RTK技术在国土测绘中的运用

肖满红

【摘要】国土测绘是一项重要的工作，国土测绘的工作主要是地籍测量控制、水准测量等工作，国土测绘中需准确的规划边界、地理位置等信息。国土测绘中采用了GPS技术、RS技术以及GIS技术，现阶段国土测绘的过程中在GPS技术上运用了RTK技术，把RTK-GPS技术合理的运用到国土测绘上。RTK技术是指实时动态差分法，其精度为厘米级，RTK技术属于新型的GPS技术，其在国土测绘中所有的测量信息都要经过解算以后才能获得，因此本文主要探讨RTK技术在国土测绘中的相关应用。

【关键词】RTK技术;GPS技术;国土测绘

随着我国社会经济的快速发展，国土测绘对测绘技术提出了新的要求，目前，国土测绘中运用了RTK技术，RTK技术是从GPS技术上发展来的，RTK技术中总结了GPS技术的操作经验，突破GPS技术的限制，提高国土测绘的效率和精确度。RTK技术能够全天候的参与国土测绘工作，不仅能够满足国土测绘的基本需求，还能推进国土测绘的发展，为国土测绘提供所需的数据信息。近几年，RTK技术已经发展的较为成熟，根据国土测绘的要求落实测绘工作，完善国土测绘的过程。

1、RTK技术在国土测绘中的应用原理

RTK技术以GPS技术为基础，运用卫星定位的方法完成国土测绘。RTK技术是建立在载波相位差值基础上的实时动态定位，在国土测绘中准确的完成坐标定位，而且确保国土测绘中的信息可以达到厘米的级别[1]。RTK在国土测绘中工作时，需要使用至少两台的GPS接收机，一台放置到基准站，另外的放置到移动站，也就是流动的GPS接收机，所有的GPS接收机都要跟踪多颗卫星，从基准点观测国土测绘范围中能够见到的卫星，测绘过程中电台会把基站中GPS接收机接收到的卫星信号传送到移动站，由移动站GPS接收机接收信号，并且把信号汇总后传输到技术人员的电子手簿中，获取观测值，最后就是实时差分和平差处理的计算方法，实时获取国土测绘项目的坐标数据。

2、分析国土测绘中RTK技术系统构成

RTK技术在国土测绘中的系统构成分为基准站、流动站和数据链这3个部分，结合国土测绘，分析RTK技术的系统构成，如下：

2.1基准站

RTK技术中的基准站属于国土测绘过程中的已知点，GPS接收机会在基架的作用下完成精准定位[2]，GPS接收机在国土测绘项目范围中，从基站不断的、实时的获取数据信息，在这个数据接收过程中，GPS接收机采用了GSM电话线或者是无线数据链路的传输方法，保障数据传输的完整性和及时性。

2.2流动站

RTK技术中，流动站位置布置的GPS接收机，其接收器安装在测量杆的顶端，要求接收天线比测点位置高，这样才能接收到传送回的数据信息，流动站的信息要传输到电子手薄，操作人员利用电子手簿就能完成RTK技术中各项设备的操作，设定好RTK系统的数值，比如卫星数、设置参数等，而且RTK系统中使用的内置软件，能够提供设置、保存等功能，利用内置软件完成RTK技术设置，调整到符合国土测绘的标准。

2.3数据链

RTK技术中的数据链是综合设备的汇总，包括移动通信设备、无线电通信、天线、电缆、调制解调器等，数据链中的设备，要保障超高频的无线电信号能够应用在10km的范围中，为RTK提供有效的数据链服务[3]。RTK技术中数据链越成熟，越能提高数据传输的水平，如果是无线信号容易受阻的区域，操作人员能够借助互联网环境完成数据传输，具体的流程如下图1。

