全站仪与RTK技术在地形图测绘中的应用
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【摘要】在复杂的地形图中如果用传统的方法是很难测量的，因此地形图的测绘需要结合多种方法进行测绘，这样才能提高测绘的准确度和测绘的工作效率。通过对RTK测量技术的测量原理进行详细的分析，然后结合RTK 技术与全站仪在地形图测绘中的应用实践，找出对地形图测绘行之有效的方法和策略，从而节省测量的时间，提高测量的工作效率和地形图测量的精准度，推动地形图的测绘向一个新的高度发展。
随着科技的进步和GPS技术的日益成熟，在工程的测绘中广泛使用RTK技术与全站仪相结合的测绘方法。但由于经济的快速发展，使得城市的建筑规模越来越大，对于复杂的地形图的测绘存在一定的难度和技术上的要求，如果采用传统的测绘方法会增加工作的难度和时长，任务的完成度也是非常的困难[1]。因此在地形图的测绘中应用RTK技术与全站仪相结合的方式会使得工作效率有显著的提高。RTK技术操作简单，测量的精准度较高，有助于提高测量的工作效率，这也简化了很多的操作步骤，使得测绘变得更加简单化。分析RTK技术与全站仪相结合方式在工程中的应用，分析RTK技术的工作原理，对以后的测量工作得到一定的启示作用，从而提高工作的效率。
1、RTK技术的工作原理与特点
1.1 RTK技术的工作原理
RTK测量技术是一种实时的、动态的测量技术，是在GPS全球定位系统发展的上形成的。它有基准站、流动站以及数据链共同组成。GPS的三个部分空间部分、地面控制部分和用户设备，其中空间部分和地面控制部分都有卫星在进行运转。其中空间部分有24颗卫星，21颗是工作的卫星，另外3颗是备用的卫星。24颗卫星分布将在6个轨道上进行运转，其中有4颗卫星在世界任何一个地方、任何一个时间都能观察到。虽然卫星的信息储存量非常大，但在与大气的摩擦中，导航的精准度在不断地下降[2]。地面的部分主要由三部分组成：监测站、主控制站以及地面天线，它的主要任务是收集卫星传递过来信息和数据，然后在进行校正。而用户设备就是接受GPS传递会来的信号。然后计算机会根据接收到的卫星信号，准确的确定用户的地理位置。RTK也就是GPS差分技术，为了使获得数据更加的精准，观测站需要对数据进行及时的校正。RTK测量技术的原理就是利用基准站和观测站上的接收机接收同一颗GPS卫星信号，并将从基准站接收来的信息与数据与目前的地理位置数据进行比较，从而算出中间的差分值[3]。然后将差分值传送给用户的观测站进行数据的及时矫正，以算出观测站的准确的位置。
1.2 RTK技术的特点
1.2.1 工作效率高
RTK技术在测量的工作上简化了流程，实现内外工作的交接，从而实现从控制到成图的一体化操作方式。这项技术需要的人员量少，只需在观测站设置一个人进行操作即可，而且劳动的强度比较低，减少了实践操作的步骤，从而优化了工作的时间，提高了工作的效率。
1.2.2 操作简单，使用方便
测量仪器的使用只需要使用中文菜单就可以进行测量，只要点击鼠标就可以进行数据的采集与整理。在对数据的处理上实现与其他仪器之间的通信。
1.2.3 全天候操作
RTK技术的应用不受光学通视的影响，只需要满足两站之间能够进行数据的交换，就能进行操作。与传统的测量方法相比，RTK技术的限制因素较少，可以进行全天的操作。
1.2.4 测量的精确度较高
RTK测量技术不但能够实现技术上的支撑，还能达到较高的精准度，不会出现误差积累的现象。RTK测量技术一旦达到一定的工作条件，在一定的范围内，RTK测量技术会出现厘米级的精准度。
虽然RTK测量技术存在很多的优点，但在工作中也会有一定的不足之处和自身的局限性。RTK技术受卫星的信号的限制，如果测量地区的卫星信号不好或者在障碍物密集的地方，RTK会出现停止工作的状况。另外RTK技术在白天容易受电离层的干扰而无法进行数据的采集，有时还会出现在数据的传递中信号逐渐减弱的情况。RTK耗电量比较大，如果携带的电池较少会出现电量不足的问题。这些问题在RTK测量过程中都要有针对性的进行解决。
2、RTK 技术与全站仪的联合测量
2.1 以上饶市某河的中型水利工程地形图测绘为例子。该工程的测量范围分为坝区地形图和库区地形图，测量的地貌属于山区，地形地势非常的复杂，河流的上游比较平缓，下游比较陡峭。库区的地势非常狭窄，虽有少量的耕地，但植被都以灌木为主。
根据测量的地形区的地理条件，可以采用RTK 技术在河流的上游和下游分别进行测量。在平缓的河流上游采用RTK技术，在陡峭的河流下游采用全站仪测量。使用RTK 技术测量全站仪需要的图根控制点。在测量中用了两台仪器，一台是动态的GPS 接收器，另一台是全站仪，采用野外数字化测图方式利用这两台机器进行采集。
2.2 RTK测量技术小组人员分为两组，一组负责操作，另一组负责绘图。随后将绘制的图传送到计算机中，把草图精确成数字化的测量图。全站仪分配一组三人成员，一人负责测量，一人负责绘图，另一组负责跑尺。
2.3 在RTK和全站仪技术相结合的过程中，RTK技术要准确的为全站仪确定图根点。在成图的过程中，RTK 技术与全站仪相互结合，能够自动的进行信息的采集，获取地形区域的要素，并对其进行存储。在地形简单的区域可以直接应用RTK技术进行数据的收集，在丛林较多，地形较为复杂的区域利用RTK技术确定图根点，然后通过全站仪对地形进行数据的收集，并通过搜集的数据进行绘制图像，进行数据化的处理[4]。
总结
随着科学技术的进步，对工程测绘的要求也越来越高，为了满足工程测绘的要求，RTK技术需要不断的进行技术的更新，以降低在测绘过程中人力物力的要求。因此，应用RTK技术不但可以提高测绘的工作效率，还可以简化操作的步骤，提高数据的精确度。在工程的测绘过程中，要把RTK技术与全站仪相互结合，改变传统的测量方式所带来的误差，从而提高测量的自动化程度，使测量任务可以高效、快捷的完成。
参考文献：
[1] 许瑞峰. GPS/RTK技术、免棱镜全站仪在地形图测量中的应用[C]//第九届长三角科技论坛（测绘分论坛）论文集. 2012：15-16.
[2] 高华峰， 张海春. RTK技术结合全站仪在土地平整测量中的应用[J].四川建筑， 2007， 27（2）：103-104.
[3] 卢育. 基于RTK和全站仪技术的城镇地籍测量应用[J].现代企业教育， 2010，27（20）：118-119.
[4] 孟凡超. GPS-RTK与全站仪联合作业在数字测图中的应用[J].测绘与空间地理信息， 2010，33（2）：57-60.