在地形图测绘中RTK与全站仪联合应用实践与分析

徐术

摘 要：在复杂地形图测绘中，如果想利用常规方法进行测绘是非常困难的。所以，需要联合多种测绘方法进行作业，这样可以大大提高测绘的工作效率。首先对RTK测量技术的测量原理和特点进行了详细的分析，并详细讲述了RTK与全站仪在地形测绘中的联合应用，希望能对地形图测绘工作有一定的指导作用。

关键词：地形图；测绘；RTK；全站仪

中图分类号：P217 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0152-02

随着GPS技术的日渐成熟，RTK和全站仪被广泛应用于工程测绘工作中。由于社会经济的飞速发展，使得城市发展规模越来越大，某些复杂地形的地形图测绘工作成为了难点，想用常规的方法完成地形图测绘是非常困难的。RTK测量技术有操作简单、工作效率高和测量精度高等诸多优点，这使工程测绘工作简化了很多。本文将通过工程实例详细地介绍在地形图测绘中RTK和全站仪联合应用实践与分析。

1 RTK技术的测量原理与特点

1.1 RTK技术的测量原理

RTK测量技术即实时动态测量技术，是基于GPS全球定位系统而发展起来的。GPS技术包括三个部分，即空间部分、地面控制部分和用户设备部分。该技术的具体情况是：①完整的GPS包括三部分，空间部分有24颗卫星，其中，工作卫星有21颗，另外3颗是备用的。24颗卫星均匀地分布在6个轨道上，在世界上任意一个地方、任意一个时间都能观察到4颗卫星，卫星中能够存储大量的导航信息。但是，导航的精度受大气摩擦的影响，所以，导航的精度会越来越低。②地面部分主要由监测站、主控制站和地面天线组成。地面控制的主要任务是负责收集卫星传回的数据，并进行数据校正。③用户设备部分就是接收GPS传回的信号。当接收机接到卫星信号后，其中的微处理计算机就可以计算出用户所在的具体位置，包括经纬度、时间、速度和高度，等等。

RTK即GPS差分技术，为了获得精确的定位数据，用户观测站要对其接收到的数据进行校正。RTK技术的测量原理是在基准站和用户观测站上分别放置1台接收机，同时接收同1个GPS卫星发出的信号，并将基准站上接收的数据与当前位置数据进行比较，算出GPS差分值。然后，将算出的差分值及时地传送给用户观测站进行数据校正，算出用户观测站的准确位置。用户观测站可以是静止的，也可以是流动的。

1.2 RTK技术的特点

1.2.1 工作效率高

RTK技术不仅能够简化测量的工作流程，突破内外业的接线，还能实现从首级控制到最终成图一体化的作业。该技术只需要在移动站设置一个人操作即可，而且劳动强度比传统方法低很多，大大减少了作业实践，提高了测量工作的效率。

1.2.2 操作简单，方便使用

测量仪器中有中文菜单，只要点击鼠标就可以对数据进行采集。通过对数据的处理和转换，能够与其他仪器通信。

1.2.3 全天候作业

RTK技术对基准站和移动站之间的光学通视是没有要求的，只需要满足电磁波通视的条件即可。相对于传统的测量方法，RTK测量技术的适应能力极强，受季节、气候、能见度等因素的影响很小。RTK测量技术在恶劣的环境中（只要能满足RTK的基本工作条件）能够快速、准确地进行定位，使测量工作变得更加便捷。

1.2.4 测量数据精度高

RTK测量技术不但能够达到高精度的要求，而且不会存在误差累积的现象，误差分布很均匀。当工作条件达到RTK测量的基本要求时，在一定测量范围内，RTK测量的精度能够达到厘米级。

虽然RTK技术有诸多优点，但是，其测量依然有一定的局限性，比如RTK测量技术受卫星的影响，且其测量技术的精度会受天气的影响。GPS导航系统的位置主要是在美国，某些地区在某些时段是不能被卫星信号覆盖的，所以，测到的数据也会产生误差。在森林密集区、高山区和高层建筑密集区，信号有可能会被阻断。在这种情况下，测量工作就无法进行。为了减少天气对测量准确性的影响，应该设置几个控制点对测量数据进行校正。

2 RTK技术与全站仪的联合测量

2.1 测量区域简介

本文以某县某河中型水利工程地形图测绘为例。该工程测量范围为坝区地形图（1∶500）和库区地形图（1∶2 000）。测量区域的地貌形式属于山区，地形十分复杂，河流左岸的地形比较平缓，但是右岸都是山崖，非常陡峭。库区的地势属于狭窄形，有少量的耕地，以灌木林为主。

