引言

在测绘技术不断革新的当下，地形测量对于城市规划、工程建设等领域的重要性愈发凸显。GPS - RTK技术凭借高效便捷的特性，成为地形测量的得力工具。然而，误差问题却如同隐藏在精密仪器中的“暗疾”，影响着测量成果的精准度。从益阳四方山时光小镇的测量项目可知，误差干扰不容忽视。为契合新发展理念对精准数据的需求，深入探究GPS - RTK在地形测量中的误差来源及控制策略迫在眉睫，这不仅能解锁测量精度提升的密码，更为相关行业稳健发展筑牢根基。

一、GPS - RTK在地形测量中的误差来源剖析

（一）卫星信号相关误差

GPS-RTK技术基于载波相位差分原理，通过基准站与流动站的差分处理实现高精度定位。然而，卫星信号在传播过程中会受到多种因素干扰，导致测量误差。电离层和对流层延迟是主要误差来源之一。电离层电子密度变化会改变信号传播速度，尤其在太阳活动剧烈时，误差可能达数米。对流层中的水汽含量也会引起信号折射，潮湿环境下误差可达分米级。此外，多路径效应在建筑物密集区域尤为显著，卫星信号经反射后与直达信号叠加，会使测量坐标波动，误差达厘米级。这些误差会直接影响RTK的厘米级定位精度。

（二）仪器设备误差

在益阳四方山时光小镇测量项目中，使用的中海达V96卫星接收机是典型的高精度测量设备，但其误差来源仍需关注。首先，接收机的时钟误差会导致时间基准不准确，从而影响定位精度。例如，时钟晶振频率偏差若达到0.1ppm，累积定位误差每小时可达3米。其次，天线相位中心偏差是另一个重要误差来源。由于不同卫星信号的入射角不同，天线相位中心偏差会导致测量坐标出现系统性误差，尤其在高精度测量中，这种偏差可能达到分米级。此外，测量杆和棱镜的使用不当也会引入误差。例如，测量杆倾斜3°时，在100米测量距离上，水平方向误差约为5.2厘米；棱镜常数设置错误（如错误设置为-30mm，实际应为0mm）时，每测量100米距离，误差会累积3厘米。这些误差会显著影响测量精度，需通过设备校准和操作规范加以控制。

（三）观测环境与操作误差

在植被茂密的测区，如益阳四方山时光小镇部分区域，植被对卫星信号的遮挡严重，经实际测试，在郁闭度达0.8的森林中，卫星信号强度衰减可达50%以上，导致信号失锁或定位精度大幅下降，测量误差可能超过1米。在山区，高大山体阻挡信号，形成信号盲区，使测量出现较大偏差。操作方面，测量人员操作规范程度至关重要。在RTK图根点测量时，若未按要求用三脚架对中整平，仪器倾斜5°，水平位置误差可达10厘米左右；观测历元数不足，如仅30个历元，相比规范的60个历元，测量结果的稳定性和准确性大幅降低，定位误差可能增大数厘米，影响地形测量的整体质量。

二、GPS - RTK地形测量误差对测量结果的影响

（一）平面位置精度受损

在益阳四方山时光小镇项目中，卫星信号的遮挡问题对平面位置精度产生了显著影响。例如，在建筑物密集区域，卫星信号受到遮挡后，信号强度减弱，导致接收机难以获得足够的信号进行定位计算，从而降低了测量精度。此外，多路径效应也会影响定位精度，尤其是在建筑物或植被密集的区域，卫星信号可能经过反射或散射后到达接收机，导致定位偏差。虽然现代RTK设备通常采用内置天线，并且每年经过鉴定，但在复杂的测量环境中，如山区、植被茂密区域或城市峡谷地带，信号遮挡和多路径效应仍然是影响平面位置精度的重要因素。这些误差可能导致地形图中房屋轮廓、道路等要素与实际位置出现偏差，进而影响后续的规划设计工作，如道路拓宽、基础设施建设等。

