gps-rtk技術(shù)及在寧夏灌區(qū)改造渠道測(cè)量中的應(yīng)用

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1、GPS-RTK技術(shù)在寧夏灌區(qū)改造測(cè)繪中的應(yīng)用曹愛民,徐江(寧夏國(guó)土測(cè)繪院,寧夏銀川750021)摘要:簡(jiǎn)單介紹了GPS-RTK技術(shù)的工作原理,以寧夏吳忠地區(qū)灌區(qū)渠系改造項(xiàng)目為例,對(duì)GPS-RTK技術(shù)在渠系改造項(xiàng)目測(cè)繪中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞:渠系改造項(xiàng)目測(cè)繪;GPS-RTK技術(shù);應(yīng)用TheApplicationofGPS-RTKTechnologyinNingXiaLandConsolidationSurveyingandMappingXU-jiang,CAOAi-ming1（NingxiaLandSurveyingandMappingInstitute，YinchuanNi

2、ngxia750021）Abstract:ThispaperbrieflyintroducestheoperationalprincipleofGPS-RTKtechnology,andtakestheprojectareaasanexampletotryanddiscusstheapplicationofGPS-RTKtechnologyinlandconsolidationsurveyingandmapping.Keywords:landconsolidationandmapping;GPS-RTKtechnology;application0　引　言近幾年來(lái),隨著社會(huì)和經(jīng)

3、濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展以及地理空間數(shù)據(jù)采集的需要,基于3S的數(shù)字測(cè)量技術(shù)也日益成熟,GPS-RTK技術(shù)逐步被廣泛應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。作為野外數(shù)據(jù)采集的有效手段之一,GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于水利建設(shè)測(cè)繪中既滿足精度要求和測(cè)量數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性,又能全面提高水利建設(shè)測(cè)繪工作的現(xiàn)代化水平,具有廣闊的應(yīng)用前景。目前,國(guó)家投資的整理改造項(xiàng)目對(duì)象主要為寧夏灌區(qū)渠系,這就決定了測(cè)繪環(huán)境是野外空曠的農(nóng)村土地,其特點(diǎn)為:視野開闊,高大建筑物較少,無(wú)大的干擾信息源,能夠接收較強(qiáng)的信號(hào)等。根據(jù)這些特點(diǎn),我們利用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目的測(cè)繪工作。1　GPS-RTK技術(shù)作業(yè)原理GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)測(cè)量技術(shù)出

4、現(xiàn)于20世紀(jì)90年代,是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的作業(yè)原理為:在項(xiàng)目區(qū)內(nèi)已知坐標(biāo)的控制點(diǎn)上安置基準(zhǔn)站接收機(jī),對(duì)所有可視GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行連續(xù)跟蹤觀測(cè),經(jīng)數(shù)據(jù)調(diào)試,通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備將測(cè)站坐標(biāo)、觀測(cè)值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)等發(fā)送出去。流動(dòng)站接收機(jī)在測(cè)點(diǎn)上跟蹤GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí),通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備,接收由基準(zhǔn)站發(fā)射的信息。當(dāng)流動(dòng)站完成初始化工作后,控制器根據(jù)相對(duì)定位原理實(shí)時(shí)計(jì)算并顯示出測(cè)點(diǎn)的3維坐標(biāo)和數(shù)據(jù)精度,同時(shí)將成果數(shù)據(jù)以文件的形式存儲(chǔ)起來(lái)以便進(jìn)一步應(yīng)用。GPS-RTK技術(shù)觀測(cè)時(shí)間短,能夠?qū)崟r(shí)實(shí)地測(cè)量并顯示點(diǎn)位3維坐標(biāo)數(shù)據(jù),為測(cè)繪工作的可靠性和高效

5、率提供了保障,是一種行之有效的途徑。RTK系統(tǒng)主要由1個(gè)基準(zhǔn)站,若干個(gè)流動(dòng)站和通訊系統(tǒng)3部分組成,實(shí)際上RTK實(shí)時(shí)獲得的是基準(zhǔn)站到流動(dòng)站的精密基線向量,即進(jìn)行相對(duì)定位。這種基線向量屬于WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)下的坐標(biāo),將它轉(zhuǎn)換成工程中通常使用的坐標(biāo)系成果,才能最終為人們所使用。因此,除了RTK技術(shù)本身外,實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)下的轉(zhuǎn)換是RTK測(cè)量技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。RTK測(cè)量系統(tǒng)一般采用的方法是點(diǎn)校正,即根據(jù)一組控制點(diǎn)在兩個(gè)坐標(biāo)系下的兩套坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)RTK測(cè)量點(diǎn)從WGS-84坐標(biāo)系到任意坐標(biāo)系(如54年北京坐標(biāo)系)的轉(zhuǎn)化。2　渠系整理測(cè)繪的技術(shù)路線　基于GPS-RTK技術(shù)

6、的水利渠系改造測(cè)繪技術(shù)流程主要包括前期準(zhǔn)備階段、GPS-RTK外業(yè)數(shù)據(jù)采集階段、GPS數(shù)據(jù)傳輸處理階段、圖形編輯處理階段和圖幅整飾階段等。1)前期準(zhǔn)備階段基礎(chǔ)地理資料、基本農(nóng)田資料、各種數(shù)據(jù)及其他相關(guān)資料等的收集,整理測(cè)繪作業(yè)指導(dǎo)書制定編寫,外業(yè)調(diào)查人員與內(nèi)業(yè)數(shù)字化人員組織培訓(xùn),測(cè)量?jī)x器、計(jì)算機(jī)及其他外部設(shè)備等的檢測(cè),GPS-RTK測(cè)量精度檢驗(yàn)等。2)GPS-RTK外業(yè)數(shù)據(jù)采集階段采用連續(xù)測(cè)量和非連續(xù)測(cè)量?jī)煞N方式對(duì)特征點(diǎn)、點(diǎn)狀地物和地類邊界等測(cè)量。3)GPS數(shù)據(jù)傳輸處理階段將GPS測(cè)量數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)連接,通過(guò)GPS數(shù)據(jù)傳輸軟件將每天采集的數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入計(jì)算機(jī)并存儲(chǔ)為一定的格式

7、,以日期+組名作為文件名。4)圖形編輯處理階段利用南方CASS數(shù)字化地形地籍成圖軟件導(dǎo)入一定格式的數(shù)據(jù)文件,在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示為大量的數(shù)據(jù)點(diǎn),根據(jù)外業(yè)草圖進(jìn)行地物編輯、地形繪制;構(gòu)建三角網(wǎng),生成等高線;地類符號(hào)填充,制作斷面圖及帶狀圖。5)圖幅整飾階段協(xié)調(diào)圖名、圖號(hào)、圖廓線、坐標(biāo)系、成圖比例尺、制圖單位及其他輔助說(shuō)明。3　基于GPS-RTK技術(shù)的水利渠系改造測(cè)繪應(yīng)用實(shí)踐3.1　工程概況受寧夏回族自治區(qū)水利廳灌溉管理局委托，我院承擔(dān)寧夏灌區(qū)改造項(xiàng)目干渠工程測(cè)量任務(wù)秦漢渠改造測(cè)繪工作。測(cè)區(qū)位于吳