RTK在航测像控点测量中的应用

邹云霞

摘要： 随着RTK技术水平的提高，各大领域也开始应用RTK技术，工程测量便是其中之一，它能够给工程带来了巨大的便利，但也有一些问题待解决。例如偶尔会出现接收机接收不到信号、卫星信号不足导致无法初始化等问题。本文将从RTK原理、组成、应用、优缺点等方面进行阐述。

关键词： RTK;像控点测量;应用

【中图分类号】P228.4【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）15-0060-01

前言：利用常规的GPS进行测量，想要达到厘米级的准确度需要在事后进行大量的计算，而RTK却可以再测后马上得到厘米级精度结果，它的主要方法就是相位差分法。它的出现对于工程放样、勘测地形、数据测量都是一个新阶段，解决了野外作业速度慢的问题，因此它是GPS发展的一个里程碑。

1实时测量技术（RTK）

1.1工作原理。

RTK是一个利用两测量站之间的测量偏差进行计算分析而得到的。它是通过多个独立的GPS信号在无线电和测量仪等多个仪器中连成一个数据链。这项技术需要相关的GPS基站进行静态测量，并把所测信息与已有信息实时传送到移动的GPS接收机中，并且，流动站不仅要接受静态数据还要接受基准站得到的实时卫星数据。在GPS流动站对这些数据进行初始化操作后，再把它们传到控制器内，将初始化的数据与原始的数据进行差分处理，这样我们就可以得到两站间的基线值。而且我们还可以通过计算得到相应的坐标。但是想要测量的精确度达到厘米级的话就必须要借助四颗或以上的卫星才能做到[2]。

1.2系统组成。

RTK主要由基准站、通信系统、流动站以及控制系统组成的。基准站是RTK的数据来源，其稳定性对整个系统的性能都有着很大的影响。通信系统是由基准站、控制系统和用户共同组成的一个网络系统，是对所有的数据的一个集中管理。它的高速运转是RTK技术能够快速得到结果的关键。流动站包揽了大部分的数据计算，进行数据的实时发送，是用户获取数据的主要系统。控制系统是整个系统的核心，是把各个系统连接到一起的一个节点，它的好坏决定整个系统能否运行。

2RTK测量航测像控点

2.1测区概况。

主要是对测区的地理位置、大概面积、需要测量的像控点以及交通情况进行概述。再对测区基准站、控制站等的选取难度进行评估。

2.2操作流程。

（1）基准站的布设：

基准站的布设四个注意事项：①选择上空开阔，没有大面积的障碍物地方进行布设，这样才能保证能够及时跟踪观测到卫星、准确地接收到卫星信号。②在基站周围200 m内都不可以有强干扰源，否则会对GPS卫星信号产生干扰。③要使测站远离能够对电磁波信号进行反射的地形，避免多路径效应现象的产生。④要把基准站选在一个交通便利、布设方便的地方，这样基准站的速度也会更快[2]。

（2）基准站和流动站设置：

在仪器都准备好，根据测量形式对基准站和流动站进行配置，配置后要确保两者发射频率完全一致，这样才能让它们能够通过无线电连接起来。然后再由控制器输入基准站坐标后开始测量。

（3）已知控制点的核对：

在每次运作之前两台流动站都要对所测区域内的控制点进行坐标核对，要确保两台仪器的精度具有一致性，作业具有准确性。

2.3像控点测量

（1）目标选择：控制点加密的判读与其选择的目标有直接关系，因此，想要判读准确就要把目标选在一处扫描清晰的地物上，一般会选择地物上有交角的位置上或者影像比较小的点状地物的中心点上。选择的地物不可以有较大的黑白反差、呈明显弧形及含有阴影等情况的出现。

（2）位置选择：

像片坐标要是不精准会造成像片边缘的影像与像点出现偏差，因此要尽量将像控点放到中心位置，无法做到也一定要距边缘1.5cm以上。确定像控点后，对像片进行刺点，所刺孔径要在0.1 mm之内。为了避免测量模糊而进行返工，对于点位模糊的情况，就要在模糊的像控点的检测范围内，对多个像控点进行观察，让内业可以有选择地处理。刺点完成后，要对现场做像片反面处理，将刺点位置用直径为2～3mm的圆圈上并标号，在点孔旁还要注上文字说明和点位略图，并且要保证三者一致。一切都准备好后，便可以安上流动站开始测量了。

3RTK的优缺点

3.1优点：

RTK的优点有五个：（1）高效率。在常规的地形下，设立一个RTK站就能测量半径4 km的区域，与传统测量相比减少了控制点和测量仪器的数量，一人便可完成，大大地节省了人力。而且在没有电磁波干扰的环境下只需几秒就能得到所需坐标，提高了作业速度，降低了劳动强度，还节省了费用，极大地提高了效率。（2）定位精准，数据可靠，误差小。只要测量区域满足RTK的要求，所得数据就能达到厘米级的精度。（3）作业条件没有太大要求。RTK技术对于两点间的光学通视没有要求，只要能做到电磁波通视就可以了。而且RTK技术对于现场的环境、气候、通视条件等因素的要求都比传统测量低很多，还能测量传统方法无法测量的地区。（4） 全自动化作业，测绘能力强。RTK对于多种测绘都能胜任。流动站是由内部软件进行控制的，不需要人工参与就能实现测绘功能，既能减少辅助工作，还能保证测绘的精度。（5）操作方法简单，处理数据速度快。只需进行一些简单的设置，就能即时获得结果坐标。数据的传输、处理能力强，与计算机和其它仪器通讯速度快[3]。

3.2缺点：

RTK的缺點主要有以下四点：（1）受卫星情况影响。当卫星位置处于一个对美国最佳的位置时，世界上就会有部分国家不能被卫星全部覆盖，就会使结果出现假值，造成误差。另外，在一些有较大遮挡物的地区，例如有极深悬崖的高山峡谷、有密集树木的森林区以及有高楼密布的城市区，卫星信号都会有很长时间被遮挡，使得能够作业时间大大减少。（2）大气的影响。在正中午的时候电离层的干扰会增大，使得能够探测到的卫星数减少，常常会出现达不到5颗的时候，这就会使数据的初始化困难甚至根本不能进行初始化，这就代表着无法正常测量。通常都会在上午或者下午电离层干扰小的时候进行测量，才能保证测量结果能够快且准地获得。（3）RTK的数据传输会受障碍物和一些高频信号源的影响，会出现衰减的现象，对于精度和测量范围有较大的影响。（4）初始化的速度问题。在遮挡物多的地区作业时，卫星信号极易被阻挡，从而出现无法初始化的问题。

4结束语

尽管此时的RTK技术还不够完善，依然有许多问题待解决，但随着RTK技术的不断改进与完善，RTK一定会有着其它技术无法替代的优势占据整个测绘领域。

参考文献

[1]江宇，先燕云.大疆Phantom4RTK无人机在长江上游山区航道测量中的应用[J].中国水运.航道科技，2019，06：53-57.

[2]马长清.GPS-RTK测量技术特点及应用分析[J].山西建筑，2020，4615：162-163.

[3]李明.GPS-RTK测量技术在工程测绘中的应用[J].中国新技术新产品，2020，10：120-121+138.