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RTK测量对传统大地测绘方法的影响及精度分析张立冬

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第5期作者：张立冬

[导读] 摘要：现如今，我国是社会主义经济快速发展的新时期，随着ＲTK测量技术的不断发展，其在测量模式、效率及精度等方面都对传统大地测绘方式提出了挑战，而且其特殊的基站与流动站测量模式使某些工程测量手段的实现更加方便有效。

        黑龙江省地质测绘地理信息院 150030
        摘要：现如今，我国是社会主义经济快速发展的新时期，随着ＲTK测量技术的不断发展，其在测量模式、效率及精度等方面都对传统大地测绘方式提出了挑战，而且其特殊的基站与流动站测量模式使某些工程测量手段的实现更加方便有效。本文从ＲTK定向、替代导线测量、工程放样、地形图测量等几个方面对ＲTK技术方法的应用进行了概述，通过对比分析实验数据得出了两种测量方式的效率和精度特点。
        关键词：ＲTK;传统大地测绘;对比;精度
        引言
        RTK是目前测量实践中广泛利用的一种测量技术，其对测量的效率提升和精度控制有显著的影响，所以，在现阶段的测量实践中，研究和应用RTK的案例明显增加。从具体应用来看，RTK测量技术的现实利用对传统的大地测绘方法构成了有力的冲击，这使得传统大地测绘方法、模式等有了显著的进步，在精度方面也有了更为严格的要求，所以传统的大地测绘整体实效得以提升。简言之，RTK测量对传统带测绘方法影响显著，对测绘精度控制也有显著的作用，所以具体分析相关内容十分必要。
        1实现现代大地测绘技术的重要作用
        1）通过大地的测绘，能够对地球上的信息实现全面的检测，并做到随时掌握地球运动的状态，以及对自然灾害的有效监测。特别是对于常见的地震、滑坡及泥石流等这些自然灾害，通过检测能够达到很好的预防作用，与此同时，利用GPR系统，实现对灾害地区以及受灾的形式进行定位，非常有利于自然灾害发生时的救援工作开展。由此可见，大地测绘对防灾免灾以及灾害发生时的救援工作有着重要的作用。2）大地测绘能够实现对地球环境的检测与保护，特别是对于环境质量比较差的地区，大地测绘能够对周围环境进行全方位的评估与检查，并通过对破坏行为的遏止，有效地防止环境进一步的恶化。3）除此之外，大地测绘对于我国的国防发展建设也起着重要的保障作用，通过大地测绘中的定位技术，为国防发展建设过程中的军事活动提供了技术方面的支持，成为国防建设发展过程中的重要部分。
        2ＲTK测量对传统大地测绘方法的影响及精度分析
        2.1地形图测量
        与以往传统测图技术相比，ＲTK测图操作简便、高效，尤其打破了以往“先控制再碎部”测量原则，无须进行次级控制测量而直接采集碎部点，大大提高了工作效率。另外，在戈壁荒漠中，由于地形测量区域没有明显的地物参考，测量区域的判定对于传统测量方式是突出的问题，扩大测量区域无形中增加测量工作量，减少测量区域则往往不能达到实际工程需求，而ＲTK测量则能实时观测到测区范围信息，顺利解决了这一问题。与传统控制测量相比，GPSＲTK测量具有效率高、误差累积少(各流动站之间不存在误差累积)的优点，在一些精度要求不太高的控制测量中被广泛应用。ＲTK在点状地物、现状地物和面状地物测量的同时，可输入地物属性，在内业处理中就可以轻松识别测量地物的属性信息，给内业制图提供了方便。ＲTK在碎部测量中，用ＲTK进行地形测图碎部测量可以不进行图根控制而直接根据分布在测区的一些基准点进行各碎部点的测量，只需安置好基准站并输入必要的已知数据(基准点坐标、参考点坐标等)后即可进行碎部测量。ＲTK碎部测量与传统全站仪测量的人员配备不同，传统全站仪测量一个作业组至少3人，ＲTK测量只需一人在碎部点上停留观测2～3s。同时ＲTK测量可以全天候进行，并且可以多个流动站同时进行碎部测量，效率可以成倍提高，而传统全站仪测量虽然一组可以多人跑镜但只能一人操作仪器，因而其速度提高是有限的。此外，传统全站仪测图需频繁搬站，消耗大量时间。而ＲTK测量则不受基准站和流动站之间的地物影响，设一基准站后可在半径10km内采集任意碎部点(在能观测到4颗以上GPS卫星的前提下)。

