淺議測繪工程中RTK技術(shù)的應(yīng)用

劉晶晶

摘 要：本文主要結(jié)合現(xiàn)階段應(yīng)用RTK技術(shù)的具體情況進(jìn)行分析探討，并結(jié)合多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)RTK技術(shù)在測繪工程當(dāng)中的應(yīng)用原理做進(jìn)一步的分析研究。

關(guān)鍵詞：測繪工程：RTK技術(shù)；應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，在測繪工程當(dāng)中，應(yīng)用新技術(shù)對(duì)就起到了非常關(guān)鍵的一個(gè)作用，在這當(dāng)中RTK技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛了，也有了顯著的提高。所以這就要求我們?cè)诠ぷ鳟?dāng)中不斷的應(yīng)用先進(jìn)的測繪技術(shù)以便更好的創(chuàng)造出更有效益的價(jià)值，把RTK技術(shù)發(fā)展的更強(qiáng)大、更優(yōu)越。

1 RTK技術(shù)主要的工作原理和特點(diǎn)

RTK技術(shù)（real time kinematic）即載波相位差分技術(shù)，是建立在實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測站的載波相位基礎(chǔ)上的。RTK系統(tǒng)主要由一個(gè)參考站（即基準(zhǔn)站、若干個(gè)流動(dòng)站、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)3大部分組成?；鶞?zhǔn)站包括：GPS接收機(jī)、GPS天線、無線電通訊發(fā)射設(shè)備、電源、基準(zhǔn)站控制器等設(shè)備。流動(dòng)站的基本配置是：GPS天線、GPS接收機(jī)、無線電通訊接收設(shè)備、電源、流動(dòng)站控制器。用戶站上的GPS接收機(jī)，在同步接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過無線電設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)及坐標(biāo)信息，然后根據(jù)相定位原理，實(shí)時(shí)提供用戶站的三維坐標(biāo)，其精度能達(dá)到厘米級(jí)。我們知道，對(duì)物體進(jìn)行空間地，不管是在靜態(tài)或者是動(dòng)態(tài)的定位模式下，此時(shí)進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理都具有一定的滯后性，因此，都不能對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的正確解算，也不能正確的檢核出觀測數(shù)據(jù)，所以就不能確保測量結(jié)果的質(zhì)量。由此我們可以看出，如果是應(yīng)用在實(shí)際當(dāng)中的話，就必須要重新返工再進(jìn)行測量，否則就會(huì)因?yàn)榇植顚?dǎo)致觀測的結(jié)果不合格。如果要解決這種問題最好的方式必須要通過提高觀測的時(shí)間才可以，從而確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率，同時(shí)也可以減少測量的工作時(shí)間。對(duì)此，我們可以看出，在測繪工程當(dāng)中，不同因素都會(huì)出現(xiàn)不同的影響結(jié)果，這也對(duì)于我們當(dāng)今的測繪工程帶來了更為嚴(yán)峻的考驗(yàn)，一旦出現(xiàn)勘測技術(shù)，地形復(fù)雜或者進(jìn)行分析時(shí)等方面都會(huì)造成一定的影響。所以，大力推廣RTK技術(shù)的應(yīng)用可以在很大程度上解決我們的應(yīng)用問題，由于該項(xiàng)技術(shù)在測繪方面具有很強(qiáng)的功能，也具有強(qiáng)大的處理數(shù)據(jù)的能力，可以自動(dòng)作業(yè)，因此，應(yīng)用在測繪工程當(dāng)中可以提高我們的工作效率與質(zhì)量要求。

1.1 GPS接收機(jī)

RTK測量系統(tǒng)中至少包含兩臺(tái)GPS接收機(jī)， 其中一臺(tái)安置在基準(zhǔn)站上，另一臺(tái)或若干臺(tái)分別安置在不同的流動(dòng)站上。基準(zhǔn)站應(yīng)盡可能設(shè)在測區(qū)內(nèi)地勢(shì)較高，且觀測條件良好的已知點(diǎn)上。在作業(yè)中，基準(zhǔn)站的接收機(jī)應(yīng)連續(xù)跟蹤全部可見GPS衛(wèi)星，并將觀測數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)送給流動(dòng)站。

1.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間的聯(lián)系是靠數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（數(shù)據(jù)鏈）來實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備是完成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量的關(guān)鍵設(shè)備之一，由調(diào)制解調(diào)器和無線電臺(tái)組成。在基準(zhǔn)站上，利用調(diào)制解調(diào)器將有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和調(diào)制，然后由無線電發(fā)射臺(tái)發(fā)射出去。在流動(dòng)站上利用無線電接收臺(tái)將其接收，并由解調(diào)器將數(shù)據(jù)解調(diào)還原，送入流動(dòng)站上的GPS接收機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.3 軟件系統(tǒng)

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量軟件系統(tǒng)應(yīng)具備快速解算或動(dòng)態(tài)快速解算整周模糊度、實(shí)時(shí)解算流動(dòng)站的三維坐標(biāo)、求解坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)、進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換、解算結(jié)果的質(zhì)量分析與評(píng)價(jià)、作業(yè)模式（靜態(tài)、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)、動(dòng)態(tài)等）的選擇與轉(zhuǎn)換以及測量結(jié)果的顯示與繪圖等基本功能。

1.4 GPS RTK的數(shù)據(jù)處理

RTK的數(shù)據(jù)處理是在實(shí)時(shí)狀態(tài)下在控制器內(nèi)進(jìn)行的，它根據(jù)最小二乘原理序貫遞推算法處理每一個(gè)歷元的觀測值，其關(guān)鍵之處在于實(shí)時(shí)地搜索并惟一地判定相位觀測值的初始整周未知數(shù)。常用搜索方法有消去法、模糊度函數(shù)法、整周未知數(shù)快速逼近（FARA）法。由于FARA方法采用到當(dāng)前時(shí)刻為止的所有歷元觀測值，同時(shí)會(huì)自動(dòng)追加觀測值，驗(yàn)證解集的可靠性，因而不出現(xiàn)解發(fā)散問題，是目前較為成熟的方法。

