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摘 要：本文对目前的地形测量的测绘自动化技术分析，根据笔者所承担的工程地形测量的实践,探讨了在复杂地形件下GPSRTK技术的应用与体会。
关键词：地形测量技术GPS RTK 技术
中图分类号：P931 文献标识码：A 文章编号：
1 影响工程测量施工质量的因素分析
（1）测量施工工程质量,与测量施工人员的技术水平直接相关,测量仪器操作人员的操作水平将直接影响测量成果的精度。（2）测量施工方案的确定,对测量定位精度及测量施工进度具有决定性的影响。在施工控制网及微型控制网的测设过程中,控制网的图形结构及控制点方向联测数目、方向观测的测回数等对控制网的精度及可靠性均有重要影响,但并非观测测回、联测方向的数量越多越好,技术人员对此应予以综合考虑。（3）测量施工质量,还直接受现场作业环境的影响,如现场通视条件不良、施工过程中的机械震动、焊接作业及风雨天气等都将直接影响测角及测距精度。
2目前地形测量的测绘自动化技术
（1） GPS 技术GPS(Global Positioning System)称为全球定位系统，是美国20世纪70年代开始研制的，它历时20年，于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。
GPS 定位技术与常规地面测量定位相比，具有抗干扰性能好、保密性强，功能多、应用广，观测时间短，执行操作简便，全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是RTK的定位精度可达厘米级，在水上定位得到了广泛的应用。
GPS RTK(Real Time Kinematic)技术开始于90 年代初，是一种全天候、全方位的新型测量系统，称载波相位动态实时差分技术，是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式，是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。
GPS RTK具有定位精度高且精度分布均匀，速度快、效率高，观测时间短，方便灵活，测程不受限制，不受通视条件影响等优点。
（2） GIS技术地理信息系统（Geographical Information System-GIS） 是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。其最大的特点就在于：它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。
GIS具有以下的基本特点：一是公共的地理定位基础；二是多维结构；三是标准化和数字化；四是具有丰富的信息。地理信息系统对空间地理信息进行处理，准确采集有关的数据，并对地理空间数据和信息進行处理、管理、更新和分析，是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统，对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。
目前GIS 地理信息将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4DGIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(CyberGIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球)的方向发展。
（3） RS技术遥感RS（Remote Sensing） 起源于20世纪60年代，不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射)，经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。
遥感技术依其波谱性质，可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波；从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化；从空间维扩展到时空维；从静态分析发展到动态监测。
RS为GIS提供信息源，GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段(图像处理)，GPS作为GIS有力的补测、补绘手段，实现了GIS原始地图数据的实时更新。3S的综合应用是一种充分利用各自的技术特点，快速准确而又经济地为人们提供所需的有关信息的新技术，三者的紧密结合，为地形测量提供了精确的图形和数据。
3 GPS RTK测量技术
3.1 控制测量
根据现场踏勘,分别在两个测量范围内各布设了2个E级GPS点,作为测区首级平面控制点,在此控制基础下发展RTK控制点及二级测距导线点,形成完整的控制体系。高程控制测量采用四等水准测量方法进行测量。
3.2 平面控制测量
（1） E级GPS点测量
