时间：2023-03-08 15:34:14
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电子平板数字测绘系统、侧记法数字测绘系统、掌上数字测图系统合称数字地形测绘技术，这套技术的核心理念是数字化系统配合全站仪共同使用，即GPSRTK系统配合全站仪进行综合测绘，现在最实用、最先进的方式是，掌上电脑+全站仪+地形库内业，这种方式适合山地、草地、盆地，利用现代化数字手段，通过对全站仪的数据统计，从而建立起基础模型，全方位立体化的三维系统没醒，对当地情况进行分析。同时能够最大限度的减少水利水电工程测量过程中的误差，加强建模效果，更加快捷与便捷的将这一数据进行整合。
2水下地形测量技术
传统的水下地形测量采用一般多以经纬仪、电磁波测距仪及标尺、标杆为主要工具，用断面法或极坐标法及交会法定位，用测深杆和测深锤来采集水深数据，这种方法存在作业效率低，误差大等诸多缺点，近来已经很少被采用。近年来随着卫星定位技术的发展，DGPS,GPSRTK及CORS系统配合多波束测深仪进行水下地形测量得到了广泛的应用。DGPS(差分全球定位系统)是以某已知点作为基准点，基准点的GPS接收机连续接收卫星信号，并与已知点的位置进行比较，确定当时误差的伪距修正值，将这些修正值通过无线电台接收，用户接收机接收修正值来实时校正GPS信号，它具有全天侯、实时连续、高精度等特点。目前GPSRTK及CORS系统定位已达到厘米级的定位精度，并且能够做到实时无验潮测量。以上几种定位技术进行水下地形测量与岸上基准点交会法、极坐标法等定位技术相比，具有极大的优势，特别是较大面积的水下地形测量，可以大大缩短工作周期，减轻劳动强度。
3变形监测技术
变形监测又称变形测量或变形观测，是对被监测对象或物体(简称变形体)进行测量，确定其空间位置及内部形态的变化特征。变形监测按其变形监测部位分为外部变形监测(外观)和内部变形监测(内观)两部分，涉及测量学范畴的工作主要为外部变形监测。外部变形监测按变形方向可分为水平位移监测和垂直位移监测。水利水电工程外部变形监测包括变形监测基准网测量、工作基点测量、变形体变形监测、监测资料分析等内容，常用水利水电工程外部变形监测方法主要有以下几种:(1)大地测量法；(2)基准线测量法；(3)液体静力水准测量法。
4结语
【论文摘要】：GPS，即全球卫星定位系统，是美军于20世纪70年代初在"子午仪卫星导航定位"技术上发展起来的具有全球性、全能性（陆、海洋、航空与航天）、全天候性优势的导航、定位、定时、测速系统。随着GPS技术的进一步成熟，GPS系统广泛地应用于民用领域，并日益发挥了其卓越的技术优势，文章对GPS技术在数字化地形测量分析中的应用进行了分析，希望能对改善数字化地形测量有所帮助。
随着市政规划和工程建设的需要，地形测量的重要性日益提高，并受到了广泛的关注和重视，近两年来相关测绘技术的发展并先后应用于地形测量也为地形测量的准确性和科学性提供了保障，在此基础上开展GPS技术数字化地形测量应用研究对地形测量有着重要的意义。
一、GPS技术
GPS系统包括3大部分:空间部分-GPS卫星星座;地面控制部分-地面监控系统;用户设备部分-GPS信号接收机。空间卫星系统由均匀分布在地球6个轨道平面上的24颗高轨道工作卫星构成，卫星每2小时沿近圆形轨道绕地球一周，由星载高精度原子钟控制无线电发射机在"低噪声窗口"（无线电窗口中，至8区间的频区天线噪声最低的一段是空间遥测及射电干涉测量优先选用频段）附近发射L1、L2两种载波，向全球的用户接收系统连续地播发GPS导航信号。地面监控系统由均匀分布在美国本土和三大洋的美军基地上的5个监测站、1个主控站和3个注入站构成。该系统的功能是：监控站用GPS接收系统测量每颗卫星的伪距和距离差，采集气象数据，并将观测数据传送给主控点。主控站接收各监测站的GPS卫星观测数据、卫星工作状态数据、各监测站和注入自身的工作状态数据，及时编算每颗卫星的导航电文并传送给注入站；控制和协调监测站间，注入时间的工作，检验注入卫星的导航电文是否正确以及卫星是否将导航电文发给了GPS用户系统；诊断卫星工作状态，改变偏离轨道的卫星位置及姿态，调整备用卫星取代失效卫星。注入站接受主控站送达的各卫星导航电文并将之注入飞越其上空的每颗卫星用户接收系统主要由以无线电传感和计算机技术支撑的GPS卫星接收机和GPS数据处理软件构成。
二、数字化地形测量的组织
数字化地形测量是工程施工与规划的基础，同时由于数字化地形测量需要较高的准确性和精确性，因而需要良好的组织。具体来说主要包括：
1. 测量工序
地形测量的工序主要分为两个环节:一是控制测量与计算机辅助平差计算;二是碎部数据采集与软件编图成图。两个环节间以数据传输为纽带，即可平行施工又可顺序施工，与传统地形测量相比，减少了大量的中间生产环节。
2. 测量方案
数字化地形测量项目的作业方案根据仪器设备条件确定，仪器设备条件不同，作业方案变化各异，一般可选用静态GPS网作基本控制，导线(网)!动态作加密控制，支导线(点)补充测站点，全站仪!动态碎部数据采集，进而计算机软件机助成图的作业方案。一定条件下，大比例尺数字化地形测量可以一次性全面布网至测站点，并且可以直接先测图而不受先控制后测图逐级加密等测量原则的约束。
3. 测量方法
在生产工序上，数字化地形测量不一定要遵守先控制、后测图的原则，控制测量、碎部测图可以同时进行，甚至可以是先测图后控制，只是后者需将碎部成图以控制点为基准借助成图软件进行测站纠正。在控制点点之记的制作上，数字化地形测量不一定要将其作为一个专门工作来进行，可依据最终成图编绘点之记"碎部测图在数字化地形测量中只是一个数据采集的过程成图大量的工作已从外业转移到了内业，目前，碎部成图作业方法较多，因人而异。 转贴于
三、GPS技术在数字化地形测量相关技术中的应用
1. GPS技术在数字化地形测量中的应用
1.1 常规测量方法的缺陷
(1) 测量范围不广。一般性的借助人力或一般机械进行测量的方法，由于其技术含量有限，操作起来不仅耗费人力、物力，而且测量范围有限。
(2) 搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统，国测、军测、城市控制点往往混杂一起，这就存在系统间的兼容性问题，如果用不兼容的起算点，势必影响测量质量。
(3) 国家大地点破坏严重，影响测量作业。由于国家基础控制点，大多为20世纪五六十年代完成，经过30多年，有些点由于经济建设的需要被破坏，有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业，往往在50km以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。
(4) 地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般地形的控制点要求布设300m范围内。但由于通视的原因，这一条件难以满足，甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区，根本无法实施常规控制测量。
2. GPS用于数字化地形测量的特点
(1) 测量范围广。GPS技术由于由高策低，测量范围可以很大。可按需布设控制网，简化加密级别，省去联测过渡点。
(2) 测量精度高。随着GPS技术的日益成熟和快速发展，现今，生产性作业精度可达1~Z10-6mm，国外可达零点几10-6mm，可建立比常规测量精度更高的控制网。
(3) 各个联测点之间不要求通视，不必建造高规标。
(4) 观测自动化程度高。外业用电纽操作，内业用计算机处理数据，作业时间短，效率高。
(5) 测量成果可得三维地心坐标，优于常规测量的平面坐标和高程系统分离状况，有利于宇航科学、导弹发射等空间科学的应用。
(6) 星座布置完成后，可24h观测，在雨、雾、雪等条件下亦可全天候作业。
GPS技术是现代科学技术的结晶，它是卫星技术、微电子技术、计算机技术和天文观测技术等高科技尖端技术的综合产物，GPS技术的出现与不断完善将会进一步推进地形测量技术的改进，完善和丰富地形测量方法。
参考文献
[1] 孟继红， 何秀珍. 《数字化地形测量的几个问题探讨》，载《地矿测绘》， 2005，3.
