RTK在地形图测绘的简单应用

RTK在地形图测绘的简单应用

刘波1,庄华2,冯中萍3 ,丁军生4

1山东省地矿测绘有限公司 ，2，3，日照市自然资源和规划局 4日照市住房保障管理服务中心

摘要：随着我国经济的快速发展和工程建设的日益增多，对工程测量技术的要求也日益提高。RTK定位技术的出现，使野外实测精度达到了CM等级，为测量作业带来了新的曙光，从而广泛应用于测绘行业。同时，RTK测量的三大优势：实时性好、精确度高、速度快，使得RTK-GPS可以作为一种有效的工作工具，对数据和定位进行快速的收集。

关键词：RTK；定位；应用 ；地形图

前言： RTK技术广泛应用于各种控制测量、地形地貌测量、工程选线和工程放样等方面，使作业效率和作业精度比其它常规仪器有了非常明显的提高。但就整个GPS应用来说，测量知识的流通面还很有限，再加上一般测量员或非测量专业人员对新技术的理解普遍不深，往往在进行GPS测量的时候，按照培训人员的要求，机械化的去操作，以致于时间久了，就会影响到整个测量工作的效率，无法充分发挥GPS的优越性。因此，在实际应用中，RTK的熟练操作就显得格外重要。

1概述

1.1RTK技术的概述

RTK技术(即Real-TimeKinematic)是一种实时动态差分法，也是GPS测量的一种新的、越来越普遍的方法。主要适用于野外的实时测量，其测量精度往往可以达到厘米级定位水平(crimicalclass)。利用载波相位动态实时差分的方法，是其工作原理。即对两个监测站的载波相位进行实时动态处理，可以对监测站的数据进行实时分析，从而得出三维坐标所观测的位置，所得出的结果可以达到CM等级。RTK技术是一种新的定位测量方法，与之前的静态、快速静态和动态测量方法相比，这些方法所得到的结果只有经过精密的计算才有可能得到CM等级的数据，但RTK技术是一种可以实时得到CM等级数据的方法。在这一点上，RTK技术提供了更高效、更精确的方式方法来实现各种地形图测绘、工程图测绘，带来了效率大幅提升的可能。

1.2地形图测绘概述

地形图测绘，顾名思义，就是测量和描绘成地形图的各种地形地貌等地理要素。其具体做法是在水平面上精确测量地球表面的地物、地貌等地理要素的投影位置及相应高度，使测量到的数据进一步缩小，并将其绘制成地形图的工作按一定比例标注出来。在进行地形图测绘工作的过程中，对于大面积的测绘目标往往需要使用到航拍投影测量技术，而小面积的测绘对象则不需要使用大型航拍投影技术进行测量，往往使用全站仪、经纬仪、水准仪等测量仪器，根据所采集到的数据，在绘图软件中根据所采集到的数据进行数据的采集。

2、RTK技术的优点

2.1工作效率高

地形图的绘制以RTK技术作为辅助，其最大的特色在于高效的工作。要测绘地形地貌，往往需要第一步采集所要测绘区域的资料。就拿常见的地形区来说，如果应用了RTK技术，那么只要在控制基站合理调制各种参数和运行调制，就可以达到6公里的运行半径，这样就可以同时进行大范围的数据采集，而RTK技术相对于传统的采集方式来说，在一次覆盖的范围内，RTK技术的优势就非常大了。面广了，这样工作效率才能提高。当收集数据的速度达到几秒钟的水平，劳动生产效率明显提高。

2.2工作时间较长

除了能在工作效率上大幅提升外，使用RTK技术辅助绘制地形图的工作时长也较常规方式有了很大的延展。RTK技术是基于从两个观测站同时接收数据进行秒速分析，从而得出厘米级的精确结果来运行的，因此能够同时接收两个观测站发送的信息就是RTK技术的应用条件，而只需要两个观测站之间达成光学通视就可以满足这一条件。只要满足这样简单的先决条件，实时的数据监控、计算和处理就可以通过RTK技术来实现。RTK技术在一定程度上甚至能够达到全天候运转的可能。

