试论GPS RTK技术在地形测量中的应用步骤

RTK(Real Time Kinematic)是实时动态测量系统的英文简称，这是一个发展迅速的测量系统，它通过GPS测量技术和数据传输技术两者友好的结合，对于GPS的测量技术进行了大胆的挑战和突破，并且成为一个日益成熟的测量技术。本文对于GPS RTK技术在地形测量中的应用和实践情况作了一些简单的介绍，期待这些尝试和探索能够起到一定的启发作用，为广大测量工作者提供一些不一样的思路。

1、GPS RTK技术的发展历程

本文前段已述，通过数据传输技术和载波相位测量相结合的，主要依据是载波相位测量的实时差分的GPS测量技术，就是GPS RTK的测量技术。这个技术具有标志性的作用，它是GPS测量技术发展历程的重要标志，一般由流动站、数据链和基准站接收机三个部分组成。

GPS技术伴随科技的不断发展而日益完善。在具体的工作实践当中，从高等级的加密网和首级网，到测定图根点和航空摄影测量像控点，都大量广泛的对于GPS进行了采用。对于它的应用，不仅仅极大降低了工作人员外业工作的劳动强度，并且对于测量工作的精准度和效率都大大提高了。一般传统的地形测量方式，过程繁琐复杂，需要配备的人员也相对比较多。通过RTK技术的采用，只需要一个人携带仪器对于被测地点的地貌和地物进行几秒钟实践的测量并且输入相应的数据即可，再把这些数据导入计算机并用专业的绘图软件进行编绘，这样所需的地形图就输入完成了。这个技术条件对于测量地形的支持，大力节约了人力、物力和财力资源，对于传统测量要求通视的缺陷进行了很好的克服，在地形比较复杂的山区等区域，采用该技术更能极大提高测量人员的工作效率。

2、GPS系统原理分析

本文所指的GPS系统，一般包括了空间部分、地面部分和用户设备三个部分。这个系统的核心是空间部分，一般由分布在6个轨道面上的均匀分布的21颗卫星组成，对于多个用户能够提供授时和三维定位的全天候的实时服务。

基准站把测量出的载波相位观测值、基准站坐标和伪距观测值这些数据通过无线电的方式，实时传送给流动站，流动站再把收到的数据进行实时相应的差分处理，从而得出流动站和基准站的坐标差，并转换数据得出流动站的高程和平面坐标，这就是GPS RTK定位的过程，也就是它的工作原理。

3、GPS RTK在地形测量中的具体应用方法和步骤

一般在地形测量中，通过静态测量控制点的方式利用RTK技术，来对于碎部进行相关的测量。GPS RTK技术的好处在于，可以不用布设大面积的控制点，只需要在测区里布设相对数量的基准控制点，从而对于地物特征点的坐标和地形进行快速测定，同时辅助以测图软件，就能在野外一次性编辑和完成电子地形图的测绘和编辑工作。

3.1 相关的准备工作

在测量之前，一定要把整个测区的现场进行详细的勘查，对于一些基本的测量资料和交通情况进行初步的了解，并且常规性检验仪器设备，对于基准点的布控方案也要做到心中有数。

3.2 基准站的选点以及埋石

对于基准站的选点，一定要尽可能选择在交通便利的地方，并且这个点方便保存，这样才能方便操作和安置相应的仪器和设备。要是选点的时候没有办法对于成片的植物进行避开的话，也应当在测量前把基准点1米5以上部分的植物砍掉。尤其应当注意的谁，点位的选择一定要避开成片的水域地区和高达的建筑物。同时，在基准点一定范围里不能存在无论大小功率的无线电的发射设施，以及高压设备和输变电设线路、设施。要考虑到GPS电台的覆盖能力和功率，就必须注意基准站的间距。一般以布设于测区里比较高的突出位置比较好，这样才能最大程度获取数据通讯的有效半径，以减少基准点的个数对于效果的影响。此外，应当视测区未来对点位要求，来定下埋石方式。

3.3 观测基准站外业和进行数据处理

一般按照使用仪器的具体操作步骤和要求，来对于外业观察的正常进行，而外业观测产生的数据，一般需要根据作业单位的使用软件的情况来进行相应的处理，这个过程需要工作人员根据单位实际情况作出自行处理，从而对于各基准站点的坐标进行精确的计算。

另外，基准站的设置也是有要求的，必须要有高精度的仪器和正确的输入基准站的坐标，同时选择RTK模式的发射差分数数据并且对于波特率进行恰当的选择，这些设置对于基准站的正常工作起到非常重要的作用。

3.4 设置流动站和求解转换参数

通过电子手簿输入流动站的正确高度，并同时将其他基准站点的坐标也输入，对于已知的控制点进行联测，就能对于转换数据进行计算和接收及确定。

3.5 测量碎部

在上述工作都完成以后，就可以对于流动站测量碎部，这个测量是建立在流动站基于地貌地物的特征点上进行的，一般的测量时间通常是每个碎部3秒以内，同时相关规范对于碎部点的密度做出了要求，测量时一定要对其进行满足。

3.6 内业的数据处理和RTK数据下载

在外业采集数据完成后，应该把测出的数据及时进行内业处理。通过电脑上的相关软件，结合草图和预设编码，最终完成内业的成图工作，一般这个工作需要当天完成，才能避免遗忘和遗漏，进而对于成图的正确性造成影响。要实现坐标数据和数据格式统一，还需要对于相关的软件进行相应的设置和编辑，并且把数据的格式改变为软件能识别的格式，从而实现测图软件和RTK数据的统一格式，才能把业内成图的工作完全准备好。

3.7 地形图的编辑和绘制

在这些工作都完成以后，就需要把其比例尺改成相应的比例，同时输入文件名，最后根据草图进行编辑并且连成图，对于一些有差别甚至差异较大的地方，一定要做出实时的编辑处理，从而最大程度符合实际测量的结果。

4、地形测量中应当重点注意的事项

在对于平面位置进行的地形测量中，GPS RTK技术已经广泛被应用其中。不过，这个技术目前还存在一定的不足之处，尤其是对于高程的测量运用还没有非常成熟，因此应当引起工作作业人员的注意和重视：

4.1 选取基准站一定要慎重考虑。基准站的选址非常重要，一般的要求是不能选择在高大树木、大面积水域和高大建筑物，以及有电磁辐射和干扰等地方，比如高压电线和电台发射塔就非常不适合。基准站的选址，一般需要选择在地势较高且在测区的中央的地方。

4.2 一定要对于高程精度进行重点注意，要求对于求转化参数的已知点，一定要保障其有非常准确的坐标成果。

4.3 保证作业数据的准确程度，在作业完成前、完成中和完成后对于已知点，一定要做比测，从而保证其准确性和精准度。

5、结束语

从控制到碎部测量过程中，如果使用传统的地形测量防范，一般都会存在一定的误差积累，到了最弱的点的时候，点位误差的积累几乎非常大。在GPS RTK技术方法中，对于测图精度进行了大力提高的同时，还省去了一些不必要的中间环节，即使是测图是产生的碎部点的误差，也是随测图过程随机产生的，根本不会存在不均匀的误差状况。GPS RTK不受视距和通视条件的限制，大量节约了非测图的实践和扩大了作业的半径，并且省去了搬迁仪器的繁琐，工作人员的效率得以大力提升，传统的测图方式根本无法与其比拟。

GPS RTK技术大量广泛应用到地形的测量中，大大提高了工作效率和节约了实践，对于以往的测量作业模式进行了彻底的改变，其效率高、精度高和全天候的优点，相信会为该行业带来一个崭新的提升技术的新模式。

参考文献

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