GPS-RTK在數(shù)字測(cè)圖中的應(yīng)用

PAGEPAGE13 題目：GPS-RTK在數(shù)字測(cè)圖中的應(yīng)用專業(yè)：測(cè)繪工程【摘要】隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)的快速發(fā)展，RTK測(cè)量技術(shù)也日益成熟。RTK技術(shù)的出現(xiàn)為測(cè)量領(lǐng)域帶來(lái)了新的曙光并且逐漸被應(yīng)用到工作生產(chǎn)當(dāng)中。它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分技術(shù)，能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。本文系統(tǒng)的介紹了GPS-RTK技術(shù)以及它在數(shù)字測(cè)圖中的相關(guān)應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】數(shù)字測(cè)圖GPS-RTK技術(shù)地形測(cè)量目錄1.引言 42.GPS-RTK技術(shù)概況 42.1GPS-RTK工作原理 42.2GPS-RTK組成 52.3GPS-RTK發(fā)展前景 53GPS-RTK在數(shù)字化測(cè)圖中應(yīng)用 53.1GPS在控制測(cè)量中的應(yīng)用 53.2RTK碎步數(shù)據(jù)采集 63.3數(shù)據(jù)處理 63.4與全站儀的比較 73.5RTK技術(shù)的優(yōu)劣性 73.6操作注意事項(xiàng) 84實(shí)例說(shuō)明 84.1測(cè)區(qū)介紹 84.2已有資料利用 84.3作業(yè)依據(jù) 84.4測(cè)區(qū)控制測(cè)量 94.5碎步數(shù)據(jù)的采集 124.6內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理 124.7成果展示 13五總結(jié) 13六致謝 141.引言傳統(tǒng)手工測(cè)圖方法由于數(shù)據(jù)是由人為展繪、工序繁雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大、且精度相對(duì)較低、不便保存等諸多缺點(diǎn)已經(jīng)不能滿足當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展需求，逐漸被數(shù)字測(cè)圖所取代。數(shù)字測(cè)圖是指在測(cè)圖時(shí)儀器對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄，并通過(guò)計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯成圖。它實(shí)質(zhì)上是一種全解析機(jī)助測(cè)圖的方法，在測(cè)圖的發(fā)展過(guò)程中是一次根本性的技術(shù)變革。數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)及其軟件為核心在外接輸入輸出設(shè)備的支持下，對(duì)地形空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、繪制、成圖、輸出、管理的測(cè)繪系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展，GPS的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。GPS技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶，它是衛(wèi)星技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和天文觀測(cè)技術(shù)等高科技尖端技術(shù)的綜合產(chǎn)物，特別是RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)給數(shù)字化測(cè)量帶來(lái)了革命性的變化。RTK作為當(dāng)前全新的數(shù)字測(cè)圖技術(shù)在數(shù)字化測(cè)圖工作中發(fā)揮著重大的作用。GPS-RTK技術(shù)以其快捷、方便的特點(diǎn)得到了廣大測(cè)量工作者的親睞。GPS-RTK大大減少了測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并具有自動(dòng)化程度高、精度高、全天候觀測(cè)等一系列優(yōu)點(diǎn)，有效的提高了工作效率，這樣就使得測(cè)量人員在實(shí)際工作中掌握GPS-RTK變得十分重要。本文主要講述了GPS-RTK在數(shù)字測(cè)圖中的應(yīng)用。2.GPS-RTK技術(shù)概況2.1GPS-RTK工作原理RTK（Realtimekinematic)技術(shù)又稱實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分測(cè)量系統(tǒng)，它是以載波相位測(cè)量為依據(jù)結(jié)合數(shù)據(jù)傳輸方法，同時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)差分技術(shù)[9]。