解析工程測(cè)繪中RTK測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用與特點(diǎn)

■俞順鴻 ■馬鞍山金橋測(cè)繪有限公司，安徽 馬鞍山 243100

隨著我國(guó)社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷提升，地質(zhì)工程測(cè)量形成了新的測(cè)繪技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化以及數(shù)字化等特點(diǎn)。測(cè)繪新技術(shù)的使用，大大提升了地質(zhì)工程測(cè)量的精度，為工程建設(shè)的安全性能提升具有重要的意義，同時(shí)還有效的降低了測(cè)量的成本。其中遙感技術(shù)、數(shù)字化成圖技術(shù)、GPS技術(shù)、RTK測(cè)量技術(shù)等的應(yīng)用，使工程測(cè)繪取得了巨大的成就，并逐漸的替代傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，在地質(zhì)工程測(cè)量中得到廣泛的應(yīng)用。

1 RTK測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用原理

RTK測(cè)量技術(shù)是基于載波相位觀測(cè)值的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，利用這一技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)提供觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，并且能夠?qū)⒆鴺?biāo)精確到厘米單位。RTK測(cè)量體系包括GPS接收設(shè)備、傳輸數(shù)據(jù)設(shè)備以及相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。在實(shí)施測(cè)量的過(guò)程中，數(shù)據(jù)的傳輸系統(tǒng)是整個(gè)測(cè)量的基礎(chǔ)，由基準(zhǔn)站以及接受電臺(tái)等設(shè)備組成，通過(guò)GPS接收設(shè)備接收的測(cè)量數(shù)據(jù)，將其傳輸?shù)较到y(tǒng)中，有軟件對(duì)其進(jìn)行處理。在一定程度上，可以人為RTK測(cè)量技術(shù)是在GSP技術(shù)上發(fā)展而來(lái)的，但是其比GPS技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。首先，RTK測(cè)量技術(shù)測(cè)量效率較高，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的動(dòng)態(tài)定位，能在10千米的范圍內(nèi)對(duì)觀測(cè)目標(biāo)實(shí)時(shí)定位，并能夠?qū)⒄`差控制在2厘米以內(nèi)。

2 RTK技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

2.1 業(yè)內(nèi)準(zhǔn)備工作

在利用RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)量前，需要對(duì)測(cè)區(qū)地形圖進(jìn)行熟悉，必要情況下需要進(jìn)行實(shí)地勘察。并且在測(cè)量前，要做好業(yè)內(nèi)準(zhǔn)備工作，具體包括以下幾個(gè)方面:(1)根據(jù)工程的具體內(nèi)容，確定測(cè)量工程的名稱;(2)在確定坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的前提下，可以將其實(shí)現(xiàn)輸入到手簿中，但一般情況下，坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)都是未知的;(3)在沒(méi)有坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)，需要對(duì)測(cè)區(qū)相關(guān)資料進(jìn)行整理，保證在測(cè)區(qū)中各個(gè)控制點(diǎn)均勻分布，將所有測(cè)點(diǎn)都劃定在測(cè)區(qū)之中，避免無(wú)限制外推現(xiàn)象的發(fā)生。另外，需要是測(cè)量條件符合GPS作業(yè)的相關(guān)要求;(4)在放樣過(guò)程，內(nèi)業(yè)需要將放樣點(diǎn)的坐標(biāo)輸入到系統(tǒng)中，這樣能夠提升野外放樣的精確性。

2.2 測(cè)區(qū)相關(guān)的轉(zhuǎn)換參數(shù)的確定

一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)行工程測(cè)繪工作需要借助地方獨(dú)立的坐標(biāo)系，所以在進(jìn)行工程測(cè)繪的過(guò)程中會(huì)涉及到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問(wèn)題。利用RTK測(cè)量技術(shù)過(guò)程中，需要提供實(shí)時(shí)的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)，這就對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工作提出更高的要求。進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，首先需要確定坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù):先將GPS控制點(diǎn)利用靜態(tài)方式均勻設(shè)置與測(cè)區(qū)內(nèi)，獲取個(gè)點(diǎn)的相關(guān)坐標(biāo)信息，利用同一點(diǎn)中兩個(gè)坐標(biāo)，能夠確定轉(zhuǎn)化參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，為了保證轉(zhuǎn)換參數(shù)的準(zhǔn)確性，選取三到四個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，并求出轉(zhuǎn)換參數(shù)。

