GPSRTK在海岛测量中的应用

宋小波闻峰王旭

（1国家海洋局第二海洋研究所工程海洋学重点实验室，浙江 杭州 310000，2.南阳高新区大地测绘有限公司，河南 南阳 4730000）

GPSRTK在海岛测量中的应用

宋小波1闻峰1王旭2

（1国家海洋局第二海洋研究所工程海洋学重点实验室，浙江 杭州 310000，2.南阳高新区大地测绘有限公司，河南 南阳 4730000）

近年来，随着计算机信息技术的发展，GPSRTK技术发展迅速，特别是在在城理测绘行业中的应用越来越广泛了。本论文立足于作者的工作实践，结合相应的知识体系，对GPSRTK技术测量的基本原理做了详细的介绍，对其在海岛测量中的优势进行了分析，对测量的程序进行了详细的探讨。论文最后结合鸳鸯岛地型的测量工作，对GPSRTK技术的应用进行了案例分析。

GPSRTK；海岛测量；精度；应用

我国拥有多达18000千米的海岸线、广阔的大陆架和300多万平方千米的海洋疆土，合理开发和利用海洋资源、科学保护海洋环境是实现我国经济可持续发展战略的重要基础。我国已经制定并逐步实施蓝色经济战略，沿海各省市区也加大海洋投入，也是经济转型的重要一环。海岛测绘不仅统一陆海测绘基准，为陆海地理信息共享和应用奠定基础，而且开展海岛基础测绘工作，提供海岛位置、地形地貌等基础地理信息，这对海岛开发利用、海洋经济发展、国防建设等具有举足轻重的作用。随着3S 技术、卫星通讯技术、信息技术、数据处理技术、地球科学等领域的发展，包括海岛（礁）的海洋测绘逐步进入以数字式测量为主体、以信息化技术为支撑、以智能化技术为代表的现代海洋测绘的新阶段。GPSRTK在海岛测绘中的应用情况来看，目前GPSRTK在海岛（礁）测绘方面的应用，主要体现于海岛（礁）区域的大地控制网布设、空间信息采集技术、海底地形信息采集的手段、大地基准面的精化和深度基准的确定。

1 GPSRTK技术简介

GPS-RTK技术，也称作实时动态测量系统，是数据传统技术同全球定位系统的整合技术，是一种以载波相位观测量为根据的实时差分 GPS 测量技术。其通过在工作基站中GPS接受设备，从而能够通过卫星对各区域实时监测，并将监测所得结果通过无线电传输回地面控制中心。而在地面用户站中，工作人员则可以通过相关设备使接受到的卫星发射信号根据相对定位原理将其解算并得出其精度以及三维坐标。通过这种实时监测的方式，就能够有效的对基站观测成果的质量进行掌握，并最终确定解算结果的合格性，从而有效的减少观测时间以及观测量。

在RTK系统中，通常由GPS接收设备、软件系统以及数据传输设备这三部分组成。其中，GPS设备负责对卫星信号的接收，软件系统能够准确的对三维坐标进行计算，而数据传输系统则能够对相关区域进行动态测量。经过这三者的有效整合，就能够在对各技术取长补短的同时提高工作效率，提高计算精度，从而保证勘测工作的顺利进行。

2 GPS RTK技术在当前海岛地形测绘中的应用情况分析

海岛地形测绘工作在我国的海洋土地开发工作中是一项较为基础的工作，这为我国能够充分开发海洋经济提供准确的地形图纸，从而能够满足我国海洋经济建设的需求。在海岛地形测绘工作中，主要是对土地界址点的位置进行测量，并通过测量、观察对相关区域的土地利用情况进行一定的掌握。无论是精确性还是效率都有所不足，而通过GPSRTK技术则能够更为准确、快速的获取定位信息，从而极大的提高了工作效率。

