浅析RTK测量在城市测量中的应用

仵阳 郝宗泽

（陕西省第一测绘工程院 710054）

浅析RTK测量在城市测量中的应用

仵阳 郝宗泽

（陕西省第一测绘工程院 710054）

随着城市化水平的不断提高，城市建设的逐渐发展，城市测量工作的需求也有了大幅度的提高。以此为背景，传统的人工的城市总量已经越来越不适合城市的发展形势，不再适合城市的发展需要。基于此种情况，有赖于相关技术的发展和进步，应用无线传输系统和GPS卫星定位系统的RTK测量系统在城市测量中得到了广泛的应用。本文针对这一技术的定义、工作原理，工作优势，以及应用的领域方面展开讨论，认为相关技术在城市测量当中还将具有更好的发展前景。本文旨在通过有益的辨析，提高该项技术在城市测量工作当中的应用程度，推动城市化的不断进步和发展。

RTK技术；城市测量；应用分析

1 RTK技术概述

1.1 概念简述

RTK技术是结合了GPS技术和数据传输技术的综合性应用工具，它突破了GPS技术的原有缺陷，用载波相位观测技术，根据实时差分GPS测量的相关技术来进行工程制图。

RTK技术运行的基本原理如下：首先要在已有的基准站上设置GPS接收机一台，同时对所有可知的GPS卫星进行连续性的观测，接着将观测到的数据利用无线电的传输设备实时发送到用户的观测站当中。GPS接收机在接收到信号之后，用户站通过无线电的接收设备，收到来自基准站的卫星信号。与此同时，根据相对定位的原理，用户站实时解算整周模糊度未知数，并通过计算显示出用户站的三维坐标和它的精确程度，通过实施进度计算所得到的定位结果，监测基站与用户站观测成果的质量和计算结果的收敛情况，并第一时间判断结算成果的成功与否。

纵观RTK技术的整个工作流程可以发现，这个过程可以减少在观测过程当中不必要的人工和工具的浪费减少，观测时间、加大观测效率。事实上，整个系统其实由以下3个部分组成，分别是接收设备、传输设备和软件系统。数据的传输系统是由基准站的发射电台与接收电台共同组成的，是实现动态测量的关键组成部分。由这三部分共同构成的RTK测量系统以其测量时间短观、测量成本低、数据返回快等优点，在城市测量中被广泛的应用。

以上仅就RTK技术的主要工作原理进行了简述，RTK的实际工作流程兼具复杂化和规范化，具体操作流程如图1。

1.2 RTK技术的优势

以传统的测量技术相比，而且RTK技术的优势非常明显，在提高测绘质量方面具有重大的意义和作用。

（1）这项技术能够让测量工作的开展更加的方便和灵活。在进行矿山地质测量工作的时候，点位间可以不通视而进行测量，这样做极大的提高了测绘工作的效率，减少了投入的人员和精力，缩短了工程时间。由此可见，技术的使用，在提高工作的有效性和灵活性方面具有重大的意义。

（2）提高了定位的精度。这项技术将测量的结果精确在了厘米级别，很大程度上提高了定位的准确性，与此同时，在这项技术应用的过程当中，所有的观测点的定位都是独立的，彼此之间不会产生干扰，这种独立性，避免了错误数字在更大范围内产生传导性错误，大大减少了测量工作的误差，增加了测量结果的准确性。

图1 工作流程图

（3）提高工作效率，动态测量技术的使用，可以实现对于观测点的有效的观测，无线技术回传，让观测的时间大大缩短，时间的缩短也能够提高测量的效率。一般而言，5s的时间就可以完成一座流动站的测量工作，相比于传统的测量方法，RTK技术的应用极大地缩短了工作时间，提高了工作效率。

（4）多维度实现坐标定位。在RTK技术的应用过程当中，测量结果的返回是以三坐标的形式呈现的，这种三维坐标的形式在提高进度的同时，还可以让测量的结果更加的直观，有助于工程施工人员更加直接的感知测量目标的实际情况。这一技术的使用可以更加清晰地帮助测绘人员勾勒出测量地点和编辑之间的准确距离，这一距离的掌握可以更大程度上满足测绘人员对于目标地整体情况的了解和感知。

（5）减少自然条件对于测绘工作的影响。由于该项技术等应用极大地实现了测绘工作的自动化，在节省人力和减少自然条件对于测绘工作的影响方面发挥了非常重大的作用。人工测量往往会受到多种条件的限制，天气恶劣是影响城市测绘工作的一个重要原因。但是由于RTK技术是基于无线电传输和GPS卫星定位系统的，这两项技术一般而言并不受天气状况的影响，因此这项技术的应用可以提高工作效率，减少恶劣天气对于城市测绘工作的客观影响。

2 RTK技术在城市测量中的几个应用途径

2.1 了解工程概况

在城市建设的全过程当中，了解工程的进度和工程的概况是至关重要的，这关系到施工团队和决策层对于工程整体情况的把握，RTK技术在了解工程概况方面具有不可比拟的优势。传统的施工规范当中，如果工程测绘人员和决策层需要了解工程的整体情况，就需要派遣测量队对于工程进行实地测量，这个过程既消耗了用工成本，同时也加大了决策的周期，甚至会产生延误工程的情况。RTK技术的应用可以利用无线传输和卫星定位的双系统的协同合作，让这个过程变得简单，把测绘时间周期缩到最短。同时又由于无线传信息传递系统和GPS卫星定位系统的投入都是一次性的，因此从长久来看，RTK技术在城市测量当中的成本只会越变越小，甚至可以忽略不计。

