RTK在地形圖測繪的簡單應(yīng)用

RTK在地形圖測繪的簡單應(yīng)用

Summary：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和工程建設(shè)的日益增多，對(duì)工程測量技術(shù)的要求也日益提高。RTK定位技術(shù)的出現(xiàn)，使野外實(shí)測精度達(dá)到了CM等級(jí)，為測量作業(yè)帶來了新的曙光，從而廣泛應(yīng)用于測繪行業(yè)。同時(shí)，RTK測量的三大優(yōu)勢：實(shí)時(shí)性好、精確度高、速度快，使得RTK-GPS可以作為一種有效的工作工具，對(duì)數(shù)據(jù)和定位進(jìn)行快速的收集。Keys：RTK；定位；應(yīng)用；地形圖前言：RTK技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種控制測量、地形地貌測量、工程選線和工程放樣等方面，使作業(yè)效率和作業(yè)精度比其它常規(guī)儀器有了非常明顯的提高。但就整個(gè)GPS應(yīng)用來說，測量知識(shí)的流通面還很有限，再加上一般測量員或非測量專業(yè)人員對(duì)新技術(shù)的理解普遍不深，往往在進(jìn)行GPS測量的時(shí)候，按照培訓(xùn)人員的要求，機(jī)械化的去操作，以致于時(shí)間久了，就會(huì)影響到整個(gè)測量工作的效率，無法充分發(fā)揮GPS的優(yōu)越性。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，RTK的熟練操作就顯得格外重要。1概述1.1RTK技術(shù)的概述RTK技術(shù)(即Real-TimeKinematic)是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法，也是GPS測量的一種新的、越來越普遍的方法。主要適用于野外的實(shí)時(shí)測量，其測量精度往往可以達(dá)到厘米級(jí)定位水平(crimicalclass)。利用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分的方法，是其工作原理。即對(duì)兩個(gè)監(jiān)測站的載波相位進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理，可以對(duì)監(jiān)測站的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，從而得出三維坐標(biāo)所觀測的位置，所得出的結(jié)果可以達(dá)到CM等級(jí)。RTK技術(shù)是一種新的定位測量方法，與之前的靜態(tài)、快速靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測量方法相比，這些方法所得到的結(jié)果只有經(jīng)過精密的計(jì)算才有可能得到CM等級(jí)的數(shù)據(jù)，但RTK技術(shù)是一種可以實(shí)時(shí)得到CM等級(jí)數(shù)據(jù)的方法。在這一點(diǎn)上，RTK技術(shù)提供了更高效、更精確的方式方法來實(shí)現(xiàn)各種地形圖測繪、工程圖測繪，帶來了效率大幅提升的可能。1.2地形圖測繪概述地形圖測繪，顧名思義，就是測量和描繪成地形圖的各種地形地貌等地理要素。其具體做法是在水平面上精確測量地球表面的地物、地貌等地理要素的投影位置及相應(yīng)高度，使測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步縮小，并將其繪制成地形圖的工作按一定比例標(biāo)注出來。在進(jìn)行地形圖測繪工作的過程中，對(duì)于大面積的測繪目標(biāo)往往需要使用到航拍投影測量技術(shù)，而小面積的測繪對(duì)象則不需要使用大型航拍投影技術(shù)進(jìn)行測量，往往使用全站儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等測量儀器，根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)，在繪圖軟件中根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。2、RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)2.1工作效率高地形圖的繪制以RTK技術(shù)作為輔助，其最大的特色在于高效的工作。要測繪地形地貌，往往需要第一步采集所要測繪區(qū)域的資料。就拿常見的地形區(qū)來說，如果應(yīng)用了RTK技術(shù)，那么只要在控制基站合理調(diào)制各種參數(shù)和運(yùn)行調(diào)制，就可以達(dá)到6公里的運(yùn)行半徑，這樣就可以同時(shí)進(jìn)行大范圍的數(shù)據(jù)采集，而RTK技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的采集方式來說，在一次覆蓋的范圍內(nèi)，RTK技術(shù)的優(yōu)勢就非常大了。面廣了，這樣工作效率才能提高。當(dāng)收集數(shù)據(jù)的速度達(dá)到幾秒鐘的水平，勞動(dòng)生產(chǎn)效率明顯提高。2.2工作時(shí)間較長除了能在工作效率上大幅提升外，使用RTK技術(shù)輔助繪制地形圖的工作時(shí)長也較常規(guī)方式有了很大的延展。RTK技術(shù)是基于從兩個(gè)觀測站同時(shí)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行秒速分析，從而得出厘米級(jí)的精確結(jié)果來運(yùn)行的，因此能夠同時(shí)接收兩個(gè)觀測站發(fā)送的信息就是RTK技術(shù)的應(yīng)用條件，而只需要兩個(gè)觀測站之間達(dá)成光學(xué)通視就可以滿足這一條件。只要滿足這樣簡單的先決條件，實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)監(jiān)控、計(jì)算和處理就可以通過RTK技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。RTK技術(shù)在一定程度上甚至能夠達(dá)到全天候運(yùn)轉(zhuǎn)的可能。2.3定位精確準(zhǔn)確定位、精確數(shù)據(jù)是測繪地形圖的必備條件。而RTK技術(shù)恰恰能夠很好地滿足這一點(diǎn)，相對(duì)于傳統(tǒng)的測繪方式而言。