田娟

摘要：隨著數(shù)字化時代的到來，傳統(tǒng)的地形測量技術(shù)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代數(shù)字化地形測量的需要，所以近年來在數(shù)字化地形測量中，以GPS RTK為代表的現(xiàn)代數(shù)學(xué)化測繪技術(shù)在數(shù)字化地形測量中得到了廣泛的應(yīng)用。文章結(jié)合近年來的應(yīng)用實踐，就數(shù)字化地形測量中強化GPS RTK技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)事項進行了探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；地形測量技術(shù)；GPS RTK技術(shù)；圖根控制測量；碎部測量 文獻標識碼：A

中圖分類號：P228 文章編號：1009-2374（2016）16-0142-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.069在數(shù)字化地形測量上應(yīng)用GPS RTK技術(shù)，我們必須對GPS RTK技術(shù)有一個基本的認識，并結(jié)合工程的需要，切實掌握其應(yīng)用要點，并采取有效的措施，強化應(yīng)用質(zhì)量的控制，才能更好地促進GPSRTK技術(shù)應(yīng)用成效的提升，為整個數(shù)字化地形測量水平的提升注入動力。

1 基于GPS RTK技術(shù)應(yīng)用實踐的幾點認識

在現(xiàn)代數(shù)字化地形測量工程中，為了更好地強化GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用，筆者結(jié)合近年來在此類工程中的應(yīng)用實踐，就GPS RTK技術(shù)的運行原理和優(yōu)勢做出以下淺顯的總結(jié)：就其運行原理來看，主要是以載波相位的觀測值為載體，就整個地形測量中采用的實時性、動態(tài)性的定位技術(shù)。具體來說，就是在基準站中，在數(shù)據(jù)鏈路的支持下，將載波相位的觀測值、基準站的坐標以及偽距觀測值等相關(guān)數(shù)據(jù)，及時地傳輸?shù)搅鲃诱?，再通過流動站將所接受的各項數(shù)據(jù)、自身觀測數(shù)據(jù)及時的利用載波相位實施差分處理，從而對基準站與流動站之間的基線向量，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合基準站的坐標，對每個流動的WGS84坐標得出，再轉(zhuǎn)換坐標之后對流動站每個點所在的海拔高度和平面坐標系數(shù)得出。而就其運行優(yōu)勢來看，主要是觀測站和觀測站之間不需要通視，在節(jié)約測量時間、加快工程進度的同時確保測量效率的提升，尤其是具有較高的定位精度，且能實時地提供三維坐標，而且能夠全天候的作業(yè)，在數(shù)字化地形測量中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 基于數(shù)字化地形測量工程中的GPS RTK技術(shù)應(yīng)用要點

2.1 分析GPS RTK基準站布設(shè)技術(shù)要點

2.1.1 在準備環(huán)節(jié)。由于準備工作的開展對于促進整個測量工程順利的實施具有十分重要的作業(yè)，所以在利用GPS RTK技術(shù)進行外業(yè)測量之前，測量人員就應(yīng)深入測區(qū)現(xiàn)場，對現(xiàn)場進行勘踏，同時對工程所在地的地形圖、地質(zhì)條件、氣候條件和交通條件等有一個基本的認識，并結(jié)合數(shù)字化測繪工作的需要，對測量點進行科學(xué)合理的布置，并為內(nèi)業(yè)準備工作的完成準備好各種施工所需的儀器設(shè)備，從而為整個數(shù)字化測繪工作的開展奠定基礎(chǔ)。

2.1.2 在對基準站的位置進行設(shè)置時，其可以設(shè)置在已知的控制點上，也能在未知點上進行設(shè)置，所以所設(shè)置的基準站位置一般是為了滿足測量的便利，針對性地進行基準站的選點工作，但是基準點的點位應(yīng)盡可能地在視野開闊的地段，盡可能地減少障礙物帶來的影響，同時還要盡可能地避免無線發(fā)射干擾源帶來的影響，且確保其交通便利，這樣就能為測量提供便利。而在基準站進行外業(yè)觀測時，主要是結(jié)合外業(yè)觀測的需要，針對性地采取外業(yè)觀測儀器，并嚴格按照其操作要求開展外業(yè)觀測施工，再利用軟件對所觀測的外業(yè)數(shù)據(jù)進行處理，從而對每個基準站點的坐標進行精確的計算。