要了解整个工程的概况，仅仅了解一个粗略的数字并不是目的，RTK技术返回的结果以其强大的精度，在城市工程的测量当中正在发挥着越来越重要的作用。表1是某个工程当中RTK系统返回的一组数据。

表1 RTK测量点与全站仪校核点精度统计表

从表1中我们可以看出，这项技术所返回的数据精度很高，数据足够翔实，能够完全适应城市建设精品化的需求。

2.2 进行地形图测量

任何城市都是依托于原有的自然风貌而兴建起来的，因此在城市建设的过程当中，准确了解城市的地形地貌，以及各个地方的地形细节特征是非常重要的。RTK技术的应用可以帮助测绘人员准确及时快速地知悉城市的地形地质特征。以便在今后的城市规划设计当中做好决策，使城市的规划更符合城市本身所在地的地貌特征。

城市建设的测量对于精度的要求非常高，这一方面是由于在城市建设当中，由于商业地产的引入，城市土地的单价高，更重要的是，城市属于人口密集区，在有限的土地当中，对于已有土地的科学规划关系到城镇居民生产生活的方方面面，只有通过RTK技术对于现有的城市土地进行准确的，监测和规划，才能够保证土地的利用率保证城市的后续健康发展。

以往的人工操作当中，不可避免地会受到天气和探测所在地的地形地貌等原因的影响，尤其是在地形较为复杂的地区，例如，我国西部和西南部的山川河流比较多的分布的地区，很多地方由于主观和客观多方面的原因人工不能及时到达，即使人工到达了也会因为种种原因的阻碍，而不能够对于当地的地形地貌作出准确及时的测量和判断，这种延后和缺口会导致最后的决策错误，影响后续的施工乃至于影响城市的建设和发展。

2.3 线路中线定线

RTK技术在市政建设当中可以用于道路规划或电力电线的放样。传统的测绘工作当中对于线路中线的定向工作至少要有两个或以上的人组成团队来完成。今天这项工作至少包含着实地测量和后期数据分析两项。而一个人在同一时间不可能完成这样的工作，这一方面是由于个人能力所限，更重要的是时间上并不允许。但是利用RTK技术的前提下，一个人就可以完成上述的工作，因为这个软件是综合利用无线电传输系统和GPS卫星定位系统的，是可以在完成数据测量之后，同时完成相关数据计算的，因此完成线路中线定线这个工作，只需要工作人员将相关参数和具体的要求输入到电脑之后，操作系统即可以对现场进行准确的测量并将正确的准确的结果是从电脑中提取出来。

在具体的操作当中，放样的方法是非常灵活和多样的，利用这个系统既可以安装，也可以按照坐标放样，这些放样的方式也可以根据需要随时进行变换，在放样的过程当中，RTK信息测量系统的屏幕上，能够鲜明指示偏移量和偏移的方位，这些参数可以帮助技术员随时调整位置，以便于减少误差。智能化和快速化是这项技术的重要优势。线路中线第一线的工作是一个技术性很强的工作在以往的工作当中需要经验，也同样需要精确的实地勘察，但是有赖于强大的GPS卫星定位系统和无线传输系统，同时依托于该软件强大的计算能力和可感能力，在进行具体的工程中限定线槽处的时候，大大减少了时间成本和前期投入的人力成本。

2.4 用地测量

上面提到，由于城市的人口密度大城市土地的单价高，对于城市土地的精确测量和规划就显得十分重要，对用地的规划，一方面要满足实际的用地需求更重要的是要提高，土地的利用率在保证正常城市人群生活舒适和商业交往的前提之下，要最大限度地突出舒适生活的前提和要求。在勘测城市建设用地的过程当中，RTK技术可以实时测定目标地点的坐标，以保证规划使用的目标土地得明确使用界限，同时计算准确的土地面积，以为后期的土地应用规划做好准备。在这个过程当中测量的精准程度，是人们乐于使用RTK技术的重要前提，表2是RTK在某次测量工作当中的具体坐标表现。

表2 RTK测量坐标

从以表2中可以看出，由于进行多点测绘，同时对于每个点中所反馈的数据具有非常精确的数字体现，因此相较于人工测绘来说，RTK技术在城市测量当中具有非常明确的优势，准确性很高，是值得信赖的。

3 总结

随着当前我国城市化进程的迅速加大，城市规模正在迅速扩大，城市人口的增加也为城市的持续建设提供了契机。以此为背景，在城市的具体规划和建设当中，城市的测量就显得十分重要。RTK技术具有效率高、精度大、反应快、智能化等特点，能够满足当前精品城市建设过程当中对于测绘工作的高标准和严要求。推广RTK测量技术，对于提高工程测绘的工作效率、加快城市化进程，意义十分重大。

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2016-2-22