基于RTK測量技術在工程測量中的運用

饒 蓮

（烏魯木齊職業大學，新疆 烏魯木齊 830000 ）

RTK 測量技術基于GPS 技術，GPS 技術目前是全球衛星定位系統的首要技術。作為美國研發的一種新型導航系統，GPS 在現有基礎上，自身衍生了多套高效系統，可廣泛用于各領域內。RTK 測量技術可以實現兩個測量站的有效觀察，根據不同的測量點，將基準站采集的載波依次發送至用戶接收端，隨后進行結算，以分析其整體坐標。作為常用的GPS 測量方法，在靜態動態測量中，可以獲得精準較高的測量體系。GPS 測量精準可以達至厘米級別，RTK 測量技術可以在野外采用動態分析方法，實現重大突破。RTK 技術極大地提升了測量作業的效率，其系統需要保持正常運作。首先，需要同時接收不同的GPS 衛星信號，在基準站以及移動臺接收衛星信號過程中，實現分離。并在移動站定位過程中，關閉機器，對RTK 進行初始化操作，完成后續鎖定。

1 RTK 技術的測量優勢分析

1.1 RTK 具有工作效率較高的優勢

在RTK 使用過程中，RTK 具備明顯的系統應用優勢，可以全面實現動態監測，以便更好的完成數據測量。并且在野外測量時，可以定位厘米級別的精準程度。此方法一經發明，便使測繪領域產生了較大改變，極大提升了測繪領域自動化以及數字化的建設水準。RTK 工作效率極高，在測繪工作開展中，通過RTK 測量技術的應用，可以極大提升測量工作業效率。在一般地形應用時，可以通過高質量的RTK 設站，完成在相關測區范圍內的測繪工作，一次性高效、精準的完成測繪流程[1]。

與傳統測繪進行比較，此技術可以有效減少所需要的控制點數量以及測量儀器的相關頻率。且在操作流程里，操作人員在每個放樣點當中僅需要停留較短時間便可完成測量工作，操作便捷快速且可以有效達到勘測規范所需要的精準度。與以往人工傳統測量模式相比，其自身具有明顯的應用價值[2]。

1.2 RTK 具有工作條件要求較低的優勢

RTK 測量技術可以對作業的整體要求明顯降低，例如，RTK 可以實現全天候、不停歇作業，此優勢是以往人工作業無法到達的頂點。在測量作業過程中，RTK 測量技術不需要控制兩點之間，便可以滿足光學透視，其僅需要形成電磁波通視以及對天基本通視即可。RTK 測量技術具有極大的應用優點，傳統測量技術對通視條件、能見度、季節等外在要求極多。而RTK 測量技術在工作中，其基本不受外力因素干擾，可以在惡劣情況下完成測繪工作[3]。

1.3 RTK 具有定位精準度較高、操作便捷的優勢

在后續測量中，RTK 技術可以實現定位精準度較高的應用優勢。RTK 測量技術是一種實時的動態監測技術，具有極高的定位需求，以滿足后續的定位精準度[4]。在傳統的檢測測量中，如經過多次搬站后，其均會出現不同程度的誤差積累。而RTK 技術可以克服此類缺陷，在滿足RTK 基礎工作條件下，實現極高的平面測量度精準。在實際測量過程中，通過該技術的應用，可以有效減少測量誤差的出現，完成有效處理。此外，RTK 測量技術自動化水準較高，其操作簡單。RTK 技術其自身的測繪功能在行業當中實現了廣泛推廣，流動站可以利用RTK 內附加的軟件，降低人工的參與模式，保證多種測試測繪結果精準。在測繪技術當中，其自動化水準較高，無需過多人工輔助便可以順利、精準的完成測量。作為測量精準度較高的測量技術，RTK 可以減少人為測量所造成的嚴重誤差。

