RTK工程控制測量技術(shù)研究

白冬瑾

摘要：工程控制測量是工程建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)之一，近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)以其全天候、連續(xù)性、實時性等優(yōu)點，在工程控制測量中得到了廣泛的應(yīng)用。GPS-RTK技術(shù)作為GPS測量技術(shù)的一個新突破，不僅有著較高的定位精度，還有利于提高工程測量工作效率。 下面就對RTK工程測量技術(shù)進(jìn)行分析，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：工程控制測量;GPS-RTK;應(yīng)用

GPS-RTK技術(shù)是一種新興的工程控制測量技術(shù)，在當(dāng)前的工程控制測量工作發(fā)展過程中，GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用顯著降低了工程測繪的測量難度，也大幅降低了其工作強(qiáng)度，縮短了測繪時間，一定程度上提高了工程測繪的精度及準(zhǔn)確性，有效推動了新時期工程測繪工作的開展，為后續(xù)的決策和開采提供了依據(jù)。

1.GPS-RTK技術(shù)的原理

RTK技術(shù)又稱為載波相位差分技術(shù)，能夠?qū)崟r提供測點在指定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)成果，在測程20km以內(nèi)可達(dá)厘米級精度。高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r地提供測站點在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級精度在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實時處理，同時給出厘米級定位結(jié)果，歷時不到一秒鐘。流動站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運動狀態(tài);可在固定點上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動態(tài)作業(yè)，也可在動態(tài)條件下直接開機(jī)，并在動態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。在整周未知數(shù)解固定后，即可進(jìn)行每個歷元的實時處理，只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動站可隨時給出厘米級定位結(jié)果。RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，RTK定位時要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實時地把觀測數(shù)據(jù)（偽距觀測值，相位觀測值）及已知數(shù)據(jù)傳輸給流動站接收機(jī)，數(shù)據(jù)量比較大，一般都要求9600的波特率，這在無線電上不難實現(xiàn)。

2.GPS-RTK技術(shù)在工程控制測量中的應(yīng)用

2.1 控制測量

控制測量是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，控制網(wǎng)的網(wǎng)型和精度要求與工程項目的性質(zhì)規(guī)模密切相關(guān)。城市控制網(wǎng)具有面積大、精度高、使用頻繁等特點，城市導(dǎo)線大多位于地面上，隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，這些點常被破壞，影響了工程測量的進(jìn)度。一般的工程控制網(wǎng)覆蓋面積小、點位密度大、精度要求高，用常規(guī)控制測量，導(dǎo)線測量邊角網(wǎng)且多數(shù)需要分段施測，難以避免積累過大的誤差，費工費時，且精密度不均勻。

2.2 碎部測量與放樣

RTK技術(shù)還可應(yīng)用于測繪地形圖地籍測量房產(chǎn)測量的界址點測量平面位置的施工放樣等。傳統(tǒng)的平板儀測圖電子平板測圖，需要布設(shè)圖根控制點，并要求測站與所測點之間能通視，至少需要2-3人操作。如果直接用RTK測圖的話，可以不布設(shè)各級控制點，測圖時僅需一個人背著儀器在要測的碎部點上呆上1、2s并同時輸入特征編碼，通過電子手簿或便攜微機(jī)記錄，在點位精度合乎要求的情況下，把一個區(qū)域內(nèi)的地形地物點位測定后回到室內(nèi)或在野外，由專業(yè)測圖軟件可以輸出所要求的地形圖由于只需要采集碎部點的坐標(biāo)和輸入其屬性信息，而且采集速度快，大大降低了測圖的難度，既省時又省力。

2.3 變形監(jiān)測

變形監(jiān)測主要是監(jiān)測大型建筑物、構(gòu)建物的地基沉降、位移以及整體的傾斜狀況。變形監(jiān)測網(wǎng)具有毫米級的精度，比一般工程控制網(wǎng)高一個數(shù)量級。監(jiān)測工作的特點是被監(jiān)測體的幾何尺寸巨大，監(jiān)測環(huán)境復(fù)雜，監(jiān)測技術(shù)要求高。實踐表明，如果用較長的觀測時間，分幾個時段進(jìn)行觀測，并采用強(qiáng)制對中，觀測時無線指北等措施，長度不超過4km的基線向量可達(dá)到2-3mm的精度。

3.GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用的注意事項

3.1 操作的規(guī)范性

在新時期的工程控制測量過程中，對于GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用，還應(yīng)注重對操作人員的相關(guān)培訓(xùn)，確保其業(yè)務(wù)水平可達(dá)到測量要求，不會影響到測量的結(jié)果，基于此，應(yīng)當(dāng)選用有豐富操作經(jīng)驗的人員，并及時采用抗干擾能力較強(qiáng)的設(shè)備，使得測量的全過程嚴(yán)格按照相關(guān)工作標(biāo)準(zhǔn)來實施，這樣，才能嚴(yán)格測量出最為精確的數(shù)據(jù)，也才能保證GPS-RTK技術(shù)運用的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。

3.2 選擇測量基準(zhǔn)站

從當(dāng)前的具體實踐來看，測量中基準(zhǔn)站的選擇對于測量的精度有著決定性作用，為了保證測量的精度和效率，應(yīng)當(dāng)選擇合適的地點確定測量的基準(zhǔn)站，具體實施中，首選是地勢較高、環(huán)境開闊的地帶，還要確保電臺覆蓋良好，且所在地的四周無明顯遮擋物，另外，為了監(jiān)測中數(shù)據(jù)的不丟失和不受到破壞，應(yīng)嚴(yán)格保證其基準(zhǔn)站周邊200m內(nèi)為沒有無線電發(fā)射臺及高壓電線等。最后，對于基準(zhǔn)站具體位置的設(shè)定，工作人員應(yīng)確保其在坐標(biāo)精確的已知點位上，綜合全部位置來看，測量區(qū)域的中間地帶是最好的選擇，這樣可有效避免其電臺天線的架設(shè)位置處于衛(wèi)星空洞區(qū)，便于后續(xù)精確的測量。

3.3 測量時間的選擇

即便新時期的GPS-RTK技術(shù)可以進(jìn)行全天候測量，但結(jié)合以往實踐看來，測量結(jié)果的準(zhǔn)確性依舊會受到測量時間的影響，基于此，對于最恰當(dāng)測量時間的推算，應(yīng)當(dāng)按照衛(wèi)星運行的角度和位置來進(jìn)行，進(jìn)而確保GPS接收機(jī)的PDOD值小于6，通過這種方式，可有效減少衛(wèi)星運輸過程產(chǎn)生的誤差，也只有這樣，才能真正意義上提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，促進(jìn)測繪的高效性進(jìn)行。

4.結(jié)束語

總而言之，在工程控制測量中應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)，能夠有效縮短測量時間、提高測量的精度，為工程建設(shè)提供了更為有效的數(shù)據(jù)，還能縮短數(shù)據(jù)反饋時間，所需要的人力物力更少，拓展了其對測量環(huán)境的適應(yīng)范圍，使得相應(yīng)的測量作業(yè)效率得到了提高。此外，基準(zhǔn)站和流動站無需通視，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離觀測，提高了測量的效率，便于測量工作的高質(zhì)量開展。