試論城市工程測量中GNSS RTK技術運用注意事項及有效措施

宋中文/烏魯木齊市城市勘察測繪院

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試論城市工程測量中GNSS RTK技術運用注意事項及有效措施

宋中文/烏魯木齊市城市勘察測繪院

【摘 要】GNSS技術發展日益成熟完善，RTK技術也在城市測量中運用得越來越廣泛。RTK測量技術測繪效率和精準度較高，具有非常強大的性能，我們在看到它優勢的同時，也要針對其弊端，進行及時完善，以確保城市工程測量工作的正常運行。

【關鍵詞】城市；工程；測量；RTK技術；運用；措施

業內人士很清楚，GNSS技術被普遍應用在各種領域，其在定位、導航、測量等方面有無可替代的重要作用。如今，為了提高測量質量，在城市工程測量領域中推廣普及了GPS技術。 在實際運用過程中， GPS技術中的實時動態差分RTK技術得到了廣泛的運用和發展。RTK技術改變傳統測量模式，可謂是測量領域的又一技術革命。它測量流程簡單、工作效率高、精度高、誤差小，且所需測量人員少，對減輕城市測量工作壓力和負擔起到了無可替代的作用。但受到一定地域條件的限制，城市測量中有時仍然會出現需要手動測量的情況，這就需要不斷改進RTK技術，完善測量方式，以便更好地服務社會。

1.RTK 技術工作原理及技術優勢

1.1RTK技術工作原理

RTK技術即動態實時定位技術，所采用的觀測基礎為載波相位觀測值，精度較高，能夠完成規定坐標系下的控制點三維坐標實時觀測，是一種實時定位測量技術，能夠有效提升觀測效率，降低測量成本，為高精度、高效率的測量工作提供了技術基礎。實時動態定位原理如下圖所示：

RTK技術有網絡RTK技術和單基站RTK技術。單基站RTK技術的實際運用過程中，需要注意以下幾點：一是測量作業基準點要求選取點位精度高的GPS的控制點；二是在得到基準站的差分改正信息后，需要將差分改正信息正確輸入到流動站接收機上；三是要根據流動站所測坐標，結合差分改正信息，得到流動站的準確坐標，從而提高坐標精度。

1.2RTK技術優勢

我國的RTK技術在不斷實踐中得到完善，在城市控制測量、施工放樣、碎步測量等領域發揮著越來越重要的作用。相對于傳統測量方式來說，RTK技術是實時測量，測量精度和作業效率高，簡單來說，RTK 技術有以下幾個優點：

1.2.1觀測時間短。 RTK技術在使用流動站進行觀測時，所需時間十分短暫，靜態定位也只需要 20min 左右的時間即可完成，比起全站儀來，在測量速度上有了很大的提升。

1.2.2可以實時看到觀測結果。 RTK技術是一種實時測量技術，因此在得到坐標測量結果后，可以及時觀看到測量結果，快速成圖，能夠較好地掌握觀測數據的質量。

1.2.3觀測流程簡單。RTK技術的使用基本上已經實現了自動化，因此在實際操作中流程簡單，并且可以全天候進行測量作業。

1.2.4限制因素少。RTK技術在測量過程中，不要求測量站相互連接，同時作業，大大減少了測量的限制和約束。

2.使用RTK技術進行城市測量的作業流程

2.1做好測量的內業準備

在使用RTK技術進行城市測量作業前，應充分做好測量的內業準備，根據城市測量的實際情況和特點，收集所測區域的地形圖，進行野外勘察。具體來說，內業準備主要包括：設定工程名稱；根據坐標參數整理資料，若無坐標參數的轉換，可以對已知控制點的資料進行整理，使得控制測量點均勻分布在所測區域周圍，令控制測量點所處位置和周圍環境符合使用RTK技術測量的要求，若有坐標參數的轉換，則需根據實際情況重新輸入參數；每個放樣點的坐標輸入都要求準確，方便工程實時放樣工作的進行。