对测量区域的地形条件进行深入的分析和讨论，决定在地形比较平缓的山坡和地区使用RTK技术进行碎部测量。因为这些地区接收卫星信号的条件相对较好，在剩下的陡峭山崖区域采用全站仪进行碎部测量。同时，用RTK技术进行测量，获取全站仪所需要的图根控制点。在测量过程中，主要应用到了1套南方S86（1+2）动态GPS接收机和1台徕卡TS02全站仪。此次测量采用的是野外数字化测图方式，利用上述两种仪器进行外业采集，最后利用南方公司的CASS7.1地形地籍软件进行成图。所测地形不进行分幅，地形图中坝区的等高距为1 m，库区的等高距为2 m。

2.2 人员分配

RTK技术测量人员需要分成两组，第一组两人，其中一人负责操作RTK，另一人负责画草图。随后负责画草图的工作人员将野外采集到的数据输入计算机中，计算机就会根据草图进行数字化成图。另外一组RTK测量技术人员要配合全站仪的工作，总共需要3人，一个人负责操作，一个人负责画草图，一个人负责跑尺。

2.3 数据采集

在RTK和全站仪的联合应用过程中，RTK需要随时准备为全站仪测量图根点。RTK和全站仪联合能够自动采集和存储测量区域的要素，最终成图。在地形简单的区域，可以直接应用RTK进行全数字野外数据采集。在树木丛林较多且山崖陡峭的区域，需要利用RTK限定图根点，然后利用全站仪对地形的主要特征进行数据采集，并以此来绘制草图。数据采集完毕后，将采集的坐标数输入到计算机中，并利用CASS7.1地形地籍软件进行成图。本实例中，所测地形图如图1所示。

3 结束语

随着社会经济的不断发展，对工程测绘的要求也越来越高，工程测绘不仅要满足测量的基本要求，还需要在最大程度上减少人力、物力和时间的投入，提高测量的工作效率和测量精度。在地形图测绘过程中，使用RTK与全站仪联合的方法与传统的测量方法相比有着不可比拟的优势：图根点的点位误差小，这是因为RTK的测量误差不累积、不传播，大大地减小了误差；测量的自动化程度很高，能够避免因人为干涉而引起的误差，从而大大提高了测量精度和工作人员的劳动强度。使用这种联合方法可以方便、高效、可靠地完成地形图的测绘工作，所以，应该在工程实践中大力推广RTK联合全站仪的测图方法。

参考文献

[1]刘琳，林宝华.GPS RTK配合全站仪在新农村地籍调查中的应用[J].黑龙江科技信息，2012（29）.

[2]任生保.GPS RTK技术在地籍和房地产测量中的应用[J].建材世界，2009（03）.

[3]徐绍栓，张华海，杨志强，等.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，2003.

〔编辑：白洁〕endprint

摘 要：在复杂地形图测绘中，如果想利用常规方法进行测绘是非常困难的。所以，需要联合多种测绘方法进行作业，这样可以大大提高测绘的工作效率。首先对RTK测量技术的测量原理和特点进行了详细的分析，并详细讲述了RTK与全站仪在地形测绘中的联合应用，希望能对地形图测绘工作有一定的指导作用。

关键词：地形图；测绘；RTK；全站仪

中图分类号：P217 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0152-02

随着GPS技术的日渐成熟，RTK和全站仪被广泛应用于工程测绘工作中。由于社会经济的飞速发展，使得城市发展规模越来越大，某些复杂地形的地形图测绘工作成为了难点，想用常规的方法完成地形图测绘是非常困难的。RTK测量技术有操作简单、工作效率高和测量精度高等诸多优点，这使工程测绘工作简化了很多。本文将通过工程实例详细地介绍在地形图测绘中RTK和全站仪联合应用实践与分析。

