GPS-RTK 技术在公路地形图测绘中的应用分析

2020-11-26周生君

商品与质量 2020年41期

周生君

山东中实勘测测绘有限公司山东济南 250000

1 GPS-RTK 技术介绍

GPS-RTK 是一种基于载波相位观测值进行实时动态定位的技术，该技术可以实时提供观测点的定位数据，测量精度可以达到厘米级，其功能实现主要由GPS 接收机、流动站、基准站以及实时差分软件与数据链等部分组成。实际应用过程中，首先选取精度较高的控制点布置GPS 信号接收机作为测量基准站，然后根据基准站的实际情况以及测量厂区的地理位置、自然情况来确定流动站；当基准站与流动站确定好后，接收机将根据指令与卫星进行不断联测，并将采集到的定位数据通过无线电传输给流动站，流动站再将采集到的数据导入辅助软件进行分析处理，最后就可以得到流动站的最终坐标及精度，完成作业任务[1]。

2 GPS-RTK 技术的应用优势

2.1 超高的定位精度

RTK 的定位精度与作业半径有关，在不超出作业半径范围的前提下，RTK 能够获得可靠性非常高的数据，基本不会产生冗余误差积累的现象。实践结果表明，RTK 的动态定位可以达到厘米级，相对定位精度无限接近于毫米级，如此高的定位精度可以满足大多数工程的测量需要。

2.2 无需通视

采用全站仪进行工程测量时，必须有可见光和光学通视，这是确保全站仪测量能够正常进行的重要前提，正因如此，限制了全站仪的应用范围。而RTK 技术使用的是人造卫星，所以测站之间不需要通视，并且外界的气候等因素不会对RTK 测量构成影响，基本可以忽略不计，只要RTK 能与卫星保持正常通讯，便可快速完成高精度定位。

2.3 作业效率高

通常情况下，RTK 的作业半径能够达到数公里，只需要不到10s 的时间便可准确获得某个点位的坐标，单人可以完成操作，劳动强度低，速度快，作业效率随之大幅度提升。

3 GPS-RTK 技术在工程测量工作中的原理

GPS-RTK 技术应用到工程测量工作中，其主要应用原理是按照载波相位为测量依据的一种实时差分GPS 技术，在实际的工程测量过程中，其系统组成主要包含着卫星信号接收系统、数据处理以及传输系统等。

（1）工作人员在具体的GPS-RTK 技术测量过程中，是通过基准站来将测量到的卫星数据和测站信息进行传送，然后流动站再根据所接收到的基准站的信息对本站的数据信息进行改正，最终得出最准确的工程测量定位信息。

（2）工作人员在应用GPS-RTK 技术进行工程测量时，需要在基准站内设置一台信息接收机，然后再设置流动站，流动站可以根据实际的工程测量工作的需要设置多个[2]。

4 GPS-RTK 技术应用在地形测量中的有效措施

4.1 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。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[3]。

4.2 控制测量

GPS 控制测量的现场工作：①测量人员需要全面了解测量区域的范围、地理条件以及现有的控制点，在此基础上进行GPS 点的选择和布局；②在进行GPS 定位选择工作中，测量人员需要将观测点建立在视野较宽的区域范围内，在进行测量时，视场中的障碍物的高度角不能超过15°，且附近也不能有反射卫星信号较强的物体，例如大型的建筑物等。②GPS 现场的观测和数据的处理。GPS-RTK 技术和我国传统的工程测量技术相比较具有较大的不同，测量人员在实际的控制测量过程中，需要先进行天线的放置，将其放置在三脚架上，并保证水平居中，然后再进行开机观测，做好相应的观测记录，其记录方式一般有两种，GPS 接收机自动记录并存储和GPS 测量手簿存储。

4.3 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。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。