摘 要：通過(guò)對(duì)GPS-RTK概念做了具體的闡述，結(jié)合各項(xiàng)技術(shù)原理與測(cè)繪方法，對(duì)PTK技術(shù)在大比例尺地形圖中的應(yīng)用做了詳細(xì)的分析，主要是為了提高地形圖測(cè)量的效率與精度。

關(guān)鍵詞：GPS-PTK；大比例尺地形圖；測(cè)量；技術(shù)；精度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.112

0 引言

全球定位系統(tǒng)是美國(guó)陸?？杖姽餐兄频男l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，導(dǎo)航定位和定時(shí)功能具有全球性、全天性、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)，能夠給廣大的用戶提供精確的三維坐標(biāo)、時(shí)間與速度，一般常見(jiàn)的GPS測(cè)量方法，例如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要進(jìn)行處理才能夠獲得CM級(jí)的精度，然而GPS-RTK技術(shù)是一中十分新型的定位測(cè)量方式，這種的測(cè)量技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用范圍是很廣泛的，就包括攝影測(cè)量、農(nóng)業(yè)測(cè)量、建筑測(cè)量以及土木工程等等在各種各樣的領(lǐng)域都會(huì)運(yùn)用到。

1 GPS-RTK概述

GPS-RTK屬于一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的測(cè)量技術(shù)，以載波相位為基礎(chǔ)的一種測(cè)量技術(shù)。在展開(kāi)工作的時(shí)候，需要兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的GPS接收機(jī)來(lái)接受衛(wèi)星的信息。把其中的一臺(tái)接收機(jī)放在已知坐標(biāo)的工作基站，而另外一臺(tái)接收機(jī)當(dāng)做移動(dòng)站。在PTK的模式下，充分利用數(shù)據(jù)鏈，在基站能夠觀察到相應(yīng)的數(shù)值與觀測(cè)站的任何坐標(biāo)的信息，并轉(zhuǎn)移給移動(dòng)站。從這樣的工作原理可以看出，移動(dòng)站既要接收基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)外還要采集GPS的觀測(cè)到的數(shù)值，并且在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行及時(shí)的處理。在實(shí)際的工作中PKT技術(shù)受到外界的影響很小。在具備工作條件的情況下，便能快速、高效的完成定位任務(wù)。

GPS-RTK技術(shù)是一種差分GPS數(shù)據(jù)處理的方法。當(dāng)基準(zhǔn)站收集到相應(yīng)的數(shù)據(jù)后需要輸送給一個(gè)或者多個(gè)的流動(dòng)站。首先，在靜態(tài)觀察時(shí)獲得WGS-84坐標(biāo)與地方坐標(biāo)，并鍵入接收機(jī)中通過(guò)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，或者利用靜態(tài)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)平時(shí)差，求得相應(yīng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。接著在共同的點(diǎn)上放上一臺(tái)GPS接收機(jī)來(lái)做基準(zhǔn)站。該基準(zhǔn)站主要負(fù)責(zé)觀測(cè)兩外ujige的已知點(diǎn)，專門(mén)對(duì)那些出現(xiàn)錯(cuò)誤參數(shù)的進(jìn)行核對(duì)與修改，防止再次出現(xiàn)差錯(cuò)。最后需要把基準(zhǔn)站的坐標(biāo)、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)以及高程等的相關(guān)數(shù)據(jù)，在GPS控制接收機(jī)中輸入。也可以設(shè)置其它不相同的GPS接收機(jī)從而能夠接收到流動(dòng)站的衛(wèi)星信號(hào)。在這個(gè)過(guò)程中要把預(yù)定設(shè)置的精度與實(shí)際測(cè)量的精度進(jìn)行比較。此時(shí)此刻，接收機(jī)在接收機(jī)獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)后，把測(cè)得到的坐標(biāo)、高程以及精度等相關(guān)數(shù)據(jù)輸送到接收機(jī)的中心，另一種測(cè)量方法是直接把相應(yīng)基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)用接收機(jī)來(lái)接收，接著通過(guò)這樣的坐標(biāo)來(lái)對(duì)相應(yīng)的坐標(biāo)體系進(jìn)行觀察，最后轉(zhuǎn)換，獲得需要的參數(shù)指標(biāo)。但是，這樣的測(cè)量方式只是適合范圍相對(duì)而言比較小的區(qū)域。