2.2 數(shù)字化地形測量工程中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用要點

數(shù)字化地形測量工程中應(yīng)用GPS RTK技術(shù)主要是進行圖根控制測量、控制點測量、水準測量和碎部測量。以下就其中技術(shù)難度復(fù)雜和較為重要的圖根控制測量和碎部測量的應(yīng)用要點進行說明：

2.2.1 圖根控制測量中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用。在利用GPS RTK進行數(shù)字化地形測量時，為了加快工程進度和提升質(zhì)量，在已知控制點的基礎(chǔ)上，可以越級到圖根控制測量環(huán)節(jié)，而且在整個數(shù)字化地形測量中，圖根控制測量又是最為重要的內(nèi)容，所以在實際應(yīng)用中，為了確保觀測的精度，盡可能地將對中誤差減少，就應(yīng)架設(shè)三腳架，利用流動站進行數(shù)據(jù)觀測，且天線的高度精確到毫米級。因而在對圖根控制點進行測量時，應(yīng)注意如下技術(shù)要點：一是每個圖根點的通視方向應(yīng)大于等于2個，且通視方向夾角在60°～120°之間，點間距離較遠，并利用全站儀對碎部數(shù)據(jù)進行采集，并對圖根點之間的間距以及夾角、對圖根點的點位精度和點與點之間的相對精度進行觀測，對于存在的問題應(yīng)盡可能地確保得到及時的處理，才能降低由于弱圖根點的誤差導(dǎo)致地形測量質(zhì)量帶來影響；二是所選圖根點應(yīng)具有視野好、交通好、便于保存，同時為GPS接收信號、利用圖根點以及復(fù)測等工作帶來便利；三是圖根點的點位必須與各類無線發(fā)射設(shè)施原理，且利用GPS RTK技術(shù)進行觀測時，必須利用已知點對其復(fù)核和檢查，預(yù)防出現(xiàn)較大的誤差。

2.2.2 碎部測量中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用。在數(shù)字化地形測量中，除了圖根控制測量，碎部測量也是一項十分重要的工作。在碎部測量中加強GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用，主要是對碎部數(shù)據(jù)進行采集。在整個數(shù)據(jù)采集過程中不會受到來自一般天氣的影響，而且具有較高的測圖精度，尤其是不用考慮控制點之間的通視度，在實際應(yīng)用過程中，其主要適用于如下區(qū)域采用：一是在開闊區(qū)域之內(nèi)，對存在這一區(qū)域內(nèi)的獨立地物和線狀地物等進行直接觀測，且觀測的精度能控制在厘米級。在具體應(yīng)用過程中，主要是結(jié)合所需測量的地物對其定位點進行確定，并在定位點上進行流動站的安裝，當(dāng)儀器狀態(tài)穩(wěn)定之后，將地物屬性編碼輸入之后并保存，這樣就能在整理內(nèi)業(yè)時結(jié)合屬性編碼，通過程序?qū)⒌匚镝槍π缘卦诘匦螠y量圖中表示出來；二是在開闊區(qū)域之內(nèi)，對各種地物進行分類之后再針對性地進行測量。例如低矮建筑物的測量，就應(yīng)加高對中桿，并將天線伸到低矮建筑物的頂部之后直接進行觀測。而如果是高大但結(jié)構(gòu)簡單的構(gòu)筑物，則應(yīng)對輔助點進行觀測的方式求得其碎部數(shù)據(jù)。換言之，就是在對建筑物的四個房角進行觀測時，主要是將每個房角的延長線作為輔助觀測點，并通過畫草圖對待測點進行記錄，連接的順序和輔助觀測點的序號進行標注，這樣就能對四個房角的碎部數(shù)據(jù)進行內(nèi)業(yè)編輯，若房屋結(jié)構(gòu)不規(guī)則，則采用全站儀進行補測。

2.3 測量質(zhì)量控制要點

2.3.1 在圖根控制測量過程中，主要是結(jié)合已知的控制點，對野外數(shù)據(jù)采集的控制點進行布設(shè)，同時確保精度和密度滿足測圖的需要即可。

