地形测图中RTK技术的应用分析

地形测图中RTK技术的应用分析

汪剑

上海华测导航技术股份有限公司上海201702

摘要：由于我国地域辽阔，地势起伏大，为传统测量带来一定难度，面对地形复杂的地理环境，不仅无法保证测量的精度，还有可能威胁到测量技术人员的生命安全，因此RTK技术在测量行业中应运而生。地形的映射是一个复杂的、系统的和艰巨的测绘工作，这需要仔细的土地资源信息的记录，包括山水的趋势，土地利用的分布等等。同时它是必要的，以确保其测量和控制的准确性在厘米的误差。随着GNSS系统的进一步稳定和RTK测量技术的发展，我国的地形图测绘将达到一个新的水平。

关键词：地形测图；RTK技术；应用；分析

引言：

随着社会的不断发展与进步，传统地形测量技术已经难以满足现阶段的工作需求，其应用不仅不能保证测量精度，同时也难以保证工作效率。因此，RTK技术在地形测量中的应用就具有一定的现实意义。RTK作为卫星定位中的一种重要定位技术，通过对其的应用不仅能够实现对测量工作的有效控制，提升测绘效率，同时还能够有效提高定位工作的精确度。这是由于RTK测量技术在地形测量工作中的应用具有定位准确、测量效率高且操作便捷等特点，因此适宜在各种测量工作中的应用，且具有一定的发展空间。

1?RTK在地形测图的技术原理

RTK作为一种实时动态相对定位技术，它主要是以载波相位观测值为根据的实时差分技术，在地形测量中应用十分广泛。根据RTK系统原理，在作业过程中，至少需要两台GPS接收机同时工作，将一台GPS接收机设为基准站，架设在一个已知控制点或者未知的固定点上，另一台GPS接收机作为流动站，通过基准站系统采集可用的卫星原始数据。主要通过参考站获取相关的数据信息链，传输到附近的RTK接收机，通过接收机内部的数据处理软件进行处理和实时相对定位，同时结合基准站坐标信息，最终求得RTK接收机的绝对三维坐标。

2?RTK技术的特点

相比传统的测量技术，RTK技术具有以下几方面特点：①不受季节和通视条件的限制。传统的测量技术在实际应用中需要考虑季节和时间的变化。同时，对于一些能见度较差的区域，会降低测量精度，降低作业效率。RTK技术不受季节和观测条件的影响，可以有效地测量面积，保证测量结果的准确性。②定位精确度高。与传统的测量技术相比，RTK技术的定位精度更高。它不仅可以有效地对一些复杂区域进行定位和测量，还可以消除障碍物对其的影响，从而实现快速准确的定位，而且数据不会产生误差积累，从而提高了定位精确度。③作业效率高。GPSRTK设站一次即可测完4km半径的测区，可大大减少传统测量所需的控制点数和仪器搬站次数，同时RTK技术的操作十分简便，数据传输、处理的能力较强，可由一人操作，作业速度快，劳动强度低，提高了作业效率。

3RTK技术在地形测量中的应用要点

3.1调整设置相关仪器

工作人员在地形测量工作中应用RTK技术，首要进行的工序就是对仪器设备模式进行调整设置。工作人员应将参考站模式调整设置为基准站模式，以便确保测量数据的精确度，同时还应将流动站点作业模式调整设置为实时性流动测量模式。工作人员还应利用三号数据接口来进行数据链参数的设置，以确保数据链能够处于持续开启状态中，确保实施相位输入信息能够处于稳定的工作状态。需要注意的是，工作人员在设置数据链状态时，还应综合考虑站点实际情况，以便将其调整为合适的工作状态。此外，工作人员在对数据记录过程进行设置时，还应确保参考站能够处于长期闭合状态，并依靠地形图绘制要求来设置流动站。

3.2设置参数转换

工作人员地形测量工作中应用RTK技术时，还应重视对参数转换的设置。工作人员预先做好现场准确工作，即开展GPS控制网静态的测量工作，以便实现对参考站点的准确测量。而在进行GPS控制网静态测量工作时，就需要工作人员运用连测方法来对坐标控制点进行准确测量，并将所得数据进行参数转换。

