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摘要：随着时代的日新月异，科学技术的高速发展，用于地形测量的技术手段也越来越多。目前在地形测量工作中，大家对GPS-RTK技术最为热衷。GPS-RTK技术相对于传统测量来说，能够有效地提高工作效率，整体提高地形测量的准确度，在现阶段在地形测量工作当中，已经得到了广泛的应用。本文简要叙述了GPS-RTK技术的简介，以及工作原理及其优势。
关键词：GPS-RTK；地形测量；方法
传统的地形测量方法需要消耗大量的人力物力，而且工作效率也相对较低，在高速发展的新时代，传统地形测量方法逐渐满足不了新时代的需求。而GPS-RTK技术的出现，给地形测量工作带来的生机不言而喻。GPS-RTK技术可以很大程度上减少所需的人员配备，缩短工作时间，不受外界环境的影响（大气折光、通视条件、有效的工作半径）等特征优势；不仅如此，该项技术相对于传统测量，主要的优势是长距离、大范围、高效率、高精度、实时快速的提供三维坐标，为国家的工程建设、科研、军事提供强有力的基础保证。近年以来，该技术在地形测量领域取得的效果显著。
一、GPS-RTK简介
1.GPS
GPS（GlobalPositionSystem），即为全球定位系统。该系统是由美国国防部研究制造的一种全方位、全天候、高精度、全时段的卫星导航定位系统。GPS全球定位系统为全世界的用户提供低成本、高精度的定位、行车路线导航和精确定时等信息服务，如今，GPS全球定位系统已经成为了卫星通信技术在导航领域的应用典范，它一定程度上的推动了社会信息化的发展，并且在数字经济领域也展现了它应有的水平。
GPS全球定位系统由空间设备、用户设备及地面接收设备组成。其中，整个定位系统当中，最重要的当属空间设备部分，它由24颗分布于6个轨道面上的卫星组成，可以全方位、全天候、不间断的实时向所有用户提供服务。
2.RTK
RTK（实时动态定位：Real-timekinematic），采用载波相位观测值是高精度GPS观测的前提条件，RTK技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，在该模式下，基准站通过数据链将观测数据和测站已知坐标信息传送给移动站，移动站将自身所观测的数据和接收到的信息在系统内组成差分观测值进行实时平差处理，用时不足一秒钟给出厘米级的定位数据成果，这就是RTK实时动态定位技术。这种方法是目前最常用的一种GPS的测量方法，以前的测量方法当中，无论是快速静态、静态还是动态测量，都是需要在接收到载波相位等信息之后才能进行解算，最后才能获得像厘米级这种程度的精确度，而RTK技术的出现，就是能够高效及时的得到厘米级定位精度的测量技术，它掌握了载波相位动态实时差分的技术，在GPS应用的领域中有突破性的进展，RTK测量技术的出现给各种测量领域都带来了很大的希望，比如工程放样、地形测图等领域，最主要的是，RTK测量技术给我们在实际工作中提供便捷、快速、高精度的优质服务，使得工作效率和工作质量极大的提升。
二、GPS-RTK在地形测量中的应用方法
1．实施流程
（1）设置基准站：a选择空旷、较高且适合安置基准站的场地，b安装脚架、电台、天线、机头等仪器设备，c新建项目、选择坐标系和高程基准、输入中央子午线，d选择电台频率和RTK的工作方式。
（2）设置流动站：a安装测杆、机头、天线等部件；b选择与基准站匹配的工作模式和电台频率。
（3）在已有的控制点上，选择在点位合理的控制点上进行观测，利用观测数据及已知的控制点数据进行参数转换，求得所需转换参数，将其保存并应用在本项目中，在未参加参数转换的控制点上进行检核，满足要求才可进行地形测量。
（4）进行地形测量，将移动站放置在所要测量的地形地貌特征点上进行观测，在手薄记录点位相对应的属性，进行保存，每天结束工作时都要在已知控制点进行检核。
（5）数据传输：将观测手薄和计算机用数据电缆进行连接，运用配套的传输软件将数据传输至电脑，进行保存。
（6）绘制地形图：在绘图软件中将数据展绘在界面上，利用点号及其属性用专业的符号将其连接。
2.RTK在地形测量中的具体应用
