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摘要：本文在对RTK技术及其进行地形图测绘应用的工作原理分析基础上，结合实例，对RTK进行地形图测绘外业的具体应用进行研究，以为相关实践及研究提供参考。
关键词：RTK 地形图测绘 外业 应用
地形图测绘是工程建设与城市规划等项目实施的重要基础和作业流程，RTK技术作为地形图测绘应用的主要技术方式之一，其在GPS技术的发展与应用推动下，在地形图测绘应用中技术条件也日益成熟，并且得到了更为广泛的应用和发展。结合RTK技术进行地形图测绘应用实际情况，其不仅具有测量精度高的特点，并且能够实现实时且高效的地形图测量与绘制，进行地形图测绘实践应用作用优势十分明显。下文将通过对RTK技术及原理分析基础上，通过实例，对RTK在地形图测绘外业中的具体应用进行研究，以供参考。
1、RTK技术及其工作原理分析
1.1 RTK技术系统及结构分析
RTK技术是以载波行为观测量作为依据实现的一种实时差分GPS测量技术，其技术系统包含GPS接收设备以及数据传输系统、应用软件等三大系统结构。其中，GPS接受设备部分至少需要两台及以上的GPS接收机，一台用于基准站进行GPS信息接收，其余安置在不同的流动用户站，进行作业测量过程中，基准站安装GPS接收机通过对全部可见GPS卫星的连续跟踪与信息接收传递，满足地形图测量中相应的信息需求。而数据传输系统是进行基准站和用户站之间联系的重要系统部分，其数据传输设备包含调制解调器、无线电台等，安装在基准站系统中，通过调制解调器进行数据编码调制，由无线电发射台进行发射，并通过用户站设置的无线电接受电台进行信息接收后，由调制解调器进行数据解压还原，然后传送至用户站的GPS接收机中，用于地形图测量和绘制实现。此外，应用软件部分作为RTK技术测量的可行性与测量结果精确性、可靠性保障的重要系统部分，一般情况下，其软件应用需要具备以下功能作用，即能够实现整周未知数的动态、快速计算以及对用户站的三维坐标数据进行实时结算、坐标系之间转换参数求解与坐标系统转换、结算结果质量分析与精度评价、测量结果显示与图形绘制等。
1.2 RTK技术工作原理分析
RTK技术在实现实时动态测量应用中，是依据载波相位观测值实现的一种GPS定位测量技术，在实际测量应用中，利用数据链基准站进行数据信息向流动站传递，同时流动站在进行基准站信息接收过程中，进行GPS观测数据的采集，然后通过对接收以及GPS观测数据的实时处理，在实现相应的投影参数与坐标转化参数计算基础上，完成对流动站三维坐标的计算获取，并根据测量数据结果进行相应的地形图绘制，满足地形图测量及绘制的有关需求。RTK技术进行地形图测绘应用，具有工作效率高以及测量定位精度较高、能够实现全天候作业和可视化操作界面等功能优势，在实际中应用较为广泛。
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2、RTK技术进行地形图测绘应用
RTK技术进行地形图测绘应用中，根据其作业内容主要分为外业测量中数据采集与内业测绘的数据处理两个结构部分，其中，进行地形图测绘外业数据采集中，通过RTK技术的实时定位与动态测量技术优势应用，来实现对测绘区域地形图绘制所需的数据资料进行快速、实时与高效采集；而地形图测绘的内业中，主要包含数据处理以及编辑整理、数字化绘制成图等作业内容，并且RTK技术进行地形图测绘应用能够利用其技术优势在测量作业环节通过系统自带软件进行数据处理，以实现差距较大的观测值排除，来确保数据测量以及处理中结果的准确性。
对于地形图测绘外业的RTK测量应用，即应用RTK技术系统，在测绘外业中进行相应的基准站设置，在输入正确的基准站站点坐标基础上，基准站RTK测量作业模式进行选择，并设置好相应的参数，即可进行相应的地形图测绘及外业数据采集；其次，在完成上述对地形图测绘的基准站设置后，需要进行移动站设置以及相应的转换参数求解计算，通过在流动站设置选项中进行正确的流动站高度输入，同时对其他站点坐标进行输入，并结合有关数据转换标准，进行相应的转换参数计算后，通过输入设置即可进行地形图外业测量。
需要注意的是，RTK技术在地形图测绘中应用虽然较为广泛，且作用优势较为明显，但是，由于RTK技术进行地形图测绘应用及研究发展时间相对较短，因此，在实际应用中其准确度有待提升。针对这种情况，应用RTK技术进行地形图测绘时，需要从基准站以及流动站选择及坐标输入准确可靠以及进行采集数据参数转换时需要有准确的坐标支持，同时加强对已知坐标点的及时比测，并确保比测数据精确度以及比测次数等，来对比测点坐标数据可靠性进行保障，进而确保RTK技术进行地形图测绘结果的精确度。此外，对测量面积较大的情况，在地形图测绘作业中还可以通过区域分割方式，来确保整体测量结果的精确度。
3、RTK在地形图测绘外业中应用的实例分析
以某地区1：2000数字化地形图测绘工作中RTK外业应用情况为例。该测量区域总面积约为46km2，包括居民生活区27km2和工业区19km2，其中，居民生活区的建筑分布较为密集，且交通繁忙、无线电信号相对复杂，道路两旁树木分布密集；而工业区位于边缘地带，丘壑纵横，地势变化较大，采用常规测量方式进行外业测量难度较为突出，尤其是在全站仪测量点布置上，容易造成大量的人力和物力耗费，且需要花费的工作时间也比较长。因此，在该地区地形图绘制中，外业测量采用RTK技术与常规测量相结合方法，经试验检测进行可行性验证后，用于上述地区地形图测量绘制，且取得了较好的效果。其具体测量应用的方法流程如下：
首先，通过地形图测绘基本控制网点（即RTK测量基准站点）选择，该站点需要具备可靠性突出且精度较高等特点，并通过试验分析，根据RTK测量中使用的GPS测量仪器及设备性能，对基准站测量辐射范围进行确定，以便于RTK测量中对基准站发射数据的高质、高效接收。在此基础上，进行该地区地形图测绘的GPS三维控制网点选取设置，构成地形图测量的控制点，共包含7个，然后根据控制点WGS-84坐标系与北京54-6度坐标系计算方式对RTK测量中7个控制点坐标参数进行计算转换。
其次，以位置空旷、开阔并且地势较高的位置点作为控制点，进行RTK测量基准站架设，根据上述试验分析与计算结果，结合基准站辐射范围标准，在覆盖范围内进行相应的流动站设置，并对流动站站点坐标及参数进行复测，确保其精度符合RTK测量的有关精度要求。同时，针对上述测量区域居民生活区与工业区地形分布及测量特征，对生活区测量，通过在较为开阔处进行RTK测量点布置，满足全站仪对局部、微小地区测量需求，以减少低碎部测量误差，同时提升RTK测量工作效率，此外，对相对开阔的道路交叉口区域采用GPS静态定位技术进行控制点布设与测量。工业区测量中以手持RTK流动站对高低起伏地势变化位置进行测量与数据采集。
4、结束语
总之，对RTK在地形图测绘外业中的应用进行研究，有利于促进对RTK技术进行地形图测绘外业应用作用优势的进一步了解，同时促进其技术水平提升，进而推动其在地形图测绘实践中的推广应用，具有十分显著的作用和意义。
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论文作者:张瑞斌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/8
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