关于 GPS-RTK 定位技术在数字化测图中的应用分析
将GPS-RTK应用到数字化测图工作中，不仅可以降低工作难度，而且测量的精度和可靠性都会得到较大提高。本文基于GPS-RTK定位技术的原理和系统组成，对GPS-RTK在数字化测图中的应用进行了详细分析。
1、RTK定位原理
GPS-RTK是将GPS与RTK相结合的一种技术测量方式。GPS就是全球卫星定位系统，其优势在于：全天候、高效益、高精度以及自动化等特点，在测绘领域逐渐得到广泛应用。RTK指的是实时动态差分技术，它是由GPS好数传技术进行结合产生的一种技术，是在GPS测量技术的基础上，经过不断提高和完善发展而来的，在测绘领域，是一项瞩目的技术突破成果。载波相位差分是该技术的核心。
定位原理：我们用两台或者两台以上的GPS接收机对卫星信号进行同时接收。其中一台GPS接收机防止与基准站上，除基准站之外的全部GPS接收机作为移动站使用，主要任务就是对各未知点的坐标进行测定并进行连续观测。基准站中的GPS接收机将接收到的卫星信号，也就是观测值和坐标信息等，把这些数据通过数据链传送给无线电传输设备，无线电传输设备接收到数据信息后，将其传送给移动站，移动站接收到的数据包括卫星信息和基站数据，能够将未知数和三维坐标进行求解，精度要求在厘米级。流动站的状态有两种，即：动态和静态。RTK不受限于能见度和通视等其它条件约束，在测绘技术上，是一项重大突破。
2、RTK系统组成
GPS-RTK是由卫星信号接收系统、数据传输系统和软件处理系统三部分组成的。在定位时，由接收机负责对流动站及基准站的暗访工作，数据接收采用的是双频方式，采用此种方式能够保证采样率的一致性，从而获得在动态定位情况下数据的参数，数据传输系统的组成主要有两个部分：数据发射和数据接收装置，其任务就是对接收到的数据进行传输。由于数据传输系统在整个测绘工作中的作用十分重要，它直接关系到整个测绘工作能否顺利完成。因此，对于该系统的要求极高，它要求系统对于外界干扰具有极强的抵抗能力，而且传输信号一定要得到保证，通常情况下，我们为了保证信号传输质量，会在设备上装置功率放大设备。软件处理系统的主要任务就是将接收到的数据进行及时处理，并且对于数据要进行持续的观测跟踪及计算，其主要目的就是保证数据的实时动态性。
1、运用基本思路
(1)前期准备工作
在进行正式的测量前，我们需要对被测区域进行实地勘察，对地形和地貌等情况进行详细记录、全面分析，从而制定出科学合理的测量方案。
(2)基准站选点
首先，为了便于安装GPS设备，以及为了今后更方便操作，基准站的选点尽量在交通便利、数据信息便于保存的地方。其次，点位的选择要远离高大建筑物和成片水域，点位200m内不得有其它无线电和电路设施。第三，要与GPS接收机的功率以及覆盖范围相一致，为了保证数据有效性，点位尽量选择被测区域内较高位置。
(3)基准站设置
将坐标各仪器高输入到基准站中，差分数据模式选择RTK。
(4)设置流动站，求解转换参数
将准确的流动站高度和接收到的基准站坐标输入到电子手簿中，将全部已知的控制点进行联测，最终实现对参数的转换及接收。
(5)测量碎步
在上述工作完成后，接下来，我们要对碎步进行测量，测量时间控制在2-3m/碎步，密度要严格按照规范要求。
(6)数据处理与数据下载
数据的采集工作要在白天进行，晚上及时对测得数据进行处理。利用GPS随机软件，将白天绘制出来的草图和预设编码进行结合，生成图，为了防止测绘工作程序繁多造成遗忘，所以，该项工作应当在当天完成，不然会造成成图不准确的情况。其次，我们需要对数据进行下载，在下载时，一定要注意数据的格式是否统一。首先我们需要对格式进行自定义设置，即：点号，代码，东坐标，北坐标，高程。然后连接RTK测量手簿和软件，把数据下载到计算机相应的文件夹中，在对数据保存时，格式要设置为*.dat格式。
(7)绘制地形图
首先打开绘图工具CASS7.0，将比例设置成需要格式，把保存数据的文件夹名称输入到展点命令中，然后按照外业绘制出来的草图与计算机绘图进行结合编辑，将各点进行连接，绘制成图。
2、实践运用过程要素分析
(1)在白天，尤其是在中午时，电离层对GPS-RTK的干扰较大，所以在该时段进行作业，由于卫星数少，接收的数量常常不能满足5颗，导致初始化时间拉长，甚至不能实现初始化，对测量工作产生的影响较大，因此，在作业的时候，我们要选择在合适的时间段内进行。
(2)如果我们将点位设置在高达建筑物和森林、峡谷等区域，就会造成卫星信号长时间被遮挡，限制了测量人员的作业时间。因此，我们需要采用GPS-RTK中的质量控制对产生的假值进行处理，关于时间收到限制的问题，可以选择作业时间。
(3)如果在高大建筑物附近，或者高山密林和峡谷区域进行作业，卫星信号被遮挡的据大大增加，会给测量作业造成不同程度的损失，导致在GPS-RTK下，需要多次进行初始化，无论是在测量效率还是在测量质量上，都会产生消极影响。因此，在此情况下作业，对于GPS-RTK机型的选择，一定要符合能力强、时间短的要求。
(4)由于GPS-RTK技术还存在着许多技术问题等待突破，因此，在测量精度和稳定性方面与传统的全站仪等测量仪器相比，相对逊色，而且GPS-RTK机型的不同，其精度和稳定性也有着较大的差别。因此，在选择GPS-RTK时，机型要尽量满足要求，多布置一些控制点。
(5)信号在传输过程中常常受到建筑物和山体的影响，导致信号在传输的过程中不同程度衰减。因此，在对点位进行选择，要将其布置在被测区域内的最高点位置。
3、应用注意事项
(1)卫星情况限制，极易出现假值。
(2)在测绘区域内，难免存在信号较弱的地区，在该地区进行作业时，我们要灵活掌握作业方法，可以将GPS-RTK与传统的测量仪器相结合进行测量，如全站仪。
(3)为了保持工作的可连续性，在对电瓶进行选择的时候，最好选择汽车用电瓶。
(4)为了避免卫星信号受到干扰，所以应当选择远离高大建筑物、高大山体、无限电台、移动通信基站等。
(5)定期组织准人对设备进行全面检查，将设备的重要配件作为检查重点，一旦发现设备出现问题，要及时维修，定期对设备进行维修，保证设备随时处于可工作状态。
GPS-RTK技术是在GPS技术上发展而来的，在发展过程中，技术得到了不断的完善和提升，并凭借其自身独有的特点，在测量工作中，得到了广泛应用，与传统的测量工具相比，在技术上取得了诸多突破，但是仍然面临着许多技术缺口，例如，一旦作业半径增大，GPS-RTK技术的精度也会相应降低。我们要在不断的检验和比较中，对于GPS-RTK目前存在的技术问题进行逐一突破，逐渐提高GPS-RTK技术的测绘精度和可靠性，使GPS-RTK技术真正成为测绘中的主要力量，发挥更重要的作用。
文章出处：《科学与财富》, 2015(18):247-247
整理：陈柳林
审核：高冲、黄家伟
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