RTK技術(shù)在城市測繪工程中的運用

何勇軍 朱曉兵

摘 要：在 GPS 進行測量的實踐中，RTK 系統(tǒng)這一新興測量方法受到廣泛關(guān)注，RTK 測量別稱實時動態(tài)差分法，在城市測繪中已經(jīng)投入使用，與傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比較，RTK 具有顯著的優(yōu)勢，其作業(yè)過程通過建立的信息交流基站將采集的數(shù)據(jù)信息與衛(wèi)星進行交流，載波電位數(shù)據(jù)的實時差分由流動站點完成。RTK 的使用大大提高了工作效率，野外作業(yè)時定位精確度也提高到了厘米級，其優(yōu)勢目前已在城市測繪工程的實際應(yīng)用中顯露出來。

關(guān)鍵詞：RTK技術(shù)；城市測繪；工程；運用

1 RTK 系統(tǒng)

RTK 系統(tǒng)主要以載波相位差分技術(shù)進行數(shù)據(jù)測量，為城市工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)保障。載波相位差分技術(shù)是全球定位系統(tǒng)測量應(yīng)用中的一種常用方法，主要是通過基準站進行載波相位數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接脩艚枋謾C上進行數(shù)據(jù)分析。載波相位差分技術(shù)主要是利用基準站與流動站進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析，其中基準站主要利用數(shù)據(jù)鏈進行觀測站坐標信息與觀測值的傳輸，流動站可以進行觀測數(shù)據(jù)采集，通過 RTK系統(tǒng)進行差分處理。傳統(tǒng)的測繪技術(shù)在進行動態(tài)測量、靜態(tài)測量或者快速靜態(tài)測量時，必須經(jīng)過數(shù)據(jù)采集結(jié)束后才能進行數(shù)據(jù)分析。載波相位差分技術(shù)則可以在野外進行數(shù)據(jù)測量，其在地形測圖和工程放樣方面的測量控制比較顯著，能夠有效提升野外操作能力。在進行全球定位系統(tǒng)的高精度測量時，應(yīng)該采用載波相位差分系統(tǒng)進行動態(tài)定位測量，掌握測站點的動態(tài)三維定位結(jié)果。因為載波相位差分技術(shù)具有較高的精確度與可靠性能，且覆蓋面積比較廣泛，所以該測繪技術(shù)在城市測會中的應(yīng)用范圍越來越大。隨著我國城市化進程的不斷加快，測繪工程在基礎(chǔ)工程建設(shè)方面發(fā)揮的作用越來越大。

城市測繪工程主要是進行地理信息的采集和數(shù)據(jù)更新工作，為城市工程建設(shè)提供基礎(chǔ)保障。城市測繪工程應(yīng)用包括房產(chǎn)測繪、地籍測繪和城市基礎(chǔ)地形測繪等，測繪步驟有變形測量、地形圖測繪和控制網(wǎng)建設(shè)等。以工程控制網(wǎng)建設(shè)為例，工程測量網(wǎng)的建設(shè)能夠為工程建設(shè)坐標統(tǒng)一提供便利，從而降低測繪誤差。在進行工程測量控制時，相關(guān)測繪人員應(yīng)該遵循相應(yīng)的測繪原則，盡量減少測繪誤差，以保障測量結(jié)果的精確度。從城市測繪來看，控制測量的主要成分包括面控制測量和高程控制測量。在進行城市工程控制測量時，首先需要進行平面控制點高程與控制點的位置確定，將控制網(wǎng)建立起來，然后以控制網(wǎng)為基礎(chǔ)進行測量范圍的劃分。在進行測量方法選擇時，測繪人員需要結(jié)合工程特點進行合理選擇。

2 RTK技術(shù)在城市測繪工程中的影響因素

第一，GPS 技術(shù)會影響到 RTK技術(shù)的運用。這是因為，RTK技術(shù)是建立在 GPS 技術(shù)基礎(chǔ)之上的，需要 GPS 技術(shù)的支持。而 GPS 信息觀測頻率較高，功率較低，難以穿透障礙物。在這種情況下，處于衛(wèi)星和 GPS 設(shè)備之間的障礙物會影響 RTK系統(tǒng)的正常運行，阻礙 RTK技術(shù)在城市測繪工程中的運用。另外，GPS 技術(shù)在日常生活中的使用范圍較小，并且不能在森林、深水區(qū)等條件惡劣的自然環(huán)境之中使用；第二，RTK技術(shù)本身會影響到 RTK技術(shù)在城市測繪工程中的運用。RTK技術(shù)受到周圍環(huán)境的影響較大，周圍的電磁環(huán)境、RTK技術(shù)的作用距離等都會影響到 RTK技術(shù)的運用。這是因為，RTK技術(shù)的數(shù)據(jù)獲得必須要求移動站與基準站之間沒有障礙物，保證信息傳輸暢通。

