根據(jù)工程實例論RTK工程測量技術(shù)

　　關(guān)鍵詞：土地；RTK技術(shù)；測量

　　1引言

　　RTK測量技術(shù)是以載波相位觀測為根據(jù)的實時差分GPS測量技術(shù)，其基本思想是：在基準站上設置1臺GPS接收機，對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)地觀測，并將觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設備，實時地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶站上，GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設備，接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位原理，實時地解算整周模糊度未知數(shù)并計算顯示用戶站的三維坐標及其精度。通過實時計算的定位結(jié)果，便可監(jiān)測基準站與用戶站觀測成果的質(zhì)量和解算結(jié)果的收斂情況，實時地判定解算結(jié)果是否成功，從而減少冗余觀測量，縮短觀測時間。

　　RTK測量系統(tǒng)一般由以下3部分組成：GPS接收設備、數(shù)據(jù)傳輸設備、軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由基準站的發(fā)射電臺與流動站的接收電臺組成，它是實現(xiàn)實時動態(tài)測量的關(guān)鍵設備。軟件系統(tǒng)具有能夠?qū)崟r解算出流動站的三維坐標的功能。RTK測量技術(shù)除具有GPS測量的優(yōu)點外，同時具有觀測時間短，能實現(xiàn)坐標實時解算的優(yōu)點，因此可以提高生產(chǎn)效率。實時動態(tài)定位如采用快速靜態(tài)測量模式，在15km范圍內(nèi)，其定位精度可達1～2cm，可用于城市的控制測量。RTK測量系統(tǒng)的開發(fā)成功，為GPS測量工作的可靠性和高效率提供了保障，這對GPS測量技術(shù)的發(fā)展和普及具有重要的現(xiàn)實意義。

　　2RTK技術(shù)的應用

　　2.1控制測量

　　為滿足工程建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測繪的需要，工程測量控制網(wǎng)具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點，譬如，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導線點大多位于地面，隨著城市建設的飛速發(fā)展，這些點經(jīng)常被破壞，影響了工程測量的進度，如何快速精確地提供控制點，直接影響工作的效率。常規(guī)控制測量如導線測量，要求點間通視，費工費時，且精度不均勻，還需事后進行數(shù)據(jù)處理，不能實時知道定位結(jié)果，如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。應用RTK技術(shù)則無論是在作業(yè)精度，還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢，GPS靜態(tài)測量，點間不需通視，因此，RTK技術(shù)在水利水電，公路，鐵路等建筑工程等的工程控制測量中同樣發(fā)揮著重要作用。

　　2.2采用GPSRTK測量技術(shù)施測地形圖

　　根據(jù)RTK技術(shù)地形測量的特點，以RTK基準框架網(wǎng)點為基礎，分別架設GPS基準站，使用1+2工作模式，用2套GPSRTK接收機作為流動站進行測量。由于所用GPSRTK系統(tǒng)的發(fā)射電臺只有4W，中途不需更換電池，就可使用1d。流動站在第1次測量時，在一已知點上作RTK測量，其測量結(jié)果與已知點進行比較，從而檢查RTK系統(tǒng)是否工作正常及基準站坐標輸入是否正確，最后將GPS獲得的數(shù)據(jù)處理后直接錄入計算機，可及時精確地獲得地形圖信息。

　　2.3線路中線定線

　　RTK測量技術(shù)用于工程線路中線定線測量，如市政道路中線、電力線中線、渠道中線定線或放樣測量。定線測量可直接利用手簿獲取拐點或IP點的坐標。而放樣工作一人也可完成，將線路參數(shù)如線路起終點坐標、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，即能按樁號也可按坐標放樣，并可以隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動，直到誤差小于設定的為止。

　　2.4建筑物規(guī)劃放線

　　建筑物規(guī)劃放線，放線點既要滿足建筑物設計規(guī)劃條件的要求，又要滿足建筑物本身的幾何關(guān)系，放樣精度要求較高。使用RTK進行建筑物放樣時需要注意檢查建筑物本身的幾何關(guān)系，對于短邊，其相對關(guān)系較難滿足，在放樣的同時，需要注意的是測量點位的收斂精度，如果點位收斂精度不高的情況下，強制測量可能帶來較大的點位誤差。在點位精度收斂高的情況下，用RTK進行規(guī)劃放線一般能滿足要求。

　　2.5用地測量

　　在建設用地勘測定界測量中，RTK技術(shù)可實時地測定界址點坐標，確定土地使用界限范圍，計算用地面積，在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時，應用RTK技術(shù)可實時測量權(quán)屬界限、土地分類修測，提高了測量速度和精度。