[2] 刘慧. 《论GPS在公路工程测量中的应用》，载《科技咨询导报》， 2007， 5.
关键词：海洋测绘水下地形 平面定位 水深测量
中图分类号：P24 文献标识码：A
1 概述
同陆地一样，海洋与江河湖泊开发的前期基础性工作也是测绘。不同的是，海洋测绘是测量水下地形图或水深图。兴建港口、水上运输、海上采油、海底探矿、海洋捕捞，发展水产、海域划界，海战保障、监测海底运动，研究地球动力等任务都需要各种内容的水下地形测量。 水下地形测量主要包括定位和测深两大部分。定位的作用是不言而喻的，目前的水上定位手段有光学仪器定位、无线电定位、水声定位、卫星定位和组合定位。[1]平面位置的控制基础主要是陆上已有的国家等级控制点，卫星定位如采用差分方式，其岸台亦多采用已知控制点，以求坐标系统的统一。水上定位同时, 测量水的深度是确定水下地形的重要内容。测深与定位是必须瞬时同步进行的工作，都是描述水底地形的要素。但规范规定的测深中误差要求却不是一个定值,而是随着使用方法不同、所测深度不同以及是否感潮水域而有不同的精度要求。
2 水下地形测量技术
2.1 水下地形测量的发展历史
水下地形测量的发展是与测深手段的不断完善紧密相连的。在回声测深仪问世之前,主要的测深工具是测深铅锤和测深杆。这种测深方法不仅精度很低,费时费力,而且对于测量现场的要求很高,例如为了保证精度测量的水深不能过深,测量只能在测船停泊的时候进行定点测量,风浪对测量精度的影响非常大。20世纪60年代, 出现了侧扫声纳, 可探测船一侧( 或两侧) 一定面积海域内的水下障碍物和水底地貌,可以取得类似于航摄效果的水底表面声学图像。20世纪70年代, 又出现了多波束测深系统, 它能一次给出与航线垂直的平面内几十个甚至百余个海底被测点的水深值, 形成一定宽度的全覆盖的水深条带, 可以比较可靠地反映出水下地形的细微起伏, 比单一测线的水深测量确定水下地形更真实。目前,多波速测深系统正向小型化发展,适用浅水海域和简易船只的新产品已经有售。20世纪80年代以后, 又推出了高效率的机载激光测深系统, 激光光束的高分辨率能获得海底传真图像, 从而可以详细调查海底地貌和底质。美国国防制图局于1990年研制的ABS机载水深测量系统, 除包括一台激光测深仪外, 还有一台多光谱扫描仪和一台电磁剖面仪, 能够在各种环境条件下, 在飞机上利用激光、光谱和电磁测量几种方法互补快速测制沿海的水下地形图。这些手段一般可测深30～50m,精度在±0.3m左右。目前, 还可以利用卫星上安装合成孔径雷达(SAR)等设备对海面遥感摄影, 通过对照片处理确定水深。需要强调的是,以上水深测量得到的瞬时值存在着仪器、潮汐等因素的影响。因此,需在数据后处理中加入相关改正,并归算至统一的高程基准面。为了与陆上地形图实现拼接,水下地形图宜采用与陆地统一的高程基准。而为航海服务的海图通常采用理论深度基准面, 它和平均海面相差一个常数。国外少数国家,在水下工程施工前, 还利用潜水器携带水下立体摄影机获取水下地形的立体相片,或者利用高分辨率声学系统采取全息摄影技术测量水下地形。在特殊地区还可利用水下经纬仪、水下激光测距仪、水下气压水准仪和水下液体比重水准仪、水下电视摄影系统测量水下地形。
2.2 水下地形测量方法
2.2.1 测深仪的选择
当前常见测深主要靠回声测深仪进行。利用水声换能器垂直向下发射声波并接收水底回波, 根据回波时间和声速来确定被测点的水深, 通过水深的变化就可以了解水下地形的情况。[2]为提高发射功率,改善方向性,回声测深仪的换能器从单个发展到多个；为扩大探测面积,从单波束发展为多波束,他能一次给出与航线相垂直的平面内几十个海底被测点水深值,或者测出航线一定宽度的全覆盖的水深条带。并应用了计算机和数字显示技术,提高了精确度,扩大了使用范围。
测深仪的测深精度与测深仪的固有误差、水温、水深、河床类型等因素有关，而与比例尺无关。实际测深精度为：
δ2深度比例误差=h深度 * 1/100
δ实际定位=［(δ2测深仪固有误差+δ2深度比例尺误差+δ2湿度+δ2盐度+…)/n］1/2
从公式可以看到，测深精度的主要误差源在于深度比例误差，因而在选择设备时，应尽量选择大量程、高灵敏度的测深仪。测深仪机型可分为单频测深仪和双频测深仪。单频测深仪可满足一般的深度测量需求，但对于兼有淤积、土方计算类型的测量就变得困难，因后者水深测量需要测定两个深度，一个为表层深度，另一个为积岩深度，故只有用具有两个不同探测频率的双频测深仪才可实现。[3]
2.2.2 常规水下地形测量
常规水下地形测量的工作包括测深、定位和水位观测三部分内容。首先在河道两岸建立一定密度的控制点,布设一定数量的水位站,要考虑到水位站的控制范围与测深精度、瞬时水位差、水位改正模型之间的关系,水位站的密度必须满足控制范围内内插后的水位精度。具体作业时运用GPS和导航软件对测深船进行定位,并指导测深船在指定测量断面上航行,导航软件或测深系统每隔一个时间段自动记录观测数据。测量数据处理主要包括坐标转换、声速改正、水位改正、时间同步改正、地形图生成等。
2.2.3 无验潮模式下GPS-RTK水深测量
常规的水下地形测量是用GPS测定水底点的平面位置,利用测深仪测定水深,通过对潮位、测船吃水等参数的改正,得到定位点高程。但是由于水面比降、潮汐等影响,使验潮站之间与待测位置之间的距离受到一定的限制,必须设置验潮站测量水位,推算潮汐传播规律。由于快速逼近整周模糊度技术的出现和不断改进,整周未知数可以迅速确定,从而保证了GPS实时载波相位差分(RTK)可以在动态环境下,实时地以厘米级的精度给出用户站的三维坐标。采用RTK技术可实时精确求得测定两点之间的相对高差,通过该高差可反算出流动站GPS相位中心的高程,该高程同基准站具有相同的高程基准面。但RTK得到的是WGS84坐标系中的高程,属于大地高程系统。如果能将该大地高转换成正常高或正高,就可以直接确定水下地形点的高程而无需进行验潮,因此称之为免验潮的水下地形测量。该测量方法摈弃了传统水下地形测量对潮位观测的严格需求,直接获得水底点高程,操作和实施方便、快捷。但上述方法同传统的测量方法一样,存在着船体姿态对测量成果精度的影响。在水面条件平稳情况下,姿态对测量精度影响较小；反之,影响较大时,必须进行测量和补偿。[4]
3 结语
随着计算机技术、空间技术和通讯技术的飞速发展，水下地形测量装备正在朝着系统功能更加集成化，系统外观更加小型化和轻便型方向发展。随着测量理论研究和测量手段的变化，测量精度将明显提高。具有面状测量功能的多波速测量系统将被广泛应用，各种水声校准设备的使用也将提高声纳设备的测量精度。数据采集和处理软件将得到进一步的发展，功能将满足不同用户的特殊要求。整个系统的简化和发展，使水下地形测量有着更加光明的未来。[5]
参考文献：
[1] 梁开龙. 水下地形测量[J]. 测绘通报, 2001,(06)：16.
