RTK技術在城市測繪工程中的運用分析

范麗麗

（巴音郭楞職業技術學院 新疆 庫爾勒 841000）

0 引言

隨著我國城市測繪工程的不斷發展，實時動態（RTK）技術以其高效率、全天候、高精度的優勢，廣泛應用在城市測繪中。城市測繪主要是對城市土地以及相關工程中的信息數據進行處理和分析，其對城市建筑起到了輔助作用。RTK高精度測量需要采用載波相位差分系統來實現，實現RTK高精度的實時定位。RTK技術因其精度高、可靠性高、覆蓋范圍廣而被廣泛地用于城市測量，我國城市化進程迅猛，城市基礎設施的測繪技術已成為其重要組成部分，因此，在城市測繪工程中，RTK技術對于城市的建設與發展至關重要[1]。

1 RTK技術在城市測繪工程中的運用及影響因素

1.1 RTK技術概述

1.1.1 RTK技術

基于載波相位差分技術的RTK技術，可以確保城市建設信息的安全。載波相位差分技術是目前GPS應用最為廣泛的技術之一。本系統的主要工作是通過參考平臺獲取載波相位，并將其傳輸至手機進行分析。載波相位差分技術是基于參考站和移動站來獲取和分析衛星信號。其中，參考站使用數據鏈接來傳輸觀測站的坐標信息和觀測結果。對于RTK技術來說，較為常見的技術為GPS技術。RTK測量技術是根據載波相位來確定被測目標，然后在時間上精確地調節各個城市的觀測數據，最后實現毫米級的精確測量。RTK測量系統包括數據處理設備、接收機和應用軟件。RTK技術在工程實踐中的核心是數據的傳輸，同時也會對 RTK的測量結果造成一定影響。傳輸系統包括參考站和無線電臺，通過無線基站對觀測數據進行收集，然后通過傳輸系統將數據傳輸到專用軟件中。RTK技術在GPS技術的基礎上發展而來，但其精度比GPS高。在城市測繪過程中，如果要加強RTK技術的應用，就必須通過GPS，建立基準站，其他的作為移動站。RTK技術具有處理速度快、精度高、受外界影響小、可操作等特點，在測繪中得到了廣泛應用。

1.1.2 RTK技術優勢

RTK技術的優點使其應用日益廣泛。首先，RTK技術具有較高的運行效率。其次，RTK技術可實現多個移動站的聯合測繪功能。要達到這一目的，只需要滿足電磁波可見性和空中交會兩個方面的要求，可以有效地避免對數據信息的影響[2]。其次，RTK技術不受外界限制，對各種氣象條件的繪圖、繪制具有較強的可操作性。最后，RTK技術不需要人工控制，有利于節省人力、財力，RTK技術快速、高效，再次監測只需1～2人即可完成。此外，城市測繪項目可以利用多個移動站同時進行測繪，可以顯著提高測繪速度和效率。

1.2 RTK技術在城市測繪工程中的影響因素

通過對地理信息的采集和更新，為城市的發展打下了堅實的基礎。城市測繪工程的應用范圍包括：測繪、城市區域規劃和土地測繪。測量和測繪包括變形測量、地形測量和測繪。技術測量網是一個具有代表性的技術控制網，能夠方便地對設計坐標進行標準化，減少測量、測繪誤差。

（1）GPS自身的影響。在城市測繪過程中，GPS自身起著非常重要的作用，它可以快速接收信號，但GPS自身的功率較低，當遇到障礙物時，會降低穿透障礙物的能力，從而影響其系統的正常運行，干擾工作。另外，人們在日常生活中，很少使用GPS，因此，GPS在使用過程中，無法應用于森林、深水區等惡劣自然環境。

（2）RTK技術自身。該技術在應用過程中，對于自身的周圍環境有一定的要求。在應用過程中，基準站和移動站之間沒有障礙物的存在，因此，RTK的作用距離與基準站自身的高度存在一定的關系，相關測繪員要綜合考慮多方面的因素，才能有效保證數據應用的準確性。

2 RTK技術在城市測繪工程中的運用流程及注意事項

2.1 RTK技術在城市測繪工程中的運用流程

（1）城市測繪技術在應用RTK技術時必須要結合城市自身的環境進行分析，并明確坐標參數、正確確定城市測繪項目GPS控制點、科學投影[3]。

（2）在應用RTK技術時，該技術可以精確地測量坐標值，大部分城市繪圖都是以局部獨立坐標作為坐標處理的基準。在這種情況下，RTK技術的應用是根據當地地理坐標變換WGS坐標。

