RTK技术在城市测绘工程中的运用分析

范丽丽

（巴音郭楞职业技术学院 新疆 库尔勒 841000）

0 引言

随着我国城市测绘工程的不断发展，实时动态（RTK）技术以其高效率、全天候、高精度的优势，广泛应用在城市测绘中。城市测绘主要是对城市土地以及相关工程中的信息数据进行处理和分析，其对城市建筑起到了辅助作用。RTK高精度测量需要采用载波相位差分系统来实现，实现RTK高精度的实时定位。RTK技术因其精度高、可靠性高、覆盖范围广而被广泛地用于城市测量，我国城市化进程迅猛，城市基础设施的测绘技术已成为其重要组成部分，因此，在城市测绘工程中，RTK技术对于城市的建设与发展至关重要[1]。

1 RTK技术在城市测绘工程中的运用及影响因素

1.1 RTK技术概述

1.1.1 RTK技术

基于载波相位差分技术的RTK技术，可以确保城市建设信息的安全。载波相位差分技术是目前GPS应用最为广泛的技术之一。本系统的主要工作是通过参考平台获取载波相位，并将其传输至手机进行分析。载波相位差分技术是基于参考站和移动站来获取和分析卫星信号。其中，参考站使用数据链接来传输观测站的坐标信息和观测结果。对于RTK技术来说，较为常见的技术为GPS技术。RTK测量技术是根据载波相位来确定被测目标，然后在时间上精确地调节各个城市的观测数据，最后实现毫米级的精确测量。RTK测量系统包括数据处理设备、接收机和应用软件。RTK技术在工程实践中的核心是数据的传输，同时也会对 RTK的测量结果造成一定影响。传输系统包括参考站和无线电台，通过无线基站对观测数据进行收集，然后通过传输系统将数据传输到专用软件中。RTK技术在GPS技术的基础上发展而来，但其精度比GPS高。在城市测绘过程中，如果要加强RTK技术的应用，就必须通过GPS，建立基准站，其他的作为移动站。RTK技术具有处理速度快、精度高、受外界影响小、可操作等特点，在测绘中得到了广泛应用。

1.1.2 RTK技术优势

RTK技术的优点使其应用日益广泛。首先，RTK技术具有较高的运行效率。其次，RTK技术可实现多个移动站的联合测绘功能。要达到这一目的，只需要满足电磁波可见性和空中交会两个方面的要求，可以有效地避免对数据信息的影响[2]。其次，RTK技术不受外界限制，对各种气象条件的绘图、绘制具有较强的可操作性。最后，RTK技术不需要人工控制，有利于节省人力、财力，RTK技术快速、高效，再次监测只需1～2人即可完成。此外，城市测绘项目可以利用多个移动站同时进行测绘，可以显著提高测绘速度和效率。

1.2 RTK技术在城市测绘工程中的影响因素

通过对地理信息的采集和更新，为城市的发展打下了坚实的基础。城市测绘工程的应用范围包括：测绘、城市区域规划和土地测绘。测量和测绘包括变形测量、地形测量和测绘。技术测量网是一个具有代表性的技术控制网，能够方便地对设计坐标进行标准化，减少测量、测绘误差。

（1）GPS自身的影响。在城市测绘过程中，GPS自身起着非常重要的作用，它可以快速接收信号，但GPS自身的功率较低，当遇到障碍物时，会降低穿透障碍物的能力，从而影响其系统的正常运行，干扰工作。另外，人们在日常生活中，很少使用GPS，因此，GPS在使用过程中，无法应用于森林、深水区等恶劣自然环境。

（2）RTK技术自身。该技术在应用过程中，对于自身的周围环境有一定的要求。在应用过程中，基准站和移动站之间没有障碍物的存在，因此，RTK的作用距离与基准站自身的高度存在一定的关系，相关测绘员要综合考虑多方面的因素，才能有效保证数据应用的准确性。

2 RTK技术在城市测绘工程中的运用流程及注意事项

2.1 RTK技术在城市测绘工程中的运用流程

（1）城市测绘技术在应用RTK技术时必须要结合城市自身的环境进行分析，并明确坐标参数、正确确定城市测绘项目GPS控制点、科学投影[3]。

（2）在应用RTK技术时，该技术可以精确地测量坐标值，大部分城市绘图都是以局部独立坐标作为坐标处理的基准。在这种情况下，RTK技术的应用是根据当地地理坐标变换WGS坐标。

（3）为了提高RTK技术的应用效率，在进行城市测绘时，需要利用参考站GPS设备和移动站GPS设备来传输数据。

（4）RTK技术的应用要求在城市测绘项目中合理设置参考站，保证参考站可以接收5个以上的卫星信息，参考站的接收频率要符合城市制图标准，保证RTK技术资料的准确性。

2.2 RTK技术在城市测绘工程运用中的注意事项

2.2.1 了解待测区

在城市测绘工程中，要对每个位置进行了解，充分了解被测的区域地形，从而保证被测区域周围地形是开放的，不能有阻挡视野的高楼大厦。RTK技术还具有较强的环境适应性，较好的环境待测可以提高RTK技术的观测效率。

2.2.2 确定转化参数

对城市测绘工程测量区域的控制，必须合理确定转换参数，准确维护WGS坐标，设置测点和四等水准路线，确定日期点坐标。城市测绘项目必须进行工程预防，控制点测量后，根据测量值大小，确定控制点后，城市测绘项目可进行坐标化[4]。

