RTK在测量中的应用

江冬明，王 远，吴 冉

（安徽省地质实验研究所（国土资源部合肥矿产资源监督检测中心），安徽 合肥 230001）

RTK测量技术是一种实时差分GPS测量技术，它是以载波相位观测为基础，是GPS测量技术当中的一种创新突破，在野外勘查测量当中，可获得点位厘米级水平精度。其基本思想为，对所观测到的卫星具有连续工作性。

1 测区概况

该地区地势较为复杂，通视情况不太好，此次测量以山地山丘为主，也有少量树林。在测区内以三个四等GPS点为起算点。

为了对该测区10km2进行1：500的地形图测量，设置了一级控制网，并布设好监测控制点，并根据区域内原有的GPS点，利用平差软件求出转换数值，并将得到的数值在测量区域范围内，然后在区域内设置另一个已知点，以便进行坐标数据检查[1]。坐标较差在允许的范围之内，开始对该控制网进行测量。平面坐标通过静态GPS联测，其中高程均为四等联测。

2 RTK精度研究

为保证测量参数的准确性，就要根据图根控制测量工作前期进行RTK精度研究。采用Trimble双频GPS接收机，其标称精度为10mm+1ppm，全站仪为莱卡TCR302，标称精度为2″和3+2ppm。采用RTK技术来代替常规图根测量。

本次研究的基准站，设置在测量区域中部已知点EK002上，设置点一般是用来精准检测已知环境的条件，因此，在安置台上的GPS接收器连接电台设备。将基准站的坐标与地方左边数值输入到GPS接受器当中，并进行控制测区内的三个不同坐标点均匀分布，在GPS接收器上输入WGS-84坐标点，进行坐标点数值转换，并将显示结构返回到GPS接收器当中[2]。对几个已知点进行观测，坐标较差如表1。

表1 GPS RTK与静态GPS坐标较差

其中△x、△y、△z为GPS RTK测量数据与已知的四等GPS点坐标差，从表1可以看出，点位平面误差绝对值≦5cm，一般来说，距离越近精度越高。而高程较差△z最大的为3.12mm，达到图根测量较差中误差的要求。

图根导线布设为了满足测图与测区施工放样的需求，根据实际地形情况布设图根控制点，根据图根点的点位精度，可采用两种方法，一是动态GPS实时RTK定位，二是使用全站仪按二级导线的要求布设附合或闭合导线[3]。

3 RTK图根控制

3.1 平面控制

利用GPS RTK进行图根点的布设，并根据所给出的《工程测量规范》当中的图根点精度，对数值相近等级的控制点，误差将不应大于规定图根上0.1mm；在高程中误差当中，不应该大于图根的基本等高距离，一般会在越登高距离的1/10作用；利用实施GPS RTK系统来布设图根的坐标点，在精度测量完毕后在进行图根坐标点测量。

3.2 高程控制测量

由于受到地球运转的高程异常影响，因此，测量高程的测量精度也会出现一定偏差，因此，在进行高程测量到年中，要采取四级水准测量方式。在进行完第四次测量之后，要对RTK测量的高程精度进行检测，防止在进行地形图测量时出现偏差，同时，采用RTK方法对地图的根点进行重新布置。

4 数字化地形测图

在野外数据采集时用全站仪和RTK同时对测区进行野外数据采集，以进行比较。

4.1 全站仪观测

（1）测量图根所使用的全站仪器进行观测，要对进行测角、测距两部分检测分析，确认其精准度与各项指标符合标准后，才能投入使用。

（2）利用全站仪进行野外数据采集，其点位的精度应符合图根上的标准，即不小于图上的±0.2mm，地形的点测距离最大可进行测量250m。

（3）在进行测量前要做好检测站的准备工作，要以一个点为定向，进行另一点的检查，被检测点误差不得大于0.1m。

（4）在检测工作准备完毕后，就可以开始进行深度测量。

4.2 RTK观测

可以利用GPS RTK系统在野外进行数据采集，并且其具有采集快捷的特点。数据集采集的前期工作要安排好，例如，点校正，建立数据集整理文档，建立后要对参考站进行测试，看看移动站是否准确，然后就可以开始进行破碎零件的测量和采集了。

4.3 1：500地形图测绘的内容

（1）野外地质勘查及附属设施测绘：复杂地质按不同类别、等级区别表示，同时赋予相应的图形属性。

（2）坎子：矿山坡坎除复杂零乱环境无法表示清楚之外，其余的应按规定测绘于图上，并注记其比高，并加注比高。

（3）矿山巷道、通道等要应准确的测定，测定其特征点位置，并正确运用符号表示。

（4）沟底、山顶等要有足够的碎部点密度，确保矿山地物、地形精度；图上高程注记点按每平方千米不少于10点～15点进行注记，注记点尽量选择在山项、垭口、谷底的上下端等地方注记。

（5）电缆线测绘：矿山工程电力线、通讯线除测定其电杆位置外，按图式符号表示其性质，如高、低压地面或地表下的电缆等。

（6）地形图地理名称调查注记：在测绘过程中，应注意调查矿山周围地名、山名、道路、河道、水库等相关地理名称。

5 内业处理

成图过程：通过收发信息软件将RTK的数据进行保存，在计算机内进行数据转换，通过转换后的数据，转换成DAT文件。下一步是显示场地高程点，将高程点扩展到CASS软件中，删除一些重复或无用的点，建立DTM。完成后，过滤掉不合理的三角形，画出等高线。拟合的步长应相对较小，一般为2m。特征可以在显示点之后绘制，也可以使用APPLOAD-GAILINE命令添加原始的特征图。仰角注:选择轮廓注-源线注-仅注曲线，选择文本后回车完成注。

6 结论

通过以上分析，可以得出RTK技术可以满足四等水线测量要求。由于产生不同常规的控制测量，会产生不同的采集方式来进行标准测量。由此可以得出RTK的一些特点：

（1）精度高。采集到的数据安全可靠，无误差积累。在满足RTK基本条件下，在一定的工作测量区域内，无误差，其测量精度可达到2cm～3cm左右，在满足精度测量要求时，基准站距离与RTK不能同步增长。

（2）降低了作业要求。RTK不需要两个点之间的接入。RTK技术特点是受能见度条件、气候、季节等因素影响较小。传统的观点认为，只要RTK满足其基本的可见性条件，就可以很容易地在复杂地形和障碍物造成的不可达区域进行快速、高精度的定位作业。

（3）作业效率高。在一般地形条件下，RTK测量面积可以一次性完成4km半径左右，减少了传统测量受到面积大小控制的特点，与计量器具的数量“移动站”，只有一个人操作，在几秒钟的一般环境的坐标点，操作速度、低劳动强度、节约成本，提高劳动效率。

同样RTK在工作是还存在着一些问题：

（1）GPS测量时至少接收4颗未受干扰的卫星信号。这些信号以直线的方式传输到接收器的天线上，而不需要通过水、土壤、墙壁或任何其他障碍，从而限制了GPS的应用范围。

（2）RTK技术广泛应用于平面位置测量，但在测高方面运用尚不成熟，不能达到高等级的高程控制。