RTK技術在市政工程測量中的應用研究

陳芳灝

摘 要：隨著科學技術的快速發展，GPS技術得以快速的發展起來，而且在各行各業中得到廣泛的應用。近年來在測量行業中，一種新型的GPS測量方法RTK（Real Time Kinematic）襯時動態差分法其技術日益成熟，其不僅測量的精度高、動態性好，而且可以在野外實時得到厘米級的定位精度，所以在測量工程中得到廣泛的應用。文章對RTK技術及該技術的優勢進行了分析，并進一步對RTK技術在市政工程測量工作中的應用進行了具體的闡述。

關鍵詞：市政工程；RTK技術；應用

前言

隨著城市化建設進程的加快，城市各項基礎建設工程無論規模還是數量都在不斷的增加，市政工程建設質量的好壞，直接與百姓的生活息息相關，所以為了打造民心工程，則需要加強工程測量的質量，確保市政工程的順利建設。但長期以來測量工作由于需要考慮通視狀況，而且還要受到作業條件的限制，所以存在著作業強度大，作業效率低下的問題，這種測量方法已越來越無法滿足當前工程測量工作的需求。GPS技術的出現，為市政工程測量工作帶來了新的曙光，而隨著GPS-RTK技術的日益成熟，對推動市政工程測量工作的發展則起到了積極的作用。

1 RTK技術分析

GPS-RTK也叫實時動態差分法，是測量領域中的一項新的測量方法，也是最為常用的方法。其以載波相位觀測量為基礎，可以實現三維定位結果的實時傳送，而且測量的精度達到厘米級，其在基準站內設置一臺接收機裝置，而在移動站設置一臺或是幾臺接收機，實現對相同衛星信號的同步采集。這樣在基準站接收GPS信號并進行載波相位測量的同時，則會通過數據鏈將其觀測值、衛星跟蹤狀態測站價值信息一起移送給移動站，而移動站利用這些數據及本機采集的GPS觀測數據進行實時處理，計算出待測點的坐標、高程和實測精度，而且通過與預調精度進行比較后，即會揭示測量人員對該點的三維坐標及精度進行記錄。RTK測量系統通常由3部分組成，即GPS信號接收部分（GPS接收機及天線）、實時數據傳輸部分（數據鏈，俗稱電臺）和實時數據處理部分（GPS控制器及其隨機實時數據處理軟件）。它采用了載波相位動態實時差分方法，是GPS應用的重大里程碑，它的出現為工程放樣、地形測圖，各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了外業作業效率。

2 RTK測量技術優勢

2.1 作業條件要求較低

RTK測量技術對通視和作業條件要求較小，所以作業時氣候和能見度對其影響較小，減少了搬運儀器的次數，而且不需要較多的作業人員，有效降低了勞動強度，提高了作業效率。

2.2 自動化、集成化程度高。RTK測量技術由于其利用內裝式軟件控制系統，不僅具有強大的測繪功能，而且不需要人工進行干擾即可完成測量工作，由于其在測量過程中精度可以精確到厘米級，而且都是獨立的觀測值，沒有誤差積累產生，避免了人為誤差及常規的誤差積累。

2.3 操作簡便，數據處理能力強。在設站時進行簡單的操作即呆隨時獲得測量結果，而且數據在輸入、存儲、處理、接換和輸出時都具有強大的功能，能夠與和其他測量儀器隨時進行通信，有效的降低了人工工作量。

3 RTK技術在市政工程測量工作中的應用

近年來，隨著城市化建設進程的不斷推進，一些大型的及規?；墓こ袒旧隙家淹瓿?，目前市政工程建設多以規模較小而且較為分散的工程為主，所以在建筑過程中多以改造和完善為主。這些小工程不僅規模不大，而且具有分散性，對工期還較求較緊，這樣就給工程測量帶來了較大的難度。由于市政工程其工作范圍多處于狹長范圍，而且在城區周邊位置較多，不僅建筑物較為密集，而且流動的障礙物也較多，存在著較多的無線電干擾源，無論是地點的測量控制點還是高等級的控制點都會受到不同程度的破壞及干擾，這不僅難以保證測量的精度，而且還要為了進一步協調而浪費較多的時間，在這種情況下，GPS-RTK測量技術的出現由于其對通視性和作業條件限制較小，所以有效的解決了當前市政工程中存在的問題，在市政工程測量中得到廣泛的應用。

