工程測量質量控制中RTK 技術的應用探究

趙瑤娟

（廣東煤炭地質二O一勘探隊，廣東 清遠 511500）

1 RTK 技術

1.1 工作原理

在RTK 技術應用階段，要求技術人員掌握其原理，明確應用要求，在具體工作中做好基準站的設置，將接收機安放在指定位置。通過連續觀測，借助無線電完成數據信息的發送、接收。在對衛星信號進行接收時，需要通過網絡無線網來完成。接收機接收到相關數據信息之后，要結合定位原理來得到最終的結果。需要圍繞參考坐標以及測量工程進行實時處理，同時相關工作人員還需要注意數據信息的具體情況，進行數據的轉變。科學、準確地計算坐標信息，得到準確的結果。除此之外，對觀測結果質量進行進一步的復核，防止出現偏差問題。在應用RTK 技術階段，工作人員要強化學習的積極性，明確工作原理，建立工作系統。一般情況下，測量系統要有數據傳輸系統、GPS 接收設備以及有關軟件等組成，從而對工程測量進行動態實時管控[1]。

1.2 技術特點

1.2.1 誤差

工作人員在應用這項技術時，可能會出現誤差問題，也就是測量產生的數據信息偏差，這種誤差根據產生原因以及形式可以分為同測站相關誤差、同距離相關誤差兩種。如果出現信號干擾多徑誤差或者其后變化很容易出現同測站相關誤差。從現階段RTK 技術應用情況來看，多徑誤差出現率較高，這種誤差主要是由于所處環境較為惡劣，存在遮擋物，這些因素會對電磁波造成一定的干擾，從而無法順利傳輸數據信息。與此同時，在強反射的影響下，天線信號會受到干擾，在具體工作中可能會出現兩種信號重疊的情況，因此對其最終結果造成了影響。同距離相關誤差取決于移動站與基準站之間的距離，在測量過程中如果移動站和基準站之間的距離增加，其誤差也會隨之增加，因此有關單位在組織進行測量的過程中，要結合項目的具體情況設置作業半徑[2]。

1.2.2 整周模糊值

整周模糊值主要是指初始化時間在RTK 系統運行過程中整個周期模糊時的確定影響整體精準度。在系統運行穩定的情況下，如果兩點距離較近，可以模擬對流程和電力市場對測量工作造成的干擾，通過差分處理觀測值降低干擾的影響程度。但是在技術應用階段，電離層電子含量并不是固定值。同時不管對于基準站還是移動站來說，衛星的信號也會出現一定的變化，基線長度和變化之間形成的正比關系，也就是基線長度越大，對于后期的影響也就越大。所以，如果電離層活動較為明顯，會出現異常情況，對結果造成干擾。因此有關單位在組織測量的過程中要適當延長時間，從而掌握相應的整周模糊值。在工作階段如果出現太陽黑子爆發的問題，整周模糊值將無法被固定。通過相關研究可知，會對整周模糊值造成影響的因素主要有：第一，接收機型號。對比單頻RTK，雙頻RTK初始化時間明顯較短；第二，衛星數量。在測量階段，涉及的衛星越多，其精準度就越高，具有更好的穩定性；第三，移動站、基站二者之間的距離。如果距離近則整周模糊值短[3]。

1.2.3 數據鏈

在工作過程中，要明確RTK 測量階段的各項工作任務，其中，工作人員需要注意移動站的設置情況以及工作狀態。移動站需要實時接收信號并且明確觀測時和有關數據鏈的信息，方便工作人員進行定位，因此有關單位要保證基準站信號，接收具有更好的可靠性和連續性，從而得到精準的RTK 測量結果。一般情況下，如果工作區域處于沙漠、平原等位置，RTK 技術應用的效果會更好。不過如果是在自然環境較為復雜、惡劣的位置開展工程測量，其結果會明顯下降，并且降低作業效率，甚至無法測量。

