劉德來(lái) 羅建忠 劉金柱

摘 要：隨著我國(guó)城市化進(jìn)程建設(shè)的不斷加快，城市地形圖的測(cè)量也有著越來(lái)越高的要求。在城市地形圖的測(cè)量過(guò)程中，由于有工期時(shí)間的要求，因此常采用GPS-RTK技術(shù)用于輔助測(cè)量。應(yīng)用GPS-RTK在測(cè)量城市地形圖的工程中，不但能夠滿(mǎn)足城市建設(shè)對(duì)地形圖測(cè)量的需求，同時(shí)還能與目前城市不斷向外擴(kuò)展的航測(cè)搭配應(yīng)用，滿(mǎn)足其測(cè)量的要求[ 1 ]。GPS-RTK技術(shù)，GPS是基礎(chǔ)，通過(guò)RTK技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其實(shí)用性，兩者搭配一起，就可以隨時(shí)對(duì)地形進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的精度也能夠滿(mǎn)足工程的要求。

關(guān)鍵詞：城市地形圖；工程測(cè)量；GPS-RTK技術(shù)；應(yīng)用研究

GPS-RTK技術(shù)具有較高的測(cè)量精度，以便滿(mǎn)足工程的需求，同時(shí)由于其測(cè)量精度較高，因此可以應(yīng)用在地形測(cè)量和控制測(cè)量中，應(yīng)用途徑廣泛，領(lǐng)域較廣。從工程實(shí)際應(yīng)用角度說(shuō)，它能夠靈活運(yùn)用GPS對(duì)點(diǎn)和圖進(jìn)行測(cè)量工作，這不僅僅有效減少了測(cè)量工作的時(shí)間，也極大程度地保證了測(cè)量工作的精度。GPS-RTK技術(shù)比起傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，具有更高的應(yīng)用性，能夠節(jié)省更多的時(shí)間[ 2 ]。

一、對(duì)于GPS-RTK的認(rèn)識(shí)

GPS-RTK是以GPS技術(shù)為基礎(chǔ)的新型技術(shù)，稱(chēng)為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，主要是通過(guò)載波相位的觀測(cè)量作為測(cè)量的基礎(chǔ)，運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)時(shí)，數(shù)據(jù)的傳輸和技術(shù)的處理都非常的重要，在應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)的時(shí)候，需要在現(xiàn)場(chǎng)安裝GPS，然后對(duì)GPS的可控范圍進(jìn)行觀察和測(cè)量，相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)可以在設(shè)備中進(jìn)行傳輸。在動(dòng)態(tài)站點(diǎn)中，GPS接受的及其能夠?qū)πl(wèi)生信號(hào)和數(shù)據(jù)進(jìn)行接受，并且在接受過(guò)程中需要對(duì)GPS采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入處理。RTK這一技術(shù)是根據(jù)測(cè)算得到的數(shù)據(jù)組成相應(yīng)數(shù)值后，再進(jìn)行的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的處理，將數(shù)據(jù)參數(shù)和坐標(biāo)輸入設(shè)備中，就可以獲得準(zhǔn)確的定位。GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用成本非常低，但是精確度和測(cè)量的速度很快，GPS-RTK技術(shù)的用途非常廣泛，實(shí)用性很強(qiáng)，因此能夠應(yīng)用在很多類(lèi)型的測(cè)量中。

二、GPS-RTK技術(shù)在城市地形圖測(cè)量中的應(yīng)用

（一）測(cè)量的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行測(cè)量之前，要做一定的準(zhǔn)備。戶(hù)外作業(yè)測(cè)量開(kāi)始之前，就要準(zhǔn)備符合工程需求的比例尺和所需要的地形圖，如果有必要還要進(jìn)行實(shí)地測(cè)量。此時(shí)需要先命名工程，將已知的坐標(biāo)數(shù)值轉(zhuǎn)變?yōu)橄嚓P(guān)參數(shù)記錄下來(lái)，無(wú)坐標(biāo)的地方在做參數(shù)轉(zhuǎn)化的時(shí)候，要對(duì)測(cè)量位置的操控點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，然后盡量將操控點(diǎn)的位置安排在需要測(cè)量的位置周?chē)?，保證測(cè)量位置已經(jīng)控制在數(shù)據(jù)點(diǎn)的周?chē)?，這樣才能夠避免出現(xiàn)測(cè)量位不平衡的問(wèn)題。

（二）測(cè)量位置的參數(shù)轉(zhuǎn)變

城市地形圖實(shí)際測(cè)量工作經(jīng)常會(huì)在獨(dú)立坐標(biāo)系中來(lái)進(jìn)行，因此可能會(huì)出現(xiàn)WGS-84坐標(biāo)和獨(dú)立坐標(biāo)系之間需要轉(zhuǎn)變參數(shù)的情況。RTK技術(shù)需要實(shí)時(shí)的位置坐標(biāo)，WGS-84坐標(biāo)和獨(dú)立坐標(biāo)系之間的參數(shù)的轉(zhuǎn)變可能會(huì)影響到RTK技術(shù)的操作結(jié)果，因此需要根據(jù)工程的整體設(shè)計(jì)和需求，通過(guò)規(guī)范化的操作獲取位置坐標(biāo)并且轉(zhuǎn)化為參數(shù)。規(guī)范化獲取位置的操作為：先采用GPS的靜態(tài)模式，對(duì)位置周?chē)陌才艓讉€(gè)操作點(diǎn)，收集出各個(gè)操作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的WGS-84坐標(biāo)及獨(dú)立坐標(biāo)系，然后根據(jù)測(cè)量位置的這兩個(gè)坐標(biāo)完成參數(shù)的轉(zhuǎn)變。