在海岛测绘工作中，首先应当根据控制点对图根控制点进行加密，并使用平板或者经纬仪侧图法对地形图进行绘制。近年来，我国的测绘技术也得到了较好的发展，目前已经能够通过电子手薄以及测图软件结合的方式绘制地区地形图，但是在这种测绘方式中还是需要点雨点之间的通视，需要多人共同完成。而通过GPSRTK技术，则仅仅需要一名工作人员在操作仪器的帮助下对各地区位置点进行测定以及信息的采集，并在室外工作完成之后将其录入到专业软件之中得出最终的地形测绘图，从而有效的减少了地形测绘工作中人力、时间的花费。

3 GPSRTK在海岛地形测量中的优势

一般情况下，由于海岛离大陆较远，部分海岛上无控制点，若用传统的测量方式，从大陆引控制点到海岛上，实现起来会很困难，给工程增加很大的难度；而且在进行碎步测量的过程中，仪器之间需要通视，并且仪器需要频繁的移站、重新架设，影响测量进度。而GPSRTK技术的应用很好的解决了上述遇到的各种弊端，测量速度快、精度高，不需要考虑通视问题、天气问题，大大降低了作业强度，节省外业测量工作的经费。

4 GPSRTK在海岛地形测量中的应用

4.1 控制测量

当前我国大部份采用的是北京54坐标系和西安80坐标系，也有相应的地方是独立坐标系。而GPSRTK技术也获得的数据是WUS84坐标，所以我们需要进行相应的转化，通过正确的坐标求解来获得相应的数据，从而能正常的利用GPSRTK技术。对于地形测量来说，精度要求较高，需求解7参数进行坐标转换，求解7参数需要至少3个以上的控制点同时具有WUS-84坐标和北京54坐标或西安80坐标。在测区中选择无各种强电磁干扰源、远离高压线、视野开阔的相对较高等观测条件良好的控制点架设基准站，打开接收机，选择所需坐标系，输入控制点的WUS84坐标和相应的西安80坐标或其他地方坐标，选择“工地校正”，获取7参数，然后再进行相应的转换。

4.2 界址点放样和埋设界桩

在界址点放样的测量工作中，应当先在已知点上放置接收机作为测定的固定站，而在后续的定位以及放样时，首先应当建立起坐标系统以及工作项目，并对参考椭球以及投影带进行良好的选择；其次，还应当根据当地区域无线电情况选择适当的频率，并保证基准站同移动站频率的一致性；再次，在坐标输入过程中，应当先将控制点以及放样界址坐标输入到项目系统之中以备后续定位以及检查，并在系统测量菜单中以RTK测量形式对数据进行初始化，并在初始化工作完毕之后再次启动RTK并正式开展数据测量工作。最后，在定位放样工作中，应当先从项目系统中调取放样点坐标，此时该坐标值以及同站点之间的方位情况以及距离情况就会显示在手薄的显示屏幕中，在这种可视化的环境下，工作人员只需要带着GPS接收机根据系统提示情况走向放样点位置即可，从而能够有效的减少工作人员的工作量、提高工作效率。而当移动站标杆同放样点位置相符时，手薄就会及时的发出提示，表明工作定位成功，之后工作人员在对界桩埋设的过程中只要根据设备体术不断调整误差即可。而在RTK测量速度方面，则同其初始化时间具有较大的联系，而RTK初始化时间则会根据工作接受卫星数量、RTK信息传输质量以及RTK的技术类别不同而具有一定的差异，总的来说，计算技术越快、搜索到卫星数量越多、RTK信息传输质量越高，那么整个系统所需的初始化时间也就越短、整个系统的工作效率也就越高。

