GPS—RTK技术在数字化地形中的应用

益西次仁

摘 要：随着科学技术的发展，人们的生活工作方式发生了很大的改变，尤其是近些年数字化技术的快速发展对传统的地形测量技术造成了很大的冲击，传统的地形测量技术已经不能满足当今地形测量工作的需要。相反，以GPS-RTK为代表的现代数学化测绘技术以其独特的优势在地形测量工作中得到了大规模的应用。在数字化地形测量中得到了广泛的应用。本文充分结合当前GPS-RTK技术在地形测量工作中的应用现状，深入探讨了加强GPS-RTK技术在地形测量工作中应用的相关方法。

关键词：数字化；地形测量技术；GPS-RTK技术；图根控制测量；碎部测量

中图分类号：U412 文献标识码：A

1.基于GPS-RTK技术应用实践的几点认识

为了加强GPS-RTK技术在实际工程测量中的应用，笔者充分结合当前GPS-RTK技术在工程测量工作中的应用现状，总结了GPS-RTK技术的运行原理和优势——运行原理：GPS-RTK技术是一项将载波相位的观测值作为载体的一项地形测量技术，是一项具有实时性、动态性等优势的数据化测量技术；运行优势：减去了观测站和观测站之间的通视过程，能够有效地缩短测量时间，提高测量工作的工作效率。另外，此项技术不仅能够进行全天候的测量作业，还能在进行高精度定位的同时还能提供实时的三维坐标。

2.基于数字化地形测量工程中的GPS-RTK技术应用要点

在数字化地形测量中，地形测绘是用来对地球局部表面的形状和大小进行研究的，同时还对它进行测绘，从而形成地形图的技术和理论。地形测量具体包括地貌、地物的测量以及控制测量，白纸测图原理是很传统的，而数字化地形测量正是以其为基础的，若想要实现计算机绘图和地图信息的编辑修改、显示、处理、存贮、识别、传输、变换以及获取，就可以對图形数字和数据库技术处理方法进行利用。白纸测图具体包括经纬仪测图和平板仪测图，极坐标法和解析法是其采用的主要方法，模拟的图解图是其成果。数字化地形测图和传统的自纸测图进行对比，不仅仅是改进了方法，还让技术本质有了一个飞跃。

2.1 分析GPS-RTK基准站布设技术要点

2.1.1 准备环节。准备工作在整个测量工程中的作用和地位都十分重要。因此，必须要在使用GPS-RTK技术进行测量前，让测量人员进入待测地区进行勘察，以便对待测地区的地形图、地质条件、气候条件和交通条件等有一个基本的了解。还要根据GPS-RTK技术的使用要求科学的设置测量点，准备好所需要的仪器和设备，为后续的工作打下基础。

2.1.2 基准站的位置设置不是非常严格，既可以设置在已知的控制点上，也可以设置在未知点上。尽管基准站的位置可以具有很大的自由性，但必须要满足视野开阔这一要求，量降低障碍物对无线发射干扰源造成的影响，还要确保交通便利。只要满足这个条件，就可以在基准站的设置上尽可能的为测量提供便利。

2.2 数字化地形测量工程中GPS-RTK技术的应用要点

GPS-RTK技术主要是负责数字化地形测量工作中的图根控制测量、控制点测量、水准测量和碎部测量等部分。在这其中，难度图根控制测量和碎部测量是最为重要也最为复杂的部分。以下是对这两部分工作的说明：

2.2.1 图根控制测量中GPS-RTK技术的应用。在实际的测量作业过程中，如果已经知道了控制点，可以越级到图根测量环节。这种做法不仅可以缩短测量时间，同时还能为了有效提升测量工作的质量，由于图根测量工作的作用十分重要，在测量过程中必须要保证其结果的准确性通过假设三脚架、利用流动站观测的方法提高观测的精度。

2.2.2 碎部测量中GPS-RTK技术的应用。碎部测量是数字化地形测量中另一项十分重要的工作。在碎部测量中GPS-RTK技术主要被用于碎部数据的采集。目前来看，这一技术主要有下两个大方面的应用：一是利用其厘米级的高精度直接对开阔地区内独立地物和线状地物等进行观测；二是有针对性地对开阔区域内的地物进行分类之后，在分别进行测量。一般来说，天气的不同不会对这一测量过程造成影响，还不需要考虑控制点之间的通视度，因此很容易确保这一测量方法较高的精准度。

2.3 测量质量控制要点

2.3.1 图根控制测量中必须要确保进行野外数据采集控制点的布设精度和密度。

2.3.2 在进行控制点测量时，必须要对平面误差进行有效的控制。

2.3.3 在进行水准测量过程时，必须要控制好测量精度，同时还要确保观测和读数的正确与精确，只有这样才能有效提高地形图的精度。另外，在进行观测时必须要对测段的高差和闭合差进行精准的计算，从而实现对每个水准点的高程的计算，并根据计算的结果对其进行必要的调整。

2.3.4 碎部测量，这一过程必须要注重对碎部测量误差进行控制，在确保精度的基础上进行记录，为后续的相关工作提高数据支持。

3.测量误差控制策略

在数字化地形测量中的许多因素都会对测量的数据造成影响，因此难免会出现误差。尽管误差不可避免，我们必须要对误差出现的原因进行分析，有针对性地对误差进行控制，只有这样才能有效地提高测量的精准度。为此，笔者对GPS-RTK测量中常用的误差控制方法进行了总结：

3.1 同测站误差控制

在测量过程中，由于对天线相位的变化重视程度不够，导致点位坐标存在3cm～5cm左右的误差，这个数值远远超出GPS-RTK技术对定位精度的要求。因此，必须要采取有效的措施对这方面的误差进行控制提升测量的精度。具体来说，可以通过对观测数据进行必要的改进来提高数据的精度，还可以对天线的相位进行检查，从根本上提升观测精度。

3.2 多径误差控制

由于周边天线很容易受到所处环境的影响，导致观测结果存在5cm～19cm之间。为了强化对这种类型误差的控制，首先应当将观测点位设置在开阔的地带，还要确保其周围没有反射点。其次，可以采用扼流圈天线，并通过在观测区域安装电波吸收设备和材料，降低无关电波的干扰。

3.3 信号干扰带来的误差控制

在选择观测位点时必须要充分考虑到无关电波的对电磁波带来的辐射和干扰，科学地选取观测位点并通过利用相关的电波增强设备降低乃至消除无关电波的干扰。同时还要注意观测天气的选取，最大限度地提高观测精度。

3.4 轨道误差控制

虽然这种类型的误差通常只有几米左右，但是这种误差导致的相对误差非常惊人，对20km～30km的基线造成较大的影响。但是电离层误差的扩散性、瞬变性和互补性都非常强，我们可以使用双频接收机消除电离层带来的误差，实现厘米级的精度。

结语

总而言之，数字化测量技术对专业知识的要求远高于传统的地形测量技术。想要促进GPS-RTK技术在地形测量中的应用就必须要加强相关专业知识、技能的学习，并结合工程实际不断完善相关的技术与方法，并采取有效的措施扩大数字化测量技术在地形测量中的应用。

参考文献

[1]彭秋萍. GPS-RTK测量技术在练江水下地形测量中的应用[J].珠江水运，2016（11）：45.

[2]刘模，孙艳秋. GPS-RTK技术在数字化地形测量上的应用实验[J].黑龙江科技信息，2016（20）：112.

[3]刘瑾. GPS-RTK技术在数字化地形测量上的应用试验[J].中外企业家，2016（11）：68.