RTK測量對傳統(tǒng)大地測繪方法的影響

【摘要】在長期的社會發(fā)展過程中，我國的科學(xué)技術(shù)也實現(xiàn)了進一步的提升。隨著 RTK 測量技術(shù)的不斷發(fā)展，其在測量模式、效率及精度等方面都對傳統(tǒng)大地測繪方式提出了挑戰(zhàn)，而且其特殊的基站與流動站測量模式使某些工程測量手段的實現(xiàn)更加方便有效。本文從 RTK 定向、替代導(dǎo)線測量、工程放樣、地形圖測量等幾個方面對 RTK 技術(shù)方法的應(yīng)用進研究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】RTK測量；傳統(tǒng)；大地測繪；影響

目前，RTK技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地形測量、航空攝影測量、地籍測量、勘界與征地測量、工程測量等各個領(lǐng)域。本文主要針對RTK在測量方式、測量精度方面對傳統(tǒng)測量方 法的影響及雙方互補等問題進行分析對比。

1、RTK定向

傳統(tǒng)大地測量中，定向是全站儀測量準備工作的首要步驟，其主要目的是建立待測區(qū)域在相應(yīng)坐標系中的相應(yīng)關(guān)系，從而達到聯(lián)測的目的，工作原理如圖1所示（A、B為控制點）。全站儀測量定向需要2個已知點，且需通視。測繪標志點稀疏，而且許多控制點已經(jīng)毀壞，測區(qū)往往僅有一個控制點，使用全站儀進行測量無法定向。傳統(tǒng)解決方法是借助GPS控制測量與水準測量在測區(qū)引入其他控制點，然后利用引入點才能進行定向。

隨著RTK測量技術(shù)的廣泛使用，其單基準站與流動站的測量特點，使在測區(qū)進行單基準點進行點位測量成為可能，進而利用即時測量的控制點進行定向[1]。定向的基本原理：當測區(qū)范圍內(nèi)僅有1個控制點時，可將基準站架設(shè)在已知點上（也可選任意位置架設(shè)），利用流動站精確測量臨時控制點，進而用全站儀采用單基準點與臨時控制點進行定向，然后進行待測點的測量。

2、替代導(dǎo)線測量

GPS在測繪領(lǐng)域中的應(yīng)用主要在高精度的大地測量和工程控制測量，而今GPSRTK（實時動態(tài)）模式，以其快速實時和操作便捷，使得GPS應(yīng)用范圍變得越來越廣[2]。采用GPSRTK技術(shù)，可直接在所需點位的測區(qū)進行布設(shè)和測量，節(jié)省了不少工作量。RTK替代導(dǎo)線測量原理：基準站和流動站同時接收衛(wèi)星信號，基準站將接收到的衛(wèi)星信號通過基準站電臺發(fā)送到流動站，流動站將接收到的衛(wèi)星信號與基準站發(fā)來的信號傳輸?shù)娇刂剖植具M行實時差分及平差處理，實時得到本站的坐標和高程及其精度指標等，并隨時將實測精度和預(yù)設(shè)精度指標進行比較，一旦實測精度達到預(yù)設(shè)精度指標的要求，手簿將提示測量人員是否接受該成果，如接受，手簿將測得的坐標、高程及精度同時存儲到手簿中[3]。以某測區(qū)城鎮(zhèn)環(huán)境1∶500地形圖測量為例，用RTK測量直接代替導(dǎo)線控制測量進行圖根控制測量，測區(qū)共布設(shè)1500余個圖根控制點，經(jīng)過對最終地形圖成果進行檢驗，滿足《城市測量規(guī)范》中地形點誤差不大于±17cm的規(guī)范要求，精度檢驗結(jié)果見表1。

總的來說，RTK替代導(dǎo)線測量優(yōu)勢主要有以下兩點：1）高效、精度高。通過粗略估計，導(dǎo)線測量布設(shè)圖根點工作計劃為20d左右，采用RTK布設(shè)全測區(qū)實際工作日為7d左右。2）簡單易行。用RTK取代導(dǎo)線測量最大的優(yōu)勢在于即時放樣，對于隱蔽區(qū)域，可隨時進行放樣圖根點，避免了測一個碎部點就要進行導(dǎo)線點的傳遞測量。

3、地形圖測量

在戈壁荒漠中，由于地形測量區(qū)域沒有明顯的地物參考，測量區(qū)域的判定對于傳統(tǒng)測量方式是突出的問題，擴大測量區(qū)域無形中增加測量工作量，減少測量區(qū)域則往往不能達到實際工程需求，而RTK測量則能實時觀測到測區(qū)范圍信息，順利解決了這一問題。與傳統(tǒng)控制測量相比，GPSRTK測量具有效率高、誤差累積少（各流動站之間不存在誤差累積）的優(yōu)點，在一些精度要求不太高的控制測量中被廣泛應(yīng)用。RTK在點狀地物、現(xiàn)狀地物和面狀地物測量的同時，可輸入地物屬性，在內(nèi)業(yè)處理中就可以輕松識別測量地物的屬性信息，給內(nèi)業(yè)制圖提供了方便。RTK在碎部測量中，用RTK進行地形測圖碎部測量可以不進行圖根控制而直接根據(jù)分布在測區(qū)的一些基準點進行各碎部點的測量，只需安置好基準站并輸入必要的已知數(shù)據(jù)（基準點坐標、參考點坐標等）后即可進行碎部測量。RTK碎部測量與傳統(tǒng)全站儀測量的人員配備不同，傳統(tǒng)全站儀測量一個作業(yè)組至少3人，RTK測量只需一人在碎部點上停留觀測2～3s。同時RTK測量可以全天候進行，并且可以多個流動站同時進行碎部測量，效率可以成倍提高，而傳統(tǒng)全站儀測量雖然一組可以多人跑鏡但只能一人操作儀器，因而其速度提高是有限的。此外，傳統(tǒng)全站儀測圖需頻繁搬站，消耗大量時間。而RTK測量則不受基準站和流動站之間的地物影響，設(shè)一基準站后可在半徑10km內(nèi)采集任意碎部點（在能觀測到4顆以上GPS衛(wèi)星的前提下）。

結(jié)語：

總而言之， 定位技術(shù)相比常規(guī)測量及靜態(tài)GPS測量來說，其作業(yè)效率大大提高，在許多工程測量領(lǐng)域可完全替代常規(guī)測量，并且從效率、精度、作業(yè)方式等方面對常規(guī)測量作業(yè)方式有了很好的改進。

參考文獻：

[1]陳輝.GPS RTK測量技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用探討[J].低碳世界，2016，（03）：73-74.

[2]王海平.GPS—RTK測量技術(shù)在公路工程測量中的優(yōu)勢[J].門窗，2016，（03）：121+123.

[3]張曉東，張敏.GPS-RTK測量技術(shù)在園林綠化工程中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代園藝，2016，（06）：183-184.