2.2確定所測區域的轉換參數

由于RTK技術的運用對于實時坐標的要求較高，而城市的測量工作使用的是地方獨立坐標，這就使得WGS84坐標與城市當地獨立坐標的參數轉換工作十分重要。在進行參數轉換工作時，可按照以下步驟進行操作：分別獲取同一個地點的WGS84坐標和當地獨立坐標，求出轉換參數；通過轉換參數和WGS84坐標分別求出當地獨立坐標點。需要注意的是，為保證轉換參數的準確性，一般需要進行4個點以上的觀測和參數轉換。

2.3基準站的選定

如果采用CORS系統，可直接利用其差分數據。

如果采用單基站模式，基準站發射電臺和流動站接收電臺是實時測量的關鍵設備，用于數據的傳輸。為保證數據傳輸的質量，減少整周模糊度的解算時間，提高工作效率，應該重視基準站的安放。

在安放基準站時，最好將基準站設立在已計算出精確坐標的點上，在沒有其他選擇時，也可設置在未知的坐標點上；基準站最好選擇地勢較高、視野良好的位置，能夠較好的收取電臺信號，城市測量中一般的基準站安放位置在高大建筑物上；為防止基準站數據的穩定，應保證基準站附近無大型建筑物和高壓電線、電視臺無線電臺等發射干擾源，一般來說，基準站天線應架設在GPS接收機北方。

2.4RTK施測步驟

使用RTK技術進行測量時，可按照以下步驟施測：安置好基準站后，打開接收機輸入點號，設置完畢檢查接收的GPS衛星數要大于等于5顆；檢查電臺接收指示燈是否正常，當接收衛星數大于4顆時，可開始進行測量；可以先聯測已知控制點，確定控制點的測量結果能夠滿足設計要求和測量精度后再開始測量任務；對測量的數據進行分析整理，依據設計要求將文件打印出來。

3.GNSS RTK技術運用注意事項及有效措施

RTK技術在城市測量中得到廣泛運用的同時，也因為城市環境的特殊性而存在著諸多需要解決的問題，其主要原因有城市中高大建筑多、無線電網絡錯綜復雜，給RTK技術的運用帶來了極大的阻礙，這就要求在城市中運用RTK技術時需要注意以下事項，并采取有效措施及時解決所遇問題。

3.1判斷測量儀器隨時處于正常工作狀態

為保證測量結果的準確和可靠，需要判斷測量儀器處于正常工作狀態，由于實時動態 RTK 的測量與衛星分布及數據鏈的性能相關，各觀測值之間相互獨立，因此可以在觀測進行一段時間后和觀測結束前聯測其他已知點進行數據的對比，確定數據鏈通信正常，儀器失鎖時也可以采用這個方法。

3.2提高觀測精度

為提高觀測精度，在采集數據時要等到數據變動到設計要求時進行采集，同時，流動站應采用帶支架的對中桿，穩定天線，減小對中整平誤差。

3.3維持數據鏈的穩定

在進行測量時，城市的無線電網絡經常會對流動站數據造成干擾，使數據鏈處于不穩定的狀態，當出現數據鏈不穩的情況時，應及時通知基準站測量人員，調整電臺和流動站的發射接收頻率。電臺電量不足也有可能造成數據鏈的不穩，應及時充電。

3.4確定坐標位置

城市測量的坐標點確定對于測量結果的精度有很重要的作用，在某些通視條件不好的情況下，一般來說，就是房屋或樹木較為密集的地方，使用RTK技術無法確定具體坐標，則需要采用常規的方法進行測量。

4.結束語

總而言之，PTK技術的用途是比較廣泛的，它在城市工程測量中扮演了一個非常關鍵的角色，在園區測量、電力測量以及公路測量等環節應用廣泛。另外，工程測量的發展將直接加快城市建設的進程，改善人們的生活質量?？傊疁y量方法的更新換代是科技發展和社會進步的必然趨勢，工程測量將向著數字化、智能化、自動化進步。RTK技術測繪效率和精準度較高，對工程測量的準確性有很大的提升作用，因此我們在看到它優勢的同時，應興利除弊，確保城市工程測量工作的正常運行。

參考文獻：

[1]付青松.應用GPS RTK技術的城市工程測量方法研究[J].測繪與空間地理信息， 2011，34（1）：75～77.

[2]商定義.應用 GPS RTK 技術的城市地形圖工程測量方法研究[J].科技創新導報， 2010（3）：28～29.