摘 要：数字测图的任务是对数据和信息实现数字化和自动化采集，与传统的测图相比较可以缩短信息采集的时间，减轻工作的强度，大幅度提升成果的精度。随着GPS系统的不断改进，其精度已可满足常规测量的要求，尤其对于地势比较平坦的地段，可直接采用RTK进行全数字野外数据采集。文中结合宁波市实际介绍了GPS联合RTK在数字测图的作业流程，阐述了在地形测量中的应用及其误差控制方法。在利用GPS-RTK实测数据成图中，给出了精度、成图质量等问题的理论依据和解决方案，以得到有益的经验教训，适应实际应用需要。

关键词：RTK；全站仪；数字测图；GPS；精度

引 言

RTK（Real Time Kinematic，）是一種利用GPS载波相位观测值进行实时动态定位的技术，我们都知道GPS-RTK技术的应用对于测绘行业来说是一场技术革命的飞跃。近年来，由于GPS系统进一步稳定和完善，以及GPS系统由最初只在军事领域运用，开始转为民用和商业与科研方面应用。这就使得它的精度得到了极大的提高，再加上计算机技术和其他相应学科的发展，使GPS达到了空前的水平。RTK在控制测量和施工放样以及数字测图中有着广泛的运用，相比传统的测量仪器的测量，它有着省时省力且精度高等特点，再加上它是实时接收卫星信号来定位的，结果没有累积误差，这就避免了误差的累积，从而可以大大的减少测量中的误差。在测量的过程中，基准站的选择是非常重要的，基准站要尽可能的选择在测区的中心地带，并且周围要比较的开阔和空旷，且周围无磁场的影响，这样的目的是为了流动站可以更好的接收信号。但是毕竟GPS-RTK是一种新型的测量技术，还没有写到现行的测量规范中来，给该技术的进一步推广和应用带来一定的影响。

RTK是一种利用GPS载波相位观测值进行实时动态相对定位的技术，其测量定位原理是通过基准站上的接收机利用数据通信链实时的把测量的信息传递给附近工作的流动用户，而流动用户就可以利用基准站及流动站采集的载波相位观测值在RTK数据处理软件的帮助下进行实时相对定位。RTK系统包括三个部分，即GPS接收机、数据通信链和RTK处理软件。RTK的数据处理软件具有坐标转换、快速确定整周模糊度和对结果进行质量分析和精度评定的功能，RTK数据软件的质量和功能直接关系到RTK成果的质量和精度。

1 GPS-RTK测图误差分析

1.1 信号传播有关误差

（1）电离层的延迟。电离层上的中性气体分子和原子在太阳紫外线以及其它高能粒子的作用下将产生电离，形成自由电子和正离子，从而形成一个电离区域，带电粒子的存在使无线电信号的传播速度和传播路径发生改变，从而产生所谓的电离层延迟。

（2）对流层的延迟。当GPS信号在对流程传播时由于存在折射现象，其传播路径将产生弯曲，由于这个原因使距离的测量值产生系统性的偏差叫对流层延迟。

（3）多路径效应。在RTK测量中，被测站上的反射物所反射的卫星信号如果进入接收机天线，就将会和来自卫星的信号产生干涉，从而使观测值偏离真值，所谓的多路径效应。

1.2 人为因素引起的误差

（1）仪器架设时产生的误差。在仪器架设时由于没有完全架设在要测量的点上，这就是使得我们的测量产生了水平误差。由于粗心没有把天线高量测准确而产生的高程误差。

（2）仪器周围环境误差。在架设仪器时没有按照严格的标准观察周围的环境从而把仪器架设在有无线电发射源、雷达装置、高压线等强干扰的强区域从而产生的误差。

1.3 气象与测区地形因素引起的误差

快速运动中的云层，可能导致观测坐标的变化达到1～2cm。在天气急剧变化时不宜进行RTK测量。移动站在作业时由于地形起伏过大或者遮挡物较多影响信号的接收而不能产生固定解所产生的误差。

2 GPS-RTK实际测图工作过程

数字测图是一项技术性非常强的工作，不仅仅是测绘单位内部的分工协调，还涉及委托方或者主管部门和测区广大人民群众。为了顺利完成测区的数字测图任务，在测量之前就必须做好充分的准备工作，包括人员安排、仪器工具的选择、仪器检验、测区踏勘、已有成果资料的收集，并根据工作量的大小、人员情况和仪器情况拟定作业计划，并编写数字测图技术设计书来指导我们的测图工作，确保测量工作按时保质顺利完成。

2.1 收集资料准备

数字测图前需协商数字测图工作的具体时间和工期、测区范围、测图内容、测图比例尺、测图要求和深度以及如何收集资料。数字测图的前期收集资料是很关键的工作，资料的准确性和完整性对技术设计方案的制定和其他后续工作的展开有着直接的关系。所以广泛的收集了测区的有关资料并对资料的合理性进行分析和评估，主要包括以下资料：相关性政策文件和主要的技术标准；测区内高分辨率卫星遥感影像，可作为本次控制测量设计和地形测量范围界线划定的工作底图；测区内及外围控制实地点位保存完好，6度带1980年西安坐标系，1985年国家高程基准正常高系统；工期内测区的主要气象资料。

2.2 控制测量的方案设计

根据收集到的资料和在现场的勘察情况后，在已有的地形上拟定控制测量的布设方案，并且进行必要的精度估算，看是否能够满足测图的要求。在能够满足精度的前提下各方必须进行经济核算。根据地形控制网的图形、点的密度和平差等因素的全面分析，确定最终的方案。设计方案一旦确定，一般情况下不容许对设计方案进行修改。

2.3 基准站的架设

基准站架设的好坏，将直接影响移动站测量的质量和整个测区任务是否能够按时完成，并对移动站测量质量有着深远的影响，因此测量工作者在架设基准站是必须保证基站具有以下条件：在15度截止高度角以上的空间部应没有障碍物；基准站附近不能有大面积的水域，消除和减弱多路径效应；基准站最好选在地势相对高的地方以利于信号的接收和电台的作用距离；基准站架设的地面稳固，易于点的保存；邻近不应有强电磁辐射源，或者至少应保证离其距离不得小于200m，以免对RTK电信号造成干扰。

3 结 语

在数字测图中利用RTK和全站仪相结合的方法不仅可以提高测图的速度，缩短测图的时间，自动化程度高，减少了条件的限制，节约测图的最终成本，而且测图的精度也得到了提升，从而提高了数字测图的质量。但是由于RTK的测量受卫星信号的影响，同时控制网的布设也是影响RTK测量精度的重要因素。实践证明，RTK在数字测图中有着传统测量无法取代的优势，在数字测图中值得大力推广。同时，我国也必须加强北斗导航定位系统的建设，提高系统的导航精度，使其在国民经济建设中发挥重要的作用。

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作者简介：薛涛（1972-），男，宁夏吴忠人，高级工程师，主要从事技术管理和GIS软件开发工作。