2.3.2 在控制點測量過程中，主要是確保其平面誤差得到有效的控制。

2.3.3 在水準測量過程中，主要是對其精度和高程的測量精度進行控制，從而更好地提升地形圖的精度，且在觀測和讀數(shù)過程中不得出現(xiàn)錯誤，在觀測路線的基礎(chǔ)上，應(yīng)計算和改進測段的高差，對其閉合差進行計算和分配，從而對每個水準點的高程進行計算。

2.3.4 碎部測量過程中，主要是結(jié)合測區(qū)實際對碎部測量的誤差進行控制，且確保碎部測量數(shù)據(jù)得到精準的記錄，從而更好地為內(nèi)業(yè)測量提供依據(jù)，最大化地確保數(shù)字化地形測量的精準性。

3 測量誤差控制策略

在數(shù)字化地形測量中，經(jīng)常會由于這樣或那樣的原因而出現(xiàn)誤差，所以我們必須緊密結(jié)合誤差的類型，采取針對性的措施，切實強化誤差控制工作的開展，才能更好地促進測量精度的提升。以下就GPS RTK測量中常見誤差的控制策略做出淺顯的總結(jié)：

3.1 同測站誤差控制

往往由于天線相位的變化得不到重視，進而導(dǎo)致點位坐標誤差在3～5cm之間，而往往GPS RTK定位精度需要在1cm之內(nèi)，因而必須結(jié)合基站與天線的精準相位圖對其數(shù)據(jù)進行改進，并在實驗室內(nèi)就對天線的相位進行檢查，才能促進其精度的提升，進而將誤差降低。

3.2 多徑誤差控制

由于此類誤差往往較為嚴重，往往受周邊天線所處的環(huán)境影響，誤差在5～19cm之間，所以為了強化對其的控制，應(yīng)確保所選的點位在開闊的地帶，且沒有反射點。并采取扼流圈天線，施工現(xiàn)場應(yīng)安裝吸收電波的設(shè)備和材料，加強對電波干擾的處理。

3.3 信號干擾帶來的誤差控制

因為很多時候不可能將干擾源移除，所以主要是采取有效的措施減少和避開信號干擾。因此，我們必須科學(xué)地進行選點，盡可能地加強對電磁波帶來的輻射和干擾的監(jiān)測，并在選點之前加強儀表的利用，以盡可能地消除其帶來的影響，且一般不能在惡劣的天氣或者天氣急劇變化的情況下實施測量。

3.4 軌道誤差控制

雖然此類誤差只有幾米，但是所殘留的相對誤差則影響較短，一般10km的短基線可以忽略不計，但是20～30km的基線就會受到影響，一般有幾厘米。而電離層的誤差又具有較強的擴散性、瞬變性和互補性，所以我們就應(yīng)借助雙頻接收機消除電離層帶來的影響。而為了確保其能夠達到厘米級的精度，還應(yīng)對觀測站自身的誤差考慮進來，才能更好地促進誤差的消除。

4 未來發(fā)展趨勢分析

未來我國在數(shù)字化地形測量中的技術(shù)問題是亟待解決的問題，尤其是在現(xiàn)代化的數(shù)字測量中，所面臨的技術(shù)困難也在不斷的加大，我們需要增加RTK技術(shù)和VRS技術(shù)的應(yīng)用，并強化有關(guān)技術(shù)人員的培訓(xùn)，加強技術(shù)攻關(guān)，著力解決當(dāng)前遇到的各種技術(shù)問題，打破國外技術(shù)方面的壟斷，強化與高校之間的合作，著力培養(yǎng)新時代背景下發(fā)展所需的多元化測量人才，才能更好地在未來的數(shù)字地形測量中提高技術(shù)實力，促進測量成本降低的同時將測量的精度提升，并為此而不懈努力和奮斗。

5 結(jié)語

綜上所述，數(shù)字化地形測量工作的開展需要較強的專業(yè)技術(shù)知識，所以我們在注重GPS RTK技術(shù)應(yīng)用的同時，還應(yīng)在實際工程中結(jié)合實際需要，切實加強現(xiàn)代化、數(shù)字化地形測量技術(shù)的應(yīng)用，同時加強有關(guān)專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)，強化經(jīng)驗與教訓(xùn)的總結(jié)，才能在今后的工作中不斷改進和完善，適應(yīng)時代發(fā)展的需要，提高自身的核心競爭力。

參考文獻

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