摘要：鑒于GPS技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運用于工程測量勘察等領(lǐng)域。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。本文闡述了RTK的含義、系統(tǒng)的組成以及其在測量領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，并結(jié)合工程實踐，探討GPS RTK在工程規(guī)劃放樣中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：GPS測繪技術(shù),工程規(guī)劃放樣,應(yīng)用

　　引 言：GPS技術(shù)的出現(xiàn)，對測繪界來說無疑是一場技術(shù)革命。隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的快速發(fā)展，RTK(Real Time Kinematic)測量技術(shù)也日益成熟，RTK測量技術(shù)逐步在測繪中得到應(yīng)用。RTK測量技術(shù)因其精度高、實時性和高效性，使得其在測繪中的應(yīng)用越來越廣。GPS RTK技術(shù)在測量中的應(yīng)用，使測量方法發(fā)生了質(zhì)的變化，真正實現(xiàn)了測量的單兵作業(yè)，經(jīng)濟效益是相當可觀的。

　　1 RTK技術(shù)概述

　　實時動態(tài)(RTK) 測量系統(tǒng)，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。RTK測量技術(shù)是以載波相位觀測量為根據(jù)的實時差分GPS 測量技術(shù)，其基本思想是： 在基準站上設(shè)置1 臺GPS 接收機，對所有可見GPS 衛(wèi)星進行連續(xù)地觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)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GP S 衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設(shè)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)一般由以下三部分組成：GPS 接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)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(shè)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15 km 范圍內(nèi)，其定位精度可達1～2 cm ，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。

　　2 RTK測量的特點

　　在GPS靜態(tài)測量中，不同坐標系的轉(zhuǎn)換是在數(shù)據(jù)后處理進行的。而對于RTK測量，要求實時得到測量點的平面坐標和正常高，則需要預(yù)先建立WGS-84坐標系與地方平面坐標系和高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。對于平面坐標轉(zhuǎn)換關(guān)系的建立，可以通過聯(lián)測區(qū)及周邊的國家平面控制點，求取三參數(shù)或七參數(shù)。對于高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，由于大地水準面的差異，各點高程異常不同，需要聯(lián)測一定數(shù)量的水準點，選用適當?shù)暮瘮?shù)擬合手法進行測量區(qū)域的似大地水準面擬合。為獲得可靠的高程值，一般要聯(lián)測三個以上水準點，而且分布均勻。獲取優(yōu)良的平面坐標及正常高轉(zhuǎn)換關(guān)系是進行地形圖測量的重要環(huán)節(jié)。而實現(xiàn)這個環(huán)節(jié)的重要一步是GPS平面及高程控制測量。

　　3 RTK技術(shù)的應(yīng)用

　　1)控制測量為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測繪的需要，城市控制網(wǎng)具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導(dǎo)線大多位于地面，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，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(dǎo)線測量，要求點間通視，費工費時，且精度不均勻。GPS 靜態(tài)測量，點間不需通視且精度高，但需事后進行數(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(yīng)用RTK技術(shù)將無論是在作業(yè)精度，還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢。

　　2)線路中線定線RTK測量技術(shù)用于市政道路中線或電力線中線放樣，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(shè)定的為止。

　　3)建筑物規(guī)劃放線，放線點既要滿足城市規(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，強制測量則有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。

　　4)用地測量在建設(shè)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(yīng)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。

　　5)大比例尺地形圖測繪中，RTK技術(shù)的應(yīng)用，使得測圖更加的方便。用RTK測圖，可不用布設(shè)圖根控制點，僅依據(jù)少量的基準點，即可直接測定地形地物點坐標和高程數(shù)據(jù)，使用起來非常的方便和快捷，精度也高。比傳統(tǒng)的測量方法更加省時，省力，即提高了效率，又節(jié)約了人力，物力。

