件进行连接，就可实现数字化绘图[3]。

2.3 平面控制测量

应用RTK技术开展平面控制测量作业时，应注意以下几点：对于精度等级为一级的测量区域，观测次数不能小于4次，RTK平面控制点相邻点间平均边长应控制在500m;点位中误差要小于5m;与基准站的距离不能超过5km， 起算点等级为四级及以上等级。对于精度等级为二级的测量区域，观测次数应大于3次;RTK平面控制点相邻点间平均边长应控制在300m;点位中误差要小于5m;与基准站的距离不能超过5km，起算點等级为一级及以上等级。对于精度等级为三级的测量区域，观测次数应大于2次;RTK平面控制点相邻点间平均边长应控制在200m;点位中误差要小于5m;与基准站的距离不能超过5km，起算点等级为二级及以上等级。

2.4 高程控制测量

在应用GPS-RTK技术进行高程信息的测量时，因严格控制收敛精度，一般情况下高程的收敛精度要小于3cm。测量过程中，先通过流动站对大地高进行测量，获得相应数据后对其进行减法处理得到具体数值。在对相关数据进行解算时，利用数学拟合法获得流动站高程异常情况，然后根据相关规范要求确定模型精度，保证最终测量质量。

2.5 碎部测量

相较于传统测量技术，GPS-RTK技术在碎部测量中更具优势。如其对天气等外部影响因素有较强的抵御力，最终的测量精度有保证。但值得注意的是，该项技术在碎部测量中也会受到地形的限制，如高山密林、冲沟等复杂地形会加大观测难度，导致测量结果不准或是难以开展测量作业。因此在具体测量作业中，相关工作人员可根据测区实际情况合理布设测控点，并采用最佳的工作方式开展测量作业。如当测区地形地势相对平坦，就可适当精简测量过程。根据测量任务确定地物位置后在其周边设置流动站，然后于设备中输入地物属性编码并进行保存，这样就能将相关的地物对应起来。如果测区内地形相对平坦开阔但是存有独立树林、建筑，那么就可采用分类测量的思路。测量时先对地物进行分类，之后再结合相应措施顺利完成测量作业。

3 结语

综上所述，GPS-RTK技术操作简便、精度高、效率快，在地形图测量中发挥着重要作用，合理应用GPS-RTK技术不仅可提升地形图测绘精度而且也能降低地形图测绘成本。但GPS-RTK技术并不是一项完全成熟的技术，再具体测量作业中也会受到地形等因素限制而导致精度较低。因此在当前背景下还应进一步加大对该项技术的研究与优化，让其更好地服务于我国测绘工作。

参考文献

[1]霍立军，宫再贤.GPS-RTK及CORS技术在地形图测量中的应用[J].产业与科技论坛，2014，13（09）：85-86.

[2]顾建冬，顾世峰.GPSRTK技术在水下地形图测量中的应用分析[J].黑龙江科技信息，2014（12）：72.

[3]许瑞峰.GPS/RTK技术、免棱镜全站仪在地形图测量中的应用[C].江苏省科学技术协会、上海市科学技术协会、浙江省科学技术协会、连云港市委、连云港市人民政府.第九届长三角科技论坛（测绘分论坛）论文集.江苏省科学技术协会、上海市科学技术协会、浙江省科学技术协会、连云港市委、连云港市人民政府：江苏省测绘学会，2012：21-22.