（3）為了提高RTK技術的應用效率，在進行城市測繪時，需要利用參考站GPS設備和移動站GPS設備來傳輸數據。

（4）RTK技術的應用要求在城市測繪項目中合理設置參考站，保證參考站可以接收5個以上的衛星信息，參考站的接收頻率要符合城市制圖標準，保證RTK技術資料的準確性。

2.2 RTK技術在城市測繪工程運用中的注意事項

2.2.1 了解待測區

在城市測繪工程中，要對每個位置進行了解，充分了解被測的區域地形，從而保證被測區域周圍地形是開放的，不能有阻擋視野的高樓大廈。RTK技術還具有較強的環境適應性，較好的環境待測可以提高RTK技術的觀測效率。

2.2.2 確定轉化參數

對城市測繪工程測量區域的控制，必須合理確定轉換參數，準確維護WGS坐標，設置測點和四等水準路線，確定日期點坐標。城市測繪項目必須進行工程預防，控制點測量后，根據測量值大小，確定控制點后，城市測繪項目可進行坐標化[4]。

3 城市測繪工程中實際應用技術

3.1 大規模全向跟蹤

全球定位功能是該技術應用的優勢之一，它可以對城市測繪工程進行有效監測，記錄城市地區的環境和地形等數據，而且在跟蹤過程中可以檢索、正確地分析和處理信息。相對于傳統的人工檢測，RTK技術更加準確、高效，更有利于城市測繪監測技術的不斷進步。

3.2 實時監控

實時監控是城市測繪工程中的重要應用技術之一，它有效地改變了傳統的測量方式，加強了城市測繪中記錄結果的準確性，同時也能減少測量誤差的出現，增加了辦公效率。然而，傳統的測量方法很難發現測繪中的誤差，RTK技術可以立即制定出解決方案，進行實時監控，以更好地加強測繪工程質量。如在橋梁基礎施工中，樁距是一個重要內容。利用RTK技術，可以跟蹤施工過程中的所有信息和數據，控制錯誤，幫助員工制定完善措施，避免重大失誤。

3.3 精確轉換坐標及其參數

在市政工程制圖過程中，各單位必須共同確定坐標變換參數。在RTK制圖中，必須提供坐標系，坐標系是傳統測繪GPS城市工程測繪的重要內容。所以，在建設工程中，測量模擬的精度尤為重要，這就是在采集數據和坐標確定過程中選擇多個觀測點的原因。

精準轉換坐標和參數是城市測繪工程工作內容之一，因此，必須進行精確的坐標調整，以實現相關參數的準確轉換，這是我國城市測繪無法做到的。在進行測試過程中，觀測坐標是局部坐標的測試方法。與實時坐標相比，局部坐標與實時坐標無關，精度較低，為了有效地進行坐標轉換，RTK技術主要采用以下方法。

（1）設置全球定位控制點。在確定坐標后，要對所給區域進行統一組織，確定WGS坐標和繪圖目標區域坐標，促進相關參數的有效轉換。（2）合理選擇基準點。該坐標點的設置，主要設置在大范圍內。根據數據點，確定WGS的坐標位置，并根據坐標位置進行數據內容的分析，在此基礎上，繪圖人員可對WGS坐標進行重繪，從而實現更好的坐標轉換。

因此，在應用RTK技術進行繪圖設計時，要精確地確定坐標，并做好數據之間的記錄，以做到坐標的準確轉換。在實現坐標轉換過程中，通常采用兩種方式，例如首先確定全局位置控制點，使其在測繪范圍內均勻分布，再定義兩個坐標，即WGS坐標和目標坐標，完成參數變換。其次，選擇日間位置，主要是長視位置，再根據日期點選擇和清除WGS坐標，并對WGS坐標進行排序，其中有些坐標與整體坐標相差較大，因此，用這種方法，也可以通過分別繪制WGS坐標，實現相互轉換。

3.4 其他測繪測量技術的應用

在城市測繪工程領域，RTK技術的應用還包括以下幾方面。

3.4.1 控制測量

RTK技術解決了傳統測量（包括控制點）的缺點，降低了誤差，提高了測量精度。例如，采用傳統的測量方法無法實現的精確測量，可以使每厘米的測量精度得到提高。RTK技術可有效降低不同位置的測量誤差，保證工程控制的準確性。從這一點可以看出RTK技術在監測方面的優勢，既可以保證工作的高效性，又可以大大提高測量精度，具有一定的推廣價值。

3.4.2 碎部測量

從目前的城市發展趨勢來看，城市建筑既有新建的，也有舊有的，有改善的。因此，測量人員必須進行測量技術的創新。通過RTK技術，實現了一次單機操作，簡化了整個過程。在具體的測量和測繪中，采用內置的參考站點進行測量，將所得的數據和精度輸入到測點編碼中，實現了一定的距離。然后，通過計算機輔助設計的數據處理軟件，可以自動地生成城市的測量結果。

3.4.3 定線測量

定線測量的重點在于精確地測量軌道中心的起點、折點、終點以及所有直線的附加點。RTK技術不能在點間光作用下進行定位，并能實時地進行定位，因此可以與設計坐標進行比較。在此基礎上，工作人員可以提高測量精度，而在完成任務后，最佳方法是在相同的參考位置進行RTK的線性疊加。在此期間，若參考值發生變化，工作人員將改變時間的方式，并根據不同的測量結果，將限差控制在適當的范圍內。