1 RTK技术的测量原理与特点

1.1 RTK技术的测量原理

RTK测量技术即实时动态测量技术，是基于GPS全球定位系统而发展起来的。GPS技术包括三个部分，即空间部分、地面控制部分和用户设备部分。该技术的具体情况是：①完整的GPS包括三部分，空间部分有24颗卫星，其中，工作卫星有21颗，另外3颗是备用的。24颗卫星均匀地分布在6个轨道上，在世界上任意一个地方、任意一个时间都能观察到4颗卫星，卫星中能够存储大量的导航信息。但是，导航的精度受大气摩擦的影响，所以，导航的精度会越来越低。②地面部分主要由监测站、主控制站和地面天线组成。地面控制的主要任务是负责收集卫星传回的数据，并进行数据校正。③用户设备部分就是接收GPS传回的信号。当接收机接到卫星信号后，其中的微处理计算机就可以计算出用户所在的具体位置，包括经纬度、时间、速度和高度，等等。

RTK即GPS差分技术，为了获得精确的定位数据，用户观测站要对其接收到的数据进行校正。RTK技术的测量原理是在基准站和用户观测站上分别放置1台接收机，同时接收同1个GPS卫星发出的信号，并将基准站上接收的数据与当前位置数据进行比较，算出GPS差分值。然后，将算出的差分值及时地传送给用户观测站进行数据校正，算出用户观测站的准确位置。用户观测站可以是静止的，也可以是流动的。

1.2 RTK技术的特点

1.2.1 工作效率高

RTK技术不仅能够简化测量的工作流程，突破内外业的接线，还能实现从首级控制到最终成图一体化的作业。该技术只需要在移动站设置一个人操作即可，而且劳动强度比传统方法低很多，大大减少了作业实践，提高了测量工作的效率。

1.2.2 操作简单，方便使用

测量仪器中有中文菜单，只要点击鼠标就可以对数据进行采集。通过对数据的处理和转换，能够与其他仪器通信。

1.2.3 全天候作业

RTK技术对基准站和移动站之间的光学通视是没有要求的，只需要满足电磁波通视的条件即可。相对于传统的测量方法，RTK测量技术的适应能力极强，受季节、气候、能见度等因素的影响很小。RTK测量技术在恶劣的环境中（只要能满足RTK的基本工作条件）能够快速、准确地进行定位，使测量工作变得更加便捷。

1.2.4 测量数据精度高

RTK测量技术不但能够达到高精度的要求，而且不会存在误差累积的现象，误差分布很均匀。当工作条件达到RTK测量的基本要求时，在一定测量范围内，RTK测量的精度能够达到厘米级。

虽然RTK技术有诸多优点，但是，其测量依然有一定的局限性，比如RTK测量技术受卫星的影响，且其测量技术的精度会受天气的影响。GPS导航系统的位置主要是在美国，某些地区在某些时段是不能被卫星信号覆盖的，所以，测到的数据也会产生误差。在森林密集区、高山区和高层建筑密集区，信号有可能会被阻断。在这种情况下，测量工作就无法进行。为了减少天气对测量准确性的影响，应该设置几个控制点对测量数据进行校正。

2 RTK技术与全站仪的联合测量

2.1 测量区域简介

本文以某县某河中型水利工程地形图测绘为例。该工程测量范围为坝区地形图（1∶500）和库区地形图（1∶2 000）。测量区域的地貌形式属于山区，地形十分复杂，河流左岸的地形比较平缓，但是右岸都是山崖，非常陡峭。库区的地势属于狭窄形，有少量的耕地，以灌木林为主。

对测量区域的地形条件进行深入的分析和讨论，决定在地形比较平缓的山坡和地区使用RTK技术进行碎部测量。因为这些地区接收卫星信号的条件相对较好，在剩下的陡峭山崖区域采用全站仪进行碎部测量。同时，用RTK技术进行测量，获取全站仪所需要的图根控制点。在测量过程中，主要应用到了1套南方S86（1+2）动态GPS接收机和1台徕卡TS02全站仪。此次测量采用的是野外数字化测图方式，利用上述两种仪器进行外业采集，最后利用南方公司的CASS7.1地形地籍软件进行成图。所测地形不进行分幅，地形图中坝区的等高距为1 m，库区的等高距为2 m。

2.2 人员分配

RTK技术测量人员需要分成两组，第一组两人，其中一人负责操作RTK，另一人负责画草图。随后负责画草图的工作人员将野外采集到的数据输入计算机中，计算机就会根据草图进行数字化成图。另外一组RTK测量技术人员要配合全站仪的工作，总共需要3人，一个人负责操作，一个人负责画草图，一个人负责跑尺。