3、RTK技术在国土测绘中的优势分析

国土测绘中RTK技术具有明显的优势，本文主要分析RTK技术使用过程中表现出来的优势，具体如下：

3.1定位精度高

RTK技术在国土测绘中可以从不同的测点分别采集数据信息，不同测点提供的数据具备更高的准确度，排除了累积误差因素的干預[4]，传统测绘技术在国土测绘中容易出现累积误差，累积误差会诱发更大的精度问题，后期要采用平差消除的方式保证精度，而RTK技术可以避免累积误差，为国土测绘提供精准的定位信息。

3.2作业条件低

RTK技术参与国土测绘的过程中，操作人员的手机能够接收信号完成通讯就可以获取GPS接收机传送的信息，RTK技术中的GPS接收机排除了诸多因素的干扰，比如视野干扰、能见度、气候等因素，这样保障RTK技术可以在复杂的国土测绘项目中完成操作，也就说明了RTK技术具备作业条件低的优势，不会受到干扰因素的破坏。

3.3操作方法简单

RTK技术具有操作简单的优势，操作人员在国土测绘项目中直接设置好精度参数，接下来就能获取地理坐标等信息，而且保障地理坐标的准确性。RTK技术操作方法简单是非常明显的优势[5]，在国土测绘中需要专业的操作人员，这样才能准确的获取信息，完成国土测绘的过程。

3.4自动化程度高

RTK技术中的测量系统、设备都有很强的兼容性特征，其能够在测绘软件和计算机技术的帮助下实现自动化。RTK技术具备自动化，就能减轻测绘过程中的工作负担，RTK技术系统中直接把获取的信息自动导入进制图软件内，完成国土测绘项目的绘图、制图，体现自动化的优势，在此基础上消除人为误差的干扰。

3.5实现全天候工作

国土测绘中，RTK技术实现了全天候工作，RTK工作时的媒介是电磁波，国土测绘区域中存在电磁波，就能完成全天候测绘[6]。RTK技术受到周围环境的干扰非常小，即使国土测绘区域中气候条件稍弱，也能完成全天候测绘，解决了环境能见度低、气温低等因素引起的干扰问题，提高了国土测绘的水平。

3.6提供动态测量方法

RTK技术在国土测绘中的优势中，提供了动态测量的方法。RTK技术参与国土测绘工作的过程中，利用遥感系统全天候、长期的监测国土信息，简洁的完成地理信息测绘，操作人员直接从后台的数据中就能实时的了解国土信息的变化，及时获取国土测绘的信息。

4、RTK技术在国土测绘中的应用流程

本文结合国土测绘的项目，分析RTK技术在国土测绘中的应用流程，具体分析如下：

4.1准备工作

国土测绘中的RTK技术应用之前先要落实准备工作，再安排RTK测绘技术的应用。首先操作人员要收集国土测绘的相关资料，明确国土测绘的区域和目标，收集区域的平面图，这样才能准确选择基准站的架设位置，测绘过程中为了保障测绘的精度，还要注重控制点坐标数据的选取，一般会选择高等级数据[7];然后是操作技术人员方面的准备工作，要求操作人员阅读所有相关的测绘内容，了解国土测绘的规定，做到国土测绘的严格性和严谨性;最后操作人员到国土测绘的现场进行勘察，全面分析现场的实际情况，由此保障测绘的规范性，提高国土测绘的精度，注重各项测绘信息的准确性。

4.2架设设备

国土测绘工作中的RTK技术，首先要合理选择基准站的地址，以便架设设备，GPS基准站要选在视野开阔的位置，周围的环境应该尽量空旷，可以选择一些地势偏高的位置，架设环境中还应该远离较强电磁波的干扰，以免影响GPS信号接收，也要预防电磁波干扰基准站到移动站之间的通信条件。

然后是建立基准站，外部的设施配件连接到GPS基准站以后，接好天线，使用三脚架固定好基准站[8]，GPS接收机与操作人员的电子手簿连接好，准确设置好主机运行工作时的参数，调整好主机的工作模式，最好启动基准站即可，待基准站进入到工作状态以后，禁止移动基准站。