　　2.6像控點測量

　　像控點測量是航空攝影測量外業(yè)主要工作之一，傳統(tǒng)的方法要布設大量的導線來測量部分平高點，內(nèi)業(yè)有時還要加密。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架設基準站，（若測區(qū)內(nèi)或測區(qū)附近無高等級控制點，可先加密），流動站直接測量各像控點的平面坐標和高程，對不易設站的像控點，可采用手簿提供的交會法等間接的方法測量。像控點的精度要求對于RTK測量來說是不難達到的。與傳統(tǒng)作業(yè)相比較，它不需要逐級布設控制點；與靜態(tài)GPS測量相比，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倍～5倍。

　　2.7其他方面測量

　　RTK技術(shù)還可用于地形測量、水域測量、管線測量、房產(chǎn)測量等方面。用RTK測圖，可不用布設圖根控制，僅依據(jù)少量的基準點，即可直接測定地形地物點坐標，如果用專業(yè)測圖軟件，通過電子手簿記錄即可實現(xiàn)數(shù)字化測圖。在水下地形測量是，RTK能自動導航和按距離或時間間隔自動采點，只要將天線高量至水面，加水深改正后，即可高精度地實時測定水下地形點的三維坐標，由專業(yè)軟件成圖。

　　3GPSRTK在土地整理規(guī)劃工程測量中的應用實例分析

　　以某土地整理規(guī)劃工程測量中GPSRTK測量技術(shù)的應用為例，闡述該技術(shù)的應用情況。測區(qū)地處北部。該縣充分利用近幾年水毀耕地形成的灘涂和原有未開發(fā)的未利用土地,合理開發(fā)整理成適宜農(nóng)作物生長的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)田,增加耕地面積,發(fā)揮項目區(qū)地理、土壤、氣候及區(qū)位等優(yōu)勢，為改善生態(tài)環(huán)境，提高土地生產(chǎn)力，增加經(jīng)濟收入，促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。該縣水務局的委托，設計人員土地整理規(guī)劃工程實施了勘測設計，在該工程的勘測中，由于交通不便，樹木密集，土地種類較多，分布區(qū)域狹長，東干渠、西干渠、東岸防護堤、西岸防護堤及地形圖等工作量繁雜原因，采用常規(guī)測量手段施測十分困難，很難在短時間內(nèi)完成測量工作，以滿足業(yè)主單位對測量工作的要求。為此，采用GPSRTK測量技術(shù)作為本測區(qū)的實測技術(shù)手段，在充分調(diào)研論證并通過試驗檢測認證的基礎上全面實施，大大提高了測繪工作的速度和效益，縮短了近一半的工期，取得了比較好的效果。

　　3.1作業(yè)過程

　　采用中海達5800GPS設備，選取精度高、可靠性好的基本控制網(wǎng)點作為RTK測量的工作基準點，在試用試驗階段，針對所選用的GPS儀器，得出了該城區(qū)流動站在作用距離為4km范圍內(nèi)，能高質(zhì)量、清晰地接收基準站發(fā)出的數(shù)據(jù)。以此為參考數(shù)據(jù)，選定了分布于該城區(qū)的城市D級GPS三維控制網(wǎng)點4點，組成本次工程測量工作的基準框架網(wǎng)，并利用4個控制點的WGS-84坐標系和1954年北京坐標系成果計算出用于GPSRTK測量的4個坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。

　　3.2GPSRTK定位精度試驗

　　選取1個GPSRTK測量基準網(wǎng)點，架設RTK基準站，流動站在離基準站4km范圍內(nèi)，有目的地施測了5"級控制點、E級GPS控制點共計13個點，并采用靜態(tài)GPS測量技術(shù)測量5"級控制點坐標，其測量平差結(jié)果如表1所列。

　　3.3RTK定位精度評價

　　從表1中比較數(shù)據(jù)可以看出，RTK測量結(jié)果與其他測量技術(shù)獲取的測量結(jié)果互差均在厘米級，其中x方向中誤差最大為0.32cm，最小為0.09cm，y方向中誤差最大為0.18cm，最小為0.08cm，中誤差平均為0.21cm�？梢哉J為GPSRTK測量結(jié)果的點位精度達到厘米級，而且各點位之間不存在誤差累積，克服了傳統(tǒng)測量技術(shù)的弊病，能滿足土地整理規(guī)劃工程對控制點的測量精度要求。

　　4結(jié)語

　　RTK技術(shù)是GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的結(jié)合，是GPS測量技術(shù)中的一個新突破。在進行測量時，主要注意事項是基準站選擇要在比較中心、位置空曠開闊的至高點上，且周圍無磁場的影響，這樣流動站接收的信號好。并將觀測成果與首級控制成果進行整體平差，這樣動態(tài)觀測經(jīng)平差后的精度較高。