3.4.4 用地測量

根據目前的情況，RTK技術在地表測量中得到了廣泛應用。RTK技術是一種以土地使用為基礎的動態識別技術，它可以精確獲取用地面積、建筑面積等各項指標，以達到動態識別的目的，極大地增強了土地使用效率。

4 RTK技術在城市測繪工程中的運用策略

4.1 環境測繪，確定全球定位控制點

將RTK技術應用于城市測繪工程中，要注重城市中的環境應用。在測繪過程中，測繪人員要對測繪位置的地理環境和內容進行深入分析，并根據有關數據信息確定建筑物名稱，并在此基礎上設定若干主機參數，合理轉換坐標，控制全球位置控制點及粒度，提高工程測繪的精度[5]。

4.2 科學合理應用外部設備

為了保證獲得的數據準確、可靠，在進行數據采集、繪圖時，還需要配備相應的外部設備，如繪圖站的繪圖裝置。運用RTK技術繪制城市繪圖和繪圖數據，需要大量外部設備，例如參照站繪圖過程中使用的設備，保證數據傳輸的準確性和安全性。因此，在RTK技術使用過程中，要利用外部設備的優勢，計算相關測繪工程的數據，從而增加監測和測繪效率的不斷提高。另外，周邊模糊度的精確計算也大大提高了制圖效率。員工必須從實際測試環境出發，在測繪過程中遇到問題時，要以員工為目標。由于參考點位于坐標系內，在進行測繪過程中，存在一定的困難，因此，測繪工作人員要結合被測繪的區域進行工作測量，同時這也是在測繪工作中的重要依據，只有結合測繪區域的位置和地理優勢才能不斷增加無線電自身的覆蓋位置，減少無線電的干擾。

4.3 基準站的安裝

基準站工序的安裝，主要是在控制點進行，啟動設備后，首先輸入預設的天線高度和控制點的數值參數，在特定的環境下，還必須規定控制點的高度和水準儀的具體坐標參數，使接收設備能準確地到達5顆以上的衛星信號，同時建立一個移動臺，確保接收到的指示燈的接收范圍符合既定標準。

在應用RTK技術時，要科學合理地采用局部坐標，并與RTK系統確定的協調參數進行比較，確保RTK技術所得數據的準確性。當測量結果達到規定標準時，可進行實時更新、返回信息、用計算機處理、制圖文檔，并完成RTK技術的采集、制圖等工作。

4.4 控制好測繪范圍

在建筑工程仿真中，需要精確地測量規劃區域和擬建區域。近年來，隨著城市化進程的不斷加快，測圖控制點受到許多因素的影響，這些因素不僅加速了技術測繪的過程，也提高了控制點測繪的精度，即控制點高，數據采集時間長，處理時間長。RTK測繪技術的應用可以真實地反映定位結果，提高工作效率和質量，減少工作量，提高測繪精度。

4.5 確定好基準站

在城市規劃測繪中，采用RTK制圖必須選擇基準點，以保證數據傳輸順暢。選擇時間點時，必須做好以下幾方面的工作：（1）選擇時間點時，可以將時間點設定在未知點或已知地點；（2）為保證測繪數據的準確性，往往將數據點設置在已知位置。選好基準點，地形高，視野開闊，所選地點周圍沒有無線電臺，防止無線電干擾接收信號；（3）參考點可安裝GPS反射器，確保數據傳輸順暢，避免其他因素對參考點的干擾；（4）無線電競賽臺一般設在接收端，避免衛星盲區。

4.6 地形圖測繪

首先RTK技術可以廣泛用于多種地形，特別是開闊地區，突破了傳統的基于控制點向遠點的地圖測繪方式。RTK技術用于地形測量，使其對測點的依賴程度大為降低。RTK技術能夠直接穿越山區溝壑等地形，無需考慮控制點的可視范圍，實現了對各類數據的實時采集，減輕了工作負擔，提高了測量的準確度和工作效率。另外，在地形復雜，建筑密度大，衛星信號受限的地區，需要采用傳統的數字測量儀。但RTK并不受測區的限制，也不受測區的透明度限制，可以按照測量和繪圖的需要，將基控點放置在適當的建筑中。

5 結語

綜上所述，RTK技術越來越多地被用于城市測繪。RTK技術應用于我國的城市建設，對提高測繪工作的工作效率具有重要意義。隨著我國城市測繪工程的不斷發展下，RTK技術以其高效率、全天候、高精度、處理速度快、受外界影響小、可操作等優勢，廣泛應用在城市測繪中，為城市建設提供良好的基礎。目前RTK技術在實踐中尚有一些問題，需要對其進行分析，并提出相應的對策，以避免其潛在的危險，提高整體水平，為未來的發展奠定良好的基礎。