最后建立移动站，操作人员断开电子手簿，让电子手簿离开基准站，之后让电子手簿接入到移动站上，设置好参数，启动移动站。

4.3全站仪使用

RTK技术参与国土测绘技术的过程中离不开全站仪，要把全站仪与RTK技术联合起来，这样才能发挥RTK技术的优势，为国土测绘提供高效、准确的测绘技术。本文主要从RTK技术测绘和RTK技术联合全站仪测绘两个方面进行分析，具体如下：

4.3.1  RTK技术测绘

RTK技术在国土测绘中，首先打开电子手簿，按照国土测绘的需求新建工程，设置好参数，移动站要逐步移动到已知点的坐标位置，电子手簿上的状态为固定解，点击后开始测量，分别测量已知点的高程参数、经纬度等，输入已知点坐标，设置关联模式，再对另外的已知点实行测量，这时电子手簿上提示坐标数据和实际数据无区别，表示无误差，说明仪器架设准确，进入外业测量。待测点位置上设置好GPS移动站，电子手簿上的数据显示是固定解时，得出待测点的坐标信息，并且保存坐标信息，接下来就重复这个动作，依次测完所有待测点的坐标[9]。GPS接收机在测绘的过程中受到信号质量的影响会影响最终的测绘结果，电子手簿上会有单点解、浮点解等信号，如果电子手簿显示的是固定解，说明GPS接收机连接稳定，如果电子手簿上显示的是单点解、浮点解这类型的信号，说明基准站和移动站连接没有问题，而接受信号有不稳定的情况，也可能是卫星信号弱，这时需要等待电子手簿出现固定解后才能进入外业测绘的工作。

4.3.2  RTK联合全站仪

RTK联合全站仪能够解决信号不稳定、接收信号差的问题，当电子手簿不能利用精确计算得出固定解时，就要使用全站仪，全站仪在信号不良的区域中具有补全的作用，其可补充RTK测绘中缺失的部分，比如地形地貌坐标信息等，主要是为内业操作提供可用的坐标数据。RTK技术中在国土测绘的区域中建立低级控制点，接下来就要使用全站仪进行细部的测量，保障国土测绘坐标信息的准确性和全面性。

4.4输出成果

国土测绘中RTK技术的成果输出分为三个部分，分别是：（1）合并数据，RTK技术与全站仪联合的操作过程中，两者导出数据有格式上的差异，先处理格式差异再合并数据，数据合并成TXT格式的文件，數据导入到电脑上，经过软件处理以后，文件需按照南方CASS软件的需要导出为DAT格式[10];（2）内业作图，包括平面图和三维图两种，RTK国土测绘中的平面图绘制时，要借助Autodesk CAD2011以及天正建筑，南方CASS软件中，把外业测绘获取的坐标数据写入到CAD软件提供的图内，通过天正建筑绘制成平面图，在平面图中加入文字描述，提供国土测绘的平面图，三维图绘制时，主要利用南方XASS9.1中的地形地籍测成图系统功能，软件中提供了国土测绘的等高线文件，并且绘制了国土测绘项目的三维模型;（3）数据检验，RTK技术在国土测绘中最终的操作为数据检验，比对测量数据和坐标数据，重点检验控制点位置处的坐标数据，还要检验高程点数据，保障各项图纸绘制的准确性，保障测绘合格性。

5、RTK技术在国土测绘中的案例分析

本文以案例分析的方法探讨RTK技术在国土测绘中的应用，以某地区的地质勘察测绘案例为例，表明RTK技术在国土测绘中的应用价值。

5.1案例背景

该案例为某市国土测绘中的地质勘探工作，该地区地质勘探的目的是确定国土边界线，掌握国土测绘中发生变化的位置。该案例中采用的RTK技术，具体的测量内容有：（1）国土边界线基础控制测量;（2）国土范围内矿区的地籍信息，完成修测、补测工作;（3）测量国土范围内地形剖面图。

5.2操作依据

案例中国土测绘中RTK技术操作依据有：《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》、《地质矿产勘查测量规范》。

