地形图测量中GNSS-RTK技术的实际应用分析

地形图测量中 GNSS -RTK技术的实际应用分析

王曙冬

江苏苏州地质工程勘察院 江苏苏州 215000

摘要：当前社会中的各个行业都在飞速地发展和进步之中，而作为当今社会中非常重要的工程地质行业来说同样也获得了良好的发展空间。在当前的工程地质行业之中包含了地形图测量这一操作环节，而我国传统用于地形图测量的方法相对来说较为落后，因此整体的测量效果以及质量无法达到一个较为良好的标准，针对于此类问题就需要采取更为先进科学的方法来进行测量，而利用GNSS-RTK开展地形图测量就是一种较为有效的测量方法。该技术能够有效地避免一些传统测量过程中出现的人为误差，提高了测量的准确性以及效率。

关键词：地形图测量；GNSS-RTK技术；应用探讨

引言：

地形图测量是我国工程地质行业中一个重要的组成环节，而传统的操作步骤中大部分的环节都是利用了人工的方法来进行测量，这样的操作环节中含有一定的问题和缺陷，例如测量效率低、容易出现误差等，为了防止此类情况的进一步产生，相关行业人员也就推出了新型的测量方法。如今可以充分地利用GNSS-RTK技术来进行测量。该技术相比较于以往的方法来说具备了更为良好的操作效率，同时也能够从很大程度上减少外界一系列天气因素的影响，从而达到一个良好的测量效果。

一、GNSS-RTK系统组成

首先就是对该技术的系统组成进行分析和探讨，GNSS-RTK技术的别称为实时动态差分法，该技术在野外的环境中进行对应的工程测量作业也能够具备非常良好的测量精准度，因此在当前的地形图测量中成为了人们广泛应用的一种测量技术。在该技术的实际应用中，包含了四个方面的内容，也正是这四个不同方面的内容组成了该系统，其分别为基准站部分、差分传送部分、移动站部分以及手簿终端控制器部分，不同的部分发挥着不同的作用，四者的共同作用才能够为技术的运行提供重要的保障。首先是基准站部分，在该部分之中，其主要的功能以及目的就是为了能够对一系列信号进行接受，例如导航信号、电文信号以及GNSS信号等等，基准站部分能够对此类信号进行完整接受，并且同时也能够根据此类信号的实际情况以及位置来分析其对应的差分坐标以及星历等方面的数据和信息，从而方便后续进行地形的分析^[1]。其次就是对应的差分传送部分，而该部分的主要内容以及目的就是为了确保之前接受得到的数据能够经过转换之后传递到对应的移动站之中，通过对之前信号的分析以及转换从而形成了移动站所需的数据，例如观测值、卫星跟踪状态以及测站坐标等一系列数据，将此类数据传输到移动站从而方便后续开展地形图绘制的作业。然后就是移动站部分，该部分的主要内容以及目的就是为了能够将前者所传递的GNSS信号以及基准站差分信号等内容进行接受和收集，该部分同时还能够根据此类传递的信号来对其所相关的定位结果进行分析和计算，以此来确定各个数据信息的所属位置^[2]。该部分具有一个非常明显的特点，就是其对应的测量结果非常精准。最后就是手簿终端控制器部分，该控制器在整体技术中有着非常重要的作用，该部分内部含有相关的RTK测量软件，该软件能够对工作参数等一系列数据信息进行设置。例如在实际的操作过程中相关人员通过对该部分内容的设置来将其移动站以及基准站的参数进行设置，能够直接对成果进行显示，那么移动站的实时坐标就能够被收集和记录。除此之外，该控制器在使用过程中还能够发挥测量参数以及设计辅助路线等一系列功能，从而为GNSS-RTK技术的开展提供充分的保障。整体测量环节以及工作原理如图1、2所示。

图1 测图作业流程

图2 RTK技术基本原理图

二、GNSS-RTK技术的实际应用分析

（一）测量区域概况

为了能够方便人员更好地了解到当前GNSS-RTK在实际地形图测量中的应用情况，本文举一个较为简单的例子。在本次测量的过程中，其主要是需要对整体沟内的地形图进行测量和计算，测区的面积在4平方公里，比例尺为1：1000。由于相关部分给出的规定以及标准中所能够使用的测量时间相对来说较少，因此在实际的测量过程中就需要采用全站仪以及RTK的技术来进行测量。但是在进行测量之前需要先对测量区域的首级进行控制，以此来方便后续开展对应的测量工作。

（二）户外测量

在目前地形图的实际测量过程中，相关人员基本上都需要前往户外进行测量，而利用GNSS-RTK技术进行测量则是需要将此类户外测量的环节分为两个方面的内容，通过两个方面内容的互相配合以及工作来得到一个良好的测量效果和质量。在实际的测量过程中主要是需要将其分为控制点的布设与测量以及测量碎部点两个环节。

