試論城市工程測量中GNSS RTK技術運用注意事項及有效措施

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【摘 要】GNSS技術發(fā)展日益成熟完善，RTK技術也在城市測量中運用得越來越廣泛。RTK測量技術測繪效率和精準度較高，具有非常強大的性能，我們在看到它優(yōu)勢的同時，也要針對其弊端，進行及時完善，以確保城市工程測量工作的正常運行。

【關鍵詞】城市；工程；測量；RTK技術；運用；措施

業(yè)內(nèi)人士很清楚，GNSS技術被普遍應用在各種領域，其在定位、 導航、 測量等方面有無可替代的重要作用。如今，為了提高測量質(zhì)量，在城市工程測量領域中推廣普及了GPS技術。 在實際運用過程中， GPS技術中的實時動態(tài)差分RTK技術得到了廣泛的運用和發(fā)展。RTK技術改變傳統(tǒng)測量模式，可謂是測量領域的又一技術革命。它測量流程簡單、工作效率高、精度高、誤差小，且所需測量人員少，對減輕城市測量工作壓力和負擔起到了無可替代的作用。但受到一定地域條件的限制，城市測量中有時仍然會出現(xiàn)需要手動測量的情況，這就需要不斷改進RTK技術，完善測量方式，以便更好地服務社會。

1.RTK 技術工作原理及技術優(yōu)勢

1.1 RTK 技術工作原理

RTK技術即動態(tài)實時定位技術，所采用的觀測基礎為載波相位觀測值，精度較高，能夠完成規(guī)定坐標系下的控制點三維坐標實時觀測，是一種實時定位測量技術，能夠有效提升觀測效率，降低測量成本，為高精度、 高效率的測量工作提供了技術基礎。實時動態(tài)定位原理如下圖所示：

RTK技術有網(wǎng)絡RTK技術和單基站RTK技術。單基站RTK技術的實際運用過程中，需要注意以下幾點：一是測量作業(yè)基準點要求選取點位精度高的GPS的控制點；二是在得到基準站的差分改正信息后，需要將差分改正信息正確輸入到流動站接收機上；三是要根據(jù)流動站所測坐標，結(jié)合差分改正信息，得到流動站的準確坐標，從而提高坐標精度。

1.2 RTK技術優(yōu)勢

我國的RTK技術在不斷實踐中得到完善，在城市控制測量、施工放樣、碎步測量等領域發(fā)揮著越來越重要的作用。相對于傳統(tǒng)測量方式來說，RTK技術是實時測量，測量精度和作業(yè)效率高，簡單來說，RTK 技術有以下幾個優(yōu)點：

1.2.1 觀測時間短。 RTK技術在使用流動站進行觀測時，所需時間十分短暫，靜態(tài)定位也只需要 20min 左右的時間即可完成，比起全站儀來，在測量速度上有了很大的提升。

1.2.2 可以實時看到觀測結(jié)果。 RTK技術是一種實時測量技術，因此在得到坐標測量結(jié)果后，可以及時觀看到測量結(jié)果，快速成圖，能夠較好地掌握觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

1.2.3 觀測流程簡單。RTK技術的使用基本上已經(jīng)實現(xiàn)了自動化，因此在實際操作中流程簡單，并且可以全天候進行測量作業(yè)。

1.2.4限制因素少。RTK技術在測量過程中，不要求測量站相互連接，同時作業(yè)，大大減少了測量的限制和約束。

2.使用RTK技術進行城市測量的作業(yè)流程

2.1 做好測量的內(nèi)業(yè)準備

在使用RTK技術進行城市測量作業(yè)前，應充分做好測量的內(nèi)業(yè)準備，根據(jù)城市測量的實際情況和特點，收集所測區(qū)域的地形圖，進行野外勘察。具體來說，內(nèi)業(yè)準備主要包括：設定工程名稱；根據(jù)坐標參數(shù)整理資料，若無坐標參數(shù)的轉(zhuǎn)換，可以對已知控制點的資料進行整理，使得控制測量點均勻分布在所測區(qū)域周圍，令控制測量點所處位置和周圍環(huán)境符合使用RTK技術測量的要求，若有坐標參數(shù)的轉(zhuǎn)換，則需根據(jù)實際情況重新輸入?yún)?shù)；每個放樣點的坐標輸入都要求準確，方便工程實時放樣工作的進行。

2.2 確定所測區(qū)域的轉(zhuǎn)換參數(shù)

