广州市城市规划勘测设计研究院510060
摘要：本文在对GPS-RTK系统及原理进行综合阐述的基础上，分析了新形势下GPS—ＲTK和全站仪联合采集数据方式的应用效果，介绍了GPS-RTK结合全站仪在数字化测图中新形势下的数据采集方法，并阐明了GPS-RTK在数字化测图中的应用优势以及相关注意事项，希望能够为相关人士提供借鉴和参考。
关键词：GPS-RTK结合全站仪；数字化测图；注意事项
引言：近些年来，GPS-RTK和全站仪已经成为数字化测图的主要工具，具有定位精度高、自动化程度高以及数据处理功能强大等特点，可以全天候进行测图作业，减少了工作量，提高了测量的精度和效率.但若不能实现GPS-RTK和全站仪的联合应用，则不利于提升测图的精确度和效率。基于此，探索GPS-RTK结合全站仪在数字化测图中的应用，具有十分重要的现实意义。
1.GPS-RTK系统及原理
卫星信号接收系统、软件处理系统和数据传输系统是GPS-RTK系统的主要构成部分，在数字测图过程中，卫星信号接收系统主要负责对流动站和基准站进行暗访，GPS-RTK系统主要采取双频接收方式，能够形成采样率准确性的保障，实现对动态数据的采集。数据传输系统主要由数据接收和发射装置两个部分构成，主要负责数据的采集和传输。数据传输系统是GPS-RTK系统顺畅运行的关键，因而，需要着重对该系统进行完善，防控外界对其运行造成的干扰。
GPS-RTK系统的定位原理在于：将两台和两台以上的GPS接收机对卫星信号进行接收和处理，一台接收机置于基准站，其余接收机置于移动站，负责对未致电的坐标进行测定和持续监测。基准站的接收机将获取的坐标信息和观测值借助于数据链传送至无线电传输设备，并经由无线电传输设备，将信息发送至移动站，移动站将获取的数据录入软件处理系统求解，实现对未知地点的精准定位。
2.GPS—RTK和全站仪联合采集数据方式与传统方式比较
传统的数字化绘图采用的是原图数字化技术，将全站仪仪作为主要工具，对现有地形图进行测量和绘制，借助于跟踪数字化仪对数据进行矢量化处理，实现对数字化图的获取。采用全站仪数字化测图方法所获取的数字地图虽然具有一定的精确性，但不可避免的受到原图精度的影响，且在数字化过程中容易出现误差，对其在数字化图中的广泛应用形成了限制。为了减少误差的产生，可借助于补测和修测等形式，对相应地点的坐标进行调整，提升实测坐标的精确性。
GPS-RTK系统在数字成图的过程中，能够借助卫星接收系统获取的数据，绘制地面模型，并通过软件处理系统对模型进行量测，从而形成数字地形图。GPS-RTK系统具有测量精度高和成图速度快的优势，且操作方便快捷，成本低廉。但若测图区域面积较小，则其测图成本相对较高，对测量设备提出了较高的要求，这也对其在数字化测图中的广泛应用形成了挑战。
3.GPS-RTK结合全站仪在数字化测图中的数据采集
3.1基准站设置
在基准站设置过程中，应重视做好北侧区域的现场勘查工作，基于对被测区域地形和地貌特点进行深入了解的基础上，能够形成科学的测量方案。在选择基准站的过程中，应尽量将基准站选择交通便利的区域，且该区域应远离水域和高大建筑物，周围禁止出现无线电设施。同时，基准站应与GPS接收机的覆盖范围具有一致性，将坐标各仪器高输入到基准站中，差分数据模式选择RTK。
3.2流动站设置
在流动站各项参数的设置过程中，应结合流动站的高度以及基准站坐标，通过将以上两项数据录入电子手簿，实现对控制点的联合测量，并对接收到的参数进行转换和接收，实现对流动站点位的合理选择。
3.3点校正
点校正实际上是借助于RTK，实现WGS-84坐标向当地平面直角坐标的转换。在测图过程中，通常需要借助GPS卫星定位系统对WGS-84坐标系数据进行采集，而实际的测图却需要将1954年北京坐标系数据作为支撑，因此，需要通过点校正的形式进行对坐标系进行转换。
3.4控制导线测量
应采取闭合导线测量方法，在控制点之间布设闭合导线，借助全站仪对数据进行观测，控制导线测量主要分为附合导线和闭合导线两种主要形式，其中，闭合导线是指将已知控制点作为起算点，对其导线线路实施测量，再回归已知控制点。附合导线测量是指以已知导线为基础，实施测量后回归另一条导线。通过对所测量数据与闭合导线以及附合导线点进行对比分析，能够实现对其距离误差数据的获取，进而判断其距离误差、高程误差和角度误差是否符合相关标准要求。在此过程中应注意，应将施测数据误差进行平差处理，形成新导线点数据，并实施高程控制和平面控制等集成操作[1]。
