RTK在地形圖測繪的簡單應用

Summary：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和工程建設的日益增多，對工程測量技術(shù)的要求也日益提高。RTK定位技術(shù)的出現(xiàn)，使野外實測精度達到了CM等級，為測量作業(yè)帶來了新的曙光，從而廣泛應用于測繪行業(yè)。同時，RTK測量的三大優(yōu)勢：實時性好、精確度高、速度快，使得RTK-GPS可以作為一種有效的工作工具，對數(shù)據(jù)和定位進行快速的收集。Keys：RTK；定位；應用；地形圖前言：RTK技術(shù)廣泛應用于各種控制測量、地形地貌測量、工程選線和工程放樣等方面，使作業(yè)效率和作業(yè)精度比其它常規(guī)儀器有了非常明顯的提高。但就整個GPS應用來說，測量知識的流通面還很有限，再加上一般測量員或非測量專業(yè)人員對新技術(shù)的理解普遍不深，往往在進行GPS測量的時候，按照培訓人員的要求，機械化的去操作，以致于時間久了，就會影響到整個測量工作的效率，無法充分發(fā)揮GPS的優(yōu)越性。因此，在實際應用中，RTK的熟練操作就顯得格外重要。1概述1.1RTK技術(shù)的概述RTK技術(shù)(即Real-TimeKinematic)是一種實時動態(tài)差分法，也是GPS測量的一種新的、越來越普遍的方法。主要適用于野外的實時測量，其測量精度往往可以達到厘米級定位水平(crimicalclass)。利用載波相位動態(tài)實時差分的方法，是其工作原理。即對兩個監(jiān)測站的載波相位進行實時動態(tài)處理，可以對監(jiān)測站的數(shù)據(jù)進行實時分析，從而得出三維坐標所觀測的位置，所得出的結(jié)果可以達到CM等級。RTK技術(shù)是一種新的定位測量方法，與之前的靜態(tài)、快速靜態(tài)和動態(tài)測量方法相比，這些方法所得到的結(jié)果只有經(jīng)過精密的計算才有可能得到CM等級的數(shù)據(jù)，但RTK技術(shù)是一種可以實時得到CM等級數(shù)據(jù)的方法。在這一點上，RTK技術(shù)提供了更高效、更精確的方式方法來實現(xiàn)各種地形圖測繪、工程圖測繪，帶來了效率大幅提升的可能。1.2地形圖測繪概述地形圖測繪，顧名思義，就是測量和描繪成地形圖的各種地形地貌等地理要素。其具體做法是在水平面上精確測量地球表面的地物、地貌等地理要素的投影位置及相應高度，使測量到的數(shù)據(jù)進一步縮小，并將其繪制成地形圖的工作按一定比例標注出來。在進行地形圖測繪工作的過程中，對于大面積的測繪目標往往需要使用到航拍投影測量技術(shù)，而小面積的測繪對象則不需要使用大型航拍投影技術(shù)進行測量，往往使用全站儀、經(jīng)緯儀、水準儀等測量儀器，根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)，在繪圖軟件中根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的采集。2、RTK技術(shù)的優(yōu)點2.1工作效率高地形圖的繪制以RTK技術(shù)作為輔助，其最大的特色在于高效的工作。要測繪地形地貌，往往需要第一步采集所要測繪區(qū)域的資料。就拿常見的地形區(qū)來說，如果應用了RTK技術(shù)，那么只要在控制基站合理調(diào)制各種參數(shù)和運行調(diào)制，就可以達到6公里的運行半徑，這樣就可以同時進行大范圍的數(shù)據(jù)采集，而RTK技術(shù)相對于傳統(tǒng)的采集方式來說，在一次覆蓋的范圍內(nèi)，RTK技術(shù)的優(yōu)勢就非常大了。面廣了，這樣工作效率才能提高。當收集數(shù)據(jù)的速度達到幾秒鐘的水平，勞動生產(chǎn)效率明顯提高。2.2工作時間較長除了能在工作效率上大幅提升外，使用RTK技術(shù)輔助繪制地形圖的工作時長也較常規(guī)方式有了很大的延展。RTK技術(shù)是基于從兩個觀測站同時接收數(shù)據(jù)進行秒速分析，從而得出厘米級的精確結(jié)果來運行的，因此能夠同時接收兩個觀測站發(fā)送的信息就是RTK技術(shù)的應用條件，而只需要兩個觀測站之間達成光學通視就可以滿足這一條件。只要滿足這樣簡單的先決條件，實時的數(shù)據(jù)監(jiān)控、計算和處理就可以通過RTK技術(shù)來實現(xiàn)。RTK技術(shù)在一定程度上甚至能夠達到全天候運轉(zhuǎn)的可能。2.3定位精確準確定位、精確數(shù)據(jù)是測繪地形圖的必備條件。而RTK技術(shù)恰恰能夠很好地滿足這一點，相對于傳統(tǒng)的測繪方式而言。由于RTK技術(shù)是一種實時動態(tài)監(jiān)控的測量手段，換言之，它是實現(xiàn)精確測繪定位的一大重要保證。而RTK技術(shù)的厘米級精確計算結(jié)果，對于精確數(shù)據(jù)而言，是必不可少的?；谶@兩點，RTK技術(shù)應用到地形圖測繪過程中來輔助工作，傳統(tǒng)儀器無法減少的誤差就可以得到最大程度的降低。