論GPS—RTK地形圖測繪技術(shù)在實際中的應(yīng)用

尹慶園

摘要：GPS-RTK地形圖測繪技術(shù)作為一門新興的測繪技術(shù)，其具有工作效率高、精準的定位度、數(shù)據(jù)安全可靠，RTK自動化作業(yè)等優(yōu)點，所以在現(xiàn)實生活中不同領(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，并進行一些總結(jié)。

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

隨著中國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，對工程測量中的新型測繪技術(shù)提出了嚴格的專業(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)中的先進技術(shù)，應(yīng)用到地籍測繪作業(yè)中，可有效提高測繪作業(yè)數(shù)據(jù)的準確度和精度。GPS-RTK地形圖測繪技術(shù)除了受到測繪工程的青睞以外，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測量系統(tǒng)分為兩個大板塊，GPS主要應(yīng)用于接受過程，而RTK應(yīng)用在數(shù)據(jù)的傳輸和處理。RTK是實時動態(tài)測量技術(shù)的簡稱，是建立在載波相位觀測值基礎(chǔ)之上的實時動態(tài)定位技術(shù)，基準站和移動站兩個部分組成了RTK，基準站部分先啟動，然后再運行移動站。這樣RTK在三維位置上能夠完全即時地接受GPS衛(wèi)星傳輸?shù)男盘?。并且將所有需要的?shù)據(jù)一并通過數(shù)據(jù)鏈接發(fā)送過去。在RTK運行過程中，基準站將這些數(shù)據(jù)一起傳送給流動站。流動站接收到基準站數(shù)據(jù)的同時還采集GPS觀測數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)用差分觀測值方法即時處理數(shù)據(jù)。在一秒鐘之內(nèi)，就可以獲得厘米級的定位結(jié)果。流動站既是靜止的也是移動的，這樣可以先初始化然后再進行動態(tài)化作業(yè)。不過也可以單獨地進行動態(tài)化作業(yè)，首先進行整周模糊度的求解。然后固定整周未解數(shù)，就可以進行單個單元的實時處理。所以只要有超過四顆以上衛(wèi)星相位觀測值進行跟蹤，則流動站可隨時給出厘米級定位結(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)在地籍測繪中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的地籍測量過程中很多的問題都是可以通過GPS技術(shù)解決。首先GPS的精度可以通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)獲得提高，這樣開展工作會更加方便和有效。不過如果單純地利用GPS技術(shù)，對人力的數(shù)量和能力都有一定的要求，但是GPS-RTK技術(shù)在進行測量的工作中會大大地減少了人力的使用，并且能力也會相應(yīng)的降低，一般一個技術(shù)人員就能夠開展工作，定點的測量時間也縮小到10～30s。通過便攜機方便地記錄數(shù)據(jù)。但是在實際的使用中還是存在一些問題，可以通過一些方法進行優(yōu)化。

GPS技術(shù)靈活多變的布網(wǎng)方式，可以很好地應(yīng)用到地籍的觀測工作，使其在速度和精度上優(yōu)勢相當(dāng)明顯。不過地籍控制網(wǎng)的設(shè)計依然有些需要改進的地方。我們既可以通過利用機助模擬方法來增減控制網(wǎng)的儀器標準精度，規(guī)程精度等方式將GPS的控制網(wǎng)優(yōu)化方式，也可以通過增減GPS控制網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)來進行優(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。在地籍測繪工作中的應(yīng)用也會更加廣泛，而加上了RTK技術(shù)使之更加便捷地應(yīng)用到地籍測繪工作中去，不過也得針對一些實際的情況進行一些調(diào)整，以此來保證其測繪工作的順利進行。

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可行，就需要GPS-RTK測量技術(shù)精確和準確地應(yīng)用到土地測量過程中，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，并且測量范圍廣。使用傳統(tǒng)測量技術(shù)經(jīng)常會起到事倍功半的作用。但是如果使用GPS-RTK技術(shù)，將大大地降低測量強度和成本，提高工作效率，縮短成圖周期。并且RTK技術(shù)的測量精度較高，能夠準確的反映農(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型號是使用的常規(guī)儀器，這種型號GPS采用ARM架構(gòu)，能夠達到400MHZ的速度，并且具有很大的內(nèi)存空間，這樣主機就能夠暢通地運行多任務(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標準協(xié)議是其傳輸協(xié)議，這樣下載的文件更加快捷和方便，整個的測量過程分為兩個步驟，分為外業(yè)測量過程和內(nèi)業(yè)處理過程。

外業(yè)測量過程，首先需要設(shè)立一個北京54坐標系，用靜態(tài)解算，控制靜態(tài)時間為20～30min左右。完成基準站的設(shè)置，并且通過藍牙連接到移動站的手簿，等手簿顯示后按下測量鍵并輸入移動站的高度就完成了碎部點測量。

內(nèi)業(yè)處理過程，在完成碎部點采集任務(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，若展繪的點無法與圖對應(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，以不影響兩圖的獨立選定為準，判斷兩圖的同名點即公共部分，以一個確定的同名點為準，進行帶基點復(fù)制粘貼為準，判斷另一點是否需要旋轉(zhuǎn)，提取高程點，保存為一個與圖同名的數(shù)據(jù)文件，判斷同名點的高程是否相同，確定高程的差值，處理數(shù)據(jù)文件，重新展繪高程點，最后整張圖就可以形成了。

通過上面的描述可以發(fā)現(xiàn)GPS-RTK測量技術(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。減少了工作時間。與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，效率會相應(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)計中很好的體現(xiàn)了不同村莊之間的相互關(guān)系以及詳細的地物地貌，通過GPS-RTK技術(shù)的引進，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

在露天臺階爆破中，傳統(tǒng)的方法用步量、拉尺等方法來粗略的粗略的采集參數(shù)和標定炮孔，一些個別的礦山可能會使用全站儀進行布孔，這些方法的準確性并不高，并且過程比較復(fù)雜。需要反復(fù)調(diào)整才會確定，生產(chǎn)效率非常低下。近幾年來，國內(nèi)出現(xiàn)了將三維激光掃描儀與GPS-RTK結(jié)合起來使用。它們的點位精度是不一樣的，可以發(fā)現(xiàn)三維激光掃描儀（毫米級）的點位精度比GPS-RTK（厘米級）的精度高一個數(shù)量級。所以用掃描儀來采集數(shù)據(jù)可以得到更加準確的布孔。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)場孔位布設(shè)與爆破設(shè)計更加契合。爆破效果也得到明顯改善，爆破以后臺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用，又提高了挖運的效率，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)用不僅促進了國民經(jīng)濟效益、社會效益等的提高，而且使我國的綜合國力也有了顯著的提升，對于國內(nèi)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有明顯的促進作用。

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