微電子技術(shù)是建立在以集成電路為核心的各種半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)上的高新電子技術(shù)，特點(diǎn)是體積小、重量輕、可靠性高、工作速度快，微電子技術(shù)對(duì)信息時(shí)代具有巨大的影響。本文是選自國(guó)家級(jí)電子期刊《電子質(zhì)量》中的職稱論文范文：淺析GPS RTK技術(shù)在地形測(cè)量中的運(yùn)用。

　　摘要：文章通過(guò)簡(jiǎn)述GPS RTK 基本工作原理，結(jié)合某測(cè)區(qū)地形測(cè)量的應(yīng)用，介紹了GPS RTK作業(yè)模式時(shí)的儀器配置、作業(yè)過(guò)程。實(shí)踐證明, 將GPS RTK 技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量中, 能夠達(dá)到高精度、高效益、大大提高作業(yè)效率及降低勞動(dòng)強(qiáng)度等目的。

　　關(guān)鍵詞：GPS RTK技術(shù),地形測(cè)量,原理,運(yùn)用

　　在工程測(cè)量中，地形測(cè)量是十分重要的一環(huán)，隨著GPS RTK 技術(shù)的出現(xiàn)，使其測(cè)量手段變的簡(jiǎn)單而高效，與傳統(tǒng)的測(cè)圖方法相比，采用RTK 技術(shù)能大大降低外業(yè)工作的強(qiáng)度，節(jié)約人力，節(jié)省費(fèi)用，提高工作效率。

　　1.GPS RTK 測(cè)量原理

　　將一臺(tái)接收機(jī)置于基準(zhǔn)站上，另一臺(tái)或幾臺(tái)接收機(jī)置于流動(dòng)站上，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接收同一時(shí)間相同GPS 衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，基準(zhǔn)站所獲得的觀測(cè)值與已知位置信息進(jìn)行比較，得到GPS 差分改正值。然后，將這個(gè)改正值及時(shí)地通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈傳遞給流動(dòng)站，以精化其GPS 觀測(cè)值，得到經(jīng)差分改正后流動(dòng)站較準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)位置，用戶通過(guò)輸入相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和投影參數(shù)，可實(shí)時(shí)得到精度達(dá)厘米級(jí)的定位結(jié)果。

　　2.GPS RTK 在地形圖測(cè)量中的具體運(yùn)用

　　2.1測(cè)區(qū)概況

　　重慶大學(xué)城位于沙坪壩區(qū)虎溪街道、曾家街道和陳家橋街道，地處中梁山山脈和縉云山山脈之間。是我市西部新城率先啟動(dòng)的第一個(gè)功能片區(qū)，以教育科研為主，是重慶市重要科教文化基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目和重點(diǎn)工程。我院受重慶市規(guī)劃局的委托，擬對(duì)大學(xué)城極其周圍區(qū)域進(jìn)行1:500數(shù)字地形圖測(cè)量,面積約64.4平方公里，測(cè)區(qū)主要位于沙坪壩區(qū)虎溪街道、曾家街道和陳家橋街道。

　　2.2 所用儀器設(shè)備

　　為確保項(xiàng)目質(zhì)量，投入的主要儀器需要性能和精度滿足要求的儀器設(shè)備。儀器設(shè)備必須按規(guī)范的要求進(jìn)行檢定，且檢定合格并在有效期內(nèi)。確保施測(cè)成果正確可靠。

　　2.3 GPS RTK控制點(diǎn)測(cè)量

　　2.3.1 RTK控制測(cè)量的主要技術(shù)要求三級(jí)GPS RTK控制點(diǎn)下布設(shè)圖根導(dǎo)線時(shí)，可以附和二次;圖根GPS RTK控制點(diǎn)下可附和一次圖根導(dǎo)線，各圖根導(dǎo)線在平面上不能交叉。

　　2.3.2控制網(wǎng)布設(shè)

　　在修測(cè)區(qū)域以布設(shè)圖根RTK為主，在圖根RTK控制點(diǎn)上可以附和一次圖根導(dǎo)線;在較大面積的新測(cè)區(qū)域可以根據(jù)實(shí)際情況布設(shè)三級(jí)GPS RTK控制點(diǎn)，在三級(jí)GPS RTK控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上可以附和兩次圖根導(dǎo)線。

　　修補(bǔ)測(cè)圖幅中的控制點(diǎn)密度根據(jù)修測(cè)的需要而定;在新測(cè)區(qū)域，平均每幅圖不少于4個(gè)控制點(diǎn)。

　　2.2.3控制點(diǎn)選埋及編號(hào)

　　1)點(diǎn)位應(yīng)便于安置接收設(shè)備和操作，利于安全作業(yè);視野應(yīng)開(kāi)闊，點(diǎn)位周圍15度以上不應(yīng)有成片障礙物，以減少GPS信號(hào)被遮擋。

　　2)點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源(如電視臺(tái)、微波站、通信發(fā)射塔等)，其距離不得小于200m，并應(yīng)距離高壓輸電線不得小于50米。