2 技術優缺點

2.1 優點

第一，精度高。RTK 技術特殊的原理，其工作條件可以滿足許多工程測量所提出的需求，同時強化數據信息的安全性和準確性，尤其是在平面度、高程等方面，RTK 技術測量都有著非常積極的表現，甚至可以達到厘米級別；第二，作業高效。在工程測量中應用RTK技術可以有效地解決傳統測量技術效率低、工作繁瑣復雜等問題，不需要反復測量，提升整體工作效率和質量；第三，作業條件寬松。對于工程測量工作來說，可以選擇使用的測量技術較多，相比于其他技術，RTK技術具有很高的抗干擾能力，對于結果的真實性和穩定性也有著非常積極的表現。在實際應用階段，可以在電磁波規定范圍之內完成作業任務；第四，簡單便利。通過少量的儀器、系統就可以完成測量工作，方便工作人員的使用，同時還可以快速地對數據信息進行處理，以及傳輸；第五，自動化、集成化優勢明顯，可以實現多種測繪功能的綜合應用，降低輔助測量工作的任務量，進而提升整體的精準度。

2.2 缺點

2.2.1 易受到衛星運行狀態影響

在RTK 技術應用過程中，其缺點也較為明顯，尤其是容易受到衛星運行狀態的影響。如果衛星系統出現變化，會出現嚴重的誤差，如果觀察條件較為復雜，會影響RTK 技術的應用效果，導致整體工作效率降低，對于這種問題，工作人員可以通過加強衛星系統的觀測來提升數據的精準性，在客觀條件允許的情況下，可以正確地使用RTK 技術。

2.2.2 環境氣候影響

由于測量工作屬于露天作業，極易受到環境氣候的影響，如果工作區域處于復雜的環境，會對其觀察、數據傳輸等造成直接影響，尤其是在地形復雜的環境中，如果要進行測量工作，數據傳輸是急需解決的一個問題，因此有關單位要明確RTK 技術的問題，制定相應的優化措施，盡可能將其設置在高海拔的環境中開展工作，并且做好天氣的預測，采取有效的防護方法。

2.2.3 穩定性有所不足

與全站儀相對比，無論是在測量精度方面還是在穩定性方面，RTK 技術都存在一定的缺點，對其最終結果造成影響。所以工作人員需要提高對RTK 技術的重視程度，積極學習技術應用要點，掌握現場控制點的布設情況，并且設置相應的多余控制點，從而提升RTK測量工作的穩定性和精準性，保證其結果符合要求。

3 誤差特性與質量控制

3.1 RTK 的誤差特性及控制方法

對于RTK 技術來說，在研究其誤差特性和質量控制方法的過程中，要明確RTK 技術的誤差特性和控制措施。第一，同儀器和干擾有關的誤差特征與控制方法。在技術應用過程中天線相位中心變化，如果想提高RTK定位精準度，必須要進行天線的檢驗、校正。多經誤差取決于天線周圍的環境，多經誤差可以通過選擇地形開闊點位，使用扼流圈天線、基地站附近鋪設吸收電波材料等方法來進行控制；第二，同距離有關誤差特征和控制方法。同距離的誤差主要部分可以通過多基站技術進行控制，在軌道誤差方面就短期限來說誤差較小，不過對于25km 左右的基線可以達到幾厘米的誤差，可以通過使用電離層誤差的方式來進行削弱和控制，通過多個觀測站共同開展工作的方法提升結果的精準度，對于流程誤差來說，可以對流程誤差點間距以及點高度等進行調整。

3.2 質量控制方法

第一，已知點解和比較法。已知點解和比較法是一種常用的質量控制方法，借助已知點開展對比分析，如果在出現問題的第一時間進行糾正，在技術應用的階段應選擇高精度的控制點，例如將其設置在靜態控制點或者高等級的控制點。在后續工作中要和已知點坐標進行比較和計算，如果發現其中存在問題，要及時進行調整；第二，重測比較法。顧名思義，重測比較法就是反復測量得到最終的結果，通過對比來確定質量控制范圍，在應用過程中需要先測量若干固定點坐標，如果是已經存在的RTK 點位，需要重測坐標，隨后再進行對比分析。如果沒有控制點可以增加儀器設備的方式來完成RTK 點位的對比，借助全站儀確定距離，再對其結果進行檢驗，這種方法簡單便利，并且工作效率較高；第三，電臺變頻實時檢測法。這種方法在RTK 測量成果質量控制中有著非常重要的意義，為了進一步提升結果的精準度，有關工作人員要掌握技術應用要點，在目標區域中設置相應的基準站。保證基準站的數量超過兩個，注意每個基準站要做好頻率的區分，從而糾正數據的誤差。對于流動站來說，實際RTK 觀測要注意變頻開關的調整，以便工作人員可以對不同的基站進行選擇，對于接受不同的差分改正數據來說，要使各個RTK 點位都可以接收同一個基站的相關數據信息，并對查分改正數據情況進行判斷，以此來獲得一個基準站的RTK 觀測數據[4]。