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结合以往使用ＲTK技术在地形图测绘中的应用，在提高成果精确性和可靠性方面总结以下几点:1)对于在城市空旷区、山地地形测量等能充分满足ＲTK接收机数据采集要求的地区，ＲTK能快速完成碎部测量作业;但在建筑物密集、树林稠密的地区，会使ＲTK初始化速度大大降低或者出现失锁现象，可以采用ＲTK施测图根控制点，再利用全站仪测量。这种GPSＲTK+全站仪测量碎部点的方法，能快速完成野外作业，两种作业方法能互相补充、取长补短，以最大限度地发挥各自的优势。2)在利用ＲTK技术施测图根控制点时要充分考虑保证ＲTK高程控制数据的质量。在外业观测时，观测条件要求比碎部点高，注意及时与已知点高程校核，采用合适的数据处理方法剔除粗差。3)初始化速度决定着ＲTK测量的速度，在山区、林区或建筑物密集区，GPS信号受到一定的影响        ，容易造成失锁现象，需要重新初始化，大大降低了测量的精度和生产效率，解决这个问题的方法主要选用初始化能力强、初始化时间短的ＲTK机型。
        2.2大地控制测量
        在现代科学技术发展的过程中，工程测绘的相关技术也呈现出不断进步的趋势，大地控制测量主要应用在工程勘察以及地质普查的工作中，能够采用平面控制的方式对地质矿区进行布设，具体的平面控制方法具有一定的规律，主要分为几个方面。首先是对国家的一二等三角点进行控制，并且对三四等三角点进行加密，其次是如果上述的内容不能得到加密，那么就需要重新对三四等三角点进行控制。在这样的平面控制下，需要注意三角锁网是独立存在的，应该将边长算作在内。在引入载波静态相对定位技术以后，将其与GPS接收机相互结合在一起进行应用，通过软件的处理，就可以得到更加精密的测量。这样一来就可以有效的避免了很多不必要的因素对测量结果造成的影响。
        2.3RTK测绘在精度控制方面的突出效果
        就RTK测绘的具体分析来看，其在精度控制方面的效果更加突出。通过具体分析该技术的精度控制，笔者发现，其精度控制效果显著，主要与三方面因素有关。1）定位精度比较高RTK技术的定位精度比较高，不会产生累计误差，所以最终的测量精度十分突出。正所谓“失之毫厘，谬以千里”，过去使用的测绘技术本身定位精度不高，随着测量工作的实施，数据累积越来越多，最终会造成累积误差。但是，RTK技术的定位精度高，即使分析大量数据，其也不会产生累积误差，没有误差，测量分析的结果更加可靠。2）自动化程度高RTK技术的自动化程度高，有效地规避了人员因素引发的测量误差。从现实测量分析来看，人员在测量工作实践中有较为突出的作用，但是如果人员本身素质存在问题，如专业问题、测量操作问题、工作态度问题，就会影响测量工作，造成测量错误，导致最终结果不可靠。RTK技术实现了测绘的专业化和自动化，很多工作可以规避人员参与，有效避免了人员问题所带来的测量误差，所以最终的测量精度得以控制。
        结语
        GPSＲTK定位技术相比常规测量及静态GPS测量来说，其作业效率大大提高，在许多工程测量领域可完全替代常规测量，并且从效率、精度、作业方式等方面对常规测量作业方式有了很好的改进。只要选择高精度、抗干扰性强的ＲTK测绘仪器，通过全面的质量保证措施，就能得到更加稳定可靠的高精度成果，相信其应用前景会更加广阔。
        参考文献
        ［1］唐复科.联合RTK及全站仪进行测量控制点的转移方法讨论及精度分析［J］.科学与信息化，2019（2）：35.
        ［2］谢优鸿.GPS-RTK测量技术在航道测量中的应用及精度分析［J］.工程技术研究，2017（12）：71-72.
        ［3］郭伟.GPS实时动态（RTK）测量在工程测量中的应用研究［J］.工程建设与设计，2017（7）：54-55.