　　3)點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積水域或強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號(hào)接收的物體，以減弱多路徑效應(yīng)的影響。

　　4)三級(jí)GPS RTK點(diǎn)應(yīng)選埋或刻劃在城市建設(shè)不易破壞的視野開(kāi)闊的永久性建筑物頂，便于接測(cè)圖根導(dǎo)線的地方。

　　5)三級(jí)GPS RTK控制點(diǎn)以實(shí)地刻劃為主。在堅(jiān)硬的石塊等硬質(zhì)地物上刻劃20cm×20cm的方框，用電鉆打約10cm深的孔，灌入銅芯，在顯著位置按我院要求寫明附樁號(hào)。

　　6)三級(jí)GPS RTK控制點(diǎn)按順序進(jìn)行編號(hào)，如“ M30001、M30002、 M30003、……M3xxxx”, 其中第一個(gè)“M”表示控制點(diǎn)的字母抬頭及觀測(cè)該點(diǎn)的RTK儀器編號(hào)，“3”表示控制點(diǎn)的等級(jí)為3級(jí)，“xxxx”表示三級(jí)GPS RTK控制點(diǎn)序列號(hào)。

　　7)圖根RTK控制點(diǎn)按順序進(jìn)行編號(hào)，如“ 0M0001、0M0002、 0M0003、……0Mxxxx”, 其中“0”表示RTK圖根控制點(diǎn)，“M”表示控制點(diǎn)的字母抬頭及觀測(cè)該點(diǎn)的RTK儀器編號(hào)， “xxxx”表示圖根RTK控制點(diǎn)序列號(hào)。

　　8)GPS RTK點(diǎn)應(yīng)布設(shè)不少于3個(gè)或不少于2對(duì)相互通視的點(diǎn)。任何一個(gè)點(diǎn)原則上有兩個(gè)通視方向。

　　2.2.4外業(yè)觀測(cè)

　　1)觀測(cè)前應(yīng)在內(nèi)業(yè)進(jìn)行衛(wèi)星星歷預(yù)報(bào)，做好儀器設(shè)備準(zhǔn)備和工作計(jì)劃，并對(duì)接收機(jī)手簿進(jìn)行正確配置。

　　2)在對(duì)待測(cè)點(diǎn)觀測(cè)前，要按照要求檢校已知點(diǎn)，精度滿足規(guī)范要求才可以進(jìn)行下一步測(cè)量。

　　3)測(cè)量時(shí)采用三角架方式架設(shè)天線進(jìn)行作業(yè)，測(cè)量過(guò)程中儀器的圓氣泡應(yīng)嚴(yán)格穩(wěn)定居中。每測(cè)回儀器高應(yīng)量取兩次，量測(cè)至毫米，兩次較差不應(yīng)大于2mm，并取平均值作為最終成果。同一測(cè)回內(nèi)的天線高必須輸入一致，天線高不能為0。測(cè)回間應(yīng)變更儀器高0.1米以上。

　　4)儀器到站正確架設(shè)量取天線高后，開(kāi)機(jī)新建工程設(shè)置必要的信息，完成初始化。接著輸入已知點(diǎn)點(diǎn)名和天線高，觀測(cè)歷元通常設(shè)為3～5秒，觀測(cè)值應(yīng)在得到RTK固定解且收斂穩(wěn)定后開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)，并獲得已知點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)。

　　5)當(dāng)初始化時(shí)間超過(guò)5分鐘仍不能獲得固定解時(shí)，宜斷開(kāi)通信鏈路，重啟RTK接收機(jī)，再次進(jìn)行初始化操作。當(dāng)重啟3次仍不能獲得初始化，則應(yīng)選擇其它位置進(jìn)行測(cè)量。

　　6)每測(cè)回觀測(cè)和記錄的數(shù)據(jù)不應(yīng)少于10個(gè)，經(jīng)度、緯度應(yīng)記錄到0.00001〃，平面坐標(biāo)和高程應(yīng)記錄到0.001m，并取平均值作為該測(cè)回的觀測(cè)結(jié)果。

　　7)測(cè)回間應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行初始化，測(cè)繪間的時(shí)間間隔應(yīng)超過(guò)60s。同時(shí)測(cè)回間應(yīng)變更天線高0.1米。

　　8)當(dāng)測(cè)回間平面坐標(biāo)分量較差不大于20mm時(shí)，垂直分量較差不大于30mm時(shí)，取各測(cè)回結(jié)果的平均值作為最終觀測(cè)成果。

　　3.數(shù)據(jù)處理和地形圖的繪制

　　3.1數(shù)據(jù)處理

　　3.1.1三級(jí)GPS RTK平面成果計(jì)算

　　將觀測(cè)數(shù)據(jù)(DC文件)傳入計(jì)算機(jī)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。其精度滿足各測(cè)回間平面最大較差小于2cm,高程最大較差小于3cm。