由于RTK技術(shù)是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控的測量手段，換言之，它是實(shí)現(xiàn)精確測繪定位的一大重要保證。而RTK技術(shù)的厘米級(jí)精確計(jì)算結(jié)果，對(duì)于精確數(shù)據(jù)而言，是必不可少的?；谶@兩點(diǎn)，RTK技術(shù)應(yīng)用到地形圖測繪過程中來輔助工作，傳統(tǒng)儀器無法減少的誤差就可以得到最大程度的降低。這對(duì)地形圖的精確性、精確性都有很好的保證。2.4操作可視化除了擁有非常強(qiáng)大的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和精密的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)外，在很大程度上滿足了操作者良好的視覺觀感的同時(shí)，RTK技術(shù)的操作界面也非常人性化。RTK技術(shù)的操作頁面是以Windows操作系統(tǒng)為載體，在真實(shí)的操作過程中，只要在數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、分析、轉(zhuǎn)化、輸出等可視化界面上進(jìn)行簡單的操作，就可以減少測量和計(jì)算上的人為因素造成的誤差，從而使地形圖的測繪工作更高效、更高質(zhì)量地完成。如此簡潔、可視的操作界面，的確成為了RTK技術(shù)在越來越便捷的時(shí)代里不能提及的又一優(yōu)勢。3、RTK技術(shù)的不足雖然RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于工作效率高，工作時(shí)間長，定位準(zhǔn)確，便于操作目視，但它本身的缺點(diǎn)也不得不提出來，并以此來探討它的方向和空間也是可以發(fā)展的。3.1受限于衛(wèi)星定位RTK技術(shù)雖然是一種新型的、越來越投入生產(chǎn)工作的高效率技術(shù)，但往往依賴于衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它的基本原理仍然是基于能夠進(jìn)行精確快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚€(gè)觀測站傳輸數(shù)據(jù)。換言之，目前RTK技術(shù)還受制于衛(wèi)星定位系統(tǒng)。具體地說，如果要測繪某一區(qū)域的地形地貌，而不幸的是，該區(qū)域恰好在某一時(shí)段無法根據(jù)，很容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，基于此，RTK監(jiān)測到并計(jì)算出來的數(shù)據(jù)就不容易得到固定的解，從而很可能給整個(gè)地形圖的測繪工作帶來難以彌補(bǔ)的誤差，從而使地形圖的測繪工作質(zhì)量無法保證，因此，RTK監(jiān)測到并進(jìn)行計(jì)算為了解決衛(wèi)星定位不全、覆蓋不全等問題，一是對(duì)目標(biāo)區(qū)域可能不被衛(wèi)星覆蓋的時(shí)段，可以事先進(jìn)行比較全面的分析，利用RTK技術(shù)，以便在測量時(shí)避開可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的時(shí)段，從而達(dá)到對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行狀況的提前測算。二是在測繪過程中不幸受到衛(wèi)星覆蓋問題影響，除對(duì)已采集數(shù)據(jù)進(jìn)行假值問題進(jìn)一步核實(shí)已收錄的測量信息外，立即終止利用RTK技術(shù)開展數(shù)據(jù)監(jiān)測計(jì)算工作，將不合格數(shù)據(jù)篩選后排出。3.2易受天氣狀況影響除了關(guān)注衛(wèi)星覆蓋范圍的問題外，在應(yīng)用RTK技術(shù)的過程中，特別是天氣也會(huì)對(duì)RTK技術(shù)產(chǎn)生影響。這一點(diǎn)集中在受電離層影響比較嚴(yán)重的RTK技術(shù)上。就白天而言，RTK技術(shù)的應(yīng)用受電離層影響最大，公共衛(wèi)星較少時(shí)，RTK技術(shù)的初始化時(shí)間會(huì)相應(yīng)延長，其檢測、處理、計(jì)算和分析數(shù)據(jù)的能力也會(huì)受到一定程度的波動(dòng)，從而造成最終結(jié)果的不穩(wěn)定，從RTK技術(shù)本身的革新來考慮顯然是一個(gè)相對(duì)較長的過程，因此不能從正面高效解決問題，那就轉(zhuǎn)換到使用RTK技術(shù)工作的時(shí)間，這與解決衛(wèi)星覆蓋問題一樣的是，在使用RTK技術(shù)之前，先檢測環(huán)境參數(shù)，環(huán)境條件適宜的情況下，如果沒有合適的操作時(shí)間就可以放心地進(jìn)行，另外，如果不能在不適宜的環(huán)境條件下，在不適宜的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行操作，如果沒有適當(dāng)?shù)臅r(shí)間可以選擇，如果不適合的操作，則可以在不適當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)進(jìn)行。3.3訊號(hào)易衰弱對(duì)于資料訊號(hào)的干擾，無法避免的障礙。數(shù)據(jù)信號(hào)會(huì)在傳輸過程中不斷減弱，嚴(yán)重影響后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和計(jì)算工作，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)更多障礙物或更高頻率的信號(hào)發(fā)射源時(shí)?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面來解決這類訊號(hào)因?yàn)檎系K物或干擾物的干擾而變?nèi)醯膯栴}。首先是兩個(gè)監(jiān)測基站與RTK技術(shù)控制基站距離的問題，在最初建立者三個(gè)基站的時(shí)候，需要合理科學(xué)的選擇其位置，以及三個(gè)基站之間的距離控制，要做到距離不能太近，以免一定程度上縮小了覆蓋范圍，也不能距離太遠(yuǎn)，這樣就增加了干擾物數(shù)量增加的可能性。4、結(jié)束語隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)地形圖測繪的要求越來越高，這就造成了測繪技術(shù)上的革新是必不可少的。在地形圖測繪中應(yīng)用了新型測量技術(shù)RTK技術(shù)。雖然有所欠缺，但還是想吸引大眾的眼球。Re