5.3技术原则

案例中国土测绘中边界信息有部分控制资源缺失，首级控制中选用GPS控制网，布设E级，根据边界测绘的根本要求，从已有资料的前提下实行RTK控制测量，完成修测、补测、断面测量等工作。该案例中测绘坐标系选择1980年的坐标系参考，高程系统选择我1985年的基准系，这样保障测绘中信息的统一性。

5.4地形测量

分析RTK技术在该案例中的应用，如：（1）測量项目中确定出具体的权限范围，从红线标注的权限向外继续延伸200m，继续作为测绘的目标范围;（2）选择地形图的测量比例，按照1：5000的比例进行测量，案例测区中包含诸多起伏比较大的地形，设置等高距是5.0m，高程标注直接到分米;（3）操作人员运用全站仪和掌上电脑实现数字化制图，输出制图中数据文件的格式规定是dwg;（4）测图之前，由操作人员校对输入的已知参数，设置站点时也要检校周围的控制点，保障所有数据没有错误以后才能进入到测图的工作中;（5）全站仪在该案例中实施测绘的最大距离是300m，转站的过程中合理使用正镜、倒镜，落实往返观测的工作，转站时的次数不要超出两次，每个转站位置要设置约3个重合点，较差范围在-0.2m～+0.2m之间;（6）测绘时要以清除地形特征为准，合理采集地形点密度数据;（7）准确关联起测量范围中的综合信息，使用规定的符号表达出测绘信息。

5.5控制测量

案例中控制测量是指基本控制测量，布置好E级的GPS控制网，将其作为首级控制，案例使用平面拟合高程，边界测量时运用三角网的布网方式逐步向前推进，设置好RTK测绘的起算点，GPS接收机启动后要求观测的时段不能低于1个小时。GPS网基线方面运用HDS2003软件实行数据处理，误差范围控制到-0.77～+0.77cm范围内。

5.6钻孔定测

RTK技术在钻孔定测的过程中，总共设置了5个钻孔点位，封孔标志中心当作平面位置的参考标准，水泥面是高度的参考标准，测绘区域中GPS接收机对应的接收卫星不能少于6个，每观测两次以后求取平均值，数据采集完成之后要保存到设备中，方便调取使用。

5.7精度检测

案例中地质测绘的工作中要检测好精度，保障地勘填图以及探测的精确性。案例中测量坐标时组织了多次测量工作，确保坐标数据的准确性，在此基础上分析坐标数据的应用，落实好检测操作的工作，这样才能降低误差影响。

结语：

我国国土测绘中对测绘技术的要求比较高，RTK技术在国土测绘中有着一定的优势，本文总结了RTK技术在国土测绘中的应用优势和应用流程，同时以案例分析的方式表明RTK技术在国土测绘中的重要性。RTK技术使用中充分结合了全站仪设备，避免国土测绘精度受到影响，更重要的是提高国土测绘的准确度，提高国土测绘的水平。

参考文献：

[1]陈燕宁.GPS技术在国土测绘中的应用[J].华北自然资源，2020（02）：78-79.

[2]陈琳茹.国土测绘中新技术的运用[J].中国地名，2020（02）：76-78.

[3]牛小倩.浅谈国土测绘中的测绘技术[J].居舍，2020（02）：57.

[4]要少峰，杨锴.测绘新技术在国土测绘工程中的运用探讨[J].门窗，2019（20）：289.

[5]陈洋.数字化测绘技术在国土地籍测量中应用探讨[J].现代物业（中旬刊），2019（09）：44.

[6]廖斌杰.测绘新技术在第三次全国国土调查中的应用分析[J].价值工程，2019，38（24）：280-281.

[7]刘双俞.现代信息测绘技术在国土测绘中的应用探析[J].低碳世界，2019，9（08）：78-79.

[8]张雅琴.测绘技术在国土测量中的应用[J].科技创新导报，2019，16（23）：58-59.

[9]姚磊.现代测绘技术在国土测绘中的应用分析[J].中国地名，2019（07）：28.

[10]谭正文.测绘新技术在国土测绘工程中的运用研究[J].科技风，2019（21）：109.