（三）安排正確的基準(zhǔn)站位置

在信息的傳輸過(guò)程中，信息的發(fā)出主要就是通過(guò)基準(zhǔn)站來(lái)完成的，動(dòng)態(tài)站的任務(wù)是接收傳來(lái)的信息。實(shí)施動(dòng)態(tài)測(cè)量在進(jìn)行過(guò)程中的測(cè)量基礎(chǔ)設(shè)備是基準(zhǔn)站和動(dòng)態(tài)站，因此工作者需要選擇正確的基準(zhǔn)站位置。首先，基準(zhǔn)站的位置可以安排在一個(gè)未知的點(diǎn)上，但是如果在已知標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)的位置上，基準(zhǔn)站就必須安排在已知的位置上。其次，進(jìn)行基準(zhǔn)站位置選擇的時(shí)候，必須選擇地勢(shì)較高，周?chē)鸁o(wú)建筑物的空曠場(chǎng)所，位置還需要有電信覆蓋的地方，如果基準(zhǔn)站要設(shè)定在城市中，就要建立在比較高的建筑物上。最后，為了防止信息鏈出現(xiàn)途徑效應(yīng)，對(duì)于基準(zhǔn)站位置的挑選一定要避免設(shè)在有GPS信號(hào)反射體的地方。

（四）RTK的測(cè)量操作

在對(duì)野外的地區(qū)進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，基準(zhǔn)站應(yīng)該設(shè)定在一個(gè)便于操作的位置，然后設(shè)置接收器的點(diǎn)碼，天線(xiàn)還有WGS-84坐標(biāo)，然后觀察接收器上GPS信號(hào)數(shù)量，檢查電臺(tái)發(fā)射信號(hào)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一切確保無(wú)誤后基準(zhǔn)站就設(shè)定完成?；鶞?zhǔn)站和動(dòng)態(tài)站設(shè)定完成后，就可以進(jìn)行測(cè)量工作。

三、GPS-RTK技術(shù)在城市地形圖測(cè)量工程中的檢驗(yàn)

為了能夠有效的分析GPS-RTK技術(shù)在城市地形圖測(cè)量工程中的應(yīng)用效果，需要在測(cè)量之前對(duì)已知的資料進(jìn)行檢驗(yàn)和復(fù)查，從而提高GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確性。1）采用對(duì)比法進(jìn)行檢驗(yàn)和復(fù)查。把采用RTK測(cè)量得到的已知點(diǎn)的坐標(biāo)，采用對(duì)比的方法對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)查和監(jiān)測(cè)，如果出現(xiàn)不準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，就馬上進(jìn)行修改。2）采用重新測(cè)量比較的方法來(lái)檢驗(yàn)和復(fù)查。當(dāng)前我們?cè)趯?shí)時(shí)測(cè)量工作時(shí)，為了保證所得測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，一般需要對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)運(yùn)用多途徑進(jìn)行檢測(cè)及復(fù)查，重測(cè)比較法最常運(yùn)用在測(cè)量的工程中。一般，首次測(cè)量成功以后，會(huì)選取一個(gè)或兩個(gè)已知RTK的點(diǎn)進(jìn)行重新測(cè)量，看兩次檢測(cè)的數(shù)據(jù)是否一樣，如果出現(xiàn)問(wèn)題，要立即查出問(wèn)題的原因并修改。

四、小結(jié)

GPS-RTK技術(shù)比起傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，具有更高的應(yīng)用性，能夠節(jié)省更多的時(shí)間。在進(jìn)行測(cè)量之前，要做一定的準(zhǔn)備。戶(hù)外作業(yè)測(cè)量開(kāi)始之前，就要準(zhǔn)備符合工程需求的比例尺和所需要的地形圖，如果有必要，還要進(jìn)行實(shí)地測(cè)量。為了能夠有效的分析GPS-RTK技術(shù)在城市地形圖測(cè)量工程中的應(yīng)用效果，在測(cè)量之前需要對(duì)已測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)和復(fù)查，以提高GPS-RTK技術(shù)在應(yīng)用時(shí)的準(zhǔn)確性。GPS-RTK技術(shù)是一種新型的測(cè)量方式，它有著有很多傳統(tǒng)測(cè)量方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，無(wú)論在自動(dòng)化方面還是測(cè)量速度方面GPS-RTK技術(shù)都體現(xiàn)出較高的實(shí)用性，因此GPS-RTK技術(shù)運(yùn)用的測(cè)量類(lèi)型相對(duì)較廣。采用GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用在城市地形圖測(cè)量的工程中，能提高測(cè)量工作的速度，工作效率，連測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度也可以大大的得到提升。但是在高樓密集的城市中，GPS-RTK技術(shù)的實(shí)際操作也會(huì)有一定的難度，因此，需要加強(qiáng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的控制，根據(jù)城市的實(shí)際情況靈活運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 商定義.應(yīng)用GPS RTK技術(shù)的城市地形圖工程測(cè)量方法研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010，（3）.

[2] 周駿.淺談GPS RTK技術(shù)在城市測(cè)量中的應(yīng)用[J].城市建筑，2015，（26）.

[3] 李區(qū)升.GPS RTK技術(shù)的城市地形圖工程測(cè)量方法的應(yīng)用研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2014，（3）.

作者簡(jiǎn)介：劉德來(lái)（1983-），男，漢族，天津人，本科，助理工程師，主要從事工程測(cè)繪工作；羅建忠（1981-），男，漢族，四川安岳人，碩士，高級(jí)工程師，主要從事工程測(cè)繪工作；劉金柱（1988-），男，漢族，河南漯河人，碩士，工程師，主要從事工程變形監(jiān)測(cè)及GPS測(cè)量工作。