[2]于岱峰,李良良,李登富. 新旧水下地形测量方法浅析[J]. 山东建材, 2008,(02)：63～65.
[3] 周军根. 水下地形测量技术方案的探讨[J]. 四川测绘, 2003,(03)：137～140.
[4] 路武生. 水下地形测量原理与方法研究[J]. 科技创新导报, 2009,(26)：191.
关键字：自动化，测绘，地图，计算机
Abstract: With the rapid development of modern information network, the application of computer technology in the measurement field is the rapid development of the traditional topographic survey often use outdated tools, and spend a lot of manpower and resources, so that the topographic mapping has defects. With the rapid development of automation technology of modern mapping technology, topographic mapping has been out of the traditional model, become more efficient and accurate, for a variety of planning and construction provides unparalleled. In this paper, provide a simple analysis of topographic survey with modern mapping technology automation technology.Key words: automation; mapping; map; computer
中图分类号：U412.24+1文献标识码：A 文章编号：
一、测绘概述
地形测量是通过一定方式对需要的地方进行地貌形状进行测绘，从而为相关的规划建设提供重要的参考资料。
测绘学研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形状和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地理分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术学科。又称测量学。它包括测量和制图两项主要内容。测绘学在经济建设和国防建设中有广泛的应用。在城乡建设规划、国土资 源利用、环境保护等工作中，必须进行土地测量和测绘各种地图，供规划和管理使用。在地质勘探、矿产开发、水利、交通等建设中，必须进行控制测量、矿山测量、路线测量和绘制地形图，供地质普查和各种建筑物设计施工用。在军事上需要军用地图，供行军、作战用，还要有精确的地心坐标和地球重力场数据，以确保远程武器精确命中目标。
二、现代测绘技术自动化技术对地形测量的促进作用首先、让地形测绘变得更加简单。传统的地形测量，是通过动用大量的测量工作人员和原始的测量工具到实际需要测量的地方进行测量。由于这种地形测量的方式需要的动用的大量的人力和物力，在测量之后还要进行人工绘制相应的图形，所以传统的地形测量工作是相当繁琐的。随着现代测绘技术自动化技术的快速发展，很多先进的地形测量工具已经被广泛的用于地形测量中。这些现代化的测绘技术通过先进的测绘仪器，不仅可以让工作人员不用深入到实地进行测绘，而是通过各种仪器进行测绘，如遥感系统的运用，测绘人员可以在办公室通过操控计算机从而完成测绘工作，与此同时，现代测绘技术也可以通过相关技术对所测绘地形自动生成图形，从而节省了测绘人员的作图这一环节。
其次、让地形测绘变得更加精确。地形测绘是通过对相关的地形进行测量，并绘制相关的图形，从而为国家保留相关的地理资料，通过整理，从而运用到国家中的各个行业，其中包括地域规划，战略设定、运用于地理教学等，因而地形测绘要求具有一定程度的精确度，才能满足这上述的要求。传统的地形测绘工作精确度是相当差的，它通过原始的测绘工具进行两，通过手工对地形进行绘制，这样的地形测绘很难符合相关的精确毒的要求。现代测绘技术自动化技术在现代地形测绘的广泛运用解决了这一问题，它通过精密的测量仪器和智能化的绘图手段，从而更加准确的对需要测绘的地形进行测量并自动绘制相应的地形图，例如现代地理教材中的很多图片都是通过卫星拍摄的方式获得的，让学生对地形有了更加直观的了解。另外，智能化的绘图能够减少人力的浪费，并且精确性较高，可以防止人为的疏忽，
最后、让地形测绘变得更加安全。传统的地形测绘工作中，由于工作要求的需要，测绘工作人员将会到各种地形进行测绘工作，而这些测绘的地点并不是都是安全的，例如在山地等地形进行测绘过程中，由于山地的地形叫陡峭，测绘人员需要进行一些具有很大危险性的工作；而在湿地等地方进行测绘工作时 ，由于这类地方的环境影响，很多具有攻击性的动物也会给工作人员的安全带来一定的威胁，因此，传统测绘工作的安全性是人们很难防范的。现代化测绘技术自动化技术在地形测绘中的运用解决了这一个难题，既减少了测绘工作人员的工作强度，又增加了工作人员的安全系数。通过先进的测绘仪器，测绘工作人员已不再需要深入到危险的实地进行测绘，他们的任务变成了通过操作现代化仪器进行远程测绘或通过卫星进行相关的工作，提高了工作效率的同时，工作人员的安全也得到了很好的保障。
三、现代测绘技术在当前地形测绘中的具体运用1、全球定位系统（GPS）在地形测绘中的运用全球定位系统作为作为七十年代美国军方用的第一代空间卫星导航定位系统，能够为美国军方提供实时、全天候和全球性的服务，并进行情报收集和核能检测、应急通讯等方面。随着这几十年的发展，全球定位系统已经有了很大的发展，我国的GPS技术也已经跻身与世界的前列，为我国的各项事业提供巨大的帮助。GPS的主要有三个部分组成，它们共同配合，从而完成相应的工作，即地面控制部分，用于检测和控制定位系统、空间部分，具有24颗卫星，用于具体的工作和用户装置部分，用于接收定位系统发出的信号，三者的合作，即可以完成工作要求。全球定位系统在地形测绘中的运用并不局限于陆地上的各种测绘，与此同时，它也被用在了海洋和航空航天中，为人类在探测海洋中的地形，保证人们正常的海上作业。例如上海市的特殊地形，需要通过全球定位系统对其水下地形的变化进行测绘，描述变化趋势，为建设提供宝贵的水下地形资料，这一工作在上海市已经进行了二十多年，而GPS的组件普及，市政工程论文给这件工作带来了极大的便利性，让水下测绘工作变得更加便捷、精确和效率。综合上述内容，全球定位系统在地形测绘中的特点主要有：测站之间无需同时，但上空应开阔，保证GPS信号接收；定位进度较高；观测时间短，节省测绘时间；提供三位坐标；操作简便和全天候作业，因此GPS能够得到广泛的运用。2、遥感技术（RS）在地形测绘中的运用随着近年来我国遥感技术的快速发展，遥感技术已经对我国各项工作提供了重大的帮助，包括国民经济建设、测绘领域中的应用等，均有重大的发展。而遥感技术在地形测绘领域中的应用则是遥感技术当前的运用重点。随着计算机技术和现代测绘技术自动化技术的快速发展，传统的地形测绘理念，即通过测量并绘制纸质地图已经不再存在，现代化的地形测绘已经向着更深远的方向发展，包括多品种、多用途、高度集成等，其中还包括模拟和数字化等，遥感影像资料也再测绘中广泛应用。我国通过遥感完成相关的测绘工作的实例很多，并通过借鉴国外的发展状态下，推出4D产品模式，为我国的地形测绘工作发展提供了很大的斑竹。当前，国内很多测绘机构部门正在进行信息化工作，即通过现代化手段完成现代化的地形测绘资料，国家测绘局也再遥感技术的帮助下多种比例的基础地理信息数据库的建设。遥感技术借助雷达卫星全天时、全天候及不易受其他恶劣环境影响的特点，通过立体摄影的方法帮助测绘人员获取测绘地面的三维信息，让人们更加直观的了解到测绘地形的特征。3、地理信息系统（GIS）在地形测绘中的运用地理信息系统又称GIS，它是利用计算机建立的储存相关地理信息的数据库，它将地理环境中的各种要素转化为与之相关的数据并进行数字存储、分析、处理及建立有效数据管理系统。另外，通过对这些多方面要素的综合分析，从而方面研究人员能快速的获取满足不同需求的数据，通过图形、数字等方式表示相关的结果。当前地理信息管理系统在地形测绘中应用的首要步骤是设计并建立数字地图，其中包括野外数字化采集、地图扫描、数字摄影等，通过一系列的手段收集相关的地理信息，形成一套完整的数字地图，从而帮助人们更好的了解地形结构，便于测绘和规划设计，发挥测绘人员对测绘计划的参与作用，提高了测绘的工作质量和效益。