首先介绍的就是控制点的布设与测量，该环节在户外测量的整体的环节中都占据了重要的作用，因此相关人员也需要提起足够的重视，以此来完成整个测量任务。该操作步骤基本上都是作用于碎部点的测量环节之前，相关人员首先需要对测区范围内进行控制网的布设，之后根据此类加密的控制网来图根控制点的布设。在传统的测量过程中，开展实际的测量环节之前都需要布设好常规的测量控制网，以此来方便后续的测量工作，但是由于本次测量过程中使用的是GNSS-RTK技术，因此就可以省去这样的一个环节，只需要布设对应的图根控制点就可以了，但是在布设的过程中相关工作人员需要进行一定的注意和重视，一般来说，图根控制点的布设都需要选择布设在一些地势较高以及通视条件较为良好的地区，同时此类地区同时还要能够满足交通便利的条件，那么在这样的情况之下卫星信号的发出就能够得到有效地接受和回应，以此来确保信号和数据能够正常传输

^[3]。同时相关人员还应当注意该地区是否能够有效防止电磁波的干扰，若是存在较强的电磁波干扰那么还会造成一些不好的影响，从而就会降低测量的精准性。除此之外，控制点的数量选择应当选择合理的数量，通常来说，RTK电台所发射出的信号能够覆盖的范围大约在5-20km左右，因此基站的设置应当在测量区域的中间位置，并且同时也需要确保其身处一个较高的地势，以此来确保范围内能够覆盖大部分的地区面积。若是测量地区的地形存在较大的起伏情况，那么相关人员就需要根据实际的情况来对点数的数量进行适当地增加，以此来确保能够测量到全面情况。而在本次的测量工作中设置3个点数就足够，利用RTK的技术来有效对坐标进行测量，以此达到一个良好的测量准度。

（三）测量碎部点

其次就是对应的测量碎部点的操作环节。在该环节之中，相关人员主要是利用了对应的全站仪来进行碎部点的测量工作。相关企业以及单位应当针对该测量环节来组织对应的小组，其中包含了观测员、绘图员以及跑尺员，不同的角色拥有不同的工作内容，互相配合以此来达到一个良好的测量效果和测量精准度。在实际的操作环节中，首先需要将全站仪架设在对应的测站点上，等到其完成了定向的工作之后再对碎部点上的棱镜进行观察，以此来确定方向、距离以及天顶距的数值，得到此类数据之后需要将其进行记录^[4]。而这样一个过程中采集数据的程序也分为两种，首先第一种就是在进行观测的过程中工作人员需要根据实际情况来对工作草图进行初步绘制，绘制的过程中需要确保成图的质量。绘制时也需要对其中所包含的一系列地形名称、碎部点之间的连接关系等等内容都进行记录和绘制，之后利用计算机技术来对此类草图的信息进行录入，工作人员就能够结合草图以及计算机的绘制图形进行结合，从而利用人机交互的方式来实现碎部点之间的准确连接。之后再将此类信息进行输入，从而形成一张对应的图形。其次就是利用对应的测绘软件，在测绘软件的使用过程中就需要利用到对应的绘图员，绘图员需要前往实地进行观察，根据实际的地形情况来现场成图。其次就需要使用到对应的RTK技术，RTK技术主要的目的就是能够对一系列碎部点都进行测量和观测。若是身处一些较为开阔的地形时那么就可以充分地利用RTK技术的作业模式来进行测量，RTK技术在对碎部点的信息进行了收集之后还会对其进行测量以及定点校正的工作，以此来有效地获取其中所包含的一系列三维坐标，之后将此类三维坐标以及特征编码直接输入到对应的系统之中，从而完成地形图的绘制。在绘制结束之后，相关工作人员还需要前往现场进行最后的检查工作，该流程的目的主要就是为了对绘制的地形图进行实地的检查以及分析对比，并且对其中是否存在误差以及误差的范围进行控制，以此来确保地形图的准确测量。

三、结束语

总而言之，在当前地形图的测量环节中，相关人员可以充分地利用GNSS-RTK技术来开展测量，通过该技术的合理应用不仅能够有效提高测量的效率，同时也能够进一步提高了测量的精准度。在未来的发展过程中，该技术还需要得到不断地优化和完善，从而共同推动社会以及行业的良好发展。

参考文献：

[1] 张恒. GPS-RTK技术在城市地形图测量中的应用研究[J]. 中国新技术新产品, 2019, 000(006):35-36.

[2] 张珑. GPS-RTK技术在城市地形图测量中的应用研究[J]. 科学与信息化, 2019, 000(018):26.

[3] 左伟华. GPS-RTK技术在城市地形图测量中的应用研究[J]. 居舍, 2019, 000(029):P.187-187.

[4] 孙连伟. GPS-RTK在地形图测绘外业中的应用研究[J]. 商品与质量, 2019, 000(028):P.245-245.