GPS RTK技術(shù)在工程測量和房產(chǎn)測量中的應(yīng)用分析

王慧

摘要：本文對應(yīng)用RTK技術(shù)與傳統(tǒng)測量技術(shù)進(jìn)行了大致比較，體現(xiàn)了RTK技術(shù)在工程測量領(lǐng)域中的技術(shù)優(yōu)勢，尤其是對RTK技術(shù)給傳統(tǒng)地形測量、地籍測量、房產(chǎn)測量帶來的便利進(jìn)行了闡述，并對RTK技術(shù)的現(xiàn)存問題進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：GPS；控制測量；放樣；RTK技術(shù)；RTK的應(yīng)用

一、概述

GPS的出現(xiàn)是測繪工作的一次革新，給測繪工作帶來了極大的方便。并且可以高精度并快速地測定各級控制點(diǎn)的坐標(biāo)。常規(guī)的GPS測量方法，如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態(tài)實(shí)時差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。而GPS RTK的成果甚至可以在不布設(shè)各級控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，在通視條件良好的狀況下.就可以高精度并快速地測定地形點(diǎn)，地物點(diǎn)，甚至（不包括建筑物內(nèi)）的界址點(diǎn)測量工作，利用測圖軟件在野外一次性電子成圖并繪成各類所需的不同比例尺的地形圖。然后通過計算機(jī)和繪圖儀、打印機(jī)輸出為各種比例尺的圖件。對GPS RTK技術(shù)進(jìn)行定位時要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時地把觀測數(shù)據(jù)（如偽距或相位觀測值）及已知數(shù)據(jù)（如基準(zhǔn)站點(diǎn)坐栩?qū)崟r傳輸給流動站GPS接收機(jī)，流動站快速求解整周模糊度，在觀測到四顆衛(wèi)星后，可以實(shí)時地求解出厘米級的流動站動態(tài)位置。RTK技術(shù)的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖及各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率，因而廣受人們的青睞。

二、RTK技術(shù)概況

RTK又稱為載波相位差分技術(shù)。能夠?qū)崟r提供測點(diǎn)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(shí)時動態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r地提供測站點(diǎn)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(shí)時處理，同時給出厘米級定位結(jié)果，歷時不到一秒鐘。流動站可處于靜比狀態(tài)，也可處于運(yùn)動狀態(tài)；可在固定點(diǎn)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(shí)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(shí)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)。

三、RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

RTK定位有快速靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種測量模式，兩種定位模式相結(jié)合，在工程測量中的應(yīng)用可以覆蓋控制測量、碎部測量、施工放樣、變形監(jiān)測等諸多領(lǐng)域。

（一）控制測量

控制測量是工程建設(shè)、管理和維護(hù)的基礎(chǔ)，控制網(wǎng)的網(wǎng)型和精度要求與工程項(xiàng)目已的性質(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(diǎn)，城市工、II .III級導(dǎo)線大多位于地面，隨著城市建設(shè)的吃速發(fā)展，這些點(diǎn)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(diǎn)位密度大、精度要求高。用常規(guī)控制測量如：導(dǎo)線測量、邊角網(wǎng)、且多數(shù)需要分段施測，以避免積累過大的誤差，費(fèi)工費(fèi)時，且精密度不均勻。

如何快速精確地提供控制點(diǎn)，直接影響工作的效率。采用RTK技術(shù)測量，只需在測區(qū)內(nèi)或測區(qū)附近的高等級控制點(diǎn)架設(shè)基準(zhǔn)站，用流動站直接測量各控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程，對不易設(shè)站的控制點(diǎn)，可采用手薄提供的交會法等間接的方法測量。采用RTK技術(shù)，可以保證達(dá)到毫米級精度。與傳統(tǒng)作業(yè)相比較，由于點(diǎn)與點(diǎn)之間不需要通視，可以鋪設(shè)很長的GPS點(diǎn)構(gòu)成的三角鎖，對于建立工程勘探、施工控制網(wǎng)和變形監(jiān)測控制網(wǎng)等具有顯著的優(yōu)勢。還可以保持長距離線路坐標(biāo)控制一致性，同時還具有點(diǎn)位選擇限制少、作業(yè)時間短、成果精度高、工程費(fèi)用低等有點(diǎn)，對于建立工程勘探、施工控制網(wǎng)和變形監(jiān)測控制網(wǎng)等具有顯著的優(yōu)勢。與靜態(tài)GPS測量相比，能實(shí)時知道定位結(jié)果，不需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，也不會出現(xiàn)內(nèi)業(yè)精度不符合要求返工的情況，縮短了作業(yè)時間，因而大大提高了作業(yè)效率，功效至少提高3-5倍。

（二）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(diǎn)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(diǎn)，并要求測站與所測點(diǎn)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(diǎn)，測圖時僅需一個人背著儀器在要測的碎部點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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。

采用RTK技術(shù)進(jìn)行放樣，只需將參數(shù)如放樣起點(diǎn)終點(diǎn)坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸入RTK的外業(yè)控制器，即可放樣。放樣方法靈活，可以按樁號也可以按坐標(biāo)放樣，并能隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指不偏移量額偏移方位，便于前后左右移動。由于每個點(diǎn)位的測量都是獨(dú)立的完成的，不會產(chǎn)生累積誤差，各點(diǎn)放樣精度趨于一致。不像常規(guī)放樣那樣，需要后視方向、用解析法標(biāo)定，因而簡捷易行。

（三）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(diǎn)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(shí)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。

（四）RTK技術(shù)應(yīng)用的前景展望

事實(shí)證明，應(yīng)用RTK技術(shù)，在縮短工期、降低成本和勘察設(shè)計的靈活性方面，較常規(guī)技術(shù)有很大的優(yōu)越性。因此，隨著科技的發(fā)展，RTK技術(shù)的日益完善，它在工程測量中將會有更加廣闊的應(yīng)用前景。