3.5野外数据采集
（1）应采用极坐标法和全站仪对地形地物点数据进行测定，且在施测过程中应充分考虑到不同测站施测重合点检核工作。在施测前，应做好野外地形地物草图的绘制工作，确保草图的点号与测量记录点号的一致性，注明地物点之间的连接关系，并借助于对地物点之间距离的丈量，实现对其坐标的计算。（2）在采集数据的过程中，距离应精确到mm，角度应精确到s，针对超出限制的数据，应对其进行重新测量。（3）基于通视良好、定向边较长的环境下，测量距离应≤200m。（4）在测量碎部点的过程中，应将河流和道路作为其作业范围选择的科学依据，防止出现重测和漏测现象。
GPS-RTK在野外数据采集的过程中，还应注意以下几点：第一，若野外数据采集的时间为中午，GPS-RTK系统会面临电离层的干扰，因此，将野外数据的采集时间设定为中午，由于卫星接收系统较少，容易导致初始化时间延长，从而对测量工作产生不良影响。因此，在数字化测图过程中，应做好野外数据采集时间的合理选择工作。第二，若将点位设置在森林和峡谷等地带，容易形成对卫星发射信号的遮挡，不利于为测量人员提供充足的数据，容易导致测图时间的延长。因此，测量人员应促进GPS-RTK系统价值的充分发挥，实现对点位的科学选择，实现对作业时间限制问题的有效解决。第三，若在高大建筑物周围进行数字化测图，为了防控卫星信号被遮挡对数字化测图造成的损失，需要对GPS-RTK系统进行多次初始化，这也导致了测量效率的降低，因此，基于这种情况下进行作业，测量人员应尽量选择时间短和能力强的机型。第四，尽管GPS-RTK系统具有较高的优势，但与全站仪相比，其测量的稳定性和数据的精确性还有待提升，且机型对GPS-RTK系统的测量精度也产生了较大影响。因此，在数字化测图的过程中，测量人员应予以GPS-RTK系统充分的关注度，增加控制点的设置，提升测量过程的稳定性。第五，在卫星信号的传输过程中，不可避免的要受到森林和高大建筑物的影响，这也导致了卫星信号在传输过程中发生了衰减，因此，在卫星信号的选择过程中，应注重做好点位的合理选择工作，尽量将点位设置在高点，最大限度的减少卫星信号的损失，提升测图的精确性[2]。
4.GPS-RTK在数字化测图中的注意事项及优点
GPS-RTK和全站仪已经成为数字化测图的主要工具，其主要优势在于定位精度高、自动化程度高以及数据处理功能强大等特点，可以全天候进行测图作业，减少了工作量，提高了测量的精度和效率。
但在应用GPS-RTK和全站仪的过程中，应注意以下几点：第一，卫星情况限制，极易出现假值。第二，在测绘区域内，难免存在信号较弱的地区，在该地区进行作业时，我们要灵活掌握作业方法，可以将GPS-RTK与传统的测量仪器相结合进行测量，如全站仪。第三，为了保持工作的可连续性，在对电瓶进行选择的时候，最好选择汽车用电瓶。第四，为了避免卫星信号受到干扰，所以应当选择远离高大建筑物、高大山体、无限电台、移动通信基站等。第五，定期组织准人对设备进行全面检查，将设备的重要配件作为检查重点，一旦发现设备出现问题，要及时维修，定期对设备进行维修，保证设备随时处于可工作状态[3]。
结束语：GPS-RTK系统实现了对GPS技术和RTK技术的有机结合，并凭借其显著的优越性，在数字化测图过程中得到了广泛应用。与全站仪相结合，GPS-RTK系统的定位测图精度较高，且不容易遭受到外界的干扰，卫星信号的损失几率较低。因此，相关人员可将GPS-RTK系统结合全站仪作为数字化测图的主要工具，对基准站和流动站进行合理设置，做好已知控制点和导线点的选择工作，完善野外数据采集工作，促进其价值能够得到最大限度的发挥，提升数字化测图的精确性。
参考文献：
[1]段亚琼.GPS-RTK与全站仪配合使用在山区地籍测量中的应用[J].山东工业技术，2018（14）：149.
[2]孙婧.油田工程测量中GPS-RTK与全站仪的应用[J].科技创新导报，2018，15（08）：15-16.
[3]周亮.矿山地形图测绘中GPS-RTK与免棱镜全站仪的联合使用[J].机械管理开发，2017，32（06）：95-97.