浅析RTK在地形测量中的实际应用

　　司南导航www.sinognss.com：随着我国社会经济的快速发展，GPS系统在社会各个领域应用也越来越广泛，随着建筑工程建设的需要地籍资源管理要求越来越严，地形测量的重要性日益提高。本文主要针对RTK在地形测量中的实际应用进行分析讨论，仅供参考。

　　引言

　　地形测量学是研究测绘地形图及与其有关测绘工作的理论、方法的应用技术学科。地形测量是为城市、矿区以及各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划、矿山开采设计以及各种经济建设的需要。

　　地形测绘是研究地球局部表面形状和人小，并将其测绘成地形图的理论和技术。通过测定小范围地表高低起伏形态和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征点的平面位置和高程，经相应的数据处理、采用一定的测量符号按一定的比例缩绘在图纸上。从而获得与相应地面几何图形相似的地形图，为国家经济建设提供设计与施工的图纸资料。传统的测绘包括控制测量、地形测最、施工测量、竣工测量和变形监测5个部分。现代测绘技术自动化技术具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点。

　　1、工程概况

　　本工程(风电场)位于某山顶东西方向，各自约2千米的山上，面积大约海拔约550米，最大高差约110米，场区常年风力充沛及风力均衡，适宜风机的安放。设计要求除风机位100米×100米的范围施测l：500地形图外，其它区域施测1：2000地形。

　　RTK与全站仪联合测绘地形图，可以优劣互补。如果仅用拿站仪进行数字化测图，就必须建立图根控制网，这样须投入大量的时间、人力、财力：如仅用RTK测图，可以省去建立图根控制这个中间环节，节省大量的时间、人力和财力，周时还可以全天侯地观测。由于卫星的截止高度角必须大于l3°～15°。在遇到高大建筑物或在树下时，就很难接收卫星和无线电信号，也就无法进行测量。如果用RTK与全站仪联合测图，上述弊端就可以克服。即在进行地形测量时，空旷地区的地形、地物用RTK测之：村庄、构筑物或信号遮挡严重的地物用RTK实时给出图根点的三维坐标，然后用全站仪测之。这样可以丈人加快测量速度，提高工作效率。

　　2、RTK测量工程

　　RTK利用实时的差分计算技术，2台接收机(1台基准站，l台流动站)都在观测卫星数据。同时，基准站通过其发射电台把所接收的载波相位信号(或载波相位差分改正信号)发射出去。流动站在接收卫星信号的同时也通过其接收电台接收基准站的电台信号。在这两信号的基础上，流动站上的周化软件就可以实现差分计算，从而精确地定出基准站与流动站的空间相对位置关系。在这一过程中，由于观测条件、信号源等的影响会有误差，即为仪器标定误差，一般为平面1cm+1ppm，高程2cm+1ppm.。

　　RTK测量包括基准站的和流动站两部分。基准站可以假设在已知点上，也可以假设在测区的任意位置。然后通过流动站进行工地校正将WGS84坐标归化到当地坐标上，工地校正时，至少要有2个已知点，而且控制点最好均匀分布在测区坚，如果只利用2点校正，则要考虑尺度比是否接近l。

　　3、全站仪流程

　　全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角仪器，与光学经纬仪比较，电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。集电子经纬仪的自动记录、储存、计算功能，以及数据通讯功能，在测量中可以直接将角度和距离转换为三维坐标，进一步提高了测量作业的自动化程度。

　　全站仪要进行测量首先要进行设站、定向，以此确定仪器的读盘。设站的方法通常有：在已知点上设站用另一己知点定向或者是未知点设站后方交会法定向，进行测量时通过棱镜反射电磁波来计算被测点的坐标。

　　4、基准站的设置与工地校正

　　测区已有选址时布置好的D级GPS控制网，约三分之一的控制点引测有四等水准。通过现场踏勘在带状测区近中部位置选取位置较高的一处开阔地作为基准站设站点。设置好基准站后，在测区中部两端共选取3个控制点作为工地校正控制点，校正后又选取若干控制点进行检核，取2次RTK测量平均值与真实值对比，结果显示最大平面误差l._lcm、高程误差4.2cm，最小平面误差3mm，最小高程误差2.7cm，测量结果符合1：2000地形图测量要求。

　　5、地形测量数据采集与处理

　　鉴于测区为山区，地物多为电力线、通信线和道路，少有居民地等面状地物，约有三分之一的较开阔地形适合全站仪测量，故在测量中采取RTK与全站仪相结合的方式，即l台RTL配和1台全站仪进行测量作业。到达作业现场后，先用RTK为全站仪布置3～4个图根控制点，对全站仪能进行测量的区域进行分区，然后在这个区域外进行RTK测量，全站仪在设置测站的同时也能从侧面检查RTK测量的正确性和精度。在RTK无法接收到卫星信号的地区还可以在开阔地设置图根点，再利用全站仪进行补测。RTK在测量地形点时可以利用地形测量模式中的设定距离或走走停停等模式来控制地形点的采集，遇到地物择选择手动测量，这样能有效地提高RTK作业效率。全站仪多采用在山顶设站，对对面山坡进行测量的方法，在人员充足的情况下，几名测量员配多个棱镜沿山形横向测量，在作业速度提高的同时也节省了体力。

　　每天作业完毕后将测量数据传输到电脑上，然后展绘到绘图软件中，通过地物和点位的观察确定第2天的工作区域和需要补测的区域;将全站仪数据文件传到RTK作业手簿中也可以更直观地看出之前得工作成果，避免在测量中重复劳动。

　　五、小结

　　通过本文测量结果可以看出，RTK在地形测量工程中具有速度快、可靠性高、精度稳定的有点，无论在平面还是高程方面，其都能满足地形作业的精度要求，而且在测量中误差均匀、独立且不累计，具有可靠的精度。测量工程中基准站和流动站的距离不宜过远，尽量控制在信号强度高且稳定的距离内。带状地形测量尽量使用3个或3个以的控制点进行校正，控制点最好分布在测区的外围和中部，这对控制测量精度很有必要。RTK与全站仪联合作业充分体现了协同作业的理念，为用户施工带来了很大的自由，既能保证测量成果的的准确性，提高作业效率，又能降低劳动强度、节约成本。因此，是一种行之有效的测图方法。

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