RTK技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是載波相位差分技術(shù)，即基準(zhǔn)站和各流動(dòng)站同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)后基準(zhǔn)站及時(shí)把所觀測(cè)的信息及基準(zhǔn)站的己知數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)鏈傳輸給各流動(dòng)站，流動(dòng)站在收到基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)的同時(shí)，迅速進(jìn)行基線解算、平差、坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，最后得出流動(dòng)站每個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)X，Y，H[2]。圖2—1GPS-RTK工作原理2.2GPS-RTK組成RTK系統(tǒng)主要由基準(zhǔn)站接收機(jī)、流動(dòng)站接收機(jī)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)鏈）組成。1、GPS接收機(jī)：GPS-RTK測(cè)量系統(tǒng)至少包括2臺(tái)接收機(jī)，一臺(tái)作為基準(zhǔn)站，其它的則分別置于用戶移動(dòng)站上。2、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：基準(zhǔn)站同流動(dòng)站之間的聯(lián)系是靠數(shù)據(jù)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)的，數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)峭瓿蓪?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的關(guān)鍵。在基準(zhǔn)站上利用調(diào)制解調(diào)器將有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼調(diào)制，然后由無(wú)線電發(fā)射臺(tái)發(fā)射出去。流動(dòng)站利用無(wú)線電接收機(jī)將其接收，再由解調(diào)器將數(shù)據(jù)還原并計(jì)算得出正確坐標(biāo)。2.3GPS-RTK發(fā)展前景在現(xiàn)階段看來(lái)，GPS-RTK定位技術(shù)為數(shù)字測(cè)量提供了行之有效的手段,徹底改變了傳統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)采集的作業(yè)方法，它在縮短工期和勘察設(shè)計(jì)上體現(xiàn)出來(lái)的靈活性具有傳統(tǒng)測(cè)量方式所不可比擬的優(yōu)勢(shì)，總體而言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，RTK技術(shù)在復(fù)雜地形測(cè)量生產(chǎn)中將會(huì)有更加廣闊的應(yīng)用前景[10]。3GPS-RTK在數(shù)字化測(cè)圖中應(yīng)用地形測(cè)量是為城市、礦區(qū)以及各種工程提供不同比例尺的地形圖，以滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃、礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)以及各種經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。特別是在當(dāng)前開(kāi)展的城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)過(guò)程中為城鎮(zhèn)和各類工程提供了高精度的大比例尺數(shù)字地圖。一般來(lái)說(shuō)鄉(xiāng)村地區(qū)地形相對(duì)復(fù)雜，通視情況不理想，如果運(yùn)用全站儀等光學(xué)儀器進(jìn)行地形測(cè)量將會(huì)出現(xiàn)很大的弊端，這時(shí)就能凸顯出GPS-RTK地形測(cè)量的優(yōu)勢(shì)。具有高精度、實(shí)時(shí)性、測(cè)站間無(wú)需通視等優(yōu)點(diǎn)的GPS-RTK技術(shù)能在農(nóng)村地形測(cè)量工作中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)地籍信息化管理有很大的幫助。3.1GPS在控制測(cè)量中的應(yīng)用既要保持良好的通視條件，又要保證三角網(wǎng)的良好網(wǎng)形，一直是平面控制測(cè)量在實(shí)踐中經(jīng)常遇到的困難。