2 GPS-RTK在大比例尺地形圖的應(yīng)用

測(cè)量區(qū)域的實(shí)際情況如下：處于晉西北汾河下游和忻州市中南隅開(kāi)展工作。與該位置距離比較近的是云中上，其與蘄州、陽(yáng)曲相毗鄰，在南面與婁煩和古交相連接，這個(gè)區(qū)域西面背靠呂梁山和嵐縣。因此，該區(qū)域的地理位置是十分特殊的，山峰錯(cuò)綜復(fù)雜，丘陵連綿起伏，同時(shí)還有很多的溝壑，地勢(shì)是東北走向，東北比較高，西南較低，在境內(nèi)的海拔最低是1157m.，最高是2600m。在該縣的第二煤礦區(qū)是在縣內(nèi)村鎮(zhèn)的2km位置處，交通十分便利。在展開(kāi)測(cè)量工作之前，用全站儀把該位置的地形圖與作業(yè)測(cè)繪圖先繪制出來(lái)，通過(guò)用資料對(duì)GPS-RTK的測(cè)量作業(yè)的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。于此同時(shí)，還要運(yùn)用CASS7.0成圖軟件繪制成的地形圖，以1：500的比例繪制。若需要用該技術(shù)完成測(cè)量作業(yè)，需要按照GB/T18324-2009全球定位系統(tǒng)的測(cè)量規(guī)范進(jìn)行測(cè)量，分別是測(cè)量規(guī)范GB/T18341-2001；地質(zhì)礦產(chǎn)勘查規(guī)范是GB-50026-93；工程測(cè)量規(guī)范是GB/T7929-1995；分別以1：500，1：1000，1：2000的地形圖比例繪制。在整個(gè)的GPS-RTK的測(cè)量工作需要一定人數(shù)的工程師與技術(shù)人員來(lái)共同完成，同時(shí)完成測(cè)量工作的時(shí)間范圍應(yīng)是在2015年4月5日-19日。

在準(zhǔn)備階段，首先，在準(zhǔn)備實(shí)施該項(xiàng)目的前期工作中，要收集與該區(qū)域相關(guān)的基本的資料，對(duì)GPS-RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在施工測(cè)量工作展開(kāi)前，需要工作人員對(duì)檢驗(yàn)儀器進(jìn)行測(cè)試，保證其能夠正常的工作，包括電池電量與主機(jī)內(nèi)存的檢查。其次，對(duì)于響應(yīng)度與采樣率可以通過(guò)Pccdu軟件進(jìn)行設(shè)置。最后，完成工作任務(wù)后，在不同的全站儀1級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)用GPS接收機(jī)進(jìn)行測(cè)量，采用45min的靜態(tài)測(cè)量，把該區(qū)域相近的兩個(gè)礦區(qū)位置作為已知點(diǎn)，再用Pinnacle軟件對(duì)不相同的站點(diǎn)在WGS-84坐標(biāo)中的位置分別進(jìn)行測(cè)量。運(yùn)用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)操作時(shí)，在基準(zhǔn)站點(diǎn)安排一個(gè)人，其它的兩臺(tái)流動(dòng)站點(diǎn)每一臺(tái)上面站兩個(gè)人，還要配備畫(huà)草圖與操作儀器的人員。

在基準(zhǔn)站開(kāi)展工作時(shí)，首先，選擇視線相對(duì)較好的地方，這樣對(duì)上點(diǎn)是有幫助的，而且能夠與高功率的發(fā)射源和高壓線相隔很大的距離。基準(zhǔn)站點(diǎn)位于高位，是為了增大電臺(tái)的大輻射半徑，但是當(dāng)能夠滿足這個(gè)要求時(shí)，把作業(yè)點(diǎn)定在與站點(diǎn)相隔比較近的地方，對(duì)設(shè)備儀的放置與防護(hù)有幫助，及時(shí)的接受基準(zhǔn)站點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)。若已經(jīng)完成檢查與核對(duì)工作，就可以進(jìn)行下一步的碎步測(cè)量。要保證近距離的基準(zhǔn)站點(diǎn)的正常工作。利用GPS-RTK的碎步測(cè)量的方法對(duì)另外兩臺(tái)的流動(dòng)站按指定的路線進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，在采集數(shù)據(jù)的過(guò)程中，需要記錄下測(cè)量物品的特征與屬性，或者標(biāo)記在電子接收機(jī)上，做為室內(nèi)制圖的材料。在完成收據(jù)收集后，把在不同流動(dòng)站點(diǎn)儲(chǔ)存的的碎步坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸送到計(jì)算機(jī)內(nèi)，接著把相對(duì)應(yīng)的接收機(jī)型號(hào)與計(jì)算機(jī)利用專業(yè)的傳送線連接起來(lái)，并且同步下載與傳輸軟件，把得到的相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在目錄中，最后，對(duì)地形圖進(jìn)行編輯，再與已經(jīng)具備的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若這兩個(gè)能重合在一起，就可以用儀器打印出地形圖了，進(jìn)行實(shí)地勘察了。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，通過(guò)把GPS-RTK技術(shù)的常規(guī)測(cè)量和靜態(tài)測(cè)量相比較后，可以看出，其可以進(jìn)行大比例地形圖的測(cè)量工作。

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作者簡(jiǎn)介：黃維（1990-），女，碩士研究生，助教，研究方向：建筑工程。