RTK技術(shù)在不動產(chǎn)測繪中的應(yīng)用

肖嵐

（江西省贛州市自然資源局，江西 贛州 341000）

0 引言

在自然資源管理和規(guī)劃及發(fā)展過程中，對測繪工作提出了新的要求，即快速測繪、經(jīng)濟(jì)投資少、精度要求高。RTK技術(shù)是一種先進(jìn)的導(dǎo)航和定位技術(shù)，隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展而不斷改進(jìn)，與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比，其具有獨特和不可替代的優(yōu)勢，它可以與時俱進(jìn)，以滿足當(dāng)今不動產(chǎn)測繪工作的新需求。

在測繪工作中，始終需要保持良好的通視條件并確保測量控制網(wǎng)的結(jié)構(gòu)良好。這一直是傳統(tǒng)測繪技術(shù)難題之一，RTK技術(shù)觀測不需要任何中間站，不需要相互查看，也不需要構(gòu)造建造艦標(biāo)，從而大大減少了測量工作量和測量時間以及選擇測點時更靈活。另外，定位精度高。觀測時間短，可以提供三維坐標(biāo)，而測量觀測站的水平位置可以準(zhǔn)確地測量觀測站的外底高度。RTK技術(shù)測量不受天氣影響，可以在任何天氣下進(jìn)行測量。

1 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)，又名載波相位像差技術(shù)，這是一種實時測量兩個工作站之間載波相位觀測值的差分法。它利用空間大地測量坐標(biāo)作為數(shù)據(jù)源，實時的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和觀測。在RTK技術(shù)的操作模式下，利用數(shù)據(jù)、測量和制圖連接系統(tǒng)形成差位分觀測，處理高精度定位的觀測和結(jié)果。根據(jù)指定的坐標(biāo)系統(tǒng)，從基站的發(fā)射站實時傳送到移動站。它具有全天候、連續(xù)導(dǎo)航、定位和時間管理的功能，使不同的用戶能夠獲得精確的三維坐標(biāo)，速度和時間。根據(jù)算法模式，開發(fā)了靜態(tài)、快速靜態(tài)和RTK工作模式。靜態(tài)工作模式主要用于高精度測量，例如用于觀察地殼變形，國家大地測量和監(jiān)測大壩變形等等。快速靜態(tài)測量由于其高性能和高精度，經(jīng)常用于常規(guī)工程測量。RTK系統(tǒng)由全球定位系統(tǒng)控制，由一個接收器、無線電通信設(shè)備、電子手冊和輔助設(shè)備組成。所有設(shè)備重量輕盈，運行簡單，實時可靠，精度高等，完全可以滿足數(shù)據(jù)收集和技術(shù)放樣的要求[1]。

2 RTK技術(shù)的構(gòu)成與特點

（1）RTK技術(shù)是一種實時載波相位動態(tài)差分定位技術(shù)，也就是全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)（GPS）與數(shù)據(jù)通信技術(shù)相結(jié)合的一種技術(shù)，該技術(shù)允許實時提供三維定位結(jié)果，在給定的坐標(biāo)系統(tǒng)中提供測點。全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)可以說已經(jīng)發(fā)展得比較成熟了，由于其全天候、全時段以及全覆蓋的特點在全世界廣泛應(yīng)用，RTK技術(shù)是全球定位系統(tǒng)技術(shù)不斷發(fā)展的結(jié)果。RTK系統(tǒng)由三個部分組成：全球定位系統(tǒng)（GPS）接收器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。

（2）RTK技術(shù)能夠迅速有效地實時獲得坐標(biāo)數(shù)據(jù)。當(dāng)全球定位系統(tǒng)接收器從基地接收實時差分信號時，軟件系統(tǒng)獲得接收器的準(zhǔn)確坐標(biāo)。RTK技術(shù)通常包括兩個工作模式：第一，在固定站安裝全球定位系統(tǒng)儀器，作為衛(wèi)星信號監(jiān)測的基準(zhǔn)站；以及通過移動臺站實時從基準(zhǔn)站接收差分信號。該模型要求移動站不能太遠(yuǎn)離基準(zhǔn)站，否則可能影響接收信號。第二，目前正在開發(fā)的CORS系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)向全球定位系統(tǒng)接收器接收差分信號，經(jīng)過解算可以得到其數(shù)據(jù)成果。根據(jù)這一模式，移動站可以在一個基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)內(nèi)運作，其范圍很廣，不必設(shè)立單獨的基準(zhǔn)站。