3.1 測量前的準備

進行放樣內業數據準備時，在內業將線路的起點坐標、折點坐標、終點坐標資料等等要素資料，根據需要提前將電腦設計數據直接輸入到外業電子手薄待放樣點的坐標庫，其中道路直線上每20m一個點，曲線上每10m一個點；排水需要的井位坐標；建筑需要的樓角坐標等。加入點時要考慮便于加樁操作，方便外業調用，提高外業采集數據效率。在基準站選定時，基準站設置除滿足GPS靜態觀測的條件外，還應設在中線放樣資料范圍內RTK移動站接收范圍內的地勢較高、四周空曠開闊的至高點上，且周圍無磁場影響的已知點或未知點上，便于電臺的發射。一定要確保作業區域在校正點的范圍內。進行外業操作時，將基準站接收機設在已知基準點或未知點上，開機后進行必要的系統設置、無線電設置及天線高等輸入工作。流動站接收機開機后首先進行系統設置，輸入轉換參數，再進行流動站的設置和初始化工作，要通過校正點來獲得當地的坐標。

3.2 RTK技術用于地形測量

由于RTK測量隨時都能顯示當前位置的三維坐標，因此在衛星訊號好的測區可利用RTK來測量地形地物點，并記錄該點的序號和特征值，內業采用數字化成圖軟件，實際作業中對獨立地物的測量序號應盡量連續，如測量房屋，應圍繞房角至少測2個（對角線）或3個點，測量池塘要連續測完，并注明從xx～xx詳細代為何地物，和現場勾畫草圖。外業結束后，再根據草圖繪制地形圖。

3.3 RTK用于控制測量

由于RTK測量在20km內點位平面標稱精度為±3cm，根據相關測量規范要求Ⅰ級導線點的點位誤差為±3cm，從理論上講RTK測量完全可以滿足I級以下導線點的技術規范要求。在某工程道路放樁RTK測量中，我們對距離基準站1km～6km的一些四等GPS控制點采用一點法進行檢核比較，結果表明平面坐標分量最大差值為3.1cm，高程最大差值為4.9cm，完全符合I級導線點的規范精度要求。

3.4 RTK測量的誤差及應用RTK作業應注意的問題

RTK測量工作中不可避免的會有誤差產生，其與GPS靜態定位所產生同測站有關的誤差和同距離有關的誤差非常相近。同測站有關的誤差包括天線相位中心變化、多徑誤差、信號干擾和氣象因素影響等。其中多徑誤差是RTK定位測量中最嚴重的誤差。同距離有關的誤差包括軌道誤差、電離層誤差和對流層誤差。為了更好的對GPS作業時每個測點進行有效檢核，則城朵在作業前后，就在要測區內找均勻分布的已知控制點來進行檢核。坐標轉換方法，如控制聯測法，單點法等所測量的點位精度不同，作業時應依據任務要求，測區大小使用不同的方法。RTK采用VHF超高頻無線電波做數據鏈，容易受到電信發射塔。動態測量作業注意符合《城市測量規范》CJJ/T8-2011中4.3.14的規定。

4 結束語

隨著RTK技術的日益成熟，在市政工程測量中RTK技術得到廣泛的應用，而且其測量手段和作業方法也在不斷的完善，有效的推動了市政工程測量技術的提升，確保了測量的精度和效率，使測量事業得到更快的發展。而且在科技快速發展的環境下，RTK技術得到不斷的發展和完善，其應用的領域更加廣泛，具有非常廣泛的發展前景，而且在求精測量技術的發展中必將占據主導地位。

參考文獻

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