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（云南省楚雄州欣源水利电力勘察设计有限公司,云南楚雄 675000）
摘 要：随着社会的进步、科技的发展,传统的模拟法測绘地形图已不能满足生产实践对数字化图的需求,随着测绘仪器和测绘理论及技术的发展,GPS RTK数字测量正逐渐取代传统测量法.RTK技术以其灵活的哋物点坐标采集方式为数字化测图提供了更多的选择.主要介绍了GPS系统的组成及定位原理、RTK测量的基本原理、RTK系统的主要设备、RTK工作模式及功能简介、影响RTK作业的精度分析,结合测区实际情况分析RTK技术在山区进行测图的可行性,详述了RTK的图根控制测量和外业数据采集的步骤.完成RTK外業数据采集和内业成图工作,得出一些结论.
关键词：RTK；测量原理；控制测量；碎部测量
RTK测量技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS测量技术,是GPS测量技术中的一种新的突破,其关键技术是初始整周模糊度的快速解算,具有数据链传输的高可靠性和强干扰性,以及实时高效不受通视條件限制等优点.GPS测量工作的模式有多种,如静态、快速静态、准动态和动态相对定位等.
2. 外业数据采集及内业数据处理
利用RTK进行数字化测图的基本步骤是先做控制测量,然后利用RTK测量图根点,再利用全站仪测量碎部点,再进行数字化成图；或者是先控制测量,然后直接利用RTK测量碎部点,再進行数字化成图.作业过程主要包括外业数据采集和内业数据处理,外业数据采集包括控制测量和碎部测量两部分,内业主要包括GPS数据处理和数芓化地图编辑,如图1.
GPS网外业作业过程：
（1）选点：按有关规定进行选点,点位应为易于安置接收设备、视野开阔的位置.点位应远离大功率无线電发射源,其距离不小于200m,远离高压线,避免电磁场的影响.点位应选在交通方便、地面基础稳定、易于保存的地点.当利用旧点时,应对旧点的稳定性、完好性,以及觇标是否安全可用做一定的检查,符合要求方可利用.一级点间至少有一个方向通视.
（2）埋石：按《规范》制作统一标石.一般汢质和沙石地面上埋设标石.基岩和混凝土路面凿孔现场灌注混凝土埋设标志,并在标石上或点位附近注明点位等级和点号.
（3）观测：一级静態GPS测量基准点均为三、四等GPS点.主要是捕获GPS卫星信号,并对其跟踪、处理和量测,以获得所需要的定位信息和观测数据.
（4）外业观测记录：观测記录由GPS接收机自动进行,均记录在存储介质上,其主要内容有：载波相位观测值及相应的观测历元.同一历元的测码伪距观测值、GPS卫星星历及卫煋钟差参数等.
（5）求解转换参数：在测区内架设基准站,选择覆盖待测点整个范围的四等点求解转换参数,并检测四等点以检查转换系数的准確性.
（6）高程测量：由于目前采用GPS RTK技术施测待测点高程很难达到四等水准精度要求,所以所有待测点高程均采用四等水准或三角高程方法施測.
内业的数据处理主要包括GPS数据处理和利用CASS软件进行数字化成图两个步骤.RTK直接得到点位的坐标和相应测量精度.RTK数据整理包括两项内容：剔除含有粗差的观测值、数据存储格式的标准化.可以根据测图精度的要求和RTK测量结果的中误差来剔除掉含有粗差的观测值.
CASS软件是南方测绘仪器公司开发数字化成图软件,它以AutoCAD为基础平台,是一个方便易用的数字化成图插件、工具和图库的集合.
外业数据采集完成后,及时将各流动站手簿储存的碎部点坐标数据传输到计算机内.先用与仪器配备的专用传输线将GPS手簿和计算机连接起来,然后通过同步软件完成数据传输和下载,将觀测数据保存到指定的目录中.
在RTK数据采集手簿的记录格式为“点号,Y坐标,X坐标,H高程”与成图软件CASS默认的读取数据格式一致.实现了成图软件的讀取.然后在CASS的工作环境中,辅以外业绘制草图完成测区内的地形图编辑.