关键词：GPS 地形测量 控制测量 精度
中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0044-01
GPS作为一种全新的测量手段，不仅具有精度高、速度快、通用性强、便于操作、全天候、无需通视等优点，还可同时提供平面和高程三维位置信息。
贺州郊区某公路1∶1000带状地形测量工程，测区山高坡陡、森林茂密、灌木丛生，地形平均坡度达20°～30°，通行通视非常困难，给常规控制测量带来了很大难度，为了确保工期、保证质量，我们采用了GPS控制测量方法（图1）。
1 GPS控制网的布设
本工程是山区公路带状地形测量，为了满足工程设计及施工的需要，GPS网点自然紧随公路而布设，点位要求顾及公路测设范围且基本分布均匀，各测点要求至少能与一个相邻GPS点通视。本次共布设17个E级GPS点，联测已知点3个（如图1），平均基线270 m。网中联测的3个已知点为我院1983年所施测的三等三角控制网，其高程为1956年黄海高程系。
2 GPS控制网的外业观测
2.1 仪器装备
采用3台美国产Ashtech SCA-12S型单频接收机进行观测，其静态定位测量精度为±（l0 mm+1 ppm.D）。
2.2 观测的技术指标
有效观测卫星数不小于4颗；观测时段大于60 min；时段中任一卫星的有效观测时间大于20 min；卫星高度截止角大于15°；卫星几何图形因子GDOP值小于6，空间位置；精度因子PDOP值小于6；数据采集间隔为15 s；数据采集方式为L1采集。
2.3 观测时间选择
根据卫星星历预报，当时当地上午09：20以前能接收到4颗以上健康卫星信号，且图象强度因子（PDOP）值都小于6。为了保证在最佳时间内观测，每天安排在5：30～9：30这段时间进行作业，以确保GPS网的精度。
3 数据处理及检核
将外业当天采集的数据传输到计算机中，然后对其进行基线向量处理，以确保外业数据的质量，同时也是对外业数据质量的检验。数据处理采用随机软件GPS V5.2进行，根据自动处理输出的基线向量指标，即可知道基线的解算情况。作业过程中，有一天发现同步环4～5～6闭合差超限，经认真分析，发现是点位置选择不当所致，4号点选在5号点山脊的北面，6号点选在5号点山脊的南面，致使同步环上各测点观测到的卫星不同步，需要调整个别点位，这是山区GPS作业中值得注意的。
为了提高基线向量的解算精度，可以采取以下措施。
（1）增大高度截止角：系统默认的高度截止角为150°，增大高度截止角对求解整周未知数与提高成果精度有益，因为所有相应的噪声随卫星高度截止角增大而降低，但这时要有较多的卫星参与计算，且以GDOP值良好为前提。
（2）改变历元间隔：由子GPS机本身和外界干扰产生的整周跳变，如卫星信号被树叶阻断，使基准信号和卫星信号混频以产生差频信号。这时，改变历元间隔，可以提高基线向量的解算精度。但改变历元间隔数值越大，需要的观测时间就相对越长。
4 GPS控制网平差和成果评价
采用GPS V5.2随机软件进行网平差，首先采用WGS-84大地坐标系进行三维自由网平差，在GPS网自由平差内部符合精度要求后，进行约束网平差计算，最后将各GPS点的WGS-84坐标转化为1954年北京30带大地坐标。网平差计算时使用Ⅲ-10，某矿为起算依据，进行三维约束平差，利用无名岭的成果作为检核。平差后，最弱点5号的点位中误差为±7 mm，最弱势相对精度为1∶285000，无名岭的己知成果与本次平差成果比较δX=0.010，δy=0.01，这说明采用GPS定位技术可以建成高精度的控制网。
GPS高程测量是利用2个四等水准点Ⅲ-10，某矿施测GPS水准，相当于四等电磁波测距三角高程，经WGS-84坐标系三维无约束平差，可以获得供高程拟合计算的大地高，由于GPS水准网布设成带状，采用数学3次播值样条函数模式拟合，拟合出各GPS点的正常高。拟合后最弱点高程中误差为±0.017 m其精度达到四等电磁波测距三角高程精度要求。
GPS控制网采用日本SOM A SE12110全站仪按I级导线精度进行外业检测，其统计结果如（表1）。
从外业检测数据可看出，GPS控制网精度高，成果可靠，足以满足山区地形测量的要求。
5 结论与体会
（1）GPS控制网在山区控制测量中具有布网灵活方便、作业效率高，能减少砍伐树木，对保护生态环境具有积极意义。（2）对山区选点要避免同步环中一个点在山脊一边，另一个点在山脊另一边；或一个在狭窄的山沟里，另一个在山头上，选点还要避免选在大树下、坡度大的山脊山坡上、陡坎下面，以免影响GPS测量精度。（3）观测时间的正常选择，对提高GPS测量精度有着决定性的影响。
参考文献
论文摘要：数字测图是在测量工作中利用电子计算机技术将野外数据采集系统与内业机助制图系统相结合，其目标是实现信息采集处理的数字化、自动化、信息化。数字测图可以缩短作业时间，减轻劳动强度，提高成果精度。数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出3部分组成，数字测图作业模式中测记式数字测图应用最为广泛。大比例尺数字测图正以其测图精度高，成图速度快等优势逐步的取代传统的，以平板仪为主的模拟测图。与传统的模拟测图相比，数字测图的质量控制关键点更多、内容与方法更为复杂。GPS 新技术的出现，可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标，在地形测量中已得到广泛地应用。本文介绍了GPS(RTK) 配合全站仪的作业流程， 简要阐明了其在地形测量中的应用。在利用实测数据成图的过程中， 解决一些常见的问题， 并给出解决的办法及依据， 同时给出一些有益的结论， 以适应实际使用的需要。
ABSTRACT：The digitized mapping technique is to combine the field data collection system with the computer assisted mapping system in surveys by computer technology.It aims to realize the information collected and processed digitally and automaticaity.The digitized mapping technique can cut short the working time，lighten the labor intensity and enhance the precision of the productions.The system consists of three parts，such as data input，data processing and data output.the survey-record digitized mapping technique is widely used in the digitized mapping working pattern.For its superiority over traditional plane-table mapping in accuracy and efficiency，the large scale digital mapping is becoming more and more popular.Compared with traditional analogue mapping，digital mapping has more quality control pivotai points，and its contents and methods are more complex.With the appearance of new technology GPS ，the coordinate of different levels controlling points may be surveyed in high precision and it has been applied widely in topographic survey.The operation process of GPS(RTK) electronic tachometer is introduced and its application in topographic survey is briefly illustrated. Solutions to some problems usually occur in the mapping process using actually measured data and some helpful conclusions are given for practical use.
