RTK工程控制測量技術(shù)研究

白冬瑾

摘要：工程控制測量是工程建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)之一，近年來隨著科學技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)以其全天候、連續(xù)性、實時性等優(yōu)點，在工程控制測量中得到了廣泛的應用。GPS-RTK技術(shù)作為GPS測量技術(shù)的一個新突破，不僅有著較高的定位精度，還有利于提高工程測量工作效率。 下面就對RTK工程測量技術(shù)進行分析，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：工程控制測量;GPS-RTK;應用

GPS-RTK技術(shù)是一種新興的工程控制測量技術(shù)，在當前的工程控制測量工作發(fā)展過程中，GPS-RTK技術(shù)的應用顯著降低了工程測繪的測量難度，也大幅降低了其工作強度，縮短了測繪時間，一定程度上提高了工程測繪的精度及準確性，有效推動了新時期工程測繪工作的開展，為后續(xù)的決策和開采提供了依據(jù)。

1.GPS-RTK技術(shù)的原理

RTK技術(shù)又稱為載波相位差分技術(shù)，能夠?qū)崟r提供測點在指定坐標系的三維坐標成果，在測程20km以內(nèi)可達厘米級精度。高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結(jié)果，并達到厘米級精度在RTK作業(yè)模式下，基準站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理，同時給出厘米級定位結(jié)果，歷時不到一秒鐘。流動站可處于靜止狀態(tài)，也可處于運動狀態(tài);可在固定點上先進行初始化后再進入動態(tài)作業(yè)，也可在動態(tài)條件下直接開機，并在動態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。在整周未知數(shù)解固定后，即可進行每個歷元的實時處理，只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動站可隨時給出厘米級定位結(jié)果。RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，RTK定位時要求基準站接收機實時地把觀測數(shù)據(jù)（偽距觀測值，相位觀測值）及已知數(shù)據(jù)傳輸給流動站接收機，數(shù)據(jù)量比較大，一般都要求9600的波特率，這在無線電上不難實現(xiàn)。

2.GPS-RTK技術(shù)在工程控制測量中的應用

2.1 控制測量

控制測量是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，控制網(wǎng)的網(wǎng)型和精度要求與工程項目的性質(zhì)規(guī)模密切相關(guān)。城市控制網(wǎng)具有面積大、精度高、使用頻繁等特點，城市導線大多位于地面上，隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，這些點常被破壞，影響了工程測量的進度。一般的工程控制網(wǎng)覆蓋面積小、點位密度大、精度要求高，用常規(guī)控制測量，導線測量邊角網(wǎng)且多數(shù)需要分段施測，難以避免積累過大的誤差，費工費時，且精密度不均勻。

2.2 碎部測量與放樣

RTK技術(shù)還可應用于測繪地形圖地籍測量房產(chǎn)測量的界址點測量平面位置的施工放樣等。傳統(tǒng)的平板儀測圖電子平板測圖，需要布設(shè)圖根控制點，并要求測站與所測點之間能通視，至少需要2-3人操作。如果直接用RTK測圖的話，可以不布設(shè)各級控制點，測圖時僅需一個人背著儀器在要測的碎部點上呆上1、2s并同時輸入特征編碼，通過電子手簿或便攜微機記錄，在點位精度合乎要求的情況下，把一個區(qū)域內(nèi)的地形地物點位測定后回到室內(nèi)或在野外，由專業(yè)測圖軟件可以輸出所要求的地形圖由于只需要采集碎部點的坐標和輸入其屬性信息，而且采集速度快，大大降低了測圖的難度，既省時又省力。

2.3 變形監(jiān)測

變形監(jiān)測主要是監(jiān)測大型建筑物、構(gòu)建物的地基沉降、位移以及整體的傾斜狀況。變形監(jiān)測網(wǎng)具有毫米級的精度，比一般工程控制網(wǎng)高一個數(shù)量級。監(jiān)測工作的特點是被監(jiān)測體的幾何尺寸巨大，監(jiān)測環(huán)境復雜，監(jiān)測技術(shù)要求高。實踐表明，如果用較長的觀測時間，分幾個時段進行觀測，并采用強制對中，觀測時無線指北等措施，長度不超過4km的基線向量可達到2-3mm的精度。

3.GPS-RTK技術(shù)應用的注意事項

3.1 操作的規(guī)范性

在新時期的工程控制測量過程中，對于GPS-RTK技術(shù)的應用，還應注重對操作人員的相關(guān)培訓，確保其業(yè)務水平可達到測量要求，不會影響到測量的結(jié)果，基于此，應當選用有豐富操作經(jīng)驗的人員，并及時采用抗干擾能力較強的設(shè)備，使得測量的全過程嚴格按照相關(guān)工作標準來實施，這樣，才能嚴格測量出最為精確的數(shù)據(jù)，也才能保證GPS-RTK技術(shù)運用的準確性與科學性。

3.2 選擇測量基準站

從當前的具體實踐來看，測量中基準站的選擇對于測量的精度有著決定性作用，為了保證測量的精度和效率，應當選擇合適的地點確定測量的基準站，具體實施中，首選是地勢較高、環(huán)境開闊的地帶，還要確保電臺覆蓋良好，且所在地的四周無明顯遮擋物，另外，為了監(jiān)測中數(shù)據(jù)的不丟失和不受到破壞，應嚴格保證其基準站周邊200m內(nèi)為沒有無線電發(fā)射臺及高壓電線等。最后，對于基準站具體位置的設(shè)定，工作人員應確保其在坐標精確的已知點位上，綜合全部位置來看，測量區(qū)域的中間地帶是最好的選擇，這樣可有效避免其電臺天線的架設(shè)位置處于衛(wèi)星空洞區(qū)，便于后續(xù)精確的測量。

3.3 測量時間的選擇

即便新時期的GPS-RTK技術(shù)可以進行全天候測量，但結(jié)合以往實踐看來，測量結(jié)果的準確性依舊會受到測量時間的影響，基于此，對于最恰當測量時間的推算，應當按照衛(wèi)星運行的角度和位置來進行，進而確保GPS接收機的PDOD值小于6，通過這種方式，可有效減少衛(wèi)星運輸過程產(chǎn)生的誤差，也只有這樣，才能真正意義上提高測量結(jié)果的準確度，促進測繪的高效性進行。

4.結(jié)束語

總而言之，在工程控制測量中應用GPS-RTK技術(shù)，能夠有效縮短測量時間、提高測量的精度，為工程建設(shè)提供了更為有效的數(shù)據(jù)，還能縮短數(shù)據(jù)反饋時間，所需要的人力物力更少，拓展了其對測量環(huán)境的適應范圍，使得相應的測量作業(yè)效率得到了提高。此外，基準站和流動站無需通視，可進行遠距離觀測，提高了測量的效率，便于測量工作的高質(zhì)量開展。