尹慶園

摘要：GPS-RTK地形圖測(cè)繪技術(shù)作為一門新興的測(cè)繪技術(shù)，其具有工作效率高、精準(zhǔn)的定位度、數(shù)據(jù)安全可靠，RTK自動(dòng)化作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，所以在現(xiàn)實(shí)生活中不同領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。本文主要討論該技術(shù)在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，并進(jìn)行一些總結(jié)。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK；地籍測(cè)繪；新農(nóng)村建設(shè)；露天礦布孔

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，對(duì)工程測(cè)量中的新型測(cè)繪技術(shù)提出了嚴(yán)格的專業(yè)要求，GPS全球定位系統(tǒng)可以全面系統(tǒng)地在時(shí)間和方位上展現(xiàn)三維的位置，而RTK技術(shù)作為一門新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，屬于當(dāng)前信息化技術(shù)中的先進(jìn)技術(shù)，應(yīng)用到地籍測(cè)繪作業(yè)中，可有效提高測(cè)繪作業(yè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精度。GPS-RTK地形圖測(cè)繪技術(shù)除了受到測(cè)繪工程的青睞以外，在其他方面也得到廣泛的應(yīng)用，例如新農(nóng)村建設(shè)、礦業(yè)的開采方面。

1 GPS-RTK技術(shù)的原理

GPS-RTK測(cè)量系統(tǒng)分為兩個(gè)大板塊，GPS主要應(yīng)用于接受過(guò)程，而RTK應(yīng)用在數(shù)據(jù)的傳輸和處理。RTK是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是建立在載波相位觀測(cè)值基礎(chǔ)之上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站兩個(gè)部分組成了RTK，基準(zhǔn)站部分先啟動(dòng)，然后再運(yùn)行移動(dòng)站。這樣RTK在三維位置上能夠完全即時(shí)地接受GPS衛(wèi)星傳輸?shù)男盘?hào)。并且將所有需要的數(shù)據(jù)一并通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接發(fā)送過(guò)去。在RTK運(yùn)行過(guò)程中，基準(zhǔn)站將這些數(shù)據(jù)一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站接收到基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)的同時(shí)還采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)用差分觀測(cè)值方法即時(shí)處理數(shù)據(jù)。在一秒鐘之內(nèi)，就可以獲得厘米級(jí)的定位結(jié)果。流動(dòng)站既是靜止的也是移動(dòng)的，這樣可以先初始化然后再進(jìn)行動(dòng)態(tài)化作業(yè)。不過(guò)也可以單獨(dú)地進(jìn)行動(dòng)態(tài)化作業(yè)，首先進(jìn)行整周模糊度的求解。然后固定整周未解數(shù)，就可以進(jìn)行單個(gè)單元的實(shí)時(shí)處理。所以只要有超過(guò)四顆以上衛(wèi)星相位觀測(cè)值進(jìn)行跟蹤，則流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果。

2 GPS-RTK技術(shù)在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 GPS-RTK技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的地籍測(cè)量過(guò)程中很多的問題都是可以通過(guò)GPS技術(shù)解決。首先GPS的精度可以通過(guò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)獲得提高，這樣開展工作會(huì)更加方便和有效。不過(guò)如果單純地利用GPS技術(shù)，對(duì)人力的數(shù)量和能力都有一定的要求，但是GPS-RTK技術(shù)在進(jìn)行測(cè)量的工作中會(huì)大大地減少了人力的使用，并且能力也會(huì)相應(yīng)的降低，一般一個(gè)技術(shù)人員就能夠開展工作，定點(diǎn)的測(cè)量時(shí)間也縮小到10～30s。通過(guò)便攜機(jī)方便地記錄數(shù)據(jù)。但是在實(shí)際的使用中還是存在一些問題，可以通過(guò)一些方法進(jìn)行優(yōu)化。

GPS技術(shù)靈活多變的布網(wǎng)方式，可以很好地應(yīng)用到地籍的觀測(cè)工作，使其在速度和精度上優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。不過(guò)地籍控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)依然有些需要改進(jìn)的地方。我們既可以通過(guò)利用機(jī)助模擬方法來(lái)增減控制網(wǎng)的儀器標(biāo)準(zhǔn)精度，規(guī)程精度等方式將GPS的控制網(wǎng)優(yōu)化方式，也可以通過(guò)增減GPS控制網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)也是迅速地得到了發(fā)展。在地籍測(cè)繪工作中的應(yīng)用也會(huì)更加廣泛，而加上了RTK技術(shù)使之更加便捷地應(yīng)用到地籍測(cè)繪工作中去，不過(guò)也得針對(duì)一些實(shí)際的情況進(jìn)行一些調(diào)整，以此來(lái)保證其測(cè)繪工作的順利進(jìn)行。

2.2 GPS-RTK技術(shù)在新農(nóng)村建設(shè)中的應(yīng)用

在新農(nóng)村建設(shè)中，必須具有統(tǒng)一的整體規(guī)劃思想和科學(xué)具體的建設(shè)規(guī)劃方案。為了使這些方案切實(shí)可行，就需要GPS-RTK測(cè)量技術(shù)精確和準(zhǔn)確地應(yīng)用到土地測(cè)量過(guò)程中，使其在新農(nóng)村建設(shè)提供規(guī)劃地圖發(fā)揮了良好的作用。

