RTK技术在放线测量中的应用

张佑林

摘 要：介绍了RTK技术的基本原理、优点、局限性及其应用，希望能够提高放线测量工作的技术水平。

关键词：RTK技术；放线测量；参数设置；测量精度

中图分类号：P228.4 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.147

1 RTK技术的基本原理

RTK技术是一种GPS技术与数据传送技术相结合的实时的动态测量技术，主要由数据的传输设备、GPS的接收设备和软件系统三个部分组成。其基本原理是将GPS接收机设立在基准站中，观测可以接收到的GPS卫星数据，然后使用专门的无线电传输设备把观测到的数据传输到地面上的用户观测站。在用户观测站中，GPS接收机负责接收GPS传输的信号，然后根据相对定位的原理，测算出整周模糊度内的未知数值，精确计算用户观测站的坐标。这样就能有效确定基准站、用户站的观测结果，最终确定计算结果的有效性，减少不必要的观测数值，从而缩短测量时间，提高放线测量的工作效率。

2 RTK技术的优点和局限性

2.1 RTK技术的优点

RTK技术的优点主要有：①能够确保定位的精确度和有效性。只有符合RTK技术的应用条件，才能使定位结果不会出现较大的偏差。在一定的检测范围内，RTK技术的平面精确度、高程精确度能够精确到厘米。②工作效率高。在绝大部分地形条件下，RTK技术都能够在5 000 m半径区域内进行测量工作。与以往的测量技术相比，RTK控制点的数量比较少，只需一个人操作，节省了大量的人力。RTK技术在操作时只需设立2个放样点，且每个放样点只需停留1～2 s，就能够进行光学通视的操作。③干扰因素较少，能够全天候作业。RTK技术属于自动化作业模式，集成化功能强大，能够完成各种各样的放线外业。在流动站内，应尽量使用高效的手持操作方式和内设的专业软件自动检测并完成放线工作。这样做能降低误差，有效提高作业的准确度和精度。

2.2 RTK技术的局限性

RTK技术也有局限性，主要表现在：①信号传输工作容易受到空通视环境的影响。在城市密集区、林区等地开展作业的时候，GPS发出的卫星信号容易被干扰，导致信号强度降低，容易产生失锁的情况，最终难以开展初始化工作，影响了测量工作的正常开展。②容易受到高程异常等因素的影响。RTK技术的作业模式要求在转换高程时一定要准确，但目前许多高程异常的分布图在某些地区存在较大差距，甚至某些地区还处于空白状态，导致测量工作难度较大，将GPS高程转换到海拔高程都变得较为困难，得到的数据也不够准确，不利于保证RTK技术高程测量的精度。

3 RTK测量方法

3.1 直线放样

首先要确定一条直线，然后按照要求计算直线上面各个点的坐标，最后把计算出的坐标自动存档，放入放样点的坐标数据文件中。直线放样有两种方法：①使用直线两个端点的二维直角坐标或三维直角坐标定义直线；②使用直线的坐标角和坡度以及直线的起点坐标来定义直线。

坐标计算方法有三种，分别是按照固定间距计算、按照固定段数计算和按照任意距离计算。完成坐标计算后，就可以开始单点放样，完成实地放样工作。

3.2 收集测区控制点的资料

在放线测量工作中，要先制订工作计划和实施方案，收集测区资料，并根据实际情况编制测量技术设计书；然后组织相关人员设置项目部门，包括检查组和技术组，并通过不同测绘仪器和器材进行测量，采集地形和野外数据，包括高程数据、地形平面位置和各地物点；最后完成质量检查与验收工作。

3.3 测区布置和参数设置

在放样测量之前，应合理布置整个测区。通常情况下，要把测区分为多个不同的测段，并使每个测段内的控制点均匀分布；与此同时，还应该设置对应的系统参数，例如定义要求的卫星高度角、限象差、系统坐标、数据存储的位置等。

3.4 求出测区转换参数

要将求取的坐标转换为数据参数，需合理选择控制网内已知的点，然后得出转换参数，给RTK技术测量打好基础。在具体工作中，应该按照控制点的实际分布情况，在每个测段中选出至少3个坐标控制点，然后通过数据资料得到选用点的高程，最后利用相关软件和系统得到各个测段的转换参数。另外，要想获得RTK技术的高程，还要在取测段得出较为精准的高程异常的模型。

3.5 基准站的选定和安置

基准站应该设在有利于卫星信号接收和电台信息发射的地区。在设置完外业基准站后，要先开机、输入天线高，然后设置无线电和有关系统，最后再启动基准站。完成外业作业的测量后，要将数据传到内业软件，然后转换成需要的数据类型。在测定地物点和界址点前，如果在首级控制网下使用传统的方法，会加密图根导线和一级、二级导线，随着GPS技术的发展，目前可以使用GPS静态模式设置导线，而在放线测量变更时，如果原有的已知点受到了较多破坏，也能够选择GPS静态模式加密导线。

3.6 野外放样测量

通过卫星预报的方法，能够选择最佳的观测时间。在实测中，需要在流动站内正确地输入各项参数和设计线路的坐标，并做好初始化工作。

3.7 RTK技术精度统计和误差分析

为了确保放线工作的可靠性，应该先检测RTK技术放线的平面精度。对此，可以通过以下方法来降低误差：①利用差分法计算或相对定位来降低误差；②选择合适的卫星高度角、基线范围，有效避开遮挡物的干扰，并选择合适的转换参数和测段范围，以降低误差，提高测量工作精度。

4 结束语

综上所述，目前RTK技术在放线测量工作中的应用范围越来越广，RTK技术的出现标志着高精度GPS进入了一个新的发展阶段，对放线测量工作有很大的促进作用。基于此，我们应该不断学习先进的经验和技术，从而提高放线测量工作的技术水平，促进测量工作的发展。

参考文献

[1]李晓亮，董博.网络RTK技术在城市规划测量中的应用[J].北京测绘，2013（01）.

〔编辑：王霞〕

Abstract： This paper introduces the basic principle， advantages， limitations and applications of RTK technology in the hope that it can improve the technical level of the measurement work.

Key words： RTK technology； measurement； parameter setting； measurement accuracy