2.3 数据采集

在RTK和全站仪的联合应用过程中，RTK需要随时准备为全站仪测量图根点。RTK和全站仪联合能够自动采集和存储测量区域的要素，最终成图。在地形简单的区域，可以直接应用RTK进行全数字野外数据采集。在树木丛林较多且山崖陡峭的区域，需要利用RTK限定图根点，然后利用全站仪对地形的主要特征进行数据采集，并以此来绘制草图。数据采集完毕后，将采集的坐标数输入到计算机中，并利用CASS7.1地形地籍软件进行成图。本实例中，所测地形图如图1所示。

3 结束语

随着社会经济的不断发展，对工程测绘的要求也越来越高，工程测绘不仅要满足测量的基本要求，还需要在最大程度上减少人力、物力和时间的投入，提高测量的工作效率和测量精度。在地形图测绘过程中，使用RTK与全站仪联合的方法与传统的测量方法相比有着不可比拟的优势：图根点的点位误差小，这是因为RTK的测量误差不累积、不传播，大大地减小了误差；测量的自动化程度很高，能够避免因人为干涉而引起的误差，从而大大提高了测量精度和工作人员的劳动强度。使用这种联合方法可以方便、高效、可靠地完成地形图的测绘工作，所以，应该在工程实践中大力推广RTK联合全站仪的测图方法。

参考文献

[1]刘琳，林宝华.GPS RTK配合全站仪在新农村地籍调查中的应用[J].黑龙江科技信息，2012（29）.

[2]任生保.GPS RTK技术在地籍和房地产测量中的应用[J].建材世界，2009（03）.

[3]徐绍栓，张华海，杨志强，等.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，2003.

〔编辑：白洁〕endprint

摘 要：在复杂地形图测绘中，如果想利用常规方法进行测绘是非常困难的。所以，需要联合多种测绘方法进行作业，这样可以大大提高测绘的工作效率。首先对RTK测量技术的测量原理和特点进行了详细的分析，并详细讲述了RTK与全站仪在地形测绘中的联合应用，希望能对地形图测绘工作有一定的指导作用。

关键词：地形图；测绘；RTK；全站仪

中图分类号：P217 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0152-02

随着GPS技术的日渐成熟，RTK和全站仪被广泛应用于工程测绘工作中。由于社会经济的飞速发展，使得城市发展规模越来越大，某些复杂地形的地形图测绘工作成为了难点，想用常规的方法完成地形图测绘是非常困难的。RTK测量技术有操作简单、工作效率高和测量精度高等诸多优点，这使工程测绘工作简化了很多。本文将通过工程实例详细地介绍在地形图测绘中RTK和全站仪联合应用实践与分析。

1 RTK技术的测量原理与特点

1.1 RTK技术的测量原理

RTK测量技术即实时动态测量技术，是基于GPS全球定位系统而发展起来的。GPS技术包括三个部分，即空间部分、地面控制部分和用户设备部分。该技术的具体情况是：①完整的GPS包括三部分，空间部分有24颗卫星，其中，工作卫星有21颗，另外3颗是备用的。24颗卫星均匀地分布在6个轨道上，在世界上任意一个地方、任意一个时间都能观察到4颗卫星，卫星中能够存储大量的导航信息。但是，导航的精度受大气摩擦的影响，所以，导航的精度会越来越低。②地面部分主要由监测站、主控制站和地面天线组成。地面控制的主要任务是负责收集卫星传回的数据，并进行数据校正。③用户设备部分就是接收GPS传回的信号。当接收机接到卫星信号后，其中的微处理计算机就可以计算出用户所在的具体位置，包括经纬度、时间、速度和高度，等等。

RTK即GPS差分技术，为了获得精确的定位数据，用户观测站要对其接收到的数据进行校正。RTK技术的测量原理是在基准站和用户观测站上分别放置1台接收机，同时接收同1个GPS卫星发出的信号，并将基准站上接收的数据与当前位置数据进行比较，算出GPS差分值。然后，将算出的差分值及时地传送给用户观测站进行数据校正，算出用户观测站的准确位置。用户观测站可以是静止的，也可以是流动的。

1.2 RTK技术的特点

1.2.1 工作效率高

RTK技术不仅能够简化测量的工作流程，突破内外业的接线，还能实现从首级控制到最终成图一体化的作业。该技术只需要在移动站设置一个人操作即可，而且劳动强度比传统方法低很多，大大减少了作业实践，提高了测量工作的效率。