(1)仪器设备:使用南方9600型单频GPS接收机4台。(2)测量方法:GPS点观测采用静态观测模式,数据采样间隔位10s卫星截至高度角为15°,有效卫星个数不少于4颗,观测时段长度为60min。(3)数据处理:GPS基线后处理和网平差软件采用南方GPS静态处理软件。GPS点测量时采用世界大地坐标系WGS-84,并在1954年北京坐标系参考椭球体上采用高斯正形投影转换为1954年北京坐标,本次1954年北京坐标的中央子午线为108°。经平差处理,各GPS点的精度满足规范要求。
（2） 二级导线测量
(1)仪器设备:使用苏一光OTS234全站仪1台(套)。(2)测量方法:采用单一附合导线和闭和导线的方式,分别在两个范围各布设了一条二级导线,各项指标均满足规范要求。(3)数据处理:导线平差计算采用严密平差计算方法程序进行。
3.3 地形测量
水下地形部分采用GPS+测深仪的方法进行测绘;陆域部分则采用RTK与全站仪结合的方法进行碎部测量。
（1） 水下地形测量
海上测量利用计算机与测深仪和GPS接收机实现连接,形成一个完善的海上测量数据采集系统。测线方向基本垂直于等深线方向,布设间距为15m,测点间距为5m～8m,测量时利用GPS接收机与计算机自动导航。GPS信标机在定位前进行了比测和校正,采用的E级GPS点为GPS01、GPS02。水位观测每30min记录一次,高潮和低潮期每10min观测一次。潮间带测量采用全站仪进行碎步测量。测深点数据取位为小数点后一位。
（2） 陆地地形碎部测量
在测区施测过程中,我们根据地形情况、人员数量、经济效益、工程期限等具体因素,经过以下综合考虑,采用了RTK与全站仪相配合的生产模式,分为一个RTK组,两个全站仪组。RTK采点必须保持净空,不能有遮挡,以使其能够接收到高度角大于15°不少于5颗的有效卫星,并使卫星几何图形PDOP小于6;而在地形测量中,在测量高大建构筑物的位置时,特征点必须是建构筑物的拐角点,这就要求在使用RTK采点时,RTK流动站必须放在紧靠建构筑物的拐角处,这些约束条件就使其不能有效工作,也就限制了它在城市和乡村居民地的使用;而全站仪没有这种限制,它只要在安全、稳固的地方就可以架设,只要测量员手持棱镜到达该点就可以测得该点坐标, 现在许多全站仪还具有不需棱镜就能直接测量的功能;但全站仪也不是万能的,一方面,在施测一个点时,要求这个点必须和仪器通视,另一方面,在测地形点时视距一般
也不允许超过400m,所以说它的使用范围也有限制。
参考文献
[1] 李月宝,孟兆虎.地形测量中应用GPS(RTK)技术操作方法及步骤的探讨[J]. 科技创新导报. 2010(13)
[2] 徐翔.浅议地形测量和测绘技术自动化技术[J]. 科技信息. 2011(10)
关键词：地形测量技术GPS RTK 技术
中图分类号：P931 文献标识码：A 文章编号：
1 影响工程测量施工质量的因素分析
（1）测量施工工程质量,与测量施工人员的技术水平直接相关,测量仪器操作人员的操作水平将直接影响测量成果的精度。（2）测量施工方案的确定,对测量定位精度及测量施工进度具有决定性的影响。在施工控制网及微型控制网的测设过程中,控制网的图形结构及控制点方向联测数目、方向观测的测回数等对控制网的精度及可靠性均有重要影响,但并非观测测回、联测方向的数量越多越好,技术人员对此应予以综合考虑。（3）测量施工质量,还直接受现场作业环境的影响,如现场通视条件不良、施工过程中的机械震动、焊接作业及风雨天气等都将直接影响测角及测距精度。
2目前地形测量的测绘自动化技术
（1） GPS 技术GPS(Global Positioning System)称为全球定位系统，是美国20世纪70年代开始研制的，它历时20年，于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。
GPS 定位技术与常规地面测量定位相比，具有抗干扰性能好、保密性强，功能多、应用广，观测时间短，执行操作简便，全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是RTK的定位精度可达厘米级，在水上定位得到了广泛的应用。
GPS RTK(Real Time Kinematic)技术开始于90 年代初，是一种全天候、全方位的新型测量系统，称载波相位动态实时差分技术，是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式，是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。
GPS RTK具有定位精度高且精度分布均匀，速度快、效率高，观测时间短，方便灵活，测程不受限制，不受通视条件影响等优点。
（2） GIS技术地理信息系统（Geographical Information System-GIS） 是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。其最大的特点就在于：它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。