4.3 细部测量

在基准站架设完毕，界址点放样和埋设界桩等工作完成后，就可以使用RTK进行细部测量了。在以往的海岛地型测量的过程当中，一般都是需要提前建立图根控制点，然后在图根控制点上架设经纬仪或者全站仪进行测图，这还需要考虑野外的天气情况，否则还无法正常完成测试，控制点之间和细部点都需要通视，实际工作当中二都之间的远近也必须达到要求，否则也无法进行，每个工作组需要3-4人一起共同作业。如果采取RTK测量时仅仅1-2人就能完成成有的工作。从工作内容上来看，测量1个细部点仅需2-3s，1天能够采集600-700个细部点，而且RTK作业范围大，不需要频繁的移站、重新架设仪器，仪器架设好后，全力跑点即可。RTK测量地形图与全站仪测量地形图相比较：一是省时、省力。RTK作业对工作人员的需要大量减少了；二是测量工作的效率大大提高了高。测量1个细部点所需时间比以前减少了一倍；三是受外界特别的天气的影响比较少，方便了外业测量工作；四是精度高，不会产生累计误差。

5 GPSRTK在海岛测量中的案例分析

鸳鸯岛是于2013年末才立牌成立的，当前是我国最年轻的海岛，位于盘锦市大洼县赵圈河镇境内的双台子河入海口处，距离盘锦市区70公里左右，当前岛上没有人居住。其地理坐标东经121°48.06′-121°48. 3′，北纬40°55. 32′-40°55. 74′，全岛面积6.77平方千米。近年来在盘锦市鸳鸯岛生态系统监视监测项口中进行地形测量工作。鸳鸯岛是一个淤泥质海岛，岛上到处都是淤泥和槽沟，并且长满了芦苇，测量条件恶劣。如果采用传统的全站仪进行地形测量工作，仪器没有地方可以架设，芦苇的遮挡使得细部点根本就不能与控制点通视，测量工作根本行不通，无法完成地形测量工作。采用RTK作业，基准站架设好后，不需要移动站位就可以对全岛进行控制，不需要考虑芦苇的遮挡，在这种淤泥质海岛上用两个移动站跑点，3个人进行外业作业，一天可以测量400^500个点，仅用10天就完成了全部的外业工作。设想如果用传统的测量方式进行此次任务的测量，则耗费的人力、物力、时间将会远远大于RTK测量作业，而且不一定能完成外业的测量工作。

6 总结

总的来说，在我国经济快速发展、工业建设加快、人口增长迅速的背景下，我国的海洋海岛资源更为紧缺，急需对其进行相应的测量管理以便制定合理的的海洋开发规划。当前随着信息技术的发展，PGSRTK技术的发展，对于海岛地形的测量提供了很多的便利，在测量工作中得到了广泛的实际应用。综合以上我们可以看到PGSRTK技术在海岛的测量过程当中能够快速、省时省力地完成，且提供精度高的3维坐标，可以大大提高工作效率。本论文对于GPSRTK技术做了详细的，而在实际的海岛测量工作当中也应当以此为依据，从而在对GPSRTK技术良好运用的基础上为我国的海岛资源良好开发作出了保障。

［1］李东升，黄腾，刘为东，陈冬.GPS RTK在海岛（礁）测量中的应用［J］.现代测绘，2011，04：3-4+21.

［2］林先秀.利用网络RTK控制成果进行海岛礁测图的精度分析［J］. 测绘与空间地理信息，2012，02：84-86.

［3］秦明峰.RTK（1+1）技术在海岛测量中的应用［J］.广东科技，2012，05：119-120.

［4］李国武.网络RTK在海岛（礁）测绘中的应用［J］.测绘通报，2012，09：35-37.

［5］袁蕾，孙永光，付元宾，程林. RTK技术在海岛地形测量中的应用［J］.安徽水利水电职业技术学院学报，2015，04：8-10.

［6］谢健辉，郑忠.GPS-RTK技术在汕头海洋测绘中的应用［J］.海洋与渔业，2014，10：44-45.

［7］郭恒茂，化兴建，支卫斌.GPS RTK技术在地形、地籍测量中的应用分析［J］.职业时空，2010，05：158-159.

［8］谢长淮.RTK技术在近海水下地形测量中的应用［J］.科技资讯，2007，16：6.

GPS RTK

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1003-5168（2015）11-105-02