RTK中添加EGM2008RTK水準(zhǔn)面模型后在斷面測量中的應(yīng)用

■方濤

（新疆維吾爾自治區(qū)新疆水利水電勘測設(shè)計研究院測繪工程院新疆昌吉831100）

RTK中添加EGM2008RTK水準(zhǔn)面模型后在斷面測量中的應(yīng)用

■方濤

（新疆維吾爾自治區(qū)新疆水利水電勘測設(shè)計研究院測繪工程院新疆昌吉831100）

本文從RTK測量技術(shù)特點入手，重點對RTK中添加EGM2008RTK水準(zhǔn)面模型后在斷面測量中的應(yīng)用進(jìn)行了分析闡述。

RTK 測量 水準(zhǔn)面

1　RTK概況

1.1GPS-RTK定位測量原理

GPS-RTK技術(shù)之所以能夠有良好的定位，主要是GPS-RTK技術(shù)定位測量運用的定位原理，其是將基準(zhǔn)站的測量值通過無線電傳送到流動站，信號在流動站中進(jìn)行分差處理，從而得出基準(zhǔn)站與流動站坐標(biāo)之間的的差值，進(jìn)而得出流動站的具體的坐標(biāo)值，完成定位。GPS-RTK技術(shù)所應(yīng)用的定位原理中需要注意的一點是基準(zhǔn)站中測量值是載波相位觀測值，基準(zhǔn)站的橫縱向坐標(biāo)等相關(guān)的數(shù)值。只有將基準(zhǔn)站準(zhǔn)確的定位量傳送到流動站，才能夠得出流動站準(zhǔn)確的坐標(biāo)。GPS-RTK技術(shù)的測量原理是通過靜態(tài)測量輔助完成動態(tài)測量。所謂靜態(tài)測量是指運用大等于兩臺的GPS接收機(jī)進(jìn)行同步觀測，對所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。得出精確的基線向量，在經(jīng)過具體的平差、轉(zhuǎn)換等相關(guān)的處理方法的處理得到精確地測量點，從而實現(xiàn)獲得觀察點的坐標(biāo)。GPS-RTK技術(shù)的動態(tài)測量是在靜態(tài)測量的基礎(chǔ)上應(yīng)用RTK定位技術(shù)，實現(xiàn)精確的，實時的動態(tài)測量。

1.2RTK測量技術(shù)特點

常規(guī)測量中。一般按照“先控制、后碎部”的基本原則，先逐級布設(shè)好測量的控制網(wǎng)，再運用控制點對其碎部進(jìn)行測量。同時RTK技術(shù)可有效避免復(fù)雜的分級控制測量工作，只需在測區(qū)布設(shè)幾個控制點建立基準(zhǔn)站，便能滿足要求；RTK可在任何地點、時間，只要能同時接收四顆GPS衛(wèi)星信號，并滿足一定的幾何圖形條件，便能完成作業(yè)需求。實踐表明：當(dāng)具有良好的觀測條件時，運用雙頻接收機(jī)進(jìn)行觀測2-5S就可得到厘米級的定位結(jié)果；直觀的測量過程。運用RTK進(jìn)行測量并定位放樣時，利用流動站接收機(jī)的測量控制器對測量過程進(jìn)行有效控制，對坐標(biāo)定位精度進(jìn)行及時查看，是傳統(tǒng)測量技術(shù)無法超越的。

2　橫斷面測量的方法

2.1實時處理法

以公路斷面測量為例。作業(yè)現(xiàn)場，依據(jù)設(shè)備情況和工作范圍，選擇合適的已知控制點來進(jìn)行儀器的工作。檢查儀器后，依據(jù)作業(yè)現(xiàn)場的情況對需測量的公路橫斷進(jìn)行選擇，具體測量工作中首先要確定對應(yīng)的測量斷面的里程，在測量公路橫斷地形變化點時，手簿上對點位偏移中樁的距離進(jìn)行實時顯示，此時可以直接將距離輸入到點名中，比如23480-Z-23.56，即表示里程為K23+480km處，那么其面向大里程方向的左面23.56m處則有一地形變化點。再將詳細(xì)的描述信息輸入到點位信息中，可完成一個橫斷面地形點的測量工作，在進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理時，直接替換就可完成數(shù)據(jù)的整理工作，減少一些人為誤差。

2.2后期處理法

作業(yè)現(xiàn)場，測量準(zhǔn)備工作就緒之后，對測量公路橫斷的里程進(jìn)行確定，依據(jù)TSC2手簿提示，在對公路橫斷的地形信息點進(jìn)行測量時，只需修改測量地形特征點的相關(guān)屬性信息即可。在進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理時，在TGO中導(dǎo)入當(dāng)前的作業(yè)任務(wù)后，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)選項導(dǎo)出后方可進(jìn)行選擇，此時，導(dǎo)出的數(shù)據(jù)則會有相關(guān)的橫斷面地形信息。運用該方法能夠有效實現(xiàn)多條橫斷面的測量，其中，橫斷面間距也可在“增量站”信息中得到有效體現(xiàn)。