2.3定位精确

准确定位、精确数据是测绘地形图的必备条件。而RTK技术恰恰能够很好地满足这一点，相对于传统的测绘方式而言。由于RTK技术是一种实时动态监控的测量手段，换言之，它是实现精确测绘定位的一大重要保证。而RTK技术的厘米级精确计算结果，对于精确数据而言，是必不可少的。基于这两点，RTK技术应用到地形图测绘过程中来辅助工作，传统仪器无法减少的误差就可以得到最大程度的降低。这对地形图的精确性、精确性都有很好的保证。

2.4操作可视化

除了拥有非常强大的实时监控系统和精密的数据处理系统外，在很大程度上满足了操作者良好的视觉观感的同时，RTK技术的操作界面也非常人性化。RTK技术的操作页面是以Windows操作系统为载体，在真实的操作过程中，只要在数据输入、存储、分析、转化、输出等可视化界面上进行简单的操作，就可以减少测量和计算上的人为因素造成的误差，从而使地形图的测绘工作更高效、更高质量地完成。如此简洁、可视的操作界面，的确成为了RTK技术在越来越便捷的时代里不能提及的又一优势。

3、RTK技术的不足

虽然RTK技术的优点在于工作效率高，工作时间长，定位准确，便于操作目视，但它本身的缺点也不得不提出来，并以此来探讨它的方向和空间也是可以发展的。

3.1受限于卫星定位

RTK技术虽然是一种新型的、越来越投入生产工作的高效率技术，但往往依赖于卫星定位系统，它的基本原理仍然是基于能够进行精确快速数据传输的两个观测站传输数据。换言之，目前RTK技术还受制于卫星定位系统。具体地说，如果要测绘某一区域的地形地貌，而不幸的是，该区域恰好在某一时段无法根据，很容易出现不稳定的状态，基于此，RTK监测到并计算出来的数据就不容易得到固定的解，从而很可能给整个地形图的测绘工作带来难以弥补的误差，从而使地形图的测绘工作质量无法保证，因此，RTK监测到并进行计算为了解决卫星定位不全、覆盖不全等问题，一是对目标区域可能不被卫星覆盖的时段，可以事先进行比较全面的分析，利用RTK技术，以便在测量时避开可能导致数据不稳定的时段，从而达到对卫星运行状况的提前测算。二是在测绘过程中不幸受到卫星覆盖问题影响，除对已采集数据进行假值问题进一步核实已收录的测量信息外，立即终止利用RTK技术开展数据监测计算工作，将不合格数据筛选后排出。

3.2易受天气状况影响

除了关注卫星覆盖范围的问题外，在应用RTK技术的过程中，特别是天气也会对RTK技术产生影响。这一点集中在受电离层影响比较严重的RTK技术上。就白天而言，RTK技术的应用受电离层影响最大，公共卫星较少时，RTK技术的初始化时间会相应延长，其检测、处理、计算和分析数据的能力也会受到一定程度的波动，从而造成最终结果的不稳定，从RTK技术本身的革新来考虑显然是一个相对较长的过程，因此不能从正面高效解决问题，那就转换到使用RTK技术工作的时间，这与解决卫星覆盖问题一样的是，在使用RTK技术之前，先检测环境参数，环境条件适宜的情况下，如果没有合适的操作时间就可以放心地进行，另外，如果不能在不适宜的环境条件下，在不适宜的时间内进行操作，如果没有适当的时间可以选择，如果不适合的操作，则可以在不适当的时间内进行。

3.3讯号易衰弱

对于资料讯号的干扰，无法避免的障碍。数据信号会在传输过程中不断减弱，严重影响后续的数据分析和计算工作，当数据传输过程中出现更多障碍物或更高频率的信号发射源时。可以从以下几个方面来解决这类讯号因为障碍物或干扰物的干扰而变弱的问题。首先是两个监测基站与RTK技术控制基站距离的问题，在最初建立者三个基站的时候，需要合理科学的选择其位置，以及三个基站之间的距离控制，要做到距离不能太近，以免一定程度上缩小了覆盖范围，也不能距离太远，这样就增加了干扰物数量增加的可能性。

4、结束语

随着经济的发展，人们对地形图测绘的要求越来越高，这就造成了测绘技术上的革新是必不可少的。在地形图测绘中应用了新型测量技术RTK技术。虽然有所欠缺，但还是想吸引大众的眼球。

参考文献

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