　　6)其他方面測量RTK技術(shù)還可用于水域測量、管線測量、房產(chǎn)測量等方面。在水下地形測量時，RTK能自動導(dǎo)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，即可高精度的實時測定水下地形點的三維坐標，由專業(yè)軟件成圖。管線測量時，減少了轉(zhuǎn)站的時間和精度的損失。

　　4 RTK 在城市測量中的應(yīng)用實例分析

　　下面以某城區(qū)地籍測量工程中RTK測量技術(shù)的應(yīng)用為例，闡述該技術(shù)的應(yīng)用情況。該城區(qū)為工業(yè)區(qū)和居民生活區(qū)，城市建筑物密集，交通繁忙，無線電信號復(fù)雜，街道兩旁樹木密集。本次需測量的宗地地塊遍布整個城區(qū)，總測量面積約2km2，分布區(qū)域近3km2，權(quán)屬關(guān)系復(fù)雜，用地種類較多，宗地數(shù)目多，權(quán)屬界址點數(shù)量大，采用常規(guī)測量手段施測十分困難，很難在短時間內(nèi)完成所有宗地的權(quán)屬界址點測量工作，以滿足宗地權(quán)屬單位對地籍測量工作的要求。采用RTK測量技術(shù)作為本測區(qū)宗地權(quán)屬界址點坐標的實測技術(shù)手段，在充分調(diào)研論證并通過試驗檢測認證的基礎(chǔ)上全面實施，取得了比較好的效果。

　　其作業(yè)過程如下：選取精度高、可靠性好的城市基本控制網(wǎng)點作為RTK 測量的工作基準。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4 km 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7 點，組成本次地籍測量工作的基準框架網(wǎng)，并利用7 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GPS RTK 測量的7 個坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。

　　RTK 定位精度試驗選取1 個RTK 測量基準網(wǎng)點，架設(shè)RTK 基準站，流動站在離基準站4km 范圍內(nèi)，施測了原本市城市5級控制點、E 級GPS 控制點和宗地權(quán)屬界址點共計19 個點，并采用全站儀測量技術(shù)測量宗地權(quán)屬界址點坐標，將這些測量結(jié)果、已知成果與RTK測量結(jié)果相比較可以看出：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，其中互差最大為1. 8cm ，最小為0. 3cm ，平均為1. 12cm.可以認為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，完全能滿足城鎮(zhèn)地籍測量對權(quán)屬界址點的測量精度要求。

　　采用RTK 測量技術(shù)施測界址點坐標在檢測試驗取得成功的基礎(chǔ)上，以RTK 基準框架網(wǎng)點為基礎(chǔ)，架設(shè)RTK基準站，使用1+1 工作模式，用一套RTK 接收機作為流動站進行測量。

　　由于所用RTK系統(tǒng)的發(fā)射電臺只有4W，十分省電，中途不需更換電池，就可使用1天，十分方便; 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，可及時地精確地獲得界址點圖形信息，準確地制作宗地圖、地籍圖，計算宗地面積等。

　　5 RTK的一些優(yōu)缺點

　　RTK在控制測量以及施工放樣中有著廣泛的運用，比傳統(tǒng)的測量儀器的測量，它有著省時省工且精度高等特點，但其在碎部測量中的應(yīng)用還是有一定的限制，比如在采集碎部點時，周圍不能有高樓、大樹、高壓線，不然點位收斂精度不高，無法測量，如果強行測量，點位誤差會很大，不能滿足測圖精度要求。而且在進行測量時，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才好。并把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)平差后的精度就較高。

　　6 結(jié)束語：

　　伴隨著測繪新技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)代工程測量必將朝著測量內(nèi)外作業(yè)一體化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動化、測量過程控制和系統(tǒng)行為智能化、測量成果和產(chǎn)品數(shù)字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展。

　　參考文獻：

　　[1]梁彥霞.淺談GPS在水利工程測量的應(yīng)用[J].科技資訊,2010(30).

　　[2]眭國輝,孫衛(wèi)國.工程測量中應(yīng)用GPSRTK技術(shù)的作業(yè)流程及案例研究[J].科技資訊,2010(28).