GPS的出現(xiàn)改變了這一困境，GPS測(cè)量不要求觀測(cè)站之間相互通視，這一優(yōu)點(diǎn)既可以大大減少測(cè)量工作的費(fèi)用和時(shí)間，同時(shí)也使得點(diǎn)位的選擇變得非常靈活。地形控制測(cè)量必須遵循從整體到局部，由高級(jí)到低級(jí)原則。平面控制測(cè)量成果是整個(gè)測(cè)量工作的依據(jù)，是求取平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的關(guān)鍵。在實(shí)際工作中建立GPS控制網(wǎng)時(shí)先通過(guò)選取合適的中央子午線和高程投影面以減少投影變形對(duì)數(shù)據(jù)的影響，在一個(gè)GPS控制網(wǎng)中聯(lián)測(cè)不同等級(jí)的控制點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)的誤差，可以利用同等級(jí)的控制點(diǎn)進(jìn)行無(wú)約束平差以提高內(nèi)部控制網(wǎng)的精度。并且控制網(wǎng)的網(wǎng)形布設(shè)也會(huì)對(duì)控制網(wǎng)的平差結(jié)果產(chǎn)生影響，在外業(yè)選點(diǎn)時(shí)盡量選擇圖形較好的三角形或者多邊形構(gòu)成網(wǎng)，以便取得可靠、正確的計(jì)算結(jié)果。GPS控制測(cè)量的基本要求1、做到架設(shè)儀器時(shí)衛(wèi)星的高度角大于15°。2、基準(zhǔn)站安置應(yīng)選擇在地勢(shì)較高、上空無(wú)遮擋、信號(hào)有良好覆蓋域的地方，城市測(cè)量首選測(cè)區(qū)高大建筑物上。3、為防止數(shù)據(jù)鏈的丟失和多路徑效應(yīng)，應(yīng)遠(yuǎn)離大面積水域、大型建筑物等，基準(zhǔn)站周圍應(yīng)無(wú)GPS信號(hào)反射物、200米范圍內(nèi)無(wú)高壓電線、電視臺(tái)、無(wú)線電發(fā)射臺(tái)等的干擾。4、埋點(diǎn)的地面要穩(wěn)定便于長(zhǎng)久保存，澆筑控制點(diǎn)要使用混凝土進(jìn)行加固并做點(diǎn)之記5、接收機(jī)精度要求：平面5mm+1ppm、高程10mm+1ppm。觀測(cè)過(guò)程中PDOP值一般小于4，有效衛(wèi)星數(shù)大于4。6、觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度一般要大于45分鐘，數(shù)據(jù)采樣間隔率為15秒，從而保證了較好的星座圖形強(qiáng)度和數(shù)據(jù)采集量。7、最后對(duì)于天線高的量取規(guī)定每時(shí)段前后各量取一次，互差小于3mm，取平均值記入觀測(cè)手簿。表3—1GPS控制網(wǎng)主要技術(shù)指標(biāo)要求等級(jí)平均距離（Km）A(mm)B(ppm。D)最弱邊相對(duì)中誤差二等9≤10≤21/120000三等5≤10≤51/80000四等2≤10≤101/45000一級(jí)1≤10≤101/20000二級(jí)＜1≤15≤201/100003.2RTK碎步數(shù)據(jù)采集3,2,1準(zhǔn)備工作測(cè)區(qū)控制成果出來(lái)以后就可以進(jìn)行碎步測(cè)量的準(zhǔn)備工作，首先要做的就是進(jìn)行坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，GPS采用的是統(tǒng)一的WGS-84坐標(biāo)。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：1、空間大地坐標(biāo)到空間直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換2、坐標(biāo)基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，一般采用七參數(shù)法，還有三參數(shù)法3、空間直角坐標(biāo)到空間大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換4、空間大地坐標(biāo)系到高斯投影坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換5、高斯坐標(biāo)系統(tǒng)到當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換3.2.2根據(jù)誤差的性質(zhì)，可以將它分成系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩大類。偶然誤差主要包括衛(wèi)星信號(hào)的多路徑效應(yīng)以及觀測(cè)誤差；系統(tǒng)誤差主要包括衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星的時(shí)鐘差、接收機(jī)時(shí)鐘差以及大氣折光。系統(tǒng)誤差的影響遠(yuǎn)大于偶然誤差，它是GPS-RTK技術(shù)測(cè)量時(shí)的主要誤差。