在測繪工作開展中，通過RTK 測量技術的應用，可以在RTK 測繪基站無任何設施的前提下，完成移動站的準確測量。實現移動測量，完成坐標放樣，自動化程度極高，具有較多的集成功能。可以實現相關數據的準確輸入、儲存以及處理具備極高的數據互換能力，在其他儀器測量通訊中占有絕對優勢。

2 RTK 的相關劣勢分析

RTK 測量技術源自GPS 系統，是一種衍生技術，因此其功能以及使用情況受限于GPS 系統。在相關時間段內，無法被衛星所覆蓋。而且在特殊情況下的測量模式，很難得到固定值。其雙星系統雖然可以很好的解決RTK 技術固定值不穩的問題，但是其在測量過程中出現了一定的應用不足問題[5]。具體表現為測量點上空有遮蔽物或其他干擾物時，RTK 系統無法很好的接受相關信息，對信號的精度造成了一定的不良影響，出現了要求不高或測量不準的情況。例如，在RTK 測量中，對于山區、城市地區，如附近有大型建筑物或大片樹林時，其精度則會受到一定影響，有可能會出現一定程度的測量不足。而在室內使用RTK 測量技術時，則無法的有效完成技術測量。部分地區，尤其是山村地區，其存在一定的誤差，對RTK 的高度測量精準度產生了不良影響。

3 RTK 測量原理以及相關流程

3.1 RTK 測量技術的相關原理

對RTK 測量技術進行分析，可以得知其在測量過程中，自身由三部分組成。分別為基準站接收機、數據鏈以及流動性接收站[6]。在運行時，在基站上裝備接收機為參考站，通過相關衛星發送連續性的觀測數據，并通過設備實時的發送給流動站。在接受GPS 衛星數據的同時，完成設備以及數據精準度的調控。在定位過程中，可以通過算法計算出流動被測點的三維坐標以及測量精度。

3.2 RTK 相關的作業流程

RTK 在實施測量工作前，必須采集相關測試區域的比例尺寸，完成野外勘察。在勘察過程中，必須考慮到城市以及大片樹林的測量地點，并提前完成準備工作。為了保證本文數據具有可信度，本文將就北京合縱思壯公司生產的E650RTK 測量設備進行分析。在測量工程中，其需要進行六大步驟。

其一，設定工程項目，成立工程；

其二，在校正界面當中，輸入控制點，完成坐標以及平面圖標的繪制；

其三，將基準站假設選在控制點上，完善基準站的設置；

其四，設置流動站；

其五，在設置完畢后，進行4 參計算。如在計算過程中，發現多余控制點，可以在該點上進行二次驗證；

其六，完成實際工作，例如RTK 測量、RTK 放樣、RTK 繪制等。

在實施方案當中，其必須具備三個或三個以上具有連續性的控制點，選擇合理架構進行基站建設。在基站建設完畢后，架設流動站數據連接，以保證其可以根據工程的實際情況進行數據轉換[7]。由于其自身具備了一定的控制點坐標，因此可以省去控制點的聯合檢測步驟，可以進一步完成測量放樣等作業。需要注意的是，在使用RTK 測量技術時，控制點坐標必須保持至少三個以上，才可以完成相關測量精度的要求，保障工程數據的真實性以及可靠性。此外，也可以進行高程控制，且出現多余點時，可以考量周圍是否有大型建筑物影響整體工程的有效開展。檢查RTK 自備的電瓶電量是否充足，排除是否因電量不足導致測量精度出現問題的情況，校正基座，減少有可能會出現的誤差。

4 RTK 測量技術在道路工程中的應用

RTK 測量技術可以完成工程測量，因此，在工程建設中具有廣泛應用。對于界點測量結果，可以采用同樣方法。用相關儀器，對界址點進行檢測分析，并將測量結果作為其界址點的真值進行監督模擬。例如，在使用RTK 技術進行建設用地的探測定位當中，通過RTK 技術的有效應用，可以全面實現界址點坐標的實時測量。運用RTK 測量技術，可以完好的實現土地使用期限測量，還可以運用技術完成用地面積的科學掌控[8]。