3 RTK技術(shù)在城市測繪工程中的運用流程

第一，在運用 RTK技術(shù)之前，城市測繪工程需要根據(jù)城市環(huán)境特點來制定測繪工程的名稱，并正確設(shè)定主機參數(shù)，確定坐標參數(shù)的正確轉(zhuǎn)換。另外，城市測繪工程要正確設(shè)置GPS 控制點，科學實施工程放樣；第二，在 RTK技術(shù)運用過程中，城市測繪工程需要科學地獲取被測地點的坐標值，并根據(jù)坐標值對坐標進行正確轉(zhuǎn)換。大多數(shù)城市測繪都使用本地獨立坐標作為坐標轉(zhuǎn)化參考。在這種情況下，RTK技術(shù)的運用就需要根據(jù)本地獨立坐標對 WGS 坐標進行轉(zhuǎn)化；第三，在測量城市測繪數(shù)據(jù)的時候，需要利用基準站 GPS 設(shè)備和流動站 GPS 設(shè)備的幫助進行數(shù)據(jù)傳輸，提高 RTK技術(shù)運用效率；第四，RTK技術(shù)的運用需要城市測繪工程合理安置基準站，保證基準站能夠接收到五顆以上的衛(wèi)星信息。另外，基準站的信息接收頻率要符合城市測繪的標準，以確保 RTK技術(shù)信息的準確性。

4 RTK技術(shù)在城市測繪工程中的運用注意事項

4.1確定轉(zhuǎn)化參數(shù)。城市測繪工程對待測區(qū)的控制需要合理確定轉(zhuǎn)化參數(shù)，通過布設(shè)測繪點和四等水準路線來精確獲取 WGS 坐標，并固定基準點坐標。之后，城市測繪工程需要實行匹配聯(lián)測防范，對控制點進行聯(lián)測，并根據(jù)其數(shù)值確定精確度最高的控制點，在確定控制點之后，城市測繪工程才可以進行坐標轉(zhuǎn)換。

4.2定位精度。城市測繪工程中 RTK技術(shù)的運用對定位精度的要求較高，要求 RTK技術(shù)能夠達到工程測繪的精度標準。而 RTK技術(shù)不僅能夠為城市測繪提供高精度的數(shù)據(jù)，而且還能夠?qū)y量點的坐標精度進行監(jiān)控，進而滿足城市測繪的精度要求。

4.3了解待測區(qū)。在使用 RTK技術(shù)時要認真了解待測區(qū)，選擇地勢起伏的位置作為待測區(qū)，并保證待測區(qū)周圍地勢空曠，沒有高大建筑物，以便于擁有良好的觀測視野。并且，RTK技術(shù)對周圍環(huán)境的適應(yīng)性較高，環(huán)境良好的待測區(qū)能夠進一步提高 RTK技術(shù)觀測的效率。

5 RTK 運用中應(yīng)該注意的問題和策略

由實驗分析得出 RTK 在實際運用中會遇到的問題和相應(yīng)對策：

5.1RTK 數(shù)據(jù)作業(yè)時采取水位測量為實時動態(tài)測量，獲得的數(shù)據(jù)可靠性得不到保證。面對這一問題需在測量前、中、后 3 個階段進行聯(lián)測，將獲得數(shù)據(jù)和原數(shù)據(jù)進行對照，以此保障儀器運行良好，保證獲得可靠的觀測數(shù)據(jù)。

5.2如果測量區(qū)域房屋建筑比較集中，環(huán)境限制了 RTK 系統(tǒng)發(fā)揮作用，無法精確定位，此時測量還應(yīng)選取常規(guī)方法。

5.3RTK 運用過程中有時會遇到運算結(jié)果無法得出或沒有固定值的情況，出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能是由于建筑物反射、水面反射等因素造成，對策就是將 RTK 系統(tǒng)進行復位還原，重新進行測量。

5.4在 RTK 運行過程中，偶爾會出現(xiàn)測得的數(shù)據(jù)鏈不穩(wěn)定，可能是因為周圍出現(xiàn)無線干擾或電量不足。確定問題后進行針對性處理，無線干擾則改變信號頻率，電量不足則及時充電。

5.5測量精度是測繪方法好壞的一個重要衡量指標，提高精度可在進行數(shù)據(jù)采集時對流動站的天線進行固定處理，比如使用三腳架來提高流動站的穩(wěn)定性以此來減小測量誤差。

結(jié)束語

GPS 是實時的動態(tài)測量技術(shù)，而 RTK 技術(shù)更適合城市測繪工程的實時動態(tài)測量。RTK 技術(shù)能夠為人們在測試的過程中提供精準的測量數(shù)據(jù)。因此，目前大多城市使用該技術(shù)，是因為它能夠布設(shè)導線網(wǎng)，極大地節(jié)省時間，減輕工作人員的工作的壓力，提高他們的工作效率，減少測量的。但是 RTK 技術(shù)目前仍存在很多問題。因此，我們要想獲得更精準的測量，還需要不斷地完善 RTK 技術(shù)，加大其研究投入的力度，從而開發(fā)出更好的城市測繪工程技術(shù)系統(tǒng)，追求更高的精準度，更好地為城市測繪工程服務(wù)，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。

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（作者單位：如皋市勘測院）