Key words : RTK; electronic tachometer ; digital mapping ; CASS5.1;topographic survey;GPS
第1章 绪 论
1.1 前言
目前在我国，获取数字地图的主要方法有三种：原图数字化，航测数字成图，地面数字测图[1]。但不管那种方法，其主要作业过程均为三个步骤：数据采集，数据处理及地形图的数据输出（打印图纸、提供软盘等）。这里我们主要讲述一下地面数字化。
在没有合乎要求的大比例尺地图的地区或该地区测绘经费比充足，可直接采用地面数字测图的方法，该方法也称为内外业一体化数字测图，是我国目前个测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高，只要采取一定的措施，重要地物相对于邻近的控制点的精度控制在5cm内是可以做到的。但它所耗费的人力、物力与财力也是比较大的。
随着测绘科学技术的发展，传统的测图方法正逐步被不断涌现的新仪器、新设备、新技术、新方法所取代。GPS - RTK(以下简称RTK) 与全站仪联合进行数字化测绘地形图就是一种行之有效的新方法。
RTK与全站仪联合测绘地形图，可以优劣互补。如果仅用全站仪进行数字化测图，就必须建立图根控制网，这样须投入大量的时间、人力、财力;如仅用RTK测图，可以省去建立图根控制这个中间环节，节省大量的时间、人力和财力，同时还可以全天侯地观测。由于卫星的截止高度角必须大于13°- 15°，它在遇到高大建筑物或在树下时，就很难接收到卫星和无线电信号，也就无法进行测量。如果用RTK与全站仪联合测图，上述弊端就可以克服。即在进行地形测量时，空旷地区的地形、地物用RTK测之;村庄、城市内的建筑物、构筑物用RTK实时给出图根点的三维坐标，然后用全站仪测之。这样可以大大加快测量速度，提高工作效率。
随着GPS 定位精度的提高、硬件性能的改善， GPS 得到越来越广泛的应用。同时，全站仪也因其数据采集自动化程度高、大大释放劳动力等优势，成为勘测、设计、施工和管理不可或缺的测量工具。但随着工程质量要求的不断提高，测量用户已不再局限于只使用GPS 或全站仪中的一种，在实际测量工作中，同样一个工程中GPS 的测量成果常为全站仪所用，全站仪测量值又常作为检校GPS 作业的依据。用GPS 完成控制比用常规仪器要快得多。它不要站间通视，也无需庞大的作业队伍，精度高、作业快、费用省、应用灵活。一些先进的接收机和天线技术把外业观测时间压缩到最短的同时，仍能获得最优的数据，在灵敏度、可靠性、抗干扰能力方面都有优异的表现。静态、快速静态通过载波相位差分可以达到很高的精度(10-6D～10-8D) 。R T K 技术能实时提供观测点的三维坐标，并达到厘米级的精度。它的普及极大地拓展了GPS 的使用空间，使GPS 从只能做控制测量的局面中摆脱出来，而开始广泛运用于工程测量。现在商用R T K 接收机可实现20 Hz 高速独立采样与输出，整周未知数初始化时间仅需8 S ， 并提供独立检核，内置锂电池可支持1 个工作日连续作业。全站仪是一种兼有电子测距、电子测角、计算和数据自动记录及传输功能的自动化、数字化的三维坐标测量与定位系统。面对多层次的需求，各种精度等级、各种功能类型的仪器也纷纷面世。尤其是以无棱镜测量、自动目标识别、自动跟踪等代表新技术潮流的功能将使工作得以更高效、精确地完成。如今，已被广泛应用于控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等方面。随着电子全站仪、GPS(RTK)及电子计算机的普及，及它们在测量仪器中的比例逐渐增大，它们在数字地形图、地籍图的应用也在日趋广泛。地形图的成图方法正在逐步的由传统的白纸法成图像数字测图方向发展。特别是我国的东部沿海发达地区，数字测图几乎占据了大部分的地形图测绘市场。在地形测量中， 传统的方法是经纬仪配合小平板仪的方法， 在小平板仪上进行展点， 再通过手摇数字化仪得到数字化图， 由于受到人为操作误差的影响， 误差可达到0.12 mm 以上， 对大比例尺的地形图的精度影响比较大。随着GPS（RTK）系统的不断改进， 已经达到了比较满意的精度要求， 可以满足常规测量的要求， 尤其对于开阔的地段(主要是田野、公路、河流、沟、渠、塘等) 直接采用全球卫星定位系统中的实时动态定位(RTK) 测量模式进行全数字野外数据采集。对于树木较多或房屋密集的村庄等， 采用RTK 测定图根点， 通过全站仪的采集碎部点。
基于此， 我们在实践中尝试利用RTK 配合全站仪进行野外数据采集， 然后在CASS5.1 环境下进行数字化成图， 结果显示该方案是可行的。但是受到仪器数量的限制，有些学生对全站仪和GPS(RTK) 在数字成图中使用的机会较少，甚至对此只是一般性的了解。所以通过本课题的完成，能够使这些学生掌握好全站仪与GPS(RTK)集和数字成图，为今后承担测图工程奠定坚实基础。
1.2 本章小结
综上所述，采用GPS(RTK)与全站仪联合进行数字化测图，它不仅可以减少作业人员和作业工序，而且可以提高采集数据的速度和质量，从而有效地提高了工作效率。因此，它是一种行之有效的测图方法。
第2章 仪器及软件
2.1 GPS(RTK)简介、系统组成及其基本原理[2]
2.1.1 GPS(RTK) 简介
RTK(Real Time Kinematic) 实时动态测量系统，它是集计算机技术、数字通讯技术、无线电技术和GPS 测量定位技术为一体的组合系统;它是GPS 测量技术发展中的一个新突破。RTK 定位精度高，可以全天侯作业， 每个点的误差均为不累积的随机偶然误差。
实时动态测量的基本思路是: 在基准站安设一台GPS 接收机，对所有可见GPS 卫星进行连续的观测，并将观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站(流动站); 在流动站上， GPS 接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理实时地计算并显示出流动站的三维坐标及精度。
2.1.2 GPS(RTK) 系统的组成
GPS(RTK) 系统由基准站、若干个流动站及无线电通讯系统三部分组成。基准站包括GPS 接收机、GPS 天线、无线电通讯发射系统、供GPS 接收机和无线电台使用的电源(汽车用12 伏蓄电瓶) 及基准站控制器等部分。流动站由以下几个部分组成: GPS 接收机、GPS 天线、无线电通讯接听系统、供GPS 接收机和无线电使用的电源及流动站控制器等部分。用框图表示参见图2.1：
图2.1 RTK-GPS 系统结构图
2.1.3 GPS(RTK) 的基本原理
