RTK技术在山区大比例尺地形图测绘中的应用

项智盛

摘要：随着生产实践要求的不断提升，数字化图需求也越来越高，传统模拟法测绘进行图已满足不了现代化测绘需求。尤其伴随着测绘理论以及测绘设备的快速发展，目前数字化测图正在逐渐替代传统模拟法测绘，RTK技术为数字画测图提供多样化选择，这种技术操作灵活，可以直接在地物点坐标进行数据采集。本文首先详细阐述RTK测量原理以及系统组成，然后介绍在山区进行测绘中RTK技术实际应用情况，在此基础上得到一些参考性建议以及有益结论。

关键词：RTK技术;大比例尺地形图;测绘;应用

最近几年传统经纬仪测量方法已经被逐渐替代，全站仪数字化测图开始逐渐普及，不管在测量速度还是精度方面都有了大幅度提升，可以明显降低测绘者工作强度。RTK技术不用专门布设控制网络，仅需要结合基准点相关数据就可以对地物点详细坐标以及厘米级的地形进行快速计算，而且不受外界环境约束，不用多次搬站，工作程序明显减少，工作效率也得到全面提升。尤其近几年随着GPS系统的越来越完善，再加上计算机技术的快速发展，RTK技术在工程实践过程中发挥着巨大潜力。本文主要探究RTK技术在山区大比例尺地形图测绘中的应用情况，具体如下。

1 RT K概述

1.1 RTK测量原理

RTK测量技术参考依据为载波相位观测量，可以在短时间之内进行快速定位，也是近几年比较常用的一种载波相位差分测量技术，属于GPS测量技术全新突破，可以在第一时间获取坐标系里面三维定位相关数据，定位精度达到厘米级。RTK技术测量原理：在基准站上安装 GPS接收机，然后连续观测可以看到的所有GPS卫星，将观测到的数据直接利用无线电传输至流动站，流动站GPS接收机接收到信号后，通过无线电接收设备接收基准站数据，然后结合相对定位原理，对整周模糊度进行计算，在此基础上可以获得用户站具体精度以及三维坐标。该技术在操作时只需初始化1～2秒，即可获得对应的三维坐标，操作相当灵活，速度较快。

1.2RTK系统组成

RTK测量系统主要包括三个组成部分，除实时动态测量软件系统以及GPS接收设备之外，还包括常用的数据传输系统。GPS接收设备包含一台或两台以上流动站GPS接收机以及基准站GPS接收机;数据传输系统主要包括流动站接收电台以及基准站发射电台，这也属于动态测量最重要的设备;软件系统可以随时对三维坐标功能进行计算，同时也可以确保所得数据的精准度与可靠性。

2 RT K技术山区地形测绘实践

2.1测区及任务概况

此次测量区域位于洛阳西部，也是当地测量教学实习基地之一。该基地东西长度为1.7千米，南北长度为1.9千米，包括至少20个全站仪一级导线点，同时以四等几何水准对所有点进行高程测试。测试区域地形比较复杂，山区地势起伏较大，不过内容非常丰富，自然地貌特征明显，最高以及最低海拔分别为360米与1 65米。在RTK测量开展起来通过全站仪对该基地内业成图以及外业测绘进行测量，可以直接使用相关资料与RTK所得数据展开对比检验。在该基地内选择一块面积为500×500平方米的区域，直接将其当做实验区，通过RTK技术对外页数据进行采集，然后借助CASS5.1成图软件绘制比例大小为1∶1000的地形图.

2.2设备技术指标

此次作业选择的 GPS接收机生产厂家为日本拓普康公司，具体型号为Legacy-E 双频双星，包括3台流动站以及1台基准站，关键技术指标主要包括：平面：±（10mm+1.6×10-6×D）‚高程：±（15mm+1.6×10-6×D）‚其中D指的是流动站到基准站两者之间的距离，初始化时间不超过15秒，基准站电台功率包括两种，第一种为8W，另外一种为32W。

2.3RTK测量作业实施

本次RTK测量作业有笔者带领6名学生完成，2020年6月24日进行静态测量‚6月27日以及28日进行RTK测量。

2.3.1准备工作

对测区控制点有关资料进行收集，然后设计RTK 测量以及GPS 静态。首先检验仪器，检验内容为主机内存以及电量，通过Pccdu软件设置采样率以及高度角;然后对测区里面4个全站儀1级导线点（19，21，24，25号点）利用4台GPS接收机展开静态测量，测量时间为40分钟，已知点选择19号点以及24号点，通过Pinnacle软件计算在WGS-84坐标系里面经度、纬度以及大地高程，然后继续计算21以及25号点对应的平面坐标。

2.3.2 RTK作业人员安排

基准站工作人员数量1人，3台流动站每站安排2人，分别画草图以及操控设备。

2.4数据传输和内业成图

外业数据采集完毕后，在计算机里面输入所有流动站手簿存储的碎部点坐标数据，也就是先将计算机与GPS手簿之间进行连接，该过程需要用到TOPCON 配备的专用传输线，然后借助ActiveSync3.1同步软件传输数据并下载，在指定目录里面存储观测所得的数据。值得一提的是，在RTK数据采集到时候主机里面数据格式一般记录样式为：点号，北坐标，东坐标，高程以及属性，内业成图过程中主要使用CASS5.1成图软件，其中数据读取格式记录样式为：点号，属性，东坐标以及北坐标高程。由此可知，通过Visual Basic语言对数据格式转换程序进行编写，然后及时将RTK坐标数据转换为能直接通过CASS5.1成图软件进行读取的格式，这样就可以读取到坐标数据。

2.5对成图内外业检验以及完善

首先，将已经编辑完毕的测区地形图与已经绘制好的数字化图之间进行叠置，然后展开对比，可以看出两者之间重合度非常好。然后通过绘图仪绘制出样图，将其送至测区展开实地抽查检验，然后在19号点专门安装一台全站仪，对RTK测量得到的地物点高程以及平面坐标进行，认真检查，与头上对应点位置进行对比，可以发现点位之间符合度相当高。最后检查地物以及地形图，查找其中的遗漏之处，然后及时补充完整，确保所得数据的完整性。

3 结论

通过大量实践可以看出，RTK测量技术测量速度快，而且定位精准度较高，与普通测量技术相比，在山区地形测绘工作中优势更为明显，特别在使用普通测量仪器以及通视条件差的前提下展开野外作业时，作业效率往往更高，测绘精度达到相关标准，因此工作效率相对更高。近几年伴随着RTK测量技术的日趋成熟，在山区大比例尺地形图测绘中应用率也越来越高，其自身优势将得到充分体现，可以说这种测量技术未来发展潜力巨大，如果条件许可未来可以全面普及应用RTK测绘模式。

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