2.3對于無法定義道路的橫斷面測量

根據(jù)測量要求，對需要進(jìn)行測量的公路橫斷，在設(shè)計線路上找到其對應(yīng)的里程，在室內(nèi)運用CASS等處理軟件，做出與之相符的橫斷面線，依據(jù)測量的橫斷距離對橫斷上的點位坐標(biāo)進(jìn)行提取，然后在TSC2手簿中運用建立直線的功能，有效完成道路橫斷面的測量工作。此外，該測量橫斷法也適用于其他斷面的測量，例如涵軸測量。這種方法對于需要測量的公路橫斷較少的情況更加適用，如果存在大量的橫斷面，那么就非常繁瑣；對外業(yè)橫斷進(jìn)行測量時，如內(nèi)業(yè)沒有相應(yīng)的橫斷數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，則可在實地前后最短中樁的位置予以測量，使用TSC2手簿建直線的功能，有效對公路橫斷進(jìn)行測量。進(jìn)行外業(yè)測量時，如果只需對少數(shù)橫斷進(jìn)行測量，如時間緊，無法對道路文件進(jìn)行定義時，可直接在內(nèi)業(yè)，提取中線上需放樣的里程坐標(biāo)，實地放樣其位置，通過TSC2手簿的兩點鍵入線路或者一點與方位角鍵入線路等功能，實現(xiàn)對公路橫斷測量工作。

3　基于EGM2008模型進(jìn)行水準(zhǔn)面精化方法及數(shù)據(jù)處理

3.1GPS水準(zhǔn)與EGM2008模型相結(jié)合

在利用EGM2008模型進(jìn)行大地水準(zhǔn)面精化時，采用的是將GPS水準(zhǔn)與EGM2008模型相結(jié)合方法先利用EGM2008地球重力場模型、大地水準(zhǔn)面重力位和參考橢球等求得各水準(zhǔn)點模型的高程異常，在得到水準(zhǔn)點的模型高程異常之后，與實測的GPS水準(zhǔn)點的精確高程異常進(jìn)行比較進(jìn)而得出各個水準(zhǔn)點的高程異常差值，根據(jù)公式Δξi=ξi實測-ξi模型，對求出的這些水準(zhǔn)點的高程異常差值求其平均，將所得平均值作為該局部區(qū)域與EGM2008模型大地水準(zhǔn)面的垂直偏差，隨后利用每個水準(zhǔn)點的高程異常差值減去我們求得的垂直偏差即就可以計算出我們所需的殘差。在得到殘差之后可以通過二次多項式對水準(zhǔn)點殘差進(jìn)行擬合得出其他待定點的高程異常殘差，最后通過EGM2008模型計算待定點的模型高程異常，將模型計算出的高程異常加上垂直偏差再加上高程異常殘差就可以精確測出各點的高程異常，隨后在結(jié)合實際測量所得的GPS大地高就可以算出待定點高程，進(jìn)而完全大地水準(zhǔn)面精化，獲得該區(qū)域的似大地水準(zhǔn)面。

3.2公路橫斷面的數(shù)據(jù)處理

公路橫斷面數(shù)據(jù)處理程序，在CASS中將LSP文件加載到啟動組中，運用Excel建立一個后綴為“.csv”的數(shù)據(jù)文件。再次打開CASS，將“野外測量點”展到CASS里面，并打開之前建立的CSV格式的文件。命令行輸入“dmzl”，按順序選擇中樁點、點名以及左側(cè)地形點。對右面的點進(jìn)行選擇的過程中，軟件會對左側(cè)地形點的數(shù)量及重復(fù)情況進(jìn)行自動計算，程序執(zhí)行過程中有一定的糾錯性，數(shù)據(jù)的間斷性操作；數(shù)據(jù)選擇重復(fù)操作，程序自動統(tǒng)計，以免數(shù)據(jù)出現(xiàn)重復(fù)；數(shù)據(jù)的有序性，軟件會自動按位置排序，設(shè)計比較人性化。

4　結(jié)束語

采用了RTK結(jié)合EGM2008模型的方法來研究該橫斷面，從最終的結(jié)果中可以看出，利用該方法能滿足大部分的工程要求。

[1]馮林剛，.EGM2008模型在RTK橫斷面測量中的應(yīng)用研究 [J].測繪信息與工程，2013.

[2]龍小林，EGM2008模型的GPS轉(zhuǎn)換研究 [J].山西科技，2013.

TB22[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-265-1