GPS 系统包括三大部分:地面监控部分、空间卫星部分、用户接收部分，各部分均有各自独立的功能和作用，同时又相互配合形成一个有机整体系统。对于静态GPS 测量系统， GPS 系统需要二台或二台以上接收机进行同步观测，记录的数据用软件进行事后处理可得到两测站间的精密WGS -84 坐标系统的基线向量，经过平差、坐标转换等工作，才能求得未知的三维坐标。现场无法求得结果，不具备实时性。RTK 实时相对定位原理如图2.2 所示：
图2.2 RTK 实时相对定位原理
关键字：RTK水深测量注意问题
0 引言
在以航海为主要应用目的海道测量中，最基本的工作是进行水深测量。水深测量是水上定位与测深作业相结合的测量作业。水深测量常采用水面船只进行，测量船沿计划测线航行某一间隔距离采集定位与水深数据，经一系列的数据修正处理后，得到准确的水深。
以往的水深测量多采用交会定位，测量工作受气象因素影响较大，精度难以保证，测量工作难度大，外业测量人员也很艰苦，且成图时间长。实时动态测量（RTK）技术已在陆地测量中应用成熟，逐渐向海洋测量发展。
1 GPS-RTK测量技术基本原理
GPS（全球定位系统）是近年来普遍采用的水深测量定位法，它是继NNSS（子午卫星导航系统）之后美国推出的第二代卫星定位系统，已经广泛应用于航空及地面各种测量工作中。GPS 测量系统在水深测量定位方面通常采用两种定位方式:实时差分定位（DGPS）方法与实时动态（RTK）定位技术。
RTK（Real Time Kinematic）是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。RTK测量技术被广泛应用于城市、矿山等区域性的控制测量、工程测量、地籍测绘、工程放样、航道测量、航空摄影测量以及运动目标的精密导航等。图1是RTK技术测量水深的原理图。
图1 GPS-RTK水深测量原理
图中，相对于某项目的高程基准面，流动站的天线高为H2，换能器的瞬间高程为H3，水底点0的高程为H0，H为测深仪测出的水深值（-H0表示大小和H0一样，但方向相反）。假设换能器长度为L，可以得出:
式中测点的平面位置HO由RTK实时测出，则 则为水深。
2 基于GPS-RTK技术的水深测量系统结构
基于RTK 的水深测量系统由基准站和移动站构成。基准站主要由GPS接收机和数据发射电台组成。移动站架设在测量船上，GPS接收机与测深仪通过安装有专业的水下数字化测量成图软件的计算机连接起来，可同时定位测深。系统的整体结构如图2所示。
图2 RTK水深测量系统结构
装载流动站的测量船在水下数字化测量成图软件的实时监控下，可对江河、湖泊、浅海进行全天候的水下地形测量。操作人员可通过计算机对测量成果进行现场处理，并由外接绘图仪打印输出，从而真正实现测量内外业一体化。
3 基于GPS-RTK技术的水深测量作业步骤
测量作业分三步来进行，即测前的准备、外业的数据采集测量作业和数据的后处理形成成果输出。
3.1 测前的准备
（1）求转换参数。为了保证RTK的定位和高程测量精度，测区周围至少要有3个已知高等级的测量点， 且这些点连结的几何图形能够把测区包围在里面。通过点校正，求转换示意图。图3是选择A、B、C、D、E 五个校正点的情况。
图3 点校正平面示意图
① 将GPS 基准站架设在已知点A 上，设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、发射间隔及最大卫星使用数，关闭转换参数和七参数，输入基准站WGS-84坐标后设置为基准站。② 将GPS移动站架设在已知点B 上，设置好参考坐标系、投影参数、差分电文数据格式、接收间隔，关闭转换参数和七参数后，求得该点的固定解（WGS-84 坐标）。③ 通过A、B 两点的84 坐标及当地坐标，求得转换参数。
（2）建立任务，设置好坐标系、投影、一级变换及图定义。
（3）作计划线。如果已经有了测量断面就要重新布设，但可以根据需要进行加密。
3.2 外业的数据采集
（1）架设基准站在求转换参数时架设的基准点上，且坐标不变。
（2）将GPS 接收机、数字化测深仪和便携机等连接好后，打开电源。设置好记录设置、定位仪和测深仪接口、接收数据格式、测深仪配置、天线偏差改正及延迟校正后，就可以进行测量工作了。
3.3 数据的后处理
数据后处理通常指利用后处理软件将所测数据进行后期处理，其中包括测深仪改正、动态吃水改正参数、定位及水深数据误差参数改正、采集水深取样、综合改正输出、图型的整饰等，将其转换成为现行成图软件所认可的数据，并在上面绘制出地形图及其统计分析报告等，所有测量成果可以通过打印机或绘图机输出。
4 基于GPS-RTK技术的水深测量的注意问题
基于RTK 的水下地形测量系统的主要误差影响因素有: 电离层折射误差、对流层折射误差、多路径效应误差、星历误差、接收机钟误差、天线相位中心位置偏差等。为了提高测绘成果的精度，在作业过程中应注意以下事项:
4.1 船体摇摆姿态的修正
船体在水面行驶的过程中，船体姿态是随时变化的。船的姿态可用电磁式姿态仪进行修正，修正包括位置的修正和高程的修正。姿态仪可输出船的航向、横摆、纵摆等参数，通过专用的测量软件接入进行修正。
4.2 采样速率和延迟造成的误差
GPS定位输出的更新率将直接影响到瞬时采集的精度和密度，现在大多数RTK方式下GPS 输出率都可以高达20Hz，而测深仪的输出速度各种品牌差别很大， 数据输出的延迟也各不相同。因此，定位数据的定位时刻和水深数据的测量时刻的时间差造成定位延迟。
4.3 RTK 高程可靠性的问题
RTK 高程用于测量水深，其可信度问题是倍受关注的问题。在作业之前可以把使用RTK测量的水位与人工观测的水位进行比较，判断其可靠性，实践证明RTK 高程是可靠的。
4.4 选择合适的基准站站址。
基准站站址应远离障碍物和干扰源，以免数据链失锁。视场周围15以上不应有障碍物，以防止GPS信号被遮挡或被障碍物吸收，并使接收机观测到尽可能多的卫星。点位附近不应有高压线、无线电发射源，以避免电磁场对GPS信号的干扰。站址应高于周围地物，以提高作业半径。
5 总结
相对于传统的测量手段, 基于RTK 的水深测量系统定位精度高，基准站与移动站之间无需通视，操作简便, 自动化程度高, 劳动强度小，可全天候作业, 效益高，具有广阔的前景。目前, 利用RTK 技术进行无验潮水深测量理论上已经成熟, 但这种方法在实际生产中广泛应用, 还需要进一步验证和总结, 从而形成规范的、得到管理机构认可的作业程序和统一标准。
参考文献
[1] 王风雷,卢清平.GPS-RTK技术在水深测量中的应用[J].山西建筑，2008，34（12）:355-356.
[2] 王琼.RTK测量精度分析与研究[D].吉林大学，2008.