（3）RTK技術(shù)定位結(jié)果的準(zhǔn)確性還是比較高的。根據(jù)傳統(tǒng)的測繪工作模式，必須先進(jìn)行控制測量，然后再進(jìn)行粉碎測量，因此，控制點的誤差將擴(kuò)大到碎步點，這將影響到測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。在RTK技術(shù)測量中，每一測繪點都是獨立的，從而沒有產(chǎn)生誤差，確保了測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（4）RTK技術(shù)能夠迅速有效地提升測繪工作的效率。在傳統(tǒng)的測繪工作中需要通視的控制點，使用諸如全站儀等儀器進(jìn)行測量，此外，還需要兩名測繪人員的合作，這需要大量的人力資源，而且其中的效率也不高。對于RTK技術(shù)的使用，一個測繪工作人員就能夠進(jìn)行測量工作，從而節(jié)省了人力資源，對于測繪工作的效率也有了提高[2]。

3 傳統(tǒng)測量與RTK測量技術(shù)的比較

3.1 各種控制測量

以前的邊界測量工作主要使用測距儀和經(jīng)緯儀等一些儀器，這些奇奇最大的特點就是以經(jīng)緯度作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量。計算方法所依據(jù)的是規(guī)定的收集地籍要素所需的數(shù)據(jù)，其共同特點是要求通視測站點以及待測點之間的距離，觀察對象和應(yīng)測量點之間的距離不應(yīng)太長，這兩個點均應(yīng)在規(guī)定參數(shù)范圍內(nèi)加以控制，否則大面積測量所取得的結(jié)果即為無效，其是不準(zhǔn)確的，對于調(diào)繪或者是補(bǔ)漏錯這些方面，花費太多時間，工作效率也是比較低的。工作人員通常使用三角測量等測量工具進(jìn)行控制測量，為了使待測地點之間能夠相互通視，而對待測邊和的待測角都有條件的限制，而且各點的準(zhǔn)確性不高，這導(dǎo)致了一定的誤差。這種傳統(tǒng)的方法過分依賴于測量工具，而且由于若干因素而造成的干擾，也導(dǎo)致現(xiàn)代不動產(chǎn)登記系統(tǒng)不符合高精度和低誤差數(shù)據(jù)的要求。全球定位系統(tǒng)RTK技術(shù)在某些方面彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的缺陷，提高了測量的準(zhǔn)確性。

3.2 地形測圖

過去，在測量地形圖時，通常需要首先在測量區(qū)域中設(shè)置一個根控制點，然后將全站儀或經(jīng)緯儀連接到根控制點上，以進(jìn)行小型平板測量。由此開發(fā)了一個現(xiàn)場全站儀和電子手冊。使用大規(guī)模制圖軟件進(jìn)行目標(biāo)編碼（甚至是開發(fā)最新的電子平面制圖等），需要測量周圍的地形和地貌以及測站上的其他斷點，這些斷點都在測量站的視線范圍內(nèi)，并要求通常至少有2-3人。如果拼圖不正確，則必須將其返回現(xiàn)場進(jìn)行測試。如果使用RTK，則只需一個人在要測量的地形點上停留幾秒鐘，并同時輸入功能代碼。可以通過手冊實時獲取并返回點精度，在室內(nèi)，所需的地形圖可以通過專業(yè)的軟件界面輸出。