　　3.1.2圖根GPS RTK成果計(jì)算

　　將觀測(cè)數(shù)據(jù)(DC文件)傳入計(jì)算機(jī)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，可求得各控制點(diǎn)的獨(dú)立系坐標(biāo)和高程值。其精度滿足各測(cè)回間平面最大較差小于2cm,高程最大較差小于3cm。

　　3.2數(shù)字地形圖測(cè)繪

　　3.2.1圖根導(dǎo)線測(cè)量

　　根據(jù)測(cè)量地形圖需要，以圖根RTK點(diǎn)、三級(jí)GPS RTK控制點(diǎn)為依據(jù)，加密三維圖根導(dǎo)線，圖根GPS RTK點(diǎn)上的圖根導(dǎo)線的附合次數(shù)不超過(guò)一次，三級(jí)GPS RTK點(diǎn)上的圖根導(dǎo)線的附合次數(shù)不超過(guò)兩次。圖根導(dǎo)線長(zhǎng)度不得大于900m，每條導(dǎo)線新設(shè)點(diǎn)均不超過(guò)11點(diǎn)。圖根導(dǎo)線點(diǎn)按1A0101、1A0102、…1A0111編號(hào)，其中“1”為圖根導(dǎo)線附和的次數(shù)，“A”為圖根導(dǎo)線字頭，“01” 為圖根導(dǎo)線線號(hào)，“02” 為圖根導(dǎo)線點(diǎn)序列號(hào)。圖根導(dǎo)線點(diǎn)的密度應(yīng)根據(jù)地物地貌復(fù)雜情況確定，點(diǎn)位應(yīng)分布合理，以滿足碎部測(cè)圖的需要。圖根導(dǎo)線點(diǎn)可選用木樁或在水泥地上刻△作為點(diǎn)標(biāo)志。圖根導(dǎo)線采用Ⅲ級(jí)(測(cè)角標(biāo)稱精度為5″～8″，測(cè)距標(biāo)稱精度不大于10mm)以上精度的全站儀配棱鏡進(jìn)行觀測(cè)，用掌上計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄，圖根點(diǎn)高程采用光電測(cè)距三角高程方法施測(cè)，與平面觀測(cè)同步進(jìn)行。水平角觀測(cè)一測(cè)回，測(cè)距為單向觀測(cè)一測(cè)回，一測(cè)回2次讀數(shù)，垂直角觀測(cè)為中絲法往返觀測(cè)各一測(cè)回，儀高、覘高均用鋼尺量取至毫米。垂直角指標(biāo)差較差絕對(duì)值應(yīng)不大于25″，對(duì)向觀測(cè)高差較差絕對(duì)值應(yīng)不大于±80 mm，附合路線高程閉合差絕對(duì)值應(yīng)不大于±40 mm。平差后導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差不大于1/4000。

　　3.2.2修測(cè)1：500地形圖

　　針對(duì)要補(bǔ)測(cè)的地形圖，先用線劃圖(工作草圖)在外業(yè)認(rèn)真核實(shí)，對(duì)圖上已變化的地物、地貌、房屋、道路、電力設(shè)施及各種檢修井等做出標(biāo)記或說(shuō)明。1：500地形圖按正方形50cm×50cm標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一分幅和編號(hào)，等高距為0.5m，圖式按《國(guó)家基本比例尺地圖圖式第1部分 1:500 1:1000 1:2000地形圖圖式》 GB/T20257.1-2007執(zhí)行。在利用原有竣工測(cè)量的1：500地形圖時(shí)，對(duì)圖中超出常規(guī)地形圖的要素應(yīng)進(jìn)行取舍，使整個(gè)項(xiàng)目的資料盡量保持一致。

　　4.結(jié)語(yǔ)

　　GPS RTK 技術(shù)高效率、靈活、誤差不積累、厘米級(jí)的高精度越來(lái)越受到測(cè)繪人員的青睞。GPS RT K測(cè)量的效率和效益, 給測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)革命性變化, 隨著GPS RTK 技術(shù)步入正常的運(yùn)行、管理、維護(hù)和應(yīng)用的良性軌道, 該技術(shù)將在城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。

　　《電子質(zhì)量》(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)出版物號(hào)：ISSN1003-0107，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一連續(xù)出版物號(hào)：CN44-1038/TN)是中國(guó)電子行業(yè)質(zhì)量權(quán)威刊物，國(guó)家級(jí)中央科技期刊。本刊秉承一貫的專業(yè)性和權(quán)威性的辦刊宗旨，堅(jiān)持前瞻性、技術(shù)性和實(shí)用性的編輯方針，為電子業(yè)界的工程師和技術(shù)研發(fā)、質(zhì)量管理人員提供全面、可靠的技術(shù)應(yīng)用信息和最領(lǐng)先的質(zhì)量管理方法�！峨娮淤|(zhì)量》由《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源期刊》、《中國(guó)期刊網(wǎng)中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》、《電子科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)電子科技文摘用刊》全文收錄。