系統(tǒng)誤差根據(jù)其產(chǎn)生的原因可以采取不同的措施加以消除或減弱，主要的措施有：建立系統(tǒng)誤差模型，對(duì)觀測(cè)量進(jìn)行修正；引入相應(yīng)的未知參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中同其他未知參數(shù)一并解算；將不同觀測(cè)站對(duì)相同衛(wèi)星進(jìn)行的同步觀測(cè)值求差。偶然誤差的影響：對(duì)于觀測(cè)誤差和多路徑效應(yīng)的影響大致上是遠(yuǎn)離大面積水域、大型建筑物等，基準(zhǔn)站周圍應(yīng)無(wú)GPS信號(hào)反射物、200米范圍內(nèi)無(wú)高壓電線、電視臺(tái)、無(wú)線電發(fā)射臺(tái)等的干擾；當(dāng)天氣不利于信號(hào)的傳輸時(shí)可以停止作業(yè)3.2.3在RTK進(jìn)行野外測(cè)量時(shí)必須選定基準(zhǔn)站，RTK的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由基準(zhǔn)站發(fā)射信號(hào)和流動(dòng)站接收信號(hào)兩部分組成，它們是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的關(guān)鍵，穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)莿?dòng)態(tài)初始化的前提，保證高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸，可以減少整周模糊度的解算時(shí)間，大大提高工作效率。對(duì)于開(kāi)闊地域的獨(dú)立地物、線狀地物等，可以用RTK進(jìn)行直接測(cè)量，精度可以達(dá)到1~3厘米。操作步驟：首先在各類地物的定位點(diǎn)上安放流動(dòng)站，等到儀器手簿顯示“固定”解后輸入各類地物所對(duì)應(yīng)的屬性編碼進(jìn)行記錄并保存。內(nèi)業(yè)處理時(shí)CASS軟件會(huì)根據(jù)屬性編碼自動(dòng)生成各類地物。對(duì)于比較低矮的建筑物，可以將對(duì)中桿升高，讓RTK的衛(wèi)星接收天線超出房屋頂部后進(jìn)行觀測(cè)；對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物和茂密的樹(shù)林可以在其附近恰當(dāng)?shù)奈恢美肦TK布設(shè)圖根控制點(diǎn)，取得圖根控制點(diǎn)三維坐標(biāo)后，通過(guò)全站儀進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。3.3數(shù)據(jù)處理地形測(cè)量中RTK所采集的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理，以避免事后遺忘工作草圖結(jié)構(gòu)，影響成圖的準(zhǔn)確性，造成返工重測(cè)。RTK的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成DAT數(shù)據(jù)格式后利用南方CASS7.0軟件進(jìn)行展點(diǎn)成圖，具體記錄形式為“點(diǎn)號(hào)、代碼、Y、X、H”，通過(guò)各代碼之間聯(lián)系和對(duì)工作草圖的記憶完成內(nèi)業(yè)處理并保存。3.4與全站儀的比較當(dāng)前地形圖數(shù)據(jù)采集通常采用全站儀配合RTK的模式進(jìn)行測(cè)量，所以這里把RTK和全站儀做了系統(tǒng)的比較。表3—2RTK與全站儀在數(shù)字化測(cè)圖中的比較序號(hào)項(xiàng)目RTK數(shù)字化測(cè)圖全站儀測(cè)圖1外業(yè)人員通常1人2~3人2通視性不需要通視測(cè)站點(diǎn)與碎部點(diǎn)必須通視3作業(yè)距離半徑可達(dá)5~20km因全站儀不同而不同4受氣候影響不受天氣的影響，全天候受天氣影響5精度厘米級(jí)別較高，當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)無(wú)法保證精度6獨(dú)立性獨(dú)立需要協(xié)調(diào)7誤差累積不會(huì)累積支站越多，誤差越大8控制測(cè)量不需要布設(shè)控制布設(shè)圖根點(diǎn)9成圖事后成圖方式事后成圖可以了解到相對(duì)于全站儀來(lái)說(shuō)，RTK在能保證信號(hào)的穩(wěn)定性條件下具有很大的優(yōu)勢(shì)。具體來(lái)說(shuō)：精度上，從大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析中可以證明RTK測(cè)量不存在誤差積累的問(wèn)題,能滿足圖根控制和碎部測(cè)量的要求，唯一的缺點(diǎn)就是高程測(cè)量精度不高,會(huì)出現(xiàn)一些測(cè)點(diǎn)高程偏差。全站儀施測(cè)過(guò)程中則不會(huì)產(chǎn)生這樣的情況，用全站儀對(duì)RTK所測(cè)的部分圖根控制點(diǎn)進(jìn)行檢核,它們的坐標(biāo)和高程之差均在2~3cm之間,沒(méi)有超過(guò)5cm。