浅谈RTK在山区地形图控制测量中的应用

摘要：在山区分布较分散的村镇进行大比例尺地形地籍测量过程中，传统测绘方法使用全站仪布设图跟控制导线易受通视条件的限制,需要频繁搬站,在山地测区进行地形测量时则更加困难，需要耗费大量的人力、财力，而使用rtk进行图跟控制测量，卫星的截止高度角必须大于 15°,它在遇到高大建筑物或在树下时,就很难呈现出固定解，也很难进行测量。本文就使用RTK在此情况下如何进行图跟控制测量的方法与技巧总结了一些浅显的心得体会，希望得到同业们的指导与帮助。

关键字：RTK 控制测量 转换参数 高程拟合

中图分类号： P217 文献标识码： A 文章编号：

一、 RTK的工作方式与特点

RTK测量原理RTK(RealTimeKinematic)测量技术是以载波相位观测量为根据的,具有快速高精度定位功能的载波相位差分测量技术,是GPS测量技术中的一个新突破,它能够实时获得测站点在指定坐标系中的三维定位结果,且具有厘米级的定位精度。RTK测量的基本原理是:在基准站上设置一台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续观测,并将其观测数据及基准站的信息通过无线电传输设备实时地发送给流动站。在流动站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的数据,然后根据相对定位原理,实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度.使用RTK测量技术,测量人员只需在完成初始化后,1～2s内就能获取待定点的三维坐标。

RTK系统组成RTK测量系统一般由三部分组成:即GPS接收设备、数据传输系统和实施动态测量的软件系统.GPS接收设备至少包含1台基准站GPS接收机和1台流动站GPS接收机，数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成,这是实现实时动态测量的关键设备;软件系统具有能够实时解算出流动站三维坐标的功能,并对保障实时动态测量结果的精确性与可靠性具有决定性意义。

二、 RTK在山区图跟控制测量中的实践

该测区位于建德市西南，地处浙江省西部，钱塘江上游，北纬29°12′20″～29°46′27″，东经118°53′46″～119°45′51″。与衢州市衢江区相交，总面积12.6平方公里。境域山地和丘陵占总面积的88.6%。交通状况普遍为山路，河网水道交错纵横，使用传统全站仪进行图跟控制测量难度较大。因此我们利用上级测绘部门提供的较完善的GPS E级网成果，使用RTK进行图跟控制测量，具体方法如下：

1、 搜集整理已有资料和相关仪器设备

测区内已有GPS E级点26个，利用控制点分布略图实地踏勘，找到其中保存完善21个，相关技术规范有(1)《全球定位系统(GPS)测量规范》，(2)《大比例尺地形机助制图规范》，(3)《工程测量规范》。2.2.2 设备的主要技术指标本次作业所用仪器为南方GPS RTK 灵锐S82 一托二一套。

2、 根据已有资料求解转换参数及高程拟合参数

由于GPS测量采用WGS-84坐标系统，而我国目前所采用的坐标系统为1954北京坐标系（或1980国家大地坐标系、地方坐标系统等），高程基准为1956年青岛黄海高程系（或1985国家高程基准），所以GPS—RTK测量时必须先求解转换参数，以便于测量成果的应用。现在承揽大比例尺地形地籍图测绘项目的过程中，通常上级测绘部门只提供测区内已有控制点的坐标成果而不提供转换参数，我们使用GPS RTK进行布设图根点或数据野外采集时必须自行求解转换参数，为保证测图精度及质量，如何通过对已知控制点的精度分析和筛选，提高求解转换参数的质量是现代测绘人的必修课。其具体方法如下：首先根据测区形状选择基站架设位置，尽量将GPS基站架设在测区中央位置以便差分信号能够覆盖所有已知控制点，然后根据现场交通路线设计采集已知控制点的路线顺序，尽量避免重复走路以节省成本和时间，提高工作效率。在现场架设好基站后连接仪器，检查仪器运行状态确认无误后设置正确的椭球投影以及其他参数。按设计好的采集路线开始采集WGS84坐标，具体软件操作步骤如下

1）进入（设置----求转换参）界面。选择增加功能，出现增加点（已知坐标）界面，输入控制点已知坐标（X Y H）经检查无误后点击OK

2）这样就进入了增加点（原始坐标）界面，我们由于是现场求解所以选择读取当前点坐标，在此过程中注意天线高的输入是否正确，经检查无误后点击OK采集时使用三脚架加对点器架设移动站的方法，必须严格对中整平并平滑采集三次以上，时刻注意差分状态，在固定解情况下采集，水平及高程精度在2cm内，且PDOP值应小于2。

采集好全部测区控制点后手簿界面（设置---求转换参数）

求转换参数界面有以下列表项：（列表中坐标因保密规定以*代替）

四、 结语

在现代大比例尺地形、地籍图测绘工作中，随着测绘仪器设备和技术手段日新月异的发展，不断涌现出基于新设备新技术的作业方式，为测绘工作者提供了更加便利的工作条件的同时，也督促着我们不断的提高自身的业务素。RTK技术可以在不布设各级控制网的情况下,仅根据一定数量的基准点便可以快速地解算出厘米级的点位坐标,且不受通视条件的限制,不需要频繁搬站,减少了工作程序,提高了工作效率.加之GPS系统进一步发展和完善,以及计算机技术和其他相应学科的发展,使RTK技术在工程实践中日益显现出巨大的应用潜力。

参考文献:

[1] 聂上海,段立琼.GPSΟRTK技术在数字化地形图的应用试验[J].测绘通报,2005(3).

[2] 焦明连,吕秀建.基于GPSRTK技术的数字化地形测量[J].全球定位系统,2005(2):2002.

[3] 明.GPSRTK测量技术的应用与体会[J].现代测绘,2003,26(2):28029.