摘要：本文結(jié)合實(shí)際，主要分析RTK技術(shù)，GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的結(jié)合，突破了新的GPS測量技術(shù)，就此作出了相關(guān)闡述，以供借鑒。

　　關(guān)鍵詞：城市測量，RTK技術(shù)，GPS技術(shù)

　　Abstract: this paper combining with practice, mainly analyzes RTK technology, GPS measurement technology and data transmission technology, combined with the new GPS measurement technology breakthrough, in this paper made relevant, for reference.

　　Key words: the city measurement, RTK technology, GPS technology

　　中圖分類號(hào)：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　前言:隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的快速發(fā)展，RTK(R eal 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(shí)時(shí)性和高效性，使得其在城市測繪中的應(yīng)用越來越廣。

　　1 RTK測量原理

　　實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)測量技術(shù)，是以載波相位觀測量為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測量技術(shù)?；舅枷胧?，在基準(zhǔn)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī)，對(duì)所有觀測衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備，實(shí)時(shí)地發(fā)給用戶接收機(jī)，用戶接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過無線電接收設(shè)備接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對(duì)定位的原理，實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示用戶接收機(jī)的三維坐標(biāo)和精度。

　　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(zhǔn)站的發(fā)射電臺(tái)與流動(dòng)站的接收電臺(tái)組成，它是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量的關(guān)鍵設(shè)備。

　　2 RTK測量的特點(diǎn)

　　① 經(jīng)典的GPS測量不具備實(shí)時(shí)性，而不能用來放樣，放樣工作還得配備傳統(tǒng)的測量儀器，RTK測量彌補(bǔ)了這一缺陷。放樣精度可達(dá)到厘米級(jí)。

　　② RTK測量成果是在野外觀測時(shí)實(shí)時(shí)提供，因此能在現(xiàn)場及時(shí)進(jìn)行檢核，避免外業(yè)工作返工，如，整周求知數(shù)初始化情況和測點(diǎn)的點(diǎn)位精度等信息均可在作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行核對(duì)。

　?、?RTK測量的關(guān)鍵技術(shù)之一是快速解算載波的整周未知數(shù)。用經(jīng)典的靜態(tài)相對(duì)定位法，解得整周未知數(shù)并達(dá)到足夠精度，往往需要1個(gè)小時(shí)甚至更長的時(shí)間在RTK測量中，盡管初始化時(shí)間的長短受到跟蹤觀測的衛(wèi)星數(shù)、幾何圖形強(qiáng)度、多路徑效應(yīng)、電離層干擾等諸多因素影響，但已可在數(shù)分鐘之內(nèi)完成。如借助快速動(dòng)態(tài)定位，約需3分鐘;如采用動(dòng)態(tài)環(huán)境下的初始化，約需1分鐘;如在已知點(diǎn)上進(jìn)行初始化，僅有幾秒鐘足夠。這樣，測量中即使遇到障礙物(如穿過橋下或通過隱蔽地帶)造成失鎖，也可在重新捕獲到衛(wèi)星后數(shù)分鐘內(nèi)完成整周未知數(shù)初始化，繼續(xù)進(jìn)行測量。

　?、?能夠在任何地方、任何時(shí)間接收到GPS信號(hào)，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站不需要通視，作用距離遠(yuǎn)(一般都在10km左右)，全天24小時(shí)均可進(jìn)行RTK測量放樣。

　?、?完成基準(zhǔn)站的設(shè)置后，整個(gè)系統(tǒng)只需一人持流動(dòng)站接收機(jī)操作。也可設(shè)置幾個(gè)流動(dòng)站，利用同一基準(zhǔn)站觀測信息各自獨(dú)立開展工作，提高作業(yè)效率。

　　3、RTK技術(shù)的應(yīng)用

　　3.1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(diǎn)，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)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(diǎn)常被破壞，影響了工程測量的進(jìn)度，如何快速精確地提供控制點(diǎn)，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(diǎn)間通視，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且精度不均勻。GPS 靜態(tài)測量，點(diǎn)間不需通視且精度高，但需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不能實(shí)時(shí)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(shì)。

　　3. 2像控點(diǎn)測量像控點(diǎn)測量是航空攝影測量外業(yè)主要工作之一，傳統(tǒng)的方法要布設(shè)大量的導(dǎo)線來測量部分平高點(diǎn)，內(nèi)業(yè)再空三加密。采用RTK技術(shù)測量，只需在測區(qū)內(nèi)或測區(qū)附近的高等級(jí)控制點(diǎn)架設(shè)基準(zhǔn)站，(若測區(qū)內(nèi)或測區(qū)附近無高等級(jí)控制點(diǎn)，可先加密)，流動(dòng)站直接測量各像控點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程，對(duì)不易設(shè)站的像控點(diǎn)，可采用手簿提供的交會(huì)法等間接的方法測量。像控點(diǎn)的精度要求對(duì)于RTK測量來說是不難達(dá)到的。與傳統(tǒng)作業(yè)相比較，它不需要逐級(jí)布設(shè)控制點(diǎn);與靜態(tài)GPS 測量相比，縮短了作業(yè)時(shí)間，因而大大提高了作業(yè)效率，功效至少提高3～5倍。

　　3. 3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(diǎn)坐標(biāo)、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(hào)也可按坐標(biāo)放樣，并可以隨時(shí)互換。放樣時(shí)屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動(dòng)，直到誤差小于設(shè)定的為止。

　　2. 4建筑物規(guī)劃放線建筑物規(guī)劃放線，放線點(diǎn)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(jìn)行建筑物放樣時(shí)需要注意檢查建筑物本身的幾何關(guān)系，對(duì)于短邊，其相對(duì)關(guān)系較難滿足。在放樣的同時(shí)，需要注意的是測量點(diǎn)位的收斂精度，如果點(diǎn)位收斂精度不高的情況下，強(qiáng)制測量則有可能帶來較大的點(diǎn)位誤差。在點(diǎn)位精度收斂高的情況下，用RTK進(jìn)行規(guī)劃放線一般能滿足要求。