2 在測繪工程當(dāng)中的具體應(yīng)用技術(shù)

在測量工程的應(yīng)用當(dāng)中由于RTK技術(shù)已經(jīng)逐漸的得到廣泛的使用，所以在很多工作領(lǐng)域當(dāng)中都已經(jīng)有所依賴了，比如在水利工程當(dāng)中的應(yīng)用，在電子線路當(dāng)中的應(yīng)用，對(duì)大地進(jìn)行測量時(shí)都有了廣泛的應(yīng)用價(jià)值。在RTK技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，它的最大的好處就是不會(huì)受到各種環(huán)境的影響，比如在大霧天氣，陰雨天氣以及溫度變化等，都不存在影響力，所以這也就便于處理數(shù)據(jù)時(shí)可以保持它的準(zhǔn)確度。

2.1 應(yīng)用RTK技術(shù)時(shí)，它最主要的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是具有GPS定位功能。它的優(yōu)點(diǎn)就是可以在廣泛的范圍當(dāng)中可以對(duì)其目標(biāo)進(jìn)行全方位的跟蹤，定位，具有很強(qiáng)的精準(zhǔn)度，并且可以進(jìn)行24小時(shí)不間斷的跟蹤，同時(shí)也可以把跟蹤數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的反饋到主系統(tǒng)當(dāng)中，再對(duì)其分析。這種方式與人工相比較，它的測量數(shù)據(jù)更具有準(zhǔn)確性和高效性，在未來的工作當(dāng)中，會(huì)逐漸的取代以往的測量方式。

2.2 一般在傳統(tǒng)的測量時(shí)，主要是應(yīng)用簡單的補(bǔ)測法以及通過平板儀進(jìn)行測量，同時(shí)也要借助于傳統(tǒng)的測量工具進(jìn)行配合，所以測量結(jié)果就極易出現(xiàn)偏差，較低的工作效率，也不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)不會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，所以在測量時(shí)會(huì)存在很大的漏洞。如果是應(yīng)用RTK技術(shù)，在測量當(dāng)中就會(huì)起到了個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控的作用，一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤就會(huì)及時(shí)改正，從而也就確保了工程質(zhì)量。例如在建設(shè)橋梁時(shí)，如果處于打地基時(shí)期，樁距的基準(zhǔn)是最為把握的，基石的方位一旦出現(xiàn)偏差，就會(huì)給工程質(zhì)量造成很大的問題，但是應(yīng)用了新技術(shù)，這就會(huì)在很大程度上可以跟蹤到最新數(shù)據(jù)，并且把偏差控制到一定的范圍內(nèi)，同時(shí)采取有效的措施進(jìn)行解決。

2.3 在測繪工程當(dāng)中，應(yīng)用RTK技術(shù)的方法一般包括定線放樣法、帶狀地形圖以及縱橫斷面等方面的測量方法。而一般RTK技術(shù)在進(jìn)行測量時(shí)準(zhǔn)確度會(huì)非常高的，要好于傳統(tǒng)的方法，并且該方法也可以達(dá)到其它方面的具體要求，如果是在山勢(shì)陡峭或者是在較高的地區(qū)受到限制時(shí)都可以進(jìn)行使用，較為方便。

3 測繪工程中應(yīng)用RTK技術(shù)需注意的問題

3.1 如果是在較為特殊的地形進(jìn)行測量時(shí)，就很可能給衛(wèi)星信號(hào)造成一定的影響，由于衛(wèi)星信號(hào)還沒有達(dá)到全面的覆蓋，所以也會(huì)出現(xiàn)偏差的問題，比如在修建的隧道完工以后，在一些較為封閉或者是有遮擋的大山深處，就很難利用衛(wèi)星對(duì)其進(jìn)行測量，在這時(shí)，如果應(yīng)用了RTK技術(shù)則顯得牽強(qiáng)，也會(huì)出現(xiàn)假值的現(xiàn)象。一旦發(fā)生了這種情況，就必須要啟用新的方法進(jìn)行解決，進(jìn)行調(diào)整測量。

3.2 應(yīng)用RTK系統(tǒng)進(jìn)行測量時(shí)，必須要全面的考慮到傳輸數(shù)據(jù)的流暢性，如果在進(jìn)行傳輸時(shí)受到干擾也是正常的。在測量時(shí)如果是在城市中心的一些建筑群當(dāng)中，或者是在山峰之間就會(huì)受到干擾。所以在遇到這種情況時(shí)，作為測量人員就必須要找到相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。比如可以調(diào)整基準(zhǔn)站的位置，從而避開不利地形的影響，在一定程度上可以提高數(shù)據(jù)的傳輸速度。

4 結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)水平在不斷提高的今天，測繪工程技術(shù)也在隨著不斷的加強(qiáng)，對(duì)它的工作效率以及在精度方面都有所提高，對(duì)此，這就要求我們?cè)诠ぷ鳟?dāng)中不斷的應(yīng)用先進(jìn)的測繪技術(shù)以便更好的創(chuàng)造出更有效益的價(jià)值，在這其中，RTK技術(shù)就顯得特別重要了?？茖W(xué)技術(shù)隨著社會(huì)進(jìn)步的不斷提高，在測繪工程當(dāng)中，應(yīng)用新技術(shù)對(duì)就起到了非常關(guān)鍵的一個(gè)作用，在這當(dāng)中RTK技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛了，也有了顯著的提高。

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