论文关键词：GPS；电力测量；应用前景
一、GPS定位基本原理
GPS定位是根据测量中的距离交会定点原理实现的。GPS定位方式有绝对定位（单点定位）与相对定位两种。绝对定位的结果为在GPS定位基准下的三维坐标，通常以纬度、经度与海拔高的形式提供。相对定位的结果为两个测点之间的基线向量（在地心地图坐标WSG-84x、y、z椭球的平距、方位角和大地高差的形式）。就空间几何定位而言，在某一时刻能同时测定出站点到三颗卫星的距离，加之此时刻卫星的位置是已知的，便可用空间距离交会的原理解算出站点的点位坐标来。相对定位的基本思想是采用至少两台GPS接收机分别安置于两个不同的测站上，同步观测4颗以上的卫星，采用求差法，消除卫星钟与接收机钟的钟差，减弱信号传播误差的影响，解算出站点之间的基线向量。相对定位精度可以达到几个ppm以上。随着GPS的不断完善发展，目前GPS测量已能取代传统的三角控制测量、导线测量以及摄影控制测量，还广泛应用于碎部测量、地形测量及工程测量。由于电力测量的行业特殊性，GPS测量的应用前景广阔。
二、GPS在大面积航测测图控制中的应用
GPS应用于大面积航测成图控制中有以下几个特点:
（一）使用GPS测量技术建立较大面积测量控制网是一种很好的方式。能节省大量造标费用，节省人力，提高工效，经济效益明显，并大大减轻了野外作业的劳动强度。
（二）GPS控制网平面精度好，点位精度较均匀。
（三）使用GPS技术加密控制点方法简便，不受控制形式限制。不必考虑布设成三角网，导线网或其它典型图形，只需考虑有足够的多条观测及必要的检核条件即可得到满意的成果。
三、GPS在架空输电线路中的应用
无论工测还是航测，在输电线路工程的测量中，应用GPS都能提高工效、减轻测量人员的劳动强度，发挥效益。GPS应用于工测的选线，为避开障碍物，优化路径提供了便利条件。同时也给长期困扰不前的航测选线带来了前景。较常规的作业方法，用GPS作像控点，既经济又省时方便，而且缩短了工期3倍以上。由于用GPS选定转角点或者实施三维坐标放样，又使航测真正达到了优化路径、节约投资的目的。少砍伐树木，少拆迁，也是明显的效益。在线路测量中，采用GPS配合航测将是电力行业的发展方向。下面谈谈GPS的应用。
（一）选择路径方案
根据送电线路初设审批方案进行终勘定线，由于踏勘、初勘粗糙，并未将路径贯通;使用的1：50000地形图测绘年代早，已不能正确反映现在的实际情况;农村村庄发展快，变化大，很难按照批准方案实地落实路径等。现在解决这个问题的办法是增强拆迁和砍伐树木或增加转角使路径通过。这样做不仅增加了工作难度，而且增加了建设投资。
GPS优化选线就是利用GPS测量进度快、效率高、质量好以及测量导线长短不受限制、测点间无需通视的特点，测量转角点与转角点间影响路径通过的地形，地物和建筑、构筑物的坐标，根据这些坐标选定合理路径。 （二）坐标联系测量
为了取得送电线路转角点坐标，需进行坐标联系测量。如以下两种方法:
1、控制点法
由于送电线路终勘定位尚未进行或正在进行，在实地仅有部分转角桩或无转角桩时采用控制点法进行坐标联系测量。根据国家三角点利用GPS在送电线路上两端和中间测量二个以上控制点。终勘定位时可与之联测，联测后根据送电线路转角角度和距离计算出各转角点的坐标。
2、沿转角点测量法
送电线路终勘定位后转角点桩位均在实地定位，坐标联系测量沿送电线路转角点进行，计算出转角点平面坐标。
（三）干扰范围内通讯线的测量
GPS进行干扰范围内通讯线测量与坐标联系测量基本相同，不同的是坐标联系测量依据点是国家等级三角点，干扰范围内通讯线测量依据点是送电线路转角点。以这些转角点为依据点采用闭合导线形式或支点形式进行干扰范围内通讯线测量，测出通讯线转角杆坐标，提供数据或相对位置图以便于进行抗干扰设计计算。
（四）在高山地区进行电力线路终堪时，特别是在高山地区进行交叉跨越测量，在通视特别困难时，GPS就发挥较大优势。如：在交叉跨越不能看见地面点，或者只能看见跨越线的延长线时，GPS配合全站仪进行交叉跨越测量的效率就比传统的测量简单的多。
（五)线路航测控制测量
送电线路航测主要有“先定后测”和“先测后定”两种方法。采用“先定后测”精度高，质量好，但作业强度量大，费用高，现已较少应用，采用“先测后定”工作量小，费用低，但精度也较低。应用GPS进行线路航测作业控制测量同时测定线路转角点坐标，吸取两种方法的优点，为线路应用航测创造了有利条件。
1、外业控制测量
由于GPS测量不受距离长短的影响，也不受通讯条件的限制，这些控制点可以尽量布设在地形平坦，交通方便之处，有利于测量工作开展。测量时劳动强度小、费用低，而成果精度高、质量好。
2、线路转角点测量
GPS进行航外控制测量时应同时进行转角点测量，转角点可以在像片上确定后在实地判别订立，也可在实地订立后转刺到像片上。测量转角点时应同时在距转角点约100m外另设立一个控制点，作为定位时转角点的后视方向。
四、GPS在其它测量中的应用
GPS应用在微波通讯测量中，可将几十公里的联测导线一次性地由国家三角点引测到微波站上，不仅缩短了工期，提高了功效，而且精度高、质量好。还可根据需要进行微波站与站之间联测，为设计提供准确的数据。
GPS在放钻孔与实测水井点等测量中，利用GPS不需要两点相互通视和不受距离长短限制的优点，在没有控制点的条件下，也能高效、优质地完成任务。
五、GPS在电力工程中应用的发展前景
GPS技术至今仍在不断地发展。实时差分、无初始化动态(AROF)及实时动态(RTK)技术相继问世，使三维坐标放样取得实质性进展。
在测量中，航测配合GPS外控技术已经成熟，可以推广应用。工测可以打破传统的先整体后局部，控制网一级级加密的作业方法。GPS和计算机联结在野外实时采集数据，实时成图是测量技术发展的又一前景。
在架空送电线路上，利用RTK技术对转角点一次性坐标放样，并可实测平断面和塔基断面，优化线路，节约投资。
对于测量来说，有了GPS这项新技术，再配合电力行业的其他优势，可增强竞争能力。
【论文摘要】：GPS、RTK测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，文章就利用这项新技术在地形和地籍测量中的应用情况做一介绍。同时，文章利用地理信息系统(GIS)对测绘地形、地籍以及生成土地证、房产证等一些图件进行说明,并作相应的转换处理,满足了地籍管理工作的需要。
一、基于GPS、RTK测量技术的地形和地籍研究
（一）概述
GPS、RTK测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，文章就利用这项新技术在地形和地籍测量中的应用情况做一介绍，供同行参考。地形测图是为城市以及为各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划和各种经济建设的需要。地籍测量是精确测定土地权属界址点的位置，同时测绘供土地管理部门使用的大比例尺的地籍平面图，并量算土地面积。用常规的测图方法（如用经纬仪、测距仪等）通常是先布设控制网点，这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。最后依据加密的控制点和图根控制点，测定地物点和地形点在图上的位置，并按照一定的规律和符号绘制成平面图。GPS新技术的出现，可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。特别是应用RTK新技术，甚至可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图，然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。应用RTK技术进行定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（如伪距或相位观测值）及已知数据?（如基准站点坐标）实时传输给流动站GPS接收机，流动站快速求解整周模糊度，在观测到四颗卫星后，可以实时地求解出厘米级的流动站动态位置。这比GPS静态、快速静态定位需要事后进行处理来说，其定位效率会大大提高。故RTK技术一出现，其在测量中的应用立刻受到人们的重视和青睐。
（二）RTK技术应用