這對地形圖的精確性、精確性都有很好的保證。2.4操作可視化除了擁有非常強大的實時監(jiān)控系統(tǒng)和精密的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)外，在很大程度上滿足了操作者良好的視覺觀感的同時，RTK技術(shù)的操作界面也非常人性化。RTK技術(shù)的操作頁面是以Windows操作系統(tǒng)為載體，在真實的操作過程中，只要在數(shù)據(jù)輸入、存儲、分析、轉(zhuǎn)化、輸出等可視化界面上進行簡單的操作，就可以減少測量和計算上的人為因素造成的誤差，從而使地形圖的測繪工作更高效、更高質(zhì)量地完成。如此簡潔、可視的操作界面，的確成為了RTK技術(shù)在越來越便捷的時代里不能提及的又一優(yōu)勢。3、RTK技術(shù)的不足雖然RTK技術(shù)的優(yōu)點在于工作效率高，工作時間長，定位準確，便于操作目視，但它本身的缺點也不得不提出來，并以此來探討它的方向和空間也是可以發(fā)展的。3.1受限于衛(wèi)星定位RTK技術(shù)雖然是一種新型的、越來越投入生產(chǎn)工作的高效率技術(shù)，但往往依賴于衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它的基本原理仍然是基于能夠進行精確快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚€觀測站傳輸數(shù)據(jù)。換言之，目前RTK技術(shù)還受制于衛(wèi)星定位系統(tǒng)。具體地說，如果要測繪某一區(qū)域的地形地貌，而不幸的是，該區(qū)域恰好在某一時段無法根據(jù)，很容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，基于此，RTK監(jiān)測到并計算出來的數(shù)據(jù)就不容易得到固定的解，從而很可能給整個地形圖的測繪工作帶來難以彌補的誤差，從而使地形圖的測繪工作質(zhì)量無法保證，因此，RTK監(jiān)測到并進行計算為了解決衛(wèi)星定位不全、覆蓋不全等問題，一是對目標區(qū)域可能不被衛(wèi)星覆蓋的時段，可以事先進行比較全面的分析，利用RTK技術(shù)，以便在測量時避開可能導致數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的時段，從而達到對衛(wèi)星運行狀況的提前測算。二是在測繪過程中不幸受到衛(wèi)星覆蓋問題影響，除對已采集數(shù)據(jù)進行假值問題進一步核實已收錄的測量信息外，立即終止利用RTK技術(shù)開展數(shù)據(jù)監(jiān)測計算工作，將不合格數(shù)據(jù)篩選后排出。3.2易受天氣狀況影響除了關(guān)注衛(wèi)星覆蓋范圍的問題外，在應用RTK技術(shù)的過程中，特別是天氣也會對RTK技術(shù)產(chǎn)生影響。這一點集中在受電離層影響比較嚴重的RTK技術(shù)上。就白天而言，RTK技術(shù)的應用受電離層影響最大，公共衛(wèi)星較少時，RTK技術(shù)的初始化時間會相應延長，其檢測、處理、計算和分析數(shù)據(jù)的能力也會受到一定程度的波動，從而造成最終結(jié)果的不穩(wěn)定，從RTK技術(shù)本身的革新來考慮顯然是一個相對較長的過程，因此不能從正面高效解決問題，那就轉(zhuǎn)換到使用RTK技術(shù)工作的時間，這與解決衛(wèi)星覆蓋問題一樣的是，在使用RTK技術(shù)之前，先檢測環(huán)境參數(shù)，環(huán)境條件適宜的情況下，如果沒有合適的操作時間就可以放心地進行，另外，如果不能在不適宜的環(huán)境條件下，在不適宜的時間內(nèi)進行操作，如果沒有適當?shù)臅r間可以選擇，如果不適合的操作，則可以在不適當?shù)臅r間內(nèi)進行。3.3訊號易衰弱對于資料訊號的干擾，無法避免的障礙。數(shù)據(jù)信號會在傳輸過程中不斷減弱，嚴重影響后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和計算工作，當數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)更多障礙物或更高頻率的信號發(fā)射源時?？梢詮囊韵聨讉€方面來解決這類訊號因為障礙物或干擾物的干擾而變?nèi)醯膯栴}。首先是兩個監(jiān)測基站與RTK技術(shù)控制基站距離的問題，在最初建立者三個基站的時候，需要合理科學的選擇其位置，以及三個基站之間的距離控制，要做到距離不能太近，以免一定程度上縮小了覆蓋范圍，也不能距離太遠，這樣就增加了干擾物數(shù)量增加的可能性。4、結(jié)束語隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對地形圖測繪的要求越來越高，這就造成了測繪技術(shù)上的革新是必不可少的。在地形圖測繪中應用了新型測量技術(shù)RTK技術(shù)。雖然有所欠缺，但還是想吸引大眾的眼球。Re