1、RTK 技术在工程测量中的应用摘要：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。文章阐述了 RTK 的含义及系统的组成，并结合实际说明了 RTK 技术在工程测量领域中的应用。 关键词：RTK；GPS；工程测量 Abstract: RTK technology is the combination of GPS measurement technology and data transmission technology, is a new breakthrough in GPS measurement technology. This paper
2、expounded the meaning and system of RTK, and combined with the actual description of the application of RTK technology in the field of engineering measurement. Key words: RTK; GPS; engineering measurement 中图分类号：P258文献标识码：A 文章编号： 1 引言 随着全球定位系统（GPS） 技术的快速发展，RTK（Real Time Kinematic）测量技术也日益成熟，RTK 测量技术逐步
3、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，使其在工程测绘中的应用越来越广。 RTK 测量技术是以载波相位观测为根据的实时差分 GPS 测量技术，其基本思想是：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 GPS 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
4、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 3 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
5、普及具有重要的现实意义。 2 RTK 技术的应用 2.1 控制测量 为满足工程建成区和规划区测绘的需要，工程测量控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，譬如，城市、级导线点大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点经常被破坏，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，还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 技术则无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势，GPS 静态测量，点间不需通视，因此，RTK 技术在水利水电，公路，铁路等建筑工程等的
6、工程控制测量中同样发挥着重要作用。 2.2 采用 GPS RTK 测量技术施测地形图 根据 RTK 技术地形测量的特点，以 RTK 基准框架网点为基础，分别架设 GPS 基准站，使用 1+2 工作模式，用 2 套 GPS RTK 接收机作为流动站进行测量。由于所用 GPSRTK 系统的发射电台只有 4 W，中途不需更换电池，就可使用 1 d。流动站在第 1 次测量时，在一已知点上作 RTK 测量，其测量结果与已知点进行比较，从而检查 RTK 系统是否工作正常及基准站坐标输入是否正确，最后将 GPS 获得的数据处理后直接录入计算机，可及时精确地获得地形图信息。 2.3 线路中线定线 RTK 测量
7、技术用于工程线路中线定线测量，如市政道路中线、电力线中线、渠道中线定线或放样测量。定线测量可直接利用手簿获取拐点或 IP 点的坐标。而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，直到误差小于设定值为止。 2.4 建筑物规划放线 建筑物规划放线，放线点既要满足建筑物设计规划条件的要求，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，
8、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。 2.5 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。 2.6 像控点测量 像控点测量是航空摄影测量外业主要工作之一，传统的方法要布设大量的导线来测量部分平高点，内业有时还要加密。采用 RTK 技术测量，只需在测区内或测区附近的高等级控制点架设基准站， （若测区内
9、或测区附近无高等级控制点，可先加密） ，流动站直接测量各像控点的平面坐标和高程，对不易设站的像控点，可采用手簿提供的交会法等间接的方法测量。像控点的精度要求对于 RTK 测量来说是不难达到的。与传统作业相比较，它不需要逐级布设控制点；与静态 GPS 测量相比，缩短了作业时间，因而大大提高了作业效率，功效至少提高 3 倍5 倍。 2.7 其他方面测量 RTK 技术还可用于地形测量、水域测量、管线测量、房产测量等方面。用 RTK 测图，可不用布设图根控制，仅依据少量的基准点，即可直接测定地形地物点坐标，如果用专业测图软件，通过电子手簿记录即可实现数字化测图。在水下地形测量是，RTK 能自动导航和按
10、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，即可高精度地实时测定水下地形点的三维坐标，由专业软件成图。 3 GPS RTK 在工程测量中的应用 3.1 作业过程 采用中海达 5800 GPS 设备，选取精度高、可靠性好的基本控制网点作为 RTK 测量的工作基准点，在试用试验阶段，针对所选用的 GPS 仪器，得出了该城区流动站在作用距离为 4 km 范围内，能高质量、清晰地接收基准站发出的数据。以此为参考数据，选定了分布于该城区的城市 D 级GPS 三维控制网点 4 点，组成本次工程测量工作的基准框架网，并利用4 个控制点的 WGS-84 坐标系和 1954 年北京坐标系成果计算
11、出用于 GPS RTK 测量的 4 个坐标转换参数。 3.2 GPS RTK 定位精度试验 选取 1 个 GPS RTK 测量基准网点，架设 RTK 基准站，流动站在离基准站 4 km 范围内，有目的地施测了 5“级控制点、E 级 GPS 控制点共计13 个点，并采用静态 GPS 测量技术测量 5“级控制点坐标，其测量平差结果如表 1 所列。 表 1 平面坐标 3.3 RTK 定位精度评价 从表 1 中比较数据可以看出，RTK 测量结果与其他测量技术获取的测量结果互差均在厘米级，其中 x 方向中误差最大为 0.32 cm，最小为0.09 cm，y 方向中误差最大为 0.18 cm，最小为 0.08 cm，中误差平均为 0.21 cm。可以认为 GPS RTK 测量结果的点位精度达到厘米级，而且各点位之间不存在误差累积，克服了传统测量技术的弊病，能满足土地整理规划工程对控制点的测量精度要求。 4 结语 RTK 在控制测量，地形图施测以及线路中线定线和施工放样等测量工作中有着广泛的运用，有比传统的测量仪器精度高等特点，但其在碎部测量中的应用还有一定的限制。在进行测量时，主要注意事项是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好。并将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较高。