在本文數據當中，本文將模擬某工程新建項目。其路線起止點樁號為K0+000；終點樁號為K5+574.666；該工程路線全長5.575 公里，且該道路經測量后為二級道路，設計速度為80km/h。在該道路設計工程中，必須完成道路選線，以保障其道路的有效應用。在以往的道路選線當中，其均是通過大比例尺地形圖完成。通常，縮放比例為1:1000 或1:2000。此外，也需要利用常規方法進行測圖，完成控制點建立以及碎部測量，才可以對地形圖形成有效的繪制。但經過相關工序后，工作效率嚴重降低。因此，本工程擬采用GPS，而且測量技術可以保障整體測量結果精準度。RTK 測量技術在測定過程中，以坐標值為真值，可以保證所測坐標的差異與RTK 之間的誤差具有應用性，二者點位誤差小于5cm。在測量過程中，可以得出以下5 點結論。

其一，RTK 的測量結果與全站儀測量結果的差異在厘米級別，因此，橫向最大誤差以及縱向最大誤差均小于3.1cm，最小為0.3cm；

其二，在全站儀測量過程中，點位坐標RTK 方向點的誤差均保持在5cm以內。RTK 放樣點點位可以對全站測量點位誤差公式進行計算；

其三，RTK 進行測試過程中，其曲線的橫向以及縱向偏差可以滿足相關工程要求。因此，其不存在誤差累計，以常規儀器測試的精準度較高為準；

其四，如誤差具有一定的限制，可以根據測量的條件判斷出誤差來源。對于放樣點存在的市區工程誤差、多維信號干擾誤差等，對于接近水域的地區，則多為多路徑誤差；

其五，對于誤差超限點，可以使用靜態GPS 測量后制作相關模板，標記出精確點位。也可以使用經緯儀以及電子測距儀，利用導線進行測量，制作出正確的模板，標記出正確點位。

因此，可以得知，在道路選線過程中，必須按照探測范圍的規范，本著最大限度減少征地以及拆遷的原則進行選線。在利用GPS—RTK 接收機進行流動站設置中，可以沿著道路中線采取一定的間隔進行數據采取，完成已知點。并將其作為基礎參考，在遇到沿線的重要構造物過程中，必須完成精準定位，并將相關數據錄入計算機內。利用繪圖軟件，在電腦進行選線，繪圖軟件使用采用AutoCad 軟件。設計人員在大比例尺帶狀地圖中完成定位線后，在道路中線地面進行標記，并得到中樁點坐標以及坐標文件。而且，在后續測量中，可以將文件坐標輸入至GPS 電子簿中，系統便會完成自動處理，對于放樣點的點位進行自動測量。在道路中線確定后，利用道路中樁點坐標以及繪圖軟件，可以得到道路縱斷面以及中樁所對應的道路橫斷面。因此，其所用數據均可以根據測量地圖進行采集，無需額外進行橫斷面的實測，減少外業工作量。且因為點位的獨特測量性，可以產生累積誤差，概率較小，放樣精準度基本保持一致。

5 結束語

綜上所述，在道路測量中，RTK 測量技術與傳統的測繪技術可以實現有效對比。經對比后，可以得知RTK 測量技術的測量成果可以全面滿足探測規范的整體要求。此外，也可以對以往的工作效率、精準度、工程成本等方面，具備明顯的應用優勢。雖然我國在RTK 技術的應用過程中，與發達國家相比，整體具有一限定的局限性。但隨著RTK 技術的有效滲透，我國RTK 自主產權正在逐步成熟。移動信息技術在RTK 測量技術中的完美融合以及其測量精度、作業效率等逐步提升。RTK 測量技術可以為工程測量帶來極佳的社會經濟效益，實現工程效益的全面增強，具備極佳的推廣應用價值。