论RTK测量在实际测量中的优势

论 RTK 测量在实际测量中的优势

万浩宇 张旭

中国十九冶集团有限公司 四川攀枝花 617000

摘要：随着我国测绘技术的飞速发展，一方面，建筑测绘仍然保持着高精度、高要求的行业趋势，另一方面，随着RTK测量技术的快速发展，它的优势也在不断的突显，呈现了几个最大的新特征：测绘服务更加精细化，对测绘成果的保密性提高了要求，国家政府通过统筹职能来加速测绘与其它行业的深度融合。在RTK和全站仪的建筑测量中，学会运用所学的专业知识、技能开展测量工作，学会解决实际测量过程中所碰到的问题，全面认识了解测量工作的全部流程，完成专业理论与实践的衔接，为今后工作打下基础。但是如果使用传统的测图方法，用测得的数据进行计算，可能达不到要求的精度，而且传统的测图方法费时费力，容易受到外界环境的影响，所以使用全站仪和RTK共同进行测图，使用测得的数据进行内业处理，然后在内业处理达到精度要求的基础上进行工程的放样、选线以及土方量计算等任务。

关键词 RTK测量，全站仪，工程放样

一、RTK的组成及原理

RTK测量系统是由GPS接收机、数据传输系统和软件系统组成，其中接收机至少有两台，一台在前期工作中测量得到的已知点上作为基准站，另外一台作为流动站，基准站会根据所在已知点的坐标求解出他到卫星的距离改正数并将改正数发给移动站，移动站会根据数据来改正测量点的定位结果，这样会提高测量精度。RTK的系统要正常工作的话需要具备三个条件：第一，作为GPS接收机的基准站和移动站要同时接收到至少5颗以上的卫星信号，这样才能保证所测数据的精确度，第二，GPS接收机要能同时接收到卫星信号和基准站在测量过程中发出的差分信号，第三，GPS接收机要连续接收卫星信号和基准站的差分信号中间不能中断。RTK技术有两种差分方法，分别为修正法和差分法，修正法是基准站的载波相位修正值发送给移动站，移动站根据接收到的载波相位修正值解求所测点的坐标，差分法是基准站提供采集到的载波相位给移动站，移动站根据基准站的载波相位求差解算坐标。

RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，可以实时提供站点在指定坐标系中的定位结果，精度可以达到厘米级，在RTK进行作业时，基准站是通过数据链将其观测值和测站的坐标信息发送给流动站，流动站就通过基准站传送的数据链和自己的GPS观测数据在系统内计算，最后会给出精度为厘米级的定位结果，流动站可以进行静态测量，也能在运动状态下开机进行周模糊度的搜索求解，只要在测站上方有5颗以上的卫星且没有遮挡，就能得到厘米级的测量结果，RTK系统主要应用在测点定位和测设放样。

二、RTK测量的优劣

建筑物的测量需要注意很多的地方，比如房屋的转角、楼梯的起始位置、还有小区的圆形花坛等等，这些地方是建筑物的关键组成部分，在测绘时应该逐一测量，避免重复和交叉作业，增加内业处理的难度。在使用RTK进行放样时，建筑物的形状和相应的尺寸大小是通过他的特征点在实地上表现出来，例如建筑物的转角、花坛中心等等，这些建筑物关键点的放样就是建筑物和构筑物放样的基础，对放样精度要求很高，这些放样点既要满足与建筑物自身的几何关系，还要满足城市相应规划所提出的条件要求。在使用RTK技术对建筑物进行放样就和传统的放样一样，需要两个以上的控制点，传统的放样是通过点的距离或者点的方向来定点，还可以使用全站仪来进行相应的操作，但是RTK是直接定点，通过其他控制点进行校正。还可以在没有通视的条件下进行放样，这些是传统的放样方法无法实现的，也是RTK的优势所在。RTK技术也可用于对建设用地的勘测定界，能够实时的测定点坐标，确定土地的边界并计算出用地面积，有效的提高了测量的效率和精度。