GPS-RTK技术在实际地形测量中，除了采集碎部点时不受通视条件、天气等因素优势外，同时也存在不能观测居民地、树林等接收信号非常差的情况，下面我们具体分析其应用方法。
（1）在观测的过程中，对于场地空旷、无遮挡的地形地貌（如地形特征点、水井、球场等），可以直接进行观测，成果精度可达到1-3cm。
（2）实际测量过程中往往会遇到居民地、养殖场、工厂、树林等地物，在可能造成遮挡，对观测成果有影响的情况下，我们将分别采用不同的处理方法进行处理：
a对于比较低的居民地、养殖场、林地，可以将测杆伸至其地物顶部，等接收到足够的信号，在固定解情况下进行观测；
b对于独立的高大建筑物，用延伸测杆的方法是无法解决的，但是可以采用辅助点的办法进行处理，具体的方法是在建筑物的转折点做延长线，观测延长线上有信号的点位，并记录延长线的长度，绘制测量草图，内业进行处理；
c对于居民地和树林密集且高大的区域，在周边适当的位置布设图根点，利用全站仪进行补测。
（3）地形测量项目多在基础建设发达的区域，该区域电力系统及通信网络比较发达，各种电塔、变压器、电力杆、通讯杆到处林立，在地形测量中，这类电力通讯设施，必须精确测量位置，但是，此类设施的高度和粗细程度对于RTK测量都有一定的影响，当仪器紧靠该类地物时，部分信号会被遮挡，造成仪器失锁，且电力杆和通讯杆上的设备都有一定的电磁干扰能力，对于数据的采集会造成一定的困难。GPS-RTK技术对于这类问题有一特殊的处理办法，根据RTK技术的原理我们知道，移动站短时间失去信号，数据链无线信号短暂中断后，当系统在固定解的情况下，仪器不会马上失锁，而是根据前面的经验值进行延续计算，利用RTK技术的这种设计理念，在外业观测此类地物时，迅速靠近地物，进行观测存储（一般3秒左右），太快的话基准站发送的数据得不到充分的利用，太慢的话仪器会失锁。
（4）在地形测量的过程中，应该进行各种方法辅助观测，灵活运用。RTK技术在地形测量过程中是处于行走状态下对地形地物进行观测保存的，在这个观测保存的过程中不要太快，根据技术原理，基准站通过数据链每秒钟传输一次数据，对于地面高差变化较大的地方，在观测前停顿两秒，是提高精度的一个重要手段。
三、GPS-RTK地形测量的优点
1.RTK技术相对于传统测量方法自动化程度高、测绘功能强大。RTK可胜任各种测绘外业工作（地形测量、工程放样、断面测绘等），移动站安装了软件控制系统，这样就可以不需要人为的干预，系统自动处理，减少了人力，同时也减弱了人为操作所造成的误差，提高了测量精度。
2.降低了作业条件要求。RTK技术最主要优势就是不需要两点之间的光学通视条件，在观测时只要周边遮挡不严重，能够接收卫星信号，就可以作业。传统的测量方法对观测时间、能见度、气候、通视条件都有要求，这些作业条件对于RTK技术来说基本不受限。对于地形复杂，高大地物造成的阻碍，RTK可以不搬动基准站，灵活作业，高效快速的完成测量工作。
3.定位精度高。RTK技术在在满足工作条件的情况下，在一定的作业范围（直径10km），平面精度和高程精度都能满足厘米级的要求，误差均匀且没有累积，常规的测量方法，随着搬站次数的增加，误差也随之累积增大，这也是RTK技术精度特性上的优势。
4.作业效率高。在地形测量中，RTK技术在安置基准站一次就可以完成测量范围直径10km左右作业区。同时，一个人拿着移动站就可以独立作业，在工作中，往往是2-3分别拿着移动站独立作业，这样的工作效率非常高，而传统测量方法能够开展工作至少需要3人，并且要经常搬站，所以与常规的测量方法相比，RTK技术在地形测量中减少了劳动力，缩减了工作时间，便捷的工作方法很大程度的提高了工作效率。
结语
在地形测量领域，无疑的是GPS-RTK测量系统的应用已经取得了很大的进步和成功。通过它的使用，地形测量方面取得了很大的进步，大大的提高了测量效率，需要的人力和财力都得到了有效的减少。现在，GPS-RTK测量技术已经引起越来越多的人关注甚至开始重视这项测量技术。该项测量技术的优势不管是不是在地形测量领域，都是一样会成为很大的优势。相信随着时代的不断发展，科学技术不断的进步，该项技术在未来不仅仅是在地形测量领域，也可以在其他更多的测量领域也发挥属于它的优势和作用。
参考文献
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