RTK技术在地形图测绘中的应用
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摘要：由于科学技术的飞速发展，测绘技术和测绘手段不断提高。rtk (Real Time Kinematics) 测量技术日益成熟，RTK 测量技术逐步在测绘中得到广泛的应用。RTK 测量技术具有精度高、实时性、高效性的特点，RTK技术现已广泛应用于地形、地籍和工程测量等当中，大大提高了测绘效率及精度。本文将以湖北宜昌市夷陵区坦荡河金矿1：1000地形图测绘为例论述RTK技术在地形图测绘中的应用。
关键词：GPS定位；RTK GPS技术；控制测量；地形测绘
Abstract: due to the rapid development of science and technology, surveying and mapping technology and mapping means constantly improve. RTK (Real Time Kinematics) measurement technology is increasingly mature, RTK measurement technology has been widely used in surveying and mapping step by step. RTK measurement technology has the characteristics of high precision, real-time, high efficiency, RTK technology has been widely used in terrain, engineering surveying and cadastral, greatly improving the efficiency and precision of surveying and mapping. This article will with the reduced land in yichang, central China's hubei province magnanimous river gold mine, the latter topographic map surveying and mapping, for example discusses the application of RTK technology in topographic map surveying and mapping.
Key words: GPS positioning; GPS RTK technology; Control survey; Topographic surveying and mapping.
中图分类号：P25文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
1. GPS定位技术
目前，较常用的GPS定位分为两种：静态GPS定位测量和动态GPS RTK定位测量。一般静态GPS定位测量主要是速度比较慢，每站所需时间大约要30分钟至1.5小时，而且多需要经过后处理才能得到结果，但精度非常高，平面坐标可以达到厘米级，适用于工程建设方面首级点位的控制测量。动态GPS RTK定位测量，它是以载波相位测量为根据的实时差分GPS测量技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在宽阔无障碍物的情况下，速度快，精度高。广泛适应于开阔地域地形图测量时的数据采集及地质、勘探、井位定位等方面的工作。
2．RTK GPS测量系统设备
RTK GPS测量系统主要由GPS接收机、数据传输系统、软件系统三部分组成。
3．实例
3.1 测区概况及已有测绘资料
测区位于湖北宜昌市雾渡河镇龚家河村，行政区域为东至龚家河村徐家冲主沟东侧，西至周家河，南至坦荡河主河道南侧，北至樟村坪镇秦家坪村肖家湾，交通便利。测区内多是3-6年生的树木，灌木、杂草丛生，通视条件差，人行困难。测区多由山与沟组成，地形陡坎较多。测区面积12.97平方公里。本次测量工作利用矿区周边三个D级GPS控制点。经实地踏勘，点位保存完好。成果为1980西安坐标系，1985年国家高程基准,可以做为本次控制测量的起算点。如下表：
夷陵区坦荡河金矿地形地质测量D级控制点
3.2 作业依据、设备和人员安排
(1) 国家质量技术监督局《地质矿产勘查测量规范》GB/T 18341-2001。
(2) 国家测绘局《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314－2001
(3)《1:500、1:1000、1:2000地形图测量规范》（GB/T 16819-1997）
(4) 采用的仪器设备有华测GPS双频接收机X90三台，CASS7.0成图软件一套，笔记本一台及相关通讯设备。该仪器标称精度：平面精度 10mm+1ppm,高程精度20mm+1ppm。GPS接收机在作业前均通过检测，性能和精度均符合标称精度。
(5) 人员安排：基准站一人；每个流动站两人，一人操作仪器，一人绘制草图，总共需7人。
3.3 控制测量
3.3.1 坐标系统
RTK测量采用WGS84系统，当RTK测量要求提供其它坐标系（北京54坐标或西安80坐标系等）时，应进行坐标转换。
3.3.2 RTK测量准备
（1） 测区内欲用作参考站的控制点应首先进行图上设计，分析RTK链的覆盖范围。如果某处距控制点过远，应加测高等级控制点，再进行RTK测量。尽量缩减由于基站与移动站距离引起的误差。
（2） RTK测量时应视测量目的、要求精度、卫星状况、接收机类型、测区已有控制点情况及作业效率等因素综合考虑，按照优化设计原则进行作业。
（3） 为了检验当前站RTK作业的正确性，必须检查一点以上的已知控制点，或已知任意地物点、地形点，当检核在设计限差要求范围内时，方可开始RTK测量。
3.3.3 控制加密
RTK技术可用于四等以下控制测量。利用测区已有的三个控制点作为RTK布设矿区控制点的起算数据，使用RTK直接布设矿区控制点作为以后仪器校核以及全站仪、经纬仪等测量仪器使用的已知点。图根控制点采用混凝土桩，并且在混凝土桩中间钉测钉。在矿区布置八个控制点，要求相临的两个点通视。
3.3.4 测量精度
从RTK硬件设备特性和观测精度、可靠性及可利用性综合考虑，RTK的测量技术要求如下：
(1) 15°以上卫星个数大于5。
(2) PDOP值小于6。
(3) 点位中误差不大于5cm，边长相对中误差小于等于1/20000。
(4) GPS接收机要求固定误差a小于等于10mm，比例误差系数小于等于5。
(5) RTK平面收敛阈值不大于2cm，垂直收敛阈值不大于3cm。
3.4 外业数据采集
3.4.1基准站的布设
GPS卫星处在两万多公里的高空，从卫星发出信号到接收机接收，中间要经过电离层、对流层以及来自多方面的干扰，其信号一般十分微弱，通常只有-50～-180dB，所以基准站布设要注意以下两点：