RTK技术用于各种控制测常规控制测量如三角测量、导线测量，要求点间通视，费工费时，而且精度不均匀，外业中不知道测量成果的精度。GPS静态、快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量，但是需要时候进行数据处理，不能实时定位并知道定位精度，内业处理后发现精度不合要求必须返工测量。而用RTK技术进行控制测量既能实时知道定位结果，又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。应用RTK技术进行实时定位可以达到厘米级的精度，因此，除了高精度的控制测量仍采用GPS静态相对定位技术之外，RTK技术即可用于地形测图中的控制测量，地籍测量中的控制测量和界址点点位的测量。地形测图一般是首先根据控制点加密图根控制点，然后在图根控制点上用经纬仪测图法或平板仪测图法测绘地形图。近几年发展到用全站仪和电子手簿采用地物编码的方法，利用测图软件测绘地形图。但都要求测站点与被测的周围地物地貌等碎部点之间通视，而且至少要求2-3人操作。采用RTK技术进行测图时，仅需一人背着仪器在要测的碎部点上呆上一、二秒钟并同时输入特征编码，通过电子手簿或便携微机记录，在点位精度合乎要求的情况下，把一个区域内的地形地物点位测定后回到室内或在野外，由专业测图软件可以输出所要求的地形图。用RTK技术测定点位不要求点间通视，仅需一人操作，便可完成测图工作，大大提高了测图的工作效率。
（三）RTK技术在地籍测量中的应用
地籍和测量中应用RTK技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍图，同上述测绘地形图一样，能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。将GPS获得的数据处理后直接录入GPS系统，可及时地精确地获得地籍图。但在影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带，应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，采用解析法或图解法进行细部测量。
在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界桩位置，确定土地使用界限范围、计算用地面积。利用RTK技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样，建设用地勘测定界中的面积量算，实际上由PS软件中的面积计算功能直接计算并进性检核。避免了常规的解析法放样的复杂性，简化了建设用地勘测定界的工作程序。在土地利用动态检测中，也可利用RTK技术。传统的动态野外检测采用简易补测或平板仪补测法。如利用钢尺用距离交会、直角坐标法等进行实测丈量，对于变通范围较大的地区采用平板仪补测。这种方法速度慢、效率低。而应用RTK新技术进行动态监测，则可提高检测的速度和精度，省时省工，真正实现实时动态监测，保证了土地利用状况调查的现实性。
二、GIS在地籍、地形测量中的运用
（一）概述
目前GIS正向着数据标准化、平台网络化、数据多维化、系统集成化、系统智能化和应用社会化的方向发展。互操作地理信息系统是GIS系统集成的平台,它实现异构环境下多个地理信息系统及其应用系统之间的通讯协作。基于WWW的GIS(WEBGIS)是利用Internet技术在网络上空间信息,供用户浏览使用,成为GIS社会化大众化最有效的途径。面向对象和构件的GIS是把GIS功能模块划分为多个标准控件,完成不同功能,通过可视化工具集成起来,形成最终GIS应用。嵌入式GIS是将GIS功能与嵌入式设备,嵌入式操作系统相结合创造更自由随意的GIS应用模式。三维GIS(3DGIS)目前研究重点集中在三维数据结构的设计优化实现,立体可视化技术的应用,三维系统功能和模块设计等方面。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识,其核心思想是利用数字化手段统一处理地球问题和最大限度地利用信息资源。
在GIS软件开发方面,更换平台和环境,扩展数据库管理系统、更改一切语言和开发模式。操作平台以原Unix为主流更换到WindowsNT/2000平台,后者已成为发展主流。在理论研究方面,时空数据处理及三维GIS仍然是当前热点,随着计算机处理能力和多维空间可视化技术的进步,推进商品化的多维GIS将为时不远。在国内,当前研究GIS系统的主要有中国地大、武汉瑞得、南方CASS、金陵地籍等大小几十家企业,各家软件偏重点不同,使用方法各异。针对各个单位要求形成的数据格式不一样,作者在各个软件上分别使用,并转换到通用平台上,使之能在通用平台上操作、修改、编辑等,完成工作的需要。
（二）建设方案的设计思路
1.关键技术
（1）高分辨率对地观测技术
数字摄影测量将成为数字城市数据采集手段之一。
（2）3S一体化
3S指的是全球定位系统(GPS)、卫星遥感系统(RS)和地理信息系统(GIS),是建立数字城市的三大支撑技术,GPS可在瞬间产生目标定位坐标却不能给出点的地理属性,RS可快速获取区域面状信息但受光谱波段限制,GIS具有查询、检索、空间分析计算和综合处理能力,但数据的录入和获取始终是瓶颈问题。数字城市需要综合运用这三大技术的特长,方可形成和提供所需的对地观测,信息处理和分析模拟能力。
（3）空间一致性匹配
建立数字城市是一项庞大工程,不同信息源、不同比例尺、不同投影方式、不规则分幅地图,要在数字城市系统中复合显示,叠加查询和综合分析必须进行系统整合。
（4）互操作
统一协议是实现互操作的关键。互操作是在保持信息不丢失的前提下,从一个系统到另一个系统的信息交换能力,现已有抽象开放地理互操作规范(OGIS),主要由三大模块(开放式地理数据模型、OGIS服务模型、信息群模型)组成
2.系统结构组成
行业数据库,行业办公自动化系统,行业信息化系统、行业基础档案库
（2）3S技术系统
包括城市电子地图、遥感图像(卫星、航空)、地理信息系统、行业应用软件、全球卫星
定位系统(GPS)、立体测量系统。
（3）硬件环境
计算机硬件(包括外设)、网络系统、全球卫星定位系统、立体测量系统。
三、计算机技术在地籍地形测量中的运用
下面是应用软件的一个中文菜单提示:NAPGIS一个很大的特点就是图形和属性之间的联系紧密,图形处理功能强大。在其上建立的地籍管理信息系统除了图形处理能强大以外,还提供了一套符合土地系统的解析图形编辑法及十分强大的历史管理功能,解决了图形与属性数据历史信息管理的难题。宗地的属性数据是十分丰富的,由于各地经济发达的程度不同,城市的规模不同,需求的不同,它包括的内容也是多种多样的;但要以把宗地属性分为两类:空间方面的属性和人文方面的属性。空间属性主要有宗地面积,座落,四至等,这些是国家土地管理局颁
布的《城镇地籍调查规程》及《土地登记规则》中规定必须要具备的,另外还包括一些地区根据自己的需要所增加的一部分,如:地物分布及类型面积情况、容积率,密度等,从计算机管理的角度考虑并结合MAPGIS的特点,空间方面的信息又可分为与图形紧密联系的属性(如宗地面积,周长,宗地号,界标类型等)和一般性质的空间属性(如:宗地座落,四至等),在MAPGIS中根据这两种数据的特点,将其放在图形数据中由MAPGI平台直接维护其一致性,令面积的核算快速准确,而将一般性质的空间属性放在外部数据库中;而人文属性包括宗地的权
属、共用关系、用途等信息,这一部分属性全部放在外中数据库中,通过宗地号与图形数据建立联系。将上述的数据准备好以后,就可以进入系统进行初始数据采集与系统建库了。对于地籍数据而言,系统数据分层处理必须以能提高工作效率,便于数据分析,统计,查询,并且有良好的可扩展、可伸缩性,能够满足各地区地籍管理工作需要为目标。结合阳县地籍,可以按如下专题进行分层:地形数据分过渡层、方里网、测量控制点、居民地、独立地物、交通及附属、水系及附属特殊地貌、植被、注记、地形、电力线等层。界址数据包括界址点、界址线、宗地。由于界址数据在测量时就是一个整体,因此这一层没有进行分幅管理,而是充分发挥MAPGIS对数据的管理能力,从物理上就作为完整的一体进行管理。
参考文献
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