3.3RTK在测量中的应用

工作人员在利用RTK技术来开展地形测量工作时，还需通过地面信号接收机与流动站接收机来共同完成测量工作。工作人员应先将参考站测量所得坐标与转换参数等传到接收机控制手簿中，以便为工作人员进行数据处理工作提供便利条件。参考站点还需利用电台信号接收机来对卫星信号，并将其传递给流动站点，以便工作人员对其进行必要处理后得出测量地形坐标与高程。

3.4RTK在地形测图中的应用

工作人员在满足RTK测量条件时，就能够利用RTK技术来进行地形测图工作。工作人员应同时利用一个GPS基准站与两台接收机来针对碎部点进行测量，具体流程为采集数据后进行数据格式的转换，并利用南方CASS软件来对其进行必要的编辑处理，以便形成准确的数字化地形图。由于RTK技术在实际应用中，能够减少数据采集所耗人工成本，同时还能够有效提高采集作业速度，能够将RTK技术的全部优势充分发挥出来，进而保证地形测图的质量。

4?RTK技术在地形测量中的应用实例

本文以某市一个矿区的地形图测绘为例，对RTK技术在地形测图中的应用进行分析。

（1）准备工作。作业开展前，作业人员应对测区进行现场勘探，通过原有的测量资料制定作业方案、选择仪器并做好仪器常规性检查。

（2）基准站的选址。参考站的布置是RTK作业成功实施的关键之一。应选择在较高的地面上，无遮挡视线，无线电具有良好的覆盖面积，最好选择在调查区内对高层建筑进行测量；为了防止数据链丢失和多径效应，在参考站200m范围内不能设置GPS信号反射器，无高压输变电线路、电视台、无线电发射台等干扰源，还应避开大面积水域。

表1控制点检查结果表

（3）RTK地形测量数据采集和处理。根据已有的E级GPS控制点采用动态RTK进行图根测量，利用已有纸质资料布设控制点，建立一个完整的控制网。选点时应注意以下几点：①控制点应尽量布设在四周开阔的区域，视场内障碍物的高度角不宜超过15°。②远离大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波站等)，其距离不得小于400m，远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不得小于200m。③附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物、水面等）。④控制点应有利于其它测量手段扩展和联测。⑤控制点点位一般尽量选在铺装路面的道路上、或不易移动的固定基石上，地面基础稳定，易于点的保存和使用。对控制点进行独立观测并取其平均值，平面坐标校核差为±2.6cm，高程校核差为±2.7cm，满足规范要求。坐标较差值如表1所示。

将基准站定位在所选控制点上，连接各链路线，打开接收机输入点，天线高度，已知坐标；检查接收到的GPS卫星数量不少于5颗，多系统的总卫星数一般不少于10颗；检查测站指示灯是否正常；将移动台设置为选择与基站相匹配的无线电频率。作业开始前需要对已知控制点进行校正，校正完毕后再去测区附近另一个已知控制点进行检核，如果检测结果在误差允许范围内方可开展工作，否则需找出问题重新校正，直至满足要求再进行测量。校正工作完成后通过流动站在测量点的移动来完成相关数据的采集；作业人员可通过测量沿途拍照或手绘草图，以避免在数据处理中可能发生的错误。作业完成后，则需返回已知控制点重新检核，确保数据采集的准确性。实时动态RTK数据处理相对简单，外业测量采集的实测坐标通过手薄的数据传输系统，通过南方CASS软件进行图形编辑。

5?结语

随着科学技术的进步和技术水平的提高，RTK测图技术将日益成熟，并将广泛应用于地形测绘工作中，提高了野外测量的质量和效率。在未来的发展中，RTK测绘技术的进一步应用，显示真正的RTK测绘技术的优势，需要从事测绘工作人员提高他们的操作技能，提高RTK测量的控制技术和设备，并在现场根据实际测量要求，不断调整测绘的方法，然后在一种最有效的方式，高质量地完成测绘任务，从而促进我国地形测绘工作的健康有序发展。

参考文献:

[1]刘韦华,谢秀梅,漆珊.GPS?RTK技术在数字化地形测量上的应用探讨[J].内蒙古煤炭经济,2017(9):14~15.

[2]李承品.数字化地形测量中GPS技术的应用探析[J].资源信息与工程,2016(5):118~119.