GIS具有以下的基本特点：一是公共的地理定位基础；二是多维结构；三是标准化和数字化；四是具有丰富的信息。地理信息系统对空间地理信息进行处理，准确采集有关的数据，并对地理空间数据和信息進行处理、管理、更新和分析，是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统，对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。
目前GIS 地理信息将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4DGIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(CyberGIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球)的方向发展。
（3） RS技术遥感RS（Remote Sensing） 起源于20世纪60年代，不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射)，经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。
遥感技术依其波谱性质，可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波；从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化；从空间维扩展到时空维；从静态分析发展到动态监测。
RS为GIS提供信息源，GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段(图像处理)，GPS作为GIS有力的补测、补绘手段，实现了GIS原始地图数据的实时更新。3S的综合应用是一种充分利用各自的技术特点，快速准确而又经济地为人们提供所需的有关信息的新技术，三者的紧密结合，为地形测量提供了精确的图形和数据。
3 GPS RTK测量技术
3.1 控制测量
根据现场踏勘,分别在两个测量范围内各布设了2个E级GPS点,作为测区首级平面控制点,在此控制基础下发展RTK控制点及二级测距导线点,形成完整的控制体系。高程控制测量采用四等水准测量方法进行测量。
3.2 平面控制测量
（1） E级GPS点测量
(1)仪器设备:使用南方9600型单频GPS接收机4台。(2)测量方法:GPS点观测采用静态观测模式,数据采样间隔位10s卫星截至高度角为15°,有效卫星个数不少于4颗,观测时段长度为60min。(3)数据处理:GPS基线后处理和网平差软件采用南方GPS静态处理软件。GPS点测量时采用世界大地坐标系WGS-84,并在1954年北京坐标系参考椭球体上采用高斯正形投影转换为1954年北京坐标,本次1954年北京坐标的中央子午线为108°。经平差处理,各GPS点的精度满足规范要求。
（2） 二级导线测量
(1)仪器设备:使用苏一光OTS234全站仪1台(套)。(2)测量方法:采用单一附合导线和闭和导线的方式,分别在两个范围各布设了一条二级导线,各项指标均满足规范要求。(3)数据处理:导线平差计算采用严密平差计算方法程序进行。
3.3 地形测量
水下地形部分采用GPS+测深仪的方法进行测绘;陆域部分则采用RTK与全站仪结合的方法进行碎部测量。
（1） 水下地形测量
海上测量利用计算机与测深仪和GPS接收机实现连接,形成一个完善的海上测量数据采集系统。测线方向基本垂直于等深线方向,布设间距为15m,测点间距为5m～8m,测量时利用GPS接收机与计算机自动导航。GPS信标机在定位前进行了比测和校正,采用的E级GPS点为GPS01、GPS02。水位观测每30min记录一次,高潮和低潮期每10min观测一次。潮间带测量采用全站仪进行碎步测量。测深点数据取位为小数点后一位。
（2） 陆地地形碎部测量
在测区施测过程中,我们根据地形情况、人员数量、经济效益、工程期限等具体因素,经过以下综合考虑,采用了RTK与全站仪相配合的生产模式,分为一个RTK组,两个全站仪组。RTK采点必须保持净空,不能有遮挡,以使其能够接收到高度角大于15°不少于5颗的有效卫星,并使卫星几何图形PDOP小于6;而在地形测量中,在测量高大建构筑物的位置时,特征点必须是建构筑物的拐角点,这就要求在使用RTK采点时,RTK流动站必须放在紧靠建构筑物的拐角处,这些约束条件就使其不能有效工作,也就限制了它在城市和乡村居民地的使用;而全站仪没有这种限制,它只要在安全、稳固的地方就可以架设,只要测量员手持棱镜到达该点就可以测得该点坐标, 现在许多全站仪还具有不需棱镜就能直接测量的功能;但全站仪也不是万能的,一方面,在施测一个点时,要求这个点必须和仪器通视,另一方面,在测地形点时视距一般
也不允许超过400m,所以说它的使用范围也有限制。
参考文献
[1] 李月宝,孟兆虎.地形测量中应用GPS(RTK)技术操作方法及步骤的探讨[J]. 科技创新导报. 2010(13)
[2] 徐翔.浅议地形测量和测绘技术自动化技术[J]. 科技信息. 2011(10)