RTK技術在放線測量中的應用

張佑林

摘 要：介紹了RTK技術的基本原理、優點、局限性及其應用，希望能夠提高放線測量工作的技術水平。

關鍵詞：RTK技術；放線測量；參數設置；測量精度

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.147

1 RTK技術的基本原理

RTK技術是一種GPS技術與數據傳送技術相結合的實時的動態測量技術，主要由數據的傳輸設備、GPS的接收設備和軟件系統三個部分組成。其基本原理是將GPS接收機設立在基準站中，觀測可以接收到的GPS衛星數據，然后使用專門的無線電傳輸設備把觀測到的數據傳輸到地面上的用戶觀測站。在用戶觀測站中，GPS接收機負責接收GPS傳輸的信號，然后根據相對定位的原理，測算出整周模糊度內的未知數值，精確計算用戶觀測站的坐標。這樣就能有效確定基準站、用戶站的觀測結果，最終確定計算結果的有效性，減少不必要的觀測數值，從而縮短測量時間，提高放線測量的工作效率。

2 RTK技術的優點和局限性

2.1 RTK技術的優點

RTK技術的優點主要有：①能夠確保定位的精確度和有效性。只有符合RTK技術的應用條件，才能使定位結果不會出現較大的偏差。在一定的檢測范圍內，RTK技術的平面精確度、高程精確度能夠精確到厘米。②工作效率高。在絕大部分地形條件下，RTK技術都能夠在5 000 m半徑區域內進行測量工作。與以往的測量技術相比，RTK控制點的數量比較少，只需一個人操作，節省了大量的人力。RTK技術在操作時只需設立2個放樣點，且每個放樣點只需停留1～2 s，就能夠進行光學通視的操作。③干擾因素較少，能夠全天候作業。RTK技術屬于自動化作業模式，集成化功能強大，能夠完成各種各樣的放線外業。在流動站內，應盡量使用高效的手持操作方式和內設的專業軟件自動檢測并完成放線工作。這樣做能降低誤差，有效提高作業的準確度和精度。

2.2 RTK技術的局限性

RTK技術也有局限性，主要表現在：①信號傳輸工作容易受到空通視環境的影響。在城市密集區、林區等地開展作業的時候，GPS發出的衛星信號容易被干擾，導致信號強度降低，容易產生失鎖的情況，最終難以開展初始化工作，影響了測量工作的正常開展。②容易受到高程異常等因素的影響。RTK技術的作業模式要求在轉換高程時一定要準確，但目前許多高程異常的分布圖在某些地區存在較大差距，甚至某些地區還處于空白狀態，導致測量工作難度較大，將GPS高程轉換到海拔高程都變得較為困難，得到的數據也不夠準確，不利于保證RTK技術高程測量的精度。

3 RTK測量方法

3.1 直線放樣

首先要確定一條直線，然后按照要求計算直線上面各個點的坐標，最后把計算出的坐標自動存檔，放入放樣點的坐標數據文件中。直線放樣有兩種方法：①使用直線兩個端點的二維直角坐標或三維直角坐標定義直線；②使用直線的坐標角和坡度以及直線的起點坐標來定義直線。

坐標計算方法有三種，分別是按照固定間距計算、按照固定段數計算和按照任意距離計算。完成坐標計算后，就可以開始單點放樣，完成實地放樣工作。

3.2 收集測區控制點的資料

在放線測量工作中，要先制訂工作計劃和實施方案，收集測區資料，并根據實際情況編制測量技術設計書；然后組織相關人員設置項目部門，包括檢查組和技術組，并通過不同測繪儀器和器材進行測量，采集地形和野外數據，包括高程數據、地形平面位置和各地物點；最后完成質量檢查與驗收工作。

3.3 測區布置和參數設置

在放樣測量之前，應合理布置整個測區。通常情況下，要把測區分為多個不同的測段，并使每個測段內的控制點均勻分布；與此同時，還應該設置對應的系統參數，例如定義要求的衛星高度角、限象差、系統坐標、數據存儲的位置等。

3.4 求出測區轉換參數

要將求取的坐標轉換為數據參數，需合理選擇控制網內已知的點，然后得出轉換參數，給RTK技術測量打好基礎。在具體工作中，應該按照控制點的實際分布情況，在每個測段中選出至少3個坐標控制點，然后通過數據資料得到選用點的高程，最后利用相關軟件和系統得到各個測段的轉換參數。另外，要想獲得RTK技術的高程，還要在取測段得出較為精準的高程異常的模型。

3.5 基準站的選定和安置

基準站應該設在有利于衛星信號接收和電臺信息發射的地區。在設置完外業基準站后，要先開機、輸入天線高，然后設置無線電和有關系統，最后再啟動基準站。完成外業作業的測量后，要將數據傳到內業軟件，然后轉換成需要的數據類型。在測定地物點和界址點前，如果在首級控制網下使用傳統的方法，會加密圖根導線和一級、二級導線，隨著GPS技術的發展，目前可以使用GPS靜態模式設置導線，而在放線測量變更時，如果原有的已知點受到了較多破壞，也能夠選擇GPS靜態模式加密導線。

3.6 野外放樣測量

通過衛星預報的方法，能夠選擇最佳的觀測時間。在實測中，需要在流動站內正確地輸入各項參數和設計線路的坐標，并做好初始化工作。

3.7 RTK技術精度統計和誤差分析

為了確保放線工作的可靠性，應該先檢測RTK技術放線的平面精度。對此，可以通過以下方法來降低誤差：①利用差分法計算或相對定位來降低誤差；②選擇合適的衛星高度角、基線范圍，有效避開遮擋物的干擾，并選擇合適的轉換參數和測段范圍，以降低誤差，提高測量工作精度。

4 結束語

綜上所述，目前RTK技術在放線測量工作中的應用范圍越來越廣，RTK技術的出現標志著高精度GPS進入了一個新的發展階段，對放線測量工作有很大的促進作用。基于此，我們應該不斷學習先進的經驗和技術，從而提高放線測量工作的技術水平，促進測量工作的發展。

參考文獻

[1]李曉亮，董博.網絡RTK技術在城市規劃測量中的應用[J].北京測繪，2013（01）.

〔編輯：王霞〕

Abstract： This paper introduces the basic principle， advantages， limitations and applications of RTK technology in the hope that it can improve the technical level of the measurement work.

Key words： RTK technology； measurement； parameter setting； measurement accuracy