由于一些街道和辦事處地理位置比較偏遠(yuǎn)，并且測(cè)量范圍廣。使用傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)經(jīng)常會(huì)起到事倍功半的作用。但是如果使用GPS-RTK技術(shù)，將大大地降低測(cè)量強(qiáng)度和成本，提高工作效率，縮短成圖周期。并且RTK技術(shù)的測(cè)量精度較高，能夠準(zhǔn)確的反映農(nóng)村的格局分布和地形地貌，也能夠滿足所需1∶500地形圖的要求。

南方GPS，S86型號(hào)是使用的常規(guī)儀器，這種型號(hào)GPS采用ARM架構(gòu)，能夠達(dá)到400MHZ的速度，并且具有很大的內(nèi)存空間，這樣主機(jī)就能夠暢通地運(yùn)行多任務(wù)的操作系統(tǒng)，文件系統(tǒng)還能夠Windows系統(tǒng)具有良好的兼容性，USB MASS STORAGE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議是其傳輸協(xié)議，這樣下載的文件更加快捷和方便，整個(gè)的測(cè)量過(guò)程分為兩個(gè)步驟，分為外業(yè)測(cè)量過(guò)程和內(nèi)業(yè)處理過(guò)程。

外業(yè)測(cè)量過(guò)程，首先需要設(shè)立一個(gè)北京54坐標(biāo)系，用靜態(tài)解算，控制靜態(tài)時(shí)間為20～30min左右。完成基準(zhǔn)站的設(shè)置，并且通過(guò)藍(lán)牙連接到移動(dòng)站的手簿，等手簿顯示后按下測(cè)量鍵并輸入移動(dòng)站的高度就完成了碎部點(diǎn)測(cè)量。

內(nèi)業(yè)處理過(guò)程，在完成碎部點(diǎn)采集任務(wù)后，然后將記錄的數(shù)據(jù)導(dǎo)入S86專用數(shù)據(jù)處理軟件，用相應(yīng)數(shù)據(jù)文件，展繪所有高程點(diǎn)，若展繪的點(diǎn)無(wú)法與圖對(duì)應(yīng)，應(yīng)先處理數(shù)據(jù)文件。選定所有，將其復(fù)制粘貼到規(guī)劃用地圖附近，以不影響兩圖的獨(dú)立選定為準(zhǔn)，判斷兩圖的同名點(diǎn)即公共部分，以一個(gè)確定的同名點(diǎn)為準(zhǔn)，進(jìn)行帶基點(diǎn)復(fù)制粘貼為準(zhǔn)，判斷另一點(diǎn)是否需要旋轉(zhuǎn)，提取高程點(diǎn)，保存為一個(gè)與圖同名的數(shù)據(jù)文件，判斷同名點(diǎn)的高程是否相同，確定高程的差值，處理數(shù)據(jù)文件，重新展繪高程點(diǎn)，最后整張圖就可以形成了。

通過(guò)上面的描述可以發(fā)現(xiàn)GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在規(guī)劃新農(nóng)村的建設(shè)中有很大的應(yīng)用，GPS-RTK作用范圍非常的廣泛，不需要經(jīng)常的搬站，大大地提高了工作的效率。減少了工作時(shí)間。與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，效率會(huì)相應(yīng)的提高了2-3倍。并且由于RTK技術(shù)的非常容易操作，降低了外業(yè)的工作難度，使GPS的精度符合規(guī)章制度中的精度要求，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中很好的體現(xiàn)了不同村莊之間的相互關(guān)系以及詳細(xì)的地物地貌，通過(guò)GPS-RTK技術(shù)的引進(jìn)，節(jié)省了新農(nóng)村建設(shè)的成本，最終獲得的結(jié)果也符合相應(yīng)的要求，所以在新農(nóng)村建設(shè)中可以獲得很好的應(yīng)用。

2.3 GPS-RTK技術(shù)在露天礦布孔中的應(yīng)用

在露天臺(tái)階爆破中，傳統(tǒng)的方法用步量、拉尺等方法來(lái)粗略的粗略的采集參數(shù)和標(biāo)定炮孔，一些個(gè)別的礦山可能會(huì)使用全站儀進(jìn)行布孔，這些方法的準(zhǔn)確性并不高，并且過(guò)程比較復(fù)雜。需要反復(fù)調(diào)整才會(huì)確定，生產(chǎn)效率非常低下。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了將三維激光掃描儀與GPS-RTK結(jié)合起來(lái)使用。它們的點(diǎn)位精度是不一樣的，可以發(fā)現(xiàn)三維激光掃描儀（毫米級(jí)）的點(diǎn)位精度比GPS-RTK（厘米級(jí)）的精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)。所以用掃描儀來(lái)采集數(shù)據(jù)可以得到更加準(zhǔn)確的布孔。并且也減少工作量可提高工作效率。更加值得關(guān)注的是RTK技術(shù)的布孔誤差比人工的布孔誤差下降很多，爆破作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)孔位布設(shè)與爆破設(shè)計(jì)更加契合。爆破效果也得到明顯改善，爆破以后臺(tái)階底部基本上沒有殘留根底，塊度分布也更均勻，大塊率明顯降低。精確布孔技術(shù)既減少了二次破碎的費(fèi)用，又提高了挖運(yùn)的效率，可降低爆破成本。

總結(jié)

本文深入討論了GPS-RTK技術(shù)在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，該技術(shù)的應(yīng)用不僅促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益等的提高，而且使我國(guó)的綜合國(guó)力也有了顯著的提升，對(duì)于國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有明顯的促進(jìn)作用。

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