RTK在实际测量过程中有很多优秀的方面，随着技术的不断发展，它将慢慢的发挥更好的测量优势，如现在的数字化城市、三维交通建模等都表现的非常突出，只有不断地完善、不断地优化其精度指标、才能满足越来越快速发展的经济体制。RTK测量时工作效率比使用传统测量仪器高，RTK测量时一到两人就可以完成较大范围的点位测量，而使用常规的测量仪器往往需要4-5人的配合，而且需要进行控制点的转移，这样会造成误差的累积，导致测得的数据无法满足精度要求，RTK测量作业时对作业条件要求比较低，其全天候、无需测站在很大程度上解决了环境因素的影响，用RTK进行测区的导线测量是不受天气、地形和点间是否通视的影响，在做控制测量方面不仅灵活性强，而且在户外作业的效率比传统的导线测量提高很多，这不仅节省了人力和物力更是节省了财力，RTK做控制测量是能够达到导线测量的精度要求，RTK不存在误差的传递、而且误差的分布很均匀，不会产生单点的误差超限情况。所以为了达到更高的测量精度要求，在测区求当地地球面的转换参数就显得十分的重要。RTK的定位技术有快速的静态定位和动态定位这两种模式，这两种模式的相互结合，在施工测量中可以覆盖大部分的测量领域，随着数据传输能力的增强，数据的稳定性、抗干扰性水平和软件水平的提高、传输距离的增加，RTK技术将在测量领域得到更广泛地应用，但同时也有些技术限制，只有了解了它的劣势所在，才能充分发挥RTK技术的优点。

RTK虽然对比传统的测量有很大的优势，但是他也有自身的局限性，会影响到执行测量任务的能力。最主要的局限性不在于RTK本身，而是源于整个GPS系统。GPS依靠的是接收来自两万多公里高空的卫星发射来的无线电信号。这些信号频率很高，但是信号相对较弱，导致信号不易穿透阻挡在卫星和GPS接收机之间的障碍物。但这也并不是说，RTK只适用于四周对空开阔的地区，RTK在部分障碍的地区的测量放样也可以是有效而精确的，他精确的原因是我们上空的卫星不止一颗，我们在同一地点能同时观测到多颗卫星，这些卫星可以帮助RTK实现精确可靠的定位。RTK测量的关键是确定整周未知数，能否连续地、可靠地接收基准站发射的信号，是RTK测量放样成功的决定因素。但是我们在实际应用中，会产生来自各方面的干扰，降低了RTK 的可靠性和精度。

三、RTK野外测量注意事项

RTK测量时大部分都是野外测量工作，在野外工作时安全也需格外注意，测量人员应在保证自身安全的情况下完成测量工作，做好自身的安全防护，不能单人野外作业，不能食用野外不认识的野果，在测量前规划好测量路线，做好突发事件的处置预案，在测量过程中不要踩踏农作物，如果不熟悉测区情况应该找当地的老乡参与野外作业，野外测量不要使用明烟明火，如果测量工作在当天不能完成尽量不要在野外过夜，如果不得不在野外过夜，尽量选择在老乡家里住宿，牢记生命安全高于一切的准则。

相比于常规的测量仪器，RTK测量具有更大的发展空间，随着RTK技术的发展，RTK测量的定位速度、定位精度和可靠性会越来越高，它的应用领域还会进一步的扩大，在未来的测量工作中占有一席之地。

结束语：

总之，RTK测量技术由于具有测量误差独立均匀、无误差积累、精度高、可靠性高等明显优势，在测量中具有广阔的应用前景。但由于受诸多因素的影响，在发展中会存在一定的局限性，需要不断完善和创新技术，从而实现更好的测量效率和测量结果的准确性、可靠性，有效促进RTK测量技术在城市测量中的应用效率。

参考文献

[1]张正禄.工程测量学武汉:武汉大学出版社，2005

[2]王勇智.GPS测量技术北京:中国电力出版社，2007.

[3]徐绍铨.GPS 测量原理及应用武汉:武汉大学出版社，2008

[4]周建郑.工程测量郑州:黄河水利出版社，2006