由于RTK技術的運用對于實時坐標的要求較高，而城市的測量工作使用的是地方獨立坐標，這就使得WGS84坐標與城市當?shù)鬲毩⒆鴺说膮?shù)轉(zhuǎn)換工作十分重要。在進行參數(shù)轉(zhuǎn)換工作時，可按照以下步驟進行操作：分別獲取同一個地點的WGS84坐標和當?shù)鬲毩⒆鴺耍蟪鲛D(zhuǎn)換參數(shù)；通過轉(zhuǎn)換參數(shù)和WGS84坐標分別求出當?shù)鬲毩⒆鴺它c。需要注意的是，為保證轉(zhuǎn)換參數(shù)的準確性，一般需要進行4個點以上的觀測和參數(shù)轉(zhuǎn)換。

2.3 基準站的選定

如果采用CORS系統(tǒng)，可直接利用其差分數(shù)據(jù)。

如果采用單基站模式，基準站發(fā)射電臺和流動站接收電臺是實時測量的關鍵設備，用于數(shù)據(jù)的傳輸。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，減少整周模糊度的解算時間，提高工作效率，應該重視基準站的安放。

在安放基準站時，最好將基準站設立在已計算出精確坐標的點上，在沒有其他選擇時，也可設置在未知的坐標點上；基準站最好選擇地勢較高、 視野良好的位置，能夠較好的收取電臺信號，城市測量中一般的基準站安放位置在高大建筑物上；為防止基準站數(shù)據(jù)的穩(wěn)定，應保證基準站附近無大型建筑物和高壓電線、 電視臺無線電臺等發(fā)射干擾源，一般來說，基準站天線應架設在GPS接收機北方。

2.4 RTK施測步驟

使用RTK技術進行測量時，可按照以下步驟施測：安置好基準站后，打開接收機輸入點號，設置完畢檢查接收的GPS衛(wèi)星數(shù)要大于等于5顆；檢查電臺接收指示燈是否正常，當接收衛(wèi)星數(shù)大于4顆時，可開始進行測量；可以先聯(lián)測已知控制點，確定控制點的測量結(jié)果能夠滿足設計要求和測量精度后再開始測量任務；對測量的數(shù)據(jù)進行分析整理，依據(jù)設計要求將文件打印出來。

3.GNSS RTK技術運用注意事項及有效措施

RTK技術在城市測量中得到廣泛運用的同時，也因為城市環(huán)境的特殊性而存在著諸多需要解決的問題，其主要原因有城市中高大建筑多、無線電網(wǎng)絡錯綜復雜，給RTK技術的運用帶來了極大的阻礙，這就要求在城市中運用RTK技術時需要注意以下事項，并采取有效措施及時解決所遇問題。

3.1 判斷測量儀器隨時處于正常工作狀態(tài)

為保證測量結(jié)果的準確和可靠，需要判斷測量儀器處于正常工作狀態(tài)，由于實時動態(tài) RTK 的測量與衛(wèi)星分布及數(shù)據(jù)鏈的性能相關，各觀測值之間相互獨立，因此可以在觀測進行一段時間后和觀測結(jié)束前聯(lián)測其他已知點進行數(shù)據(jù)的對比，確定數(shù)據(jù)鏈通信正常，儀器失鎖時也可以采用這個方法。

3.2 提高觀測精度

為提高觀測精度，在采集數(shù)據(jù)時要等到數(shù)據(jù)變動到設計要求時進行采集，同時，流動站應采用帶支架的對中桿，穩(wěn)定天線，減小對中整平誤差。

3.3 維持數(shù)據(jù)鏈的穩(wěn)定

在進行測量時，城市的無線電網(wǎng)絡經(jīng)常會對流動站數(shù)據(jù)造成干擾，使數(shù)據(jù)鏈處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，當出現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈不穩(wěn)的情況時，應及時通知基準站測量人員，調(diào)整電臺和流動站的發(fā)射接收頻率。電臺電量不足也有可能造成數(shù)據(jù)鏈的不穩(wěn)，應及時充電。

3.4 確定坐標位置

城市測量的坐標點確定對于測量結(jié)果的精度有很重要的作用，在某些通視條件不好的情況下，一般來說，就是房屋或樹木較為密集的地方，使用RTK技術無法確定具體坐標，則需要采用常規(guī)的方法進行測量。

4.結(jié)束語

總而言之，PTK技術的用途是比較廣泛的，它在城市工程測量中扮演了一個非常關鍵的角色，在園區(qū)測量、電力測量以及公路測量等環(huán)節(jié)應用廣泛。另外，工程測量的發(fā)展將直接加快城市建設的進程，改善人們的生活質(zhì)量。總之測量方法的更新?lián)Q代是科技發(fā)展和社會進步的必然趨勢，工程測量將向著數(shù)字化、智能化、自動化進步。RTK技術測繪效率和精準度較高，對工程測量的準確性有很大的提升作用，因此我們在看到它優(yōu)勢的同時，應興利除弊，確保城市工程測量工作的正常運行。

參考文獻：

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