RTK技術在市政工程測量中的應用

張惠敏

（山東華邦建設集團有限公司， 山東 濰坊 262500）

1 市政工程傳統測量技術的不足

1.1 測量效率低

傳統的測量技術在開展市政工程測量中效率相對較低，這和測量技術本身的缺陷有著較大的關系，很多傳統測量方式難以應對比較復雜的情況，加上測量技術是較小的測區半徑，需要投入較長的時間，測量效率低，導致技術人員需要投入較大的精力[1]。

1.2 測量操作復雜

市政工程想要將建設質量和技術水平提高就要加強測量準確度的優化，將數據準確性提高從而為技術人員開展工作提供數據基礎。在傳統的測量中，存在著較為復雜的測量工序，需要繁瑣的步驟，需要處理較多的數據。技術人員需要融合多個數據，對其進行深入地分析和對比選擇近似值。但是到了最終測量時，會進一步擴大數據的差異，降低數據的準確性。此外，天氣、地形等因素也會從很大程度上影響到市政工程測量準確性，增加了技術人員工作的難度和工作量[2]。

2 RTK技術的分析

2.1 RTK技術的工作原理

將RTK技術應用于市政工程測量中可以將工作效率大大提升，有助于工作人員工作量的減少，能夠將測量數據的準確性大大提升。當前RTK技術已經廣泛地應用于市政工程當中。相關工作人員只有充分掌握RTK技術的測量原理才能更加合理高效地應用該測量技術，才能為市政工程建設提供更加準確的數據。

如圖1所示，在市政工程測量中，RTK技術測量的基礎為載波相位觀測量，其屬于一種電子設備，通過三維組為結果達到實時傳輸測量信息的目的。RTK技術在接收測量信息過程中需要將接收機裝置安裝于移動站內和基準站內，根據實際情況做好設置數量的確定，通過接收機同步采集相同的衛星信號。數據鏈將基準站內采集的信息數據傳遞已送到移動站，然后實時分析數據，對待測點的坐標、高程、實測精度進行計算，工作人員就計算數據和預調精度進行對比分析，然后將測量數據的準確性確定[3]。

圖1 RTK技術數據傳輸形式

RTK技術的測量精準度很高，能夠精確到分米級，測量得到的數據結果準確度高，具有很強的參考價值。RTK技術也可以叫做實時動態差分法，該技術能夠將半徑范圍為4km的區域一次性完成測量，有著較高的測量準確性，能夠將測量的效率提高，減少反復、輾轉測量的次數。通常RTK技術利用GPS測量在普通電磁波環境下能夠將坐標數據在幾秒鐘內獲取，速度快。

我國很多市政工程的分布狀態為狹長帶狀，這導致工程測量的難度大大增加，如果采用靜態GPS測量技術進行市政工程測量，那么很可能在實際測量中受到限制，導致工程測量的工作量加大，數據的準確性也無法得到充分保障。而RTK技術可以有效地解決這些問題，可以采用動態的監測方法，將傳統靜態測量的不足有效規避，將測量程序簡化，從而實現測量效率的提升，為市政工程建設提供準確的數據支持，確保市政工程順利開展。

2.2 RTK技術的應用優勢

第一，對作業條件沒有很高的要求。市政工程中如果采用RTK技術展開測量工作不會嚴重受到天氣、氣候、能見度等方面的影響，有著較為準確的測量精度，加上操作便捷，設備易于攜帶，地形因素產生的影響小，所以可以將搬運儀器次數大大減少，將人力工作量減少，將測量的勞動強度降低，實現測量效率提高的效果。

第二，能夠高效率處理數據。在市政工程測量中應用RTK技術能夠充分發揮基準站和移動站的作用，實現兩者的相互配合，將數據接收功能的操作條件簡化，將測量結果的接收概率提高。此外，RTK技術測量系統在處理數據過程中可以同時完成輸入、存儲、處理、接換、輸出等工作，可以將接收測量數據的效率大大提高，同時能夠連接其他測量儀器，實現高效率的信息通信。

第三，有著較高的自動化程度。RTK技術的自動化程度較高，在市政工程測量中，該技術能夠將其自動化測量的優勢最大限度地發揮出來，將測量數據的誤差降低，實現數據精確度的提升。通過應用自動化測量技術還能夠將人員工作量減少，實現測量進程加快的效果，有助于工程測量質量的提升，有助于工程建設的改進優化[4]。