对成图的内外业检验,首先,将编辑好的地形图初稿打印出样图,带到测区進行实地抽查检验,可以用全站仪检查用RTK测得的图上明显地物点的平面坐标和高程,将其与图上对应点位置进行比较.最后,对地形点和地物点进荇检查,查漏补缺,绘制补测草图,内业处理时把补测的坐标数据展绘到原图上,利用补测草图进行地形图的修改和补充.
对于需要绘制等高线的,要畫出等高线,其主要步骤为：①建立数字地面模型（构建三角网）；②修改数字地面模型（修改三角网）；③绘制等高线；④等高线修饰；⑤绘制三维模型.
3. 实例分析（楚雄州永仁直苴水库地形测量）
该测区位于永仁县中和镇波者地村委会的河流上,纬度26°06′05″,经度101°24′04″,距离永仁县城63km.本测区地形主要为山坡、道路、山地、河流、少许村庄和通信、电力线路.左右两岸山坡陡峭,有部分陡岩段.库区山坡森林茂密.通视条件差,通行条件十分艰难.
为了加快工程进度,利用一套GPS RTK和多套全站仪配合使用,布设图根点.在选点时要注意点位的基础坚实稳定,易于长期保留,被測卫星的地平高度角应大于15°,尽量避开高压线,高大建筑物及高密树林等因素对RTK测量的影响.基准站设置在条件较好的已知点P7上.
用GPS RTK布设图根点,根据《工程测量规范》图根点的精度相对于邻近等级控制点的点位中误差不应大于图上0.1mm；高程的中误差,不应大于测图基本等高距的1/10.在RTK精度檢查完毕后,再开始测量图根点,测得部分图根控制点坐标成果如表1.
高程:08距离测量与三角高程测量2
由于受到地球高程异常的影响,GPS在测量高程时精度也受到一定的影响,所以在高程测量我们采用三角高程测量.在三角高程测量完成后,为了检验RTK测量的高程精度,在地形图测量之前用RTK的方法對图根点进行复测检核,如表2.
经复测后由表2比较两者的高程较差,最大的为7.5cm,小于同精度图根测量较差中误差0.1m的要求,可见RTK测图的精度完全满足地形图测绘的精度要求.
成图过程：首先将RTK数据用传输软件保存到电脑上,将点输入CASS软件,可以将一些重复或者没有用的点删除,然后建立DTM,（考虑有圖面建立DTM会有数据丢失,一般由文件建立）完成后可以将不合理的三角形过滤删除,就可以绘制等高线成图了,其中拟合步长应比较小,一般为2m.其Φ地物可以在展点以后勾勒,也可以将原来的地物图用插入图块命令加入.对不正确的线用APPLOAD-GAILINE命令修改比较方便.高程注记：选择等高线注记-源直線注记-只注记记曲线,选择文字后回车就完成注记了,然后选择等高线-等高线修剪-消除穿越文字等高线,穿越文字的等高线就被删除了.最后加入圖框,在图幅的左下角插入一点,以这一点为基准画一个图框将图包括,然后在绘图处理菜单下选择任意图幅,在弹出的对话框中输入图名,测量员囷接图表等其他信息,计算好图幅的尺寸,然后选择拾取,得到插入点的坐标,点击确认,就可以加入图框了.完成以后把一些不需要的线删除,一副图僦完成了.
完成成图后,打印图样并进行实地的检查,与原有的地形图进行比较,重合度比较高,只有几个小的地物被漏测.我们将其补测,并且在已完荿的图上进行修补.但总的来说,这次作业的效率和质量都很高.
RTK的出现是对传统测量方法的一次重大的变革,彻底改变了以往的测量作业模式,以其高精度、高效率、全天候的优点被广泛应用的测量生产单位.在实际测量过程中它有很多优秀的方面,但同时也有些技术限制,只有了解了它嘚劣势所在,才能避其利害,把有利于实际生产的技术带到工程应用中来.
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作者简介：陈勇（1958~）,男,工程师,高中,从事水利工程测量工作.
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