可見(jiàn)用RTK所測(cè)數(shù)據(jù)是可信的,但在使用RTK測(cè)量過(guò)程中應(yīng)在臨近控制點(diǎn)上進(jìn)行檢核；效率上，RTK測(cè)量時(shí)只需較少的控制點(diǎn),也不存在遷站的問(wèn)題,一個(gè)基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)鏈可以控制十幾公里的測(cè)程距離,節(jié)省了遷站的時(shí)間[5],另一方面,RTK測(cè)量投入的人員少,一般一組只需1~2人,而全站儀一組則要配3~4人。3.5RTK技術(shù)的優(yōu)劣性3.5.1RTK技術(shù)的特點(diǎn)GPS-RTK技術(shù)的高度自動(dòng)化和所達(dá)到的定位精度極具潛力，使廣大測(cè)量工作者獲益匪淺。相對(duì)于其它測(cè)量方式來(lái)說(shuō)采用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行地形圖測(cè)繪時(shí)具有以下特點(diǎn)。1、觀測(cè)站之間無(wú)需通視：不要求點(diǎn)間通視，但是必須保證觀測(cè)站上空開(kāi)闊以便接收GPS衛(wèi)星的信號(hào)時(shí)不受外界干擾。2、定位精度高：大量的實(shí)驗(yàn)表明，GPS-RTK技術(shù)精度能滿足大比例尺地形圖測(cè)量要求。數(shù)據(jù)安全可靠并且誤差之間保持獨(dú)立，不會(huì)有累積的現(xiàn)象。3、觀測(cè)時(shí)間短，效率高：隨著RTK技術(shù)的不斷完善，在野外碎步點(diǎn)數(shù)據(jù)采集時(shí)一般只需要短短的幾秒，極大地提高了工作效率。特別是可以采用1+n的模式，即一個(gè)基站結(jié)合多個(gè)移動(dòng)站進(jìn)行觀測(cè)。4、操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高：GPS-RTK在野外作業(yè)時(shí)只需要測(cè)量員進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作，儀器便會(huì)自動(dòng)完成測(cè)量工作。而且流動(dòng)站一般體積較小、重量較輕、便于攜帶和運(yùn)輸。5、成本低，效益好：GPS-RTK的使用減輕了工作量，使得野外測(cè)量效益得到了大大提高。6、應(yīng)用范圍廣：RTK技術(shù)被廣泛的運(yùn)用到當(dāng)前各種測(cè)量工作當(dāng)中。3.5.2技術(shù)的缺點(diǎn)談完RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)后，自然就要講到該技術(shù)的缺點(diǎn)，RTK在使用時(shí)主要缺點(diǎn)有：1、對(duì)信號(hào)的依賴很大，這也就解釋了數(shù)字測(cè)圖中為什么通常是采用RTK結(jié)合全站儀進(jìn)行測(cè)量的。在居民地和一些因遮擋而接受不到信號(hào)地方必須使用全站儀進(jìn)行測(cè)圖。2、作業(yè)距離有限，在單基站模式下其有效作業(yè)半徑一般為10—15千米左右。3.6操作注意事項(xiàng)RTK技術(shù)作為當(dāng)前數(shù)字測(cè)圖中常用方法，在測(cè)量工作中發(fā)揮著巨大作用。RTK技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到地形測(cè)量、放樣、工程測(cè)量等工作中，在使用過(guò)程中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：1、RTK基準(zhǔn)站的架設(shè)地點(diǎn)尤為重要，它將直接影響到流動(dòng)站的測(cè)量精度和進(jìn)度?；鶞?zhǔn)站要選在測(cè)區(qū)位置相對(duì)中心、上空無(wú)遮擋的開(kāi)闊地點(diǎn)，要遠(yuǎn)離無(wú)線電干擾、遠(yuǎn)離大面積水域等，對(duì)衛(wèi)星信號(hào)有影響的區(qū)域。2、在野外作業(yè)時(shí)，測(cè)量人員要準(zhǔn)確的量取流動(dòng)站的天線高，并且要等到顯示“固定”了以后再采集數(shù)據(jù)。電量不足時(shí)會(huì)降低數(shù)據(jù)的精度和可靠性，可以多帶一塊電池。在測(cè)量過(guò)程中要保證信號(hào)的連續(xù)性，避免移動(dòng)站天線發(fā)生較大的晃動(dòng)而使數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。4實(shí)例說(shuō)明4.1測(cè)區(qū)介紹測(cè)區(qū)位于福建莆田市湄洲灣，測(cè)區(qū)起點(diǎn)（E137+19.612）起于忠門鎮(zhèn)，沿忠門大街到東浦鎮(zhèn)，途經(jīng)渡口村、東坑村、何山村至本測(cè)區(qū)終點(diǎn)（E246+11.804），總面積約為700萬(wàn)平方米。測(cè)區(qū)內(nèi)主要以旱地為主，城鎮(zhèn)、農(nóng)村居住地比較集中。通視條件和通行條件較好，除居民地外其余地形大部分采用RTK進(jìn)行作業(yè)。