2.3 基準(zhǔn)站的確定

在工程測(cè)繪工作中，利用RTK測(cè)量技術(shù)，基準(zhǔn)點(diǎn)的選取工作是其中的重點(diǎn)工作，關(guān)系著數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在基準(zhǔn)點(diǎn)確定方面，應(yīng)該滿足一下幾個(gè)方面的要求:(1)基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置可以選擇未知點(diǎn)，也可以選擇已知點(diǎn)，但一般的原則是設(shè)置在已知的較為精確的已知點(diǎn)上;(2)基準(zhǔn)點(diǎn)的選擇，要滿足地勢(shì)高、視空效果佳等條件，并且保證基準(zhǔn)點(diǎn)不在電臺(tái)覆蓋的區(qū)域內(nèi);(3)在基準(zhǔn)點(diǎn)中，可以設(shè)置GPS信號(hào)反射裝置，避免數(shù)據(jù)鏈丟失，保證基準(zhǔn)點(diǎn)200米內(nèi)沒(méi)有其他的干擾源。(4)為了避免衛(wèi)星盲區(qū)，需要將電臺(tái)的天線架設(shè)在接收機(jī)的北面。

2.4 RTK測(cè)量技術(shù)的具體實(shí)施

利用RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)行野外作業(yè)過(guò)程中，首先將設(shè)置好選定控制點(diǎn)上的基準(zhǔn)站，并開啟GPS接收機(jī)，在接收機(jī)中輸入天線高、已知坐標(biāo)、點(diǎn)號(hào)等，在設(shè)置完成后，保證接受到的衛(wèi)星數(shù)在5顆以上，并保證發(fā)射信號(hào)等處于正常狀態(tài)。其次，將流動(dòng)站電臺(tái)與基準(zhǔn)站電臺(tái)的頻率調(diào)整到統(tǒng)一頻道上，并事先對(duì)已知的控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，檢驗(yàn)測(cè)量的精度，如果精度不足，需要及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整。在保證測(cè)量精度的前提下，就可以開展對(duì)其他測(cè)點(diǎn)的測(cè)量工作。最后，對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)的處理工作，這個(gè)環(huán)節(jié)較為簡(jiǎn)單，可以通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將測(cè)量的相關(guān)信息直接輸入到計(jì)算機(jī)中，通過(guò)專業(yè)的軟件系統(tǒng)，對(duì)信息整理、計(jì)算與分析，直接生成文件，并能直接打印出來(lái)。

3 工程測(cè)繪中RTK測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)

RTK測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)需要從其優(yōu)點(diǎn)以及不足兩個(gè)方面分析。

其優(yōu)點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面:(1)利用RTK測(cè)量技術(shù)，測(cè)量的范圍較廣，并能提供實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果，提高了測(cè)量的效率，降低作業(yè)成本;(2)RTK測(cè)量技術(shù)具有較高的精度，能夠?qū)⒄`差縮小到厘米以內(nèi);(3)利用RTK測(cè)量技術(shù)，在操作工程中十分簡(jiǎn)單，并且數(shù)據(jù)處理過(guò)程也十分簡(jiǎn)便快捷。另外，此測(cè)量技術(shù)還具有作業(yè)范圍廣、要求條件低等眾多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用與工程測(cè)繪工作中。

RTK測(cè)量技術(shù)的不足主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)利用此測(cè)量技術(shù)容易受到衛(wèi)星的限制，在某一時(shí)間點(diǎn)，由于測(cè)量衛(wèi)星數(shù)量不足，可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)假值。并且對(duì)于一些山區(qū)，由于樹木、高山等影響，衛(wèi)星信號(hào)會(huì)受到遮擋，影響工程測(cè)繪工作的正常進(jìn)度;(2)由于一些天氣環(huán)境原因也會(huì)對(duì)測(cè)量工作帶來(lái)不便，在中午，天空中的電離層會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾;(3)數(shù)據(jù)鏈傳輸過(guò)程中容易受到外界條件的限制，并產(chǎn)生衰減現(xiàn)象;(4)在進(jìn)行復(fù)雜地形環(huán)境的測(cè)量工作中，利用RTK測(cè)量技術(shù)由于信號(hào)問(wèn)題，有時(shí)必須進(jìn)行系統(tǒng)初始化問(wèn)題，這樣就會(huì)對(duì)測(cè)量的精確度造成一定的影響。(5)如果測(cè)區(qū)的高差較大，利用RTK測(cè)量技術(shù)就會(huì)對(duì)高程精度以及均勻性造成嚴(yán)重的影響。

4 總結(jié)

RTK測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪工作的應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢(shì)，包括測(cè)量效率高、范圍廣、操作簡(jiǎn)單等等，但同時(shí)也存在一定的缺陷，如衛(wèi)星限制、環(huán)境限制、地形限制等等。在利用此技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)繪過(guò)程中，要揚(yáng)長(zhǎng)避短，適當(dāng)?shù)呐c其他的工程測(cè)繪技術(shù)向結(jié)合使用，保證測(cè)量的質(zhì)量，提高工程測(cè)繪的整體水平。隨著我國(guó)科技的進(jìn)步，相信測(cè)繪新技術(shù)會(huì)被不斷的完善，會(huì)為地質(zhì)工程測(cè)量工作提供更加全面的服務(wù)，促進(jìn)地質(zhì)工程健康快速的發(fā)展。

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