1、GPS RTK 在工程测量中的应用探讨摘要：RTK 技术是 GPS 测量技术与数据传输技术的结合，是 GPS 测量技术中的一个新突破。本文阐述了 RTK 的含义、系统的组成以及其在测量领域内的应用，探讨了 GPS RTK 在工程测量中的应用。 关键词：GPS; RTK; 拟合; 大比例尺测图; 城市测量 Abstract: RTK technology is GPS measuring technology and data transmission technology, the combination is GPS measuring technology of a new breakth
2、rough. This paper expounds the meaning of RTK, system composition and its application in the measurement of the field, this paper discusses the GPS RTK to the measurement of the application in engineering. Keywords: GPS; RTK; Fitting; Large scale mapping; City measurement 中图分类号：P231.5 文献标识码：A 文章编号：
3、GPS 技术的出现，对测绘界来说无疑是一场技术革命。随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK（Real Time Kinemati c）测量技术也日益成熟，RTK 测量技术逐步在测绘中得到应用。RTK 测量技术因其精度高、实时性和高效性，使得其在城市测绘中的应用越来越广。GPS RTK 技术在测量中的应用，使测量方法发生了质的变化，真正实现了测量的单兵作业，经济效益是相当可观的。 一、RTK 技术概述 实时动态（RTK） 测量系统，是 GPS 测量技术与数据传输技术的结合，是 GPS 测量技术中的一个新突破。RTK 测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分 GPS 测量技术，其基本思
4、想是： 在基准站上设置 1 台 GPS 接收机，对所有可见 GPS 卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，GPS 接收机在接收 GP S 卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，实时地判定解算结果是否成功，从而减少冗余观测量，缩短观测时间。 RTK 测量系统一般由以下三部分组成：GPS 接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站
5、的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。 软件系统具有能够实时解算出流动站的三维坐标的功能。RTK 测量技术除具有 GPS 测量的优点外，同时具有观测时间短，能实现坐标实时解算的优点，因此可以提高生产效率。实时动态定位如采用快速静态测量模式，在 15 km 范围内，其定位精度可达 12 cm ，可用于城市的控制测量。RTK 测量系统的开发成功，为 GPS 测量工作的可靠性和高效率提供了保障，这对 GPS 测量技术的发展和普及，具有重要的现实意义。 二、RTK 测量的特点 在 GPS 静态测量中，不同坐标系的转换是在数据后处理进行的。而对于 RTK 测量，要求实时得到测量点的平面坐标合正
6、常高，则需要预先建立 WGS84 坐标系与地方平面坐标系合高程系统的转换关系。对于平面坐标转换关系的建立，可以通过联测测区及周边的国家平面控制点，求取三参数或七参数。对于高程系统的转换关系，由于大地水准面的差异，各点高程异常不同，需要联测一定数量的水准点，选用适当的函数拟合手法进行测量区域的似大地水准面拟合。为获得可靠的高程值，一般要联测三个以上水准点，而且分布均匀。获取优良的平面坐标及正常高转换关系是进行地形图测量的重要环节。而实现这个环节的重要一步是 GPS 平面及高程控制测量。 三、RTK 技术的应用 控制测量为满足城市建成区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁
7、等特点，城市、级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS 静态测量，点间不需通视且精度高，但需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用 RTK 技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。 线路中线定线 RTK 测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入 RTK 的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放
8、样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。 建筑物规划放线建筑物规划放线，放线点既要满足城市规划条件的要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。使用 RTK进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系，对于短边，其相对关系较难满足。在放样的同时，需要注意的是测量点位的收敛精度，如果点位收敛精度不高的情况下，强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况下，用 RTK 进行规划放线一般能满足要求。用地测量在建设用地勘测定界测量中，RTK 技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分
9、类及权属调查时，应用 RTK 技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。 大比例尺地形图测绘中，RTK 技术的应用使的测图更加的方便。用RTK 测图，可不用布设图根控制点，仅依据少量的基准点，即可直接测定地形地物点坐标和高程数据，使用起来非常的方便和快捷，精度也高。比传统的测量方法更加省时，省力，即提高了效率，又节约了人力，物力。 其他方面测量 RTK 技术还可用于水域测量、管线测量、房产测量等方面。在水下地形测量是，RTK 能自动导航和按距离或时间间隔自动采点，只要将天线高量至水面，加水深改正后，即可高精度的实时测定水下地形点的三维坐标，由专业软件成图。管线测量时，减少了转
10、站的时间和精度的损失。 四、RTK 的一些优缺点 RTK 在控制测量以及施工放样中有着广泛的运用，比传统的测量仪器的测量，它有着省时省工且精度高等特点，但其在碎部测量中的应用还是有一定的限制，比如在采集碎部点时，周围不能有高楼、大树、高压线，不然点位收敛精度不高，无法测量，如果强行测量，点位误差会很大，不能满足测图精度要求。而且在进行测量时，基准站选择要在比较中心、位置空旷开阔的至高点上，且周围无磁场的影响，这样流动站接收的信号才好。并把观测成果与首级控制成果进行整体平差，这样动态观测经平差后的精度就较高。 leica1200 仪器测量时能快速搜索及跟踪卫星得到收敛成果，收敛后快速行走时极少会
11、失锁。在实际工作中我们发现，碎部点只要测量 2个历元即 2 秒钟其成果就可达到厘米级平面及高程精度。外业工作中，如果水准测量落后于平面控制测量时，可以建立过渡的转换关系测量地形图，在水准测量都做完后，再通过高程拟合得到精确的转换关系，原测量的数据通过新的转换关系转换得到更新后的测量成果，不影响整个测量小组的外业工作，大大提高了劳动生产率。 RTK 地形测量中各个环节都可能带来平面及高程的测量误差，平面及高程模型的处理不当也可能会带来误差。目前，外业只是处理了点号之间的连接关系及线型的属性信息，还需要进一步的内业处理。 参考文献： 1谭远模,梁鹏.论 GPS-RTK 技术在工程测量中的应用及分析
12、J.广东科技.2008.04. 2黄翠娟.基于 GPS-RTK 的工程测量技术优缺点分析J.科技资讯.2010.24. 3睦国辉.孙卫国.工程测量中应用 GPS-RTK 技术的作业流程及案例研究J.科技资讯.2010.28. 4贺继光,逢云峰,姚伟.GPS-RTK 技术在现代矿山测量中的应用体会J矿山测量.2008.11. 5杨学日,胡隆宏.GPS-RTK 测量技术应用浅析J.中国高新技术企业.2010.19. 作者简介： 陈亚志（1982.04） ， 男，汉族，安徽宿州人，毕业于宿州学院，现为助理工程师。 参与福建省连城、江西上饶第二次土地、地籍调查，福建三明京福高速公路 1：500 高速公路带状图的地形测量。