此次測(cè)量分成4組，由4個(gè)組長(zhǎng)分別帶領(lǐng)4個(gè)實(shí)習(xí)生進(jìn)行測(cè)量。4.2已有資料利用莆田市國(guó)土局提供的有關(guān)單位實(shí)測(cè)的地形圖和影像圖，國(guó)家二等水準(zhǔn)點(diǎn)作為高程起算點(diǎn)。4.3作業(yè)依據(jù)1、中華人民共和國(guó)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《衛(wèi)星定位城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范》（CJJ/T73—2010）2、中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》（GB12898-91）；3、中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《1:500、1:1000、1:2000地形圖圖式》(GB/T20257.1-2007)4、福建省測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《福建省1:500、1:1000,1:2000基本比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪技術(shù)規(guī)定》；(FCB001-2005)4.4測(cè)區(qū)控制測(cè)量4.4.1測(cè)區(qū)首級(jí)控制網(wǎng)采用E級(jí)GPS靜態(tài)測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)定，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行控制點(diǎn)加密。根據(jù)圖形設(shè)計(jì)、實(shí)地選點(diǎn)確定了控制網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)情況。測(cè)區(qū)總共布設(shè)110個(gè)E級(jí)控制點(diǎn)，其最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差在5cm內(nèi)。其中E級(jí)GPS點(diǎn)中心埋石為不銹鋼頂蓋中間有球面隆起，并刻有“＋”字叉，不銹鋼標(biāo)志面上部刻有“莆田市國(guó)土局”，下部刻有“GPS”或“E級(jí)”字樣。圖4—1E級(jí)GPS控制點(diǎn)的觀測(cè)：1.E級(jí)GPS控制點(diǎn)使用6臺(tái)套中海達(dá)V30衛(wèi)星接收機(jī)同步觀測(cè)一組衛(wèi)星。2.作業(yè)時(shí)有效觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)應(yīng)≥4顆，衛(wèi)星高度角應(yīng)大于15°,時(shí)段長(zhǎng)度應(yīng)≥60分鐘,觀測(cè)時(shí)段數(shù)≥2。3.作業(yè)前，應(yīng)檢校光學(xué)對(duì)點(diǎn)器是否符合要求，測(cè)站應(yīng)嚴(yán)格對(duì)中和整平。4.天線定向標(biāo)志線應(yīng)指向正北。5.每個(gè)時(shí)段觀測(cè)前后應(yīng)各量取天線高取一次，兩次量高之差不應(yīng)大于3mm，取平均值作為最后天線高。6.接收機(jī)啟動(dòng)前與作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)逐項(xiàng)填寫測(cè)量手簿中的記錄項(xiàng)目。利用相關(guān)軟件把獲取的數(shù)據(jù)通過(guò)平差得到最終的成果：表4—2控制網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)4.4.2高程控制四等水準(zhǔn)測(cè)量采取以國(guó)家二等水準(zhǔn)點(diǎn)為基礎(chǔ)，以附合水準(zhǔn)路線或結(jié)點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)形式沿平坦地區(qū)的E級(jí)GPS點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，組成結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀，路線長(zhǎng)度符合有關(guān)規(guī)定。觀測(cè)原始數(shù)據(jù)采用電子手簿進(jìn)行記錄，輸出各站觀測(cè)數(shù)據(jù)及測(cè)段匯總，原始數(shù)據(jù)輸入微機(jī)后進(jìn)行存盤備查，輸出前所有數(shù)據(jù)不得更改或編輯。4.4.3坐標(biāo)轉(zhuǎn)換RTK所測(cè)數(shù)據(jù)是WGS-84坐標(biāo)，所以在使用RTK進(jìn)行數(shù)據(jù)采集前必須要進(jìn)行坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換把它轉(zhuǎn)換到當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系。