　　3. 5用地測量在建設(shè)用地勘測定界測量中，RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)地測定界址點(diǎn)坐標(biāo)，確定土地使用界限范圍，計(jì)算用地面積，在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時(shí)，應(yīng)用RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)測量權(quán)屬界限、土地分類修測，提高了測量速度和精度。

　　3. 6其他方面測量RTK技術(shù)還可用于地形測量、水域測量、管線測量、房產(chǎn)測量等方面。用RTK測圖，可不用布設(shè)圖根控制，僅依據(jù)少量的基準(zhǔn)點(diǎn)，即可直接測定地形地物點(diǎn)坐標(biāo)，如果用專業(yè)測圖軟件，通過電子手簿記錄即可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化測圖。在水下地形測量是，RTK能自動(dòng)導(dǎo)航和按距離或時(shí)間間隔自動(dòng)采點(diǎn)，只要將天線高量至水面，加水深改正后，即可高精度的實(shí)時(shí)測定水下地形點(diǎn)的三維坐標(biāo)，由專業(yè)軟件成圖。

　　4.GPS RTK在城市測量中的應(yīng)用實(shí)例分析

　　下面以市某城區(qū)地籍測量工程中GPS RTK測量技術(shù)的應(yīng)用為例，闡述該技術(shù)的應(yīng)用情況。測區(qū)位于某城區(qū)，該城區(qū)為工業(yè)區(qū)和居民生活區(qū)，城市建構(gòu)筑物密集，交通繁忙，無線電信號(hào)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(gè)城區(qū)，總測量面積約20km2，分布區(qū)域近45km2，權(quán)屬關(guān)系復(fù)雜，用地種類較多，宗地?cái)?shù)目多，權(quán)屬界址點(diǎn)數(shù)量大，采用常規(guī)測量手段施測十分困難，很難在短時(shí)間內(nèi)完成所有宗地的權(quán)屬界址點(diǎn)測量工作，以滿足宗地權(quán)屬單位對(duì)地籍測量工作的要求。采用GPS RTK 測量技術(shù)作為本測區(qū)宗地權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)的實(shí)測技術(shù)手段，在充分調(diào)研論證并通過試驗(yàn)檢測認(rèn)證的基礎(chǔ)上全面實(shí)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(diǎn)作為RTK 測量的工作基準(zhǔn)在試用試驗(yàn)階段，針對(duì)所選用的GPS 儀器，得出了該城區(qū)流動(dòng)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(zhǔn)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(jí)GPS 三維控制網(wǎng)點(diǎn)7 點(diǎn)，組成本次地籍測量工作的基準(zhǔn)框架網(wǎng)，并利用7 個(gè)控制點(diǎn)的WGS- 84 坐標(biāo)系和1954 年北京坐標(biāo)系成果計(jì)算出用于GPS RTK 測量的7 個(gè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

　　GPS RTK 定位精度試驗(yàn)選取1 個(gè)GPS RTK 測量基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)，架設(shè)RTK 基準(zhǔn)站，流動(dòng)站在離基準(zhǔn)站4km 范圍內(nèi)，有目的地施測了原本市城市5“級(jí)控制點(diǎn)、E 級(jí)GPS 控制點(diǎn)和宗地權(quán)屬界址點(diǎn)共計(jì)19 個(gè)點(diǎn)，并采用靜態(tài)GPS 測量技術(shù)、全站儀測量技術(shù)測量宗地權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)，將這些測量結(jié)果、已知成果與RTK測量結(jié)果相比較。

　　RTK 定位精度評(píng)價(jià)從上表中比較數(shù)據(jù)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(jí)，其中互差最大為1. 8cm ，最小為0. 3cm ，平均為1. 12cm.可以認(rèn)為GPSRTK測量結(jié)果的點(diǎn)位精度達(dá)到厘米級(jí)，而且各點(diǎn)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(duì)權(quán)屬界址點(diǎn)的測量精度要求。

　　采用GPS RTK 測量技術(shù)施測界址點(diǎn)坐標(biāo)在檢測試驗(yàn)取得成功的基礎(chǔ)上，以RTK 基準(zhǔn)框架網(wǎng)點(diǎn)為基礎(chǔ)，分別架設(shè)GPS 基準(zhǔn)站，使用1+ 2 工作模式，用兩套GPS RTK 接收機(jī)作為流動(dòng)站進(jìn)行測量。

　　由于所用GPSRTK系統(tǒng)的發(fā)射電臺(tái)只有4W，十分省電，電，中途不需更換電池，就可使用1天，十分方便; 流動(dòng)站在第1 次測量時(shí)，在一已知點(diǎn)上作RTK 測量，其測量結(jié)果與已知點(diǎn)進(jìn)行比較，從而檢查RTK 系統(tǒng)是否工作正常及基準(zhǔn)站坐標(biāo)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(jì)算機(jī)，可及時(shí)地精確地獲得界址點(diǎn)圖形信息，準(zhǔn)確地制作宗地圖、地籍圖，計(jì)算宗地面積等。

　　5總結(jié)

　　RTK在控制測量以及施工放樣中有著廣泛的運(yùn)用，比傳統(tǒng)的測量儀器的測量，它有著省時(shí)省工且精度高地那個(gè)特點(diǎn)，但其在碎部測量中的應(yīng)用還是有一定的限制。并把觀測成果與首級(jí)成果進(jìn)行整體平差，這樣動(dòng)態(tài)觀測平差后的精度就較高。