科技论文2000字

科技论文2000字

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　　科技论文2000字篇一

　　浅谈GPS-RTK

　　摘要：数字测图是利用RTK、全站仪或其他测量仪器在野外进行数字化地形数据采集，在成图软件的支持下，通过计算机加工处理，获得数字地形图的方法，其实质是一种全解析机助测图方法。本文结合GPS-RTK技术在数字测图中的应用,简述GPS RTK的工作原理、参数转换的求解方法及其精度评定,介绍了RTK技术在图根控制测量和地形测图中的应用情况,并对此进行分析。

　　关键词：数字测图;控制测量;技术原理;测图特点;应用分析

　　中图分类号：P231.5 文献标识码：A 文章编号：

　　一、数字化测图理论概述

　　数字测图系统实质上是一种全解析机助测图法，相对于传统地形测量方法，数字测图是一次测图技术的革命。数字测图以计算机为核心，在外连输入输出设备硬、软件的支持下，对地理空间数据进行采集、输入、成图、输出、管理的测绘系统。它分地形数据采集、数据处理与成图、绘图与输出三大部分。由于空间数据来源的不同，采用的仪器和方法也不同，数据采集的方法也不相同，如全站仪、RTK GPS野外地面数据采集法、航片数据采集法、原图数字化数据采集，从而构成不同的数字测图系统，如全野外数字测图系统，图形数字化系统，航测数字化成图系统。

　　二、RTK定位技术原理介绍

　　RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,它能够实时地获得测站点在指定坐标系中的三维定位结果。实时动态差分GPS系统主要包括3个部分: ①基准站; ②流动站; ③数据链。基准站接收机设在具有已知坐标的参考点位上,连续接收所有可视GPS卫星信号,并将测站点坐标、载波相位观测值、伪距观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态等通过数据链发出去,流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据,通过差分处理解求载波相位整周模糊度,得到基准站和流动站之间的坐标差值ΔX、ΔY、ΔZ。坐标差加上基准站坐标就可以得到流动站点的WGS84坐标,通过坐标转换参数转换得出流动站每个站点的平面坐标x、y 和海拔高h。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术, RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测值,相位观测值)及已知数据传输给流动站接收机,所以一般都是通过民用无线电台来实现,特殊的也可以通过无线通讯网络传递或者有线网络进行传递。

　　三、数字测图主要特点分析

　　1.点位精度高

　　数字化测图，在距离在300m以内时测定地物点误差约为±15mm，测定地形点高程误差约为±18mm。电子速测仪的测量数据作为电子信息可以自动传输、记录、存储、处理和成图。在这全过程中原始测量数据的精度毫无损失，从而获得高精度的测量成果。

　　2.便于图件的更新

　　城市的发展加速了城市建筑物和结构的变化，采用地面数字测图能克服大比例尺白纸测图连续更新的困难，当实地房屋的改建扩建、变更地籍或房产时，只需输入有关的信息，经过数据处理就能方便地做到更新和修改，始终保持图面整体的可靠性和现势性。

　　3.增加了地图的表现力

　　计算机与显示器、打印机联机，可以显示或打印各种资料信息;与绘图机联机时，可以绘制各种比例尺的地形图，也可以分层输出各类专题地图，满足不同的用户的需要。

　　4.方便成果的深加工利用

　　数字化测图的成果是分层存放，不受图面负载量的限制，从而便于成果的加工利用。比如EPSW软件定义11层，房屋、电力线、铁路、道路、水系、地貌等存于不同的层中，通过打开或关闭不同的层得到所需的各类专题图，如管线图、水系图、道路图和房屋图等。还能综合相关的内容补充加工成城市规划图、城市建设图、房地产图、以及各类管理用图。

　　5.可作为GIS的重要信息源地理信息系统(GIS)具有方便的信息查询检索功能、空间分析功能、以及辅助决策功能，在国民经济、办公自动化及人们日常生活中都有广泛的应用。

　　四、RTK在数字测图中的应用分析

　　1.RTK 技术的优点

　　(1)传统测量外业容易受到地形地形、气候、季节等诸多因素的影响，使测量精度、作业速度都受到很大的限制，在能见度低，同时条件差的情况下，有些测量作业根本无法进行，二GPS-RTK技术，解决了这个问题。

　　(2)综合测绘能力强，作业集成度高，易实现自动化。可胜任各种测量类外业工作。基准站能够为不同用户提供多项信息输出，流动站利用内置软件控制系统，在作业时，无需人工干预便可进行整周未知数的动态初始化解算，使辅助测量工作极大减少，作业进度也自动控制和记录，从而使自动化作业指挥系统的建立成为可能。

　　(3)操作简便，对作业条件要求不高，数据传输、处理、存储能力强，与计算机、全站仪等测量仪器通信方便。

　　(4)作业人员少，定位速度快，综合效益高。GPS接收机仅需一个人操作，在待测点等待1-2秒即可获得该点的坐标，外业效率高;内业便于计算机处理。节省了时间和人力。

　　2.RTK技术存在的问题

　　(1)卫星可见度问题在不能被卫星很好的覆盖地区：高山峡谷深处、密集森林区、高楼林立区，RTK的使用受到限制。

　　(2)高程异常值问题 RTK作业模式要求高程的转换必须精确，但我国现有的高程异常图在有些地区，尤其是山区，存在较大误差，在有些地区都还是空白，这就使得将GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得相对困难，精度也不均匀。

　　(3)外界干扰问题易受到障碍物如大树、高大建筑物、大面积水域和高频信号源地干扰，精度会受到影响。

　　(4)初始化的问题在山区、林区、闹市区作业时，GPS卫星信号会被阻挡，容易造成失锁，采用RTK作业时需要经常重新初始化。

　　(5)电力供应问题 需要多快大容量电池、电瓶才能保证连续作业，在电力供应缺乏或偏远作业区作业是要做好充分准备。

　　3.应注意的问题

　　(1)各作业小组要注意分工协作，不要漏侧重测。在RTK测量困难地区，应利用全站仪补测。

　　(2)选择基站是要考虑数据链能否正常工作，因为电台功率一般比较低，又是 “近直线”方式传播，所以要考虑距离和“视场”。一般基准站选择在靠近测区中央、位置较高的地方。

　　(3)RTK测量之前，一定要联测已知点，评定测量精度。

　　(4)在不“失锁”的情况下，获得待定点的固定解只需1-2s时间;否则要8-15s的时间。如果周围存在高大建筑物、强电流活反射性强的大面积水域等反射物，有时候会出现解算时间较长甚至无法获取固定双差解的情况。

　　(5)个别地物或特征点无法直接测量时，可通过一定的几何方法解决。

　　参考文献

　　[1]宁津生，等.测绘学概论.武汉：武汉大学出版社，2004

　　[2]杨晓明，王军德等.数字测图.北京：科学出版社，2001

　　[3]潘云鹤、董金祥等.计算机图形学.北京：高等教育出版社，2003

　　[4]李春花,等.AUTOCAD数字地图转换GIS技术的探讨[J]. 山东建材学院学报.2001年(2)

　　[5]李德仁,等.论空间数据和知识发现的理论与方法[J].武汉大学学报.2002年(5)

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