3 RTK技術在市政工程測量中的具體應用

3.1 測量地形技術

在市政工程地形測量中應用RTK技術能夠將測量的數據以三維立體的方式直接呈現出來。工程坐標測量是市政工程測量中非常重要的內容，以三維坐標（x，y，z）的形式標注出RTK技術的測量結果，將測量準確性提高，能夠對測量的數據進行更加全面、多層次的分析，利用三維數據對市政工程的地形進行更加清晰的詮釋。比如在建設市政工程時，最為重要的一項內容就是檢查井，市政工程建設中技術人員必須要高度重視檢查井的質量，將建設質量水平提高。首先，應當將具體的位置明確，用RTK技術對所在位置的地形進行測量，標注好基本位置，然后按照標注編號并且依次測量，將具體三維坐標確定，然后以測量數據為基礎做好地形圖的繪制，將檢查井的最終位置確定[5]。

圖2 RTK高程與水深關系

3.2 控制測量

放樁測量中應當使用一點法復核分析基準站附近的控制點，按照2.5cm左右的標準控制平面的坐標分量，從而達到I級導線精度標準。在測量放樣過程中，應當做好數字地形圖的測繪，地形圖為1：1000的比例。使用雙頻GPS接收機接收整個區域內的信號，一級GPS點共計布測20個。在完成測量后需要采取有效的手段反復校核測量數據，將精準度進一步提高。

3.3 繪制市政工程帶狀地形圖

在1：500比例尺帶狀地形圖的基礎上開展市政工程設計。傳統測圖方法選用的建立控制點再碎部測量的方式，做好大比例尺地形圖的繪制。這種方式的工作量大且效率不高，而RTK技術能夠有效改善傳統測量方式的不足，動態定位監測，工作人員可以用很短的時間在每個碎部點上進行觀測就能夠將坐標和高程確定，然后在計算機中將特征編碼和屬性信息等點的組合數據導入，就能夠生成圖紙，將測圖的難度大大降低。

3.4 中線測量

在市政工程傳統測量中分別采用線測量、中樁測量、中平測量等技術，而RTK技術進行工程測量能夠同時完成上述工作。在具體中線測量中，技術人員首先需要將基準站——GPS接收機架設在路線控制點上，路線點位測量由流動站測設并且做好打樁施工。技術人員以設計路線參數為基礎合理應用GPS配套的電子手簿的路線計算程序對路線中樁的設計坐標進行細致地計算。技術人員只需要在流動站測設設備中將參考點號輸入然后按解算鍵，設備就能夠將當前桿位和到設計樁位的方向與距離計算并顯示出來。測量技術人員將桿位移動，當屏幕顯示桿未達到設計參數時可以在顯示的桿位處打樁。通過這種方式能夠快速高效地確定中樁高程和中樁位置，獨立完成每個點的測設，將累計誤差大大減少。

圖3 市政道路測量

3.4 縱橫斷面測量

在市政工程縱橫斷面測量中RTK技術采集的數據為三維坐標。技術人員在設置好基準站和移動站后對邊坡點的三維坐標進行采集整理，然后編號并且保存里程數據。邊坡點的采集采用的是手簿顯示橫斷面法線方法[6]。

4 RTK技術應用的優化

4.1 降低影響因素

第一，選擇高性能的測量儀器設備。

第二，基準站選擇具有開闊視角的位置，避免附近物體影響衛星信號的無線電，降低測量準確性。

第三，以GSM和CDMA為基準站和和流動站數據傳輸的主要載體。

第四，在基準站附近做好吸收電波材料的鋪設。

4.2 優化已知控制點

第一，合理選擇控制點的點位。為了充分發揮出RTK技術的作用，應當選擇開闊的位置設置控制點點位，盡量避免受到高壓線等不良因素的影響。

第二，優化控制點布局。在布設控制點過程中需要確保所有的測區都在控制點內，避免發生遺漏。對于地形復雜的區域可以采用分片的方法進行測繪，在每個片區均勻地分布幾個基站點。避免在地勢低海拔低的位置設置高程原點，優先考慮地勢高的基點。

第三，優化控制點等級。為了提高控制點的等級，需要充分借助GPS靜態測量技術[7]。

5 結束語

RTK技術的應用可以促進市政工程的發展和變革，這些現代信息技術的應用不但能夠提高測量效率，還大大提高了測量結果的精準度。此外，RTK技術已經逐漸應用于很多領域，其在市政工程中占據著非常重要的地位，相關工作者要積極改進創新，進一步推動該技術的發展與應用。