測(cè)區(qū)是采用七參數(shù)法進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，所得參數(shù)可以直接在移動(dòng)站上生成一個(gè)文件夾“何山村”，每天開(kāi)始測(cè)量之前直接套用即可。4.4.4圖根點(diǎn)測(cè)量圖根點(diǎn)是在E級(jí)GPS控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行布設(shè)，布網(wǎng)密度滿足測(cè)圖需要，并在控制測(cè)量階段一次完成，確保圖根點(diǎn)的精度。圖根導(dǎo)線一般以閉合路線布設(shè)，在特殊情況下，允許個(gè)別布成附合導(dǎo)線或支導(dǎo)線。圖根點(diǎn)選點(diǎn)布設(shè)后，居民地區(qū)域全部采用全站儀進(jìn)行圖根導(dǎo)線測(cè)量，對(duì)導(dǎo)線圖根點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行平差如果發(fā)現(xiàn)誤差超出規(guī)范要求，必須進(jìn)行重測(cè)；野外部分則使用RTK進(jìn)行圖根控制測(cè)量，圖根點(diǎn)采用RTK平滑采集1分鐘的形式，并聯(lián)測(cè)測(cè)區(qū)首級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)精度的核查，最終得到各個(gè)圖根點(diǎn)的精確坐標(biāo)。表4—3RTK在圖根控制中的技術(shù)指標(biāo)等級(jí)圖上點(diǎn)位中誤差/㎜高程中誤差與基準(zhǔn)站的距離/㎞觀測(cè)次數(shù)起算點(diǎn)等級(jí)圖根點(diǎn)≤±0.1≤1/10基本等高距≤7≥2平面三級(jí)以上、高程等外以上注1：點(diǎn)位中誤差指控制點(diǎn)相對(duì)于最近基準(zhǔn)站的誤差。注2：用RTK測(cè)量可不受流動(dòng)站到基準(zhǔn)站間距離的限制，但宜在網(wǎng)絡(luò)覆蓋的有效服務(wù)范圍內(nèi)。表4—4部分圖根點(diǎn)坐標(biāo)4.5碎步數(shù)據(jù)的采集測(cè)區(qū)共有4臺(tái)中海達(dá)儀器，其中一臺(tái)作為基準(zhǔn)站架設(shè)在5樓樓頂，其余3臺(tái)則由測(cè)量人員到野外進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集工作。儀器數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)峭ㄟ^(guò)CDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，在測(cè)量工作期間信號(hào)一直保持良好，圓滿的完成此次工程。RTK進(jìn)行測(cè)量，可以高精度并快速的測(cè)定地物點(diǎn)的坐標(biāo)。只需一人帶著儀器在待測(cè)的碎部點(diǎn)上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并輸入地物編碼，通過(guò)手簿可以實(shí)時(shí)知道點(diǎn)位精度，把一個(gè)區(qū)域測(cè)完后回到室內(nèi)，通過(guò)專業(yè)的軟件接口就可以輸出數(shù)據(jù)，用RTK測(cè)量只需一人操作，不要求點(diǎn)位間的通視，大大提高了工作效率。RTK進(jìn)行碎部測(cè)量時(shí)，需要注意的是：1、只有在“固定”狀態(tài)下才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。2、對(duì)線狀地形進(jìn)行測(cè)量時(shí)要有充足的點(diǎn)位。3、移動(dòng)站盡量保持豎直狀態(tài)以免信號(hào)中斷。4、當(dāng)“存儲(chǔ)”功能鍵出現(xiàn)時(shí)，若滿足要求則按“存儲(chǔ)”鍵保存觀測(cè)值，否則按“取消”放棄記錄。圖4—5RTK采集的數(shù)據(jù)4.6內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理內(nèi)業(yè)處理時(shí)空間位置要完全接邊，地物以及其屬性必須表示清楚。圖中應(yīng)包含所有的地理、地形要素，具體按照《圖式》要求處理。其中采用RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量所得部分地形如4—7所示，具體步驟：1、讀取RTK數(shù)據(jù)：通過(guò)中海達(dá)相應(yīng)軟件將手薄中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦并保存成DAT格式。2、展點(diǎn)：菜單—展野外點(diǎn)位—選擇文件—確定。3、自動(dòng)識(shí)別：CASS7.0有簡(jiǎn)碼識(shí)別的功能，測(cè)量時(shí)各地物點(diǎn)都有對(duì)應(yīng)的屬性。4、繪圖：依靠記憶進(jìn)行圖形的繪制并保存。圖4—6地形圖4.7成果展示圖4