關(guān)于GPSRTK技術(shù)在地形測量中的步驟及應用探討

1、    關(guān)于gpsrtk技術(shù)在地形測量中的步驟及應用探討    肖井顯王俊杰摘要地形測量離不開控制測量。在城市和區(qū)域地形測量中，gps實際上已成為建立平面控制網(wǎng)的一種標準手段。就有關(guān)gps rtk技術(shù)在地形測量中的步驟及應用，筆者作了探討。關(guān)鍵詞rtk技術(shù) 地形測量 應用探討 u412.24+1文獻碼 b 1000-405x（2015）-3-119-11 gps rtk技術(shù)與地形測量1.1關(guān)于gps rtk技術(shù)隨著以遙感 （ rs） 、 全球定位系統(tǒng) （ gps） 和地理信息系統(tǒng) （ gis） 為代表的現(xiàn)代測繪技術(shù)體系的建立，以及gps新技術(shù)的出現(xiàn) ，可

2、以高精度并快速地測定各級控制點的坐標，在地形測量中已得到廣泛地應用。目前，在測繪領(lǐng)域，gps 已引起了革命性的變化。首先，從范圍來看，已經(jīng)形成了數(shù)公里至幾千公里的控制網(wǎng)或形變監(jiān)測網(wǎng)；其次，從精度來說，從百米至毫米級的定位，一般都將 gps 作為首選手段。rtk（real time kinematic）技術(shù)又稱載波相位實時動態(tài)差分技術(shù)，其實時動態(tài)定位效率高，可以在作業(yè)現(xiàn)場提供經(jīng)過檢驗的測量成果，能夠在滿足精度的前提下，擺脫后處理的負擔和外業(yè)返工的困擾。1.2gps rtk技術(shù)的優(yōu)勢與常規(guī)地形測量相比，gps技術(shù)具有明顯的特點。過去測地形圖時一般首先要在測區(qū)建立圖根控制點，然后在圖根控制點上架上全

3、站儀或經(jīng)緯儀配合小平板測圖。高程控制測量過去一直沿用幾何水準測量的方法，這種方法耗時費力，效率很低。而現(xiàn)在采用 rtk技術(shù)，僅需一個人背著儀器在要測的地形地貌碎部點由專業(yè)的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖，大大提高了工作效率。1.3gps rtk技術(shù)的基本構(gòu)成gps系統(tǒng)包括三大部分：空間部分；gps衛(wèi)星星座和地面控制部分：地面監(jiān)控系統(tǒng)以及用戶設備部分：gps信號接收機。gps接收設備的核心部件是一臺基準站gps接收機以及多臺流動站gps接收機；數(shù)據(jù)傳輸設備有發(fā)射電臺和接收電臺組成，發(fā)射電臺位于基準站，接收電臺位于流動站，在動態(tài)測量中起關(guān)鍵作用。數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)根據(jù)接收的數(shù)據(jù)分析計算流動站的三維

4、坐標。在地形測量中運用gps rtk技術(shù)時，控制測量是用靜態(tài)測量來完成的，用rtk來實現(xiàn)記錄點坐標的確定。2 gps rtk技術(shù)在地形測量中的步驟2.1gps rtk 定位rtk 定位技術(shù)主要用于地形測量和工程放樣。rtk 定位通常由 一臺基準站接收機和一臺或多臺流動站接收機以及用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娕_組成，在 rtk 作業(yè)模式下將一些必要的數(shù)據(jù)輸入 gps 控制手簿。 gps rtk 可以無需布設各級控制點，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準控制點，高精度并快速地測定界址點、地形點、地物點的坐標，利用測圖軟件的載波相位觀測值、偽距觀測值、基準站坐標等在野外一次測繪成電子地圖。然后通過計算機和繪圖儀、打印機輸出各

5、種比例尺的圖件。用無線電傳送給運動中的流動站，在流動站通過無線電接收基準站發(fā)射的信息， 將載波相位觀測值實時進行差分處理， 得到基準站和流動站的坐標 差 x 、 y 、 z ；坐標差加上基準站坐標得到流動站每個點的 wgs - 84 坐標，通過坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換得出流動站每個點的平面坐標 x 、海拔 y 和高程 h 。這個過程稱作 gps rtk 定位過程。2.2gps rtk 數(shù)據(jù)處理gps rtk 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的顯著特點是 gps 測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)組合而成， 其數(shù)據(jù)傳輸由無線數(shù)據(jù)鏈完成，數(shù)據(jù)鏈采用 uhf 頻段，具有可靠，穩(wěn)定和抗干擾能力的優(yōu)點. 求解平面轉(zhuǎn)換參數(shù)， 至少要聯(lián)測兩個平面

6、坐標點， 求解高程轉(zhuǎn)換參數(shù)則需要聯(lián)測三個高 程點.為了提高地心坐標系與當?shù)刈鴺讼禂?shù)學模型的擬合程度，進而提高待測點的精度，通常要聯(lián)測盡可能多的已知點， 轉(zhuǎn)換參數(shù)的求得通常有兩種方法：一，充分利用已有的 gps 控制網(wǎng)資料， 將多個已知點的地心坐標與相應的當?shù)刈鴺溯斎腚娮邮植局校?基準站架設在已知點上實地虛擬聯(lián)測，解算出轉(zhuǎn)換參數(shù)；二，基準站架設在已知點或未知點上，流動站依次測量各已知點的地心坐標，將各已知點所對應的當?shù)刈鴺讼档钠矫孀鴺撕透叱梯斎胧植局羞M行點校正，淘汰校正殘差比較大的已知點，從而解算出兩坐標系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。3 gps rtk技術(shù)應用于地形測量實例在某工業(yè)區(qū) 5 平方公里 1：50

7、0 地形測量中，由于廠礦工業(yè)區(qū)建筑物密，通視困難，采用 rtk 的技術(shù)優(yōu)勢進行測量較為方便.此次測量以工業(yè)廠區(qū)為主，基準站設置在測區(qū)的中部， 地勢較高的五層樓樓頂。rtk 控制測量時，首先用已知控制點建立投影的局部歸化參數(shù)，儀器將直接記錄坐標和高程， 查看解算后每個控制點的水平殘差和垂直殘差. 本次測量解算出兩坐標系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，水平殘差最大為±2.5cm，垂直殘差最大為±0.6cm.為了提高待測點的觀測精度，將 天線設置在對點器上，觀測時間大于 20 秒，采用不同的時間段進行兩次觀測取平均值；機內(nèi)精度指標預設為點位中誤差±1.5cm，高程中誤差±2.

8、0cm；觀測中，取平面和高程中誤差均小于±1.0cm 時進行記錄. rtk 點兩次觀測值坐標較差最大值為±2.8cm， 最小值為 0.3cm。在進行 rtk 平面控制測量的同時，也利用 rtk 技術(shù)進行了高程測量.兩次 rtk 高程測量的成果高程較差最大為-4.7cm，最小為 0cm. 觀測值中誤差為±1.4cm，平均值中誤差為±1.0cm。rtk技術(shù)不受地形的限制，也不用支儀器設站，從而減少了因多次設站帶來的測量累計誤差，使地形測量方便快捷，大大提高了地形測量的工作效率。在地形圖，地籍圖等的測量應用中，均取得了很好的效果。參考文獻1 鄒大良.關(guān)于gps rtk技術(shù)在地形測量中的步驟及應用.