4 應用分析

4.1 實際運用

4.1.1 已知點檢核較法的運用

質量措施的應用需要結合測量區域的地形地貌，來對RTK 技術進行調整，工作人員要科學、靈活地選擇RTK 技術，同時還要做好控制點位、基準站等位置的選擇，保證視野開闊，同時不能存在會對結果造成影響的因素。為了進一步提升RTK 觀測的水平，需要為其創造更好的條件，在觀測階段，流動站和基準站之間的距離要控制在合理范圍之內，并且結合相關技術規范來進行使用，工作人員要注意做好RTK 測量成果的質量控制，結合實際情況進行分析，如果選擇使用已知點檢核較法，在RTK 圖跟控制測量的同一時間要對周圍的靜態點位進行聯測。

4.1.2 重測比較法

如果工程測量的區域地形較為復雜，被測區域多為丘陵山地等地貌，在使用RTK 技術的過程中，要對該點的數據進行收集和整理，使用先進的技術來節省測站轉換的流程。相比于全站儀極坐標法，RTK 數據采集階段存在采集數據不穩定等情況，會對結果造成影響。為了進一步提升碎步點測量的精準性，要使用重測比較法來完成工作，以此來進行RTK 觀測結果的質量控制。在實際工作中，每次重新初始化之后，要立即對附近一側的RTK 點位進行測量，一般情況下要控制數量超過兩個，并做好現場對比。

4.1.3 電臺變頻實時檢測法

在RTK 測量技術應用的過程中，要注意時間、操作步驟符合規范。第一，準備相應的儀器設備，包含接收機、傳輸電臺以及天線等；第二，做好基準站的選擇，要保證測量區域，或者目標區域附近空曠開闊，注意高度角處于15 度以上，附近沒有障礙物；第三，啟動基準站，在架設相關儀器設備之后要接通電源設置基準站和轉換參數，注意使其和GPS 相連接，輸入基準站坐標，在啟動之后保證電臺處于發射狀態；第四，連接流動站儀器在完成之后就可以進行RTK 測量。為了保證結果的質量，要使用電臺變頻實時檢測法來進行控制，使各個基準站使用不同頻率進行差分發射，可以實時得到差分改正數據。對于接收的不同差分改正數據進行對比分析，從而達到預期的質量控制效果。

4.2 成效分析

通過上文分析可以發現，RTK 測量質量控制方法主要有：第一，已知點檢核較法，也就是通過RTK 測量，得出控制點位的坐標進行比較檢核。在發現問題的情況下，工作人員要及時采取適宜的措施進行糾正；第二，重測比較法，也就是在每次初始化完成之后確定控制點位沒有誤差之后，才能進行RTK 測量；最后，電臺變頻實時檢測法，也就是在測量區域建立兩個或以上基準站，從而進行對比結算處理。

通過這三種RPK 測量質量控制方法進行分析，可以發現已知點檢核比較法最為可靠，不過在實際工作過程中由于高等級控制點位數量受到限制，很難完全實現質量控制效果，可以將其使用在測量成果的質量評定過程中。重測比較法應用的步驟較為簡單，可以滿足實時性的工作需求，可以在發現問題的第一時間進行解決，有助于RTK 測量成果的質量控制。而電臺變頻實時測量法在實際應用過程中由于優勢較為明顯，可以針對特定的RTK 點位進行質量控制。有關單位在組織進行RTK 測量成果質量控制的過程中，要結合技術需求準備所需的儀器設備，否則將無法完成質量控制[5]。

5 結語

RTK 技術作為一種先進的測量技術受到了廣泛關注，被應用在各類的工程測量中，由于技術具有很高的應用價值，在實際工作中要求技術人員全面掌握RTK技術應用要點，并結合自身的工作經驗以及工程項目的具體情況靈活應用，同時還要做好測量成果的質量控制，使用適宜的方法，提升結果的精準度。