（二）高程测量精度降低

在测量过程中，高程测量精度受到多种因素的影响。对流层延迟改正的残差是影响高程测量精度的重要因素之一。此外，高程拟合模型的精度与联测水准点的选择密切相关。在实际测量中，高程拟合模型通常是通过联测一定数量的水准点来控制的。若联测水准点数量不足或分布不合理，会导致高程异常模型的内、外符合精度不达标^【2】。例如，在地形起伏较大的区域，若仅联测少量水准点，高程拟合误差可能显著增大，进而影响等高线的准确性。这不仅会降低地形图的使用价值，还可能对水利工程规划、道路坡度设计等工作造成不利影响。

（三）数据完整性与可靠性受质疑

在益阳四方山时光小镇项目中，RTK测量主要用于地表地形元素的采集，但由于复杂环境的影响，数据的完整性和可靠性仍面临挑战。例如，RTK测量过程中，对流层延迟、多路径效应以及信号遮挡等因素可能导致测量数据的局部缺失或偏差。此外，数据记录环节的疏忽也可能导致信息不完整，例如在测量过程中未能及时记录某些地物的详细信息，或者数据录入时未遵循规范，导致数据不一致。这些问题不仅影响地形图的准确性，还可能导致后续规划和决策的失误。

三、GPS - RTK在地形测量中的误差控制策略

（一）优化观测条件

在益阳四方山时光小镇项目中，优化观测条件是提高GPS-RTK测量精度的关键。益阳四方山属于典型山区地貌，地形复杂，植被丰富。在测站选址时，应优先选择开阔平坦的区域，避免高大树木和地形遮挡卫星信号^【3】。例如，在植被茂密或地形起伏较大的区域，信号易受干扰，导致测量精度下降。通过合理选择测站位置，可有效减少信号遮挡和多路径效应的影响。此外，应根据地形和气象条件灵活调整观测时间，避开天气变化剧烈的时段，确保信号稳定。通过优化观测条件，能够显著提升测量精度，保障地形测量成果的质量。

（二）基准站与流动站的校准与维护

基准站和流动站的校准与维护是确保RTK测量精度的重要环节。基准站应选择在已知且稳定的地理坐标上，远离电磁干扰源（如高压线、大型金属结构），并确保能够接收到足够的卫星信号。流动站设备应定期检查和维护，确保其性能稳定，能够实时接收基准站发送的差分信号。此外，定期校准基准站和流动站的天线，确保其相位中心稳定，可以有效减少设备误差。 

（三）规范测量操作流程

在RTK测量中，规范操作是确保数据准确性和完整性的关键。在测量前，应正确设置测量仪器的参数，包括坐标系统、高程基准以及参考站位置等。测量过程中，应确保基准站和流动站之间的通信正常，避免因信号中断或干扰导致数据丢失。数据采集完成后，需将测量数据导入相关软件进行处理和校正，以提高测量精度。此外，定期对设备进行精度校准和检测，确保其处于最佳工作状态。

结语

GPS - RTK技术在地形测量中应用广泛，但面临卫星信号、仪器设备、观测环境与操作等多方面误差，这些误差影响平面位置精度、高程测量精度，降低数据完整性与可靠性。通过优化观测条件、校准维护仪器设备、规范测量操作流程等策略，可有效控制误差。在实际工作中，需重视各环节误差控制，保障地形测量精度，为各类工程建设和地理研究提供可靠数据支持，推动相关领域稳健发展。

参考文献

[1]张玉琼.GPS-RTK测量技术在房屋不动产平面测量中的应用探讨[J].科技创新与应用,2025,15(05):176-179.

[2]李翔.GPS RTK技术在地形地籍测量中的应用研究[J].中国住宅设施,2022,(01):110-112.

[3]胡明.GPS-RTK技术在数字化地形测量中的应用[J].华北自然资源,2021,(05):69-70.

作者简介：倪震翰，男（1989-03），汉族，湖南益阳，工程师，本科学历，主要研究工程测量方向。