1.2.2 操作简单，方便使用

测量仪器中有中文菜单，只要点击鼠标就可以对数据进行采集。通过对数据的处理和转换，能够与其他仪器通信。

1.2.3 全天候作业

RTK技术对基准站和移动站之间的光学通视是没有要求的，只需要满足电磁波通视的条件即可。相对于传统的测量方法，RTK测量技术的适应能力极强，受季节、气候、能见度等因素的影响很小。RTK测量技术在恶劣的环境中（只要能满足RTK的基本工作条件）能够快速、准确地进行定位，使测量工作变得更加便捷。

1.2.4 测量数据精度高

RTK测量技术不但能够达到高精度的要求，而且不会存在误差累积的现象，误差分布很均匀。当工作条件达到RTK测量的基本要求时，在一定测量范围内，RTK测量的精度能够达到厘米级。

虽然RTK技术有诸多优点，但是，其测量依然有一定的局限性，比如RTK测量技术受卫星的影响，且其测量技术的精度会受天气的影响。GPS导航系统的位置主要是在美国，某些地区在某些时段是不能被卫星信号覆盖的，所以，测到的数据也会产生误差。在森林密集区、高山区和高层建筑密集区，信号有可能会被阻断。在这种情况下，测量工作就无法进行。为了减少天气对测量准确性的影响，应该设置几个控制点对测量数据进行校正。

2 RTK技术与全站仪的联合测量

2.1 测量区域简介

本文以某县某河中型水利工程地形图测绘为例。该工程测量范围为坝区地形图（1∶500）和库区地形图（1∶2 000）。测量区域的地貌形式属于山区，地形十分复杂，河流左岸的地形比较平缓，但是右岸都是山崖，非常陡峭。库区的地势属于狭窄形，有少量的耕地，以灌木林为主。

对测量区域的地形条件进行深入的分析和讨论，决定在地形比较平缓的山坡和地区使用RTK技术进行碎部测量。因为这些地区接收卫星信号的条件相对较好，在剩下的陡峭山崖区域采用全站仪进行碎部测量。同时，用RTK技术进行测量，获取全站仪所需要的图根控制点。在测量过程中，主要应用到了1套南方S86（1+2）动态GPS接收机和1台徕卡TS02全站仪。此次测量采用的是野外数字化测图方式，利用上述两种仪器进行外业采集，最后利用南方公司的CASS7.1地形地籍软件进行成图。所测地形不进行分幅，地形图中坝区的等高距为1 m，库区的等高距为2 m。

2.2 人员分配

RTK技术测量人员需要分成两组，第一组两人，其中一人负责操作RTK，另一人负责画草图。随后负责画草图的工作人员将野外采集到的数据输入计算机中，计算机就会根据草图进行数字化成图。另外一组RTK测量技术人员要配合全站仪的工作，总共需要3人，一个人负责操作，一个人负责画草图，一个人负责跑尺。

2.3 数据采集

在RTK和全站仪的联合应用过程中，RTK需要随时准备为全站仪测量图根点。RTK和全站仪联合能够自动采集和存储测量区域的要素，最终成图。在地形简单的区域，可以直接应用RTK进行全数字野外数据采集。在树木丛林较多且山崖陡峭的区域，需要利用RTK限定图根点，然后利用全站仪对地形的主要特征进行数据采集，并以此来绘制草图。数据采集完毕后，将采集的坐标数输入到计算机中，并利用CASS7.1地形地籍软件进行成图。本实例中，所测地形图如图1所示。

3 结束语

随着社会经济的不断发展，对工程测绘的要求也越来越高，工程测绘不仅要满足测量的基本要求，还需要在最大程度上减少人力、物力和时间的投入，提高测量的工作效率和测量精度。在地形图测绘过程中，使用RTK与全站仪联合的方法与传统的测量方法相比有着不可比拟的优势：图根点的点位误差小，这是因为RTK的测量误差不累积、不传播，大大地减小了误差；测量的自动化程度很高，能够避免因人为干涉而引起的误差，从而大大提高了测量精度和工作人员的劳动强度。使用这种联合方法可以方便、高效、可靠地完成地形图的测绘工作，所以，应该在工程实践中大力推广RTK联合全站仪的测图方法。

参考文献

[1]刘琳，林宝华.GPS RTK配合全站仪在新农村地籍调查中的应用[J].黑龙江科技信息，2012（29）.

[2]任生保.GPS RTK技术在地籍和房地产测量中的应用[J].建材世界，2009（03）.

[3]徐绍栓，张华海，杨志强，等.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，2003.

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