3.3 放樣

放樣是測量的應(yīng)用分支。對人工特別設(shè)計點的校準(zhǔn)需要一些運用到一些方法和工具儀器。過去有許多傳統(tǒng)的放樣方法，如經(jīng)緯儀交叉點的放樣以及整個站的放樣等。通常，在對設(shè)計點放樣時，必須將目標(biāo)來回移動，在這個過程中至少需要2-3人。同時，在放樣過程中，必須確保各點之間的良好能見度。生產(chǎn)效率不高。有時，放樣如果遇到困難，可以有不同的放樣方式。在使用RTK技術(shù)進(jìn)行放樣時，只需要將各點的坐標(biāo)輸入載有全球定位系統(tǒng)接收器的電子手冊，放樣點的位置便于快速移動。由于全球定位系統(tǒng)是直接通過坐標(biāo)設(shè)置的，精度非常高，甚至是均勻的，這大大提高了現(xiàn)場放樣的效率，并且在這種情況下只需要一個人工作[3]。

4 RTK技術(shù)測量步驟

第一步：需要對于基準(zhǔn)站的位置進(jìn)行設(shè)置，將基準(zhǔn)站的底座放在穩(wěn)定的架子上，然后連接發(fā)射天線，打開主機(jī)。在上面一部分的基準(zhǔn)站狀態(tài)為中間指示燈為紅色，那么。在這種情況下，就請檢查無線電發(fā)射器的無線電信號是不是呈現(xiàn)其原本的狀態(tài)，當(dāng)其顯示正常的狀況下，其就可以發(fā)射信號。

第二步：將手機(jī)連接到移動臺，打開移動臺和移動電話，打開手機(jī)的藍(lán)牙，記錄移動臺的序列號并將其與移動臺配對（注意要配對的COM的編號端口），然后打開項目。配置中的COM端口設(shè)置必須與藍(lán)牙中的設(shè)置匹配。單擊以連接或確認(rèn)連接到移動臺，以查看其是否接收到無線電信號（如果無線電信號一致）。當(dāng)移動站達(dá)到固定解決方案時，移動站的設(shè)置將顯示為“完成”。

第三步：創(chuàng)建一個新的項目文件（如果仍在使用上一個項目，則無需創(chuàng)建一個新項目，只需打開上一個項目，在軟件的左上角查看項目名稱即可），選擇正確的坐標(biāo)系（必須為設(shè)計單位的坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)一致），輸入正確的本地工作站的中央子午線，然后單擊“確定”以完成項目[4]。

第四步：完成參數(shù)轉(zhuǎn)換，在移動站固定解的情況下將多個控制點的坐標(biāo)記錄上，然后按設(shè)置按鈕來搜索轉(zhuǎn)換參數(shù)選項。輸入控制點的坐標(biāo)和剛剛收集的點的坐標(biāo)，如果輸入正確的精度，請單擊“計算——保存——應(yīng)用”按鈕，并找到一個檢查點，以檢查是否有問題，并開始工作。在同一位置地點工作后，可以打開一個參數(shù)文件，并附加點校正（如果檢查正確，就可以恢復(fù)工作）。應(yīng)特別注意在計算中至少應(yīng)有兩個或兩個以上的控制點。控制點的高度和分布直接決定了四個參數(shù)的控制區(qū)[5]。

四個參數(shù)的四個基本元素是：X平移，Y平移，旋轉(zhuǎn)角度和縮放比例。校正參數(shù)的使用通常基于四個或七個參數(shù)的使用。隨后的點檢查（點校正或校正指令），將運動設(shè)置為已知的控制點，輸入控制點的坐標(biāo)和移動臺的高度，然后單擊校正按鈕進(jìn)行確認(rèn)。

5 結(jié)語

RTK測量技術(shù)用于不動產(chǎn)測繪工作。測量精度高、速度快、計算準(zhǔn)確方便，工作效率明顯提高。它可以提供及時和令人滿意的工程服務(wù)。這種集成方法的使用大大減少了人工干預(yù)，并在很大程度上避免了人為因素造成的誤差。該站只需要一個人就可以節(jié)省人員，從而間接降低了生產(chǎn)成本并加快了測量速度，確保其測繪結(jié)果的質(zhì)量，并且RTK技術(shù)在不動產(chǎn)測繪中的應(yīng)用是朝著自動化邁出的一大步。