3 城市测绘工程中实际应用技术

3.1 大规模全向跟踪

全球定位功能是该技术应用的优势之一，它可以对城市测绘工程进行有效监测，记录城市地区的环境和地形等数据，而且在跟踪过程中可以检索、正确地分析和处理信息。相对于传统的人工检测，RTK技术更加准确、高效，更有利于城市测绘监测技术的不断进步。

3.2 实时监控

实时监控是城市测绘工程中的重要应用技术之一，它有效地改变了传统的测量方式，加强了城市测绘中记录结果的准确性，同时也能减少测量误差的出现，增加了办公效率。然而，传统的测量方法很难发现测绘中的误差，RTK技术可以立即制定出解决方案，进行实时监控，以更好地加强测绘工程质量。如在桥梁基础施工中，桩距是一个重要内容。利用RTK技术，可以跟踪施工过程中的所有信息和数据，控制错误，帮助员工制定完善措施，避免重大失误。

3.3 精确转换坐标及其参数

在市政工程制图过程中，各单位必须共同确定坐标变换参数。在RTK制图中，必须提供坐标系，坐标系是传统测绘GPS城市工程测绘的重要内容。所以，在建设工程中，测量模拟的精度尤为重要，这就是在采集数据和坐标确定过程中选择多个观测点的原因。

精准转换坐标和参数是城市测绘工程工作内容之一，因此，必须进行精确的坐标调整，以实现相关参数的准确转换，这是我国城市测绘无法做到的。在进行测试过程中，观测坐标是局部坐标的测试方法。与实时坐标相比，局部坐标与实时坐标无关，精度较低，为了有效地进行坐标转换，RTK技术主要采用以下方法。

（1）设置全球定位控制点。在确定坐标后，要对所给区域进行统一组织，确定WGS坐标和绘图目标区域坐标，促进相关参数的有效转换。（2）合理选择基准点。该坐标点的设置，主要设置在大范围内。根据数据点，确定WGS的坐标位置，并根据坐标位置进行数据内容的分析，在此基础上，绘图人员可对WGS坐标进行重绘，从而实现更好的坐标转换。

因此，在应用RTK技术进行绘图设计时，要精确地确定坐标，并做好数据之间的记录，以做到坐标的准确转换。在实现坐标转换过程中，通常采用两种方式，例如首先确定全局位置控制点，使其在测绘范围内均匀分布，再定义两个坐标，即WGS坐标和目标坐标，完成参数变换。其次，选择日间位置，主要是长视位置，再根据日期点选择和清除WGS坐标，并对WGS坐标进行排序，其中有些坐标与整体坐标相差较大，因此，用这种方法，也可以通过分别绘制WGS坐标，实现相互转换。

3.4 其他测绘测量技术的应用

在城市测绘工程领域，RTK技术的应用还包括以下几方面。

3.4.1 控制测量

RTK技术解决了传统测量（包括控制点）的缺点，降低了误差，提高了测量精度。例如，采用传统的测量方法无法实现的精确测量，可以使每厘米的测量精度得到提高。RTK技术可有效降低不同位置的测量误差，保证工程控制的准确性。从这一点可以看出RTK技术在监测方面的优势，既可以保证工作的高效性，又可以大大提高测量精度，具有一定的推广价值。

3.4.2 碎部测量

从目前的城市发展趋势来看，城市建筑既有新建的，也有旧有的，有改善的。因此，测量人员必须进行测量技术的创新。通过RTK技术，实现了一次单机操作，简化了整个过程。在具体的测量和测绘中，采用内置的参考站点进行测量，将所得的数据和精度输入到测点编码中，实现了一定的距离。然后，通过计算机辅助设计的数据处理软件，可以自动地生成城市的测量结果。

3.4.3 定线测量

定线测量的重点在于精确地测量轨道中心的起点、折点、终点以及所有直线的附加点。RTK技术不能在点间光作用下进行定位，并能实时地进行定位，因此可以与设计坐标进行比较。在此基础上，工作人员可以提高测量精度，而在完成任务后，最佳方法是在相同的参考位置进行RTK的线性叠加。在此期间，若参考值发生变化，工作人员将改变时间的方式，并根据不同的测量结果，将限差控制在适当的范围内。

3.4.4 用地测量

根据目前的情况，RTK技术在地表测量中得到了广泛应用。RTK技术是一种以土地使用为基础的动态识别技术，它可以精确获取用地面积、建筑面积等各项指标，以达到动态识别的目的，极大地增强了土地使用效率。

4 RTK技术在城市测绘工程中的运用策略

4.1 环境测绘，确定全球定位控制点

将RTK技术应用于城市测绘工程中，要注重城市中的环境应用。在测绘过程中，测绘人员要对测绘位置的地理环境和内容进行深入分析，并根据有关数据信息确定建筑物名称，并在此基础上设定若干主机参数，合理转换坐标，控制全球位置控制点及粒度，提高工程测绘的精度[5]。

4.2 科学合理应用外部设备

为了保证获得的数据准确、可靠，在进行数据采集、绘图时，还需要配备相应的外部设备，如绘图站的绘图装置。运用RTK技术绘制城市绘图和绘图数据，需要大量外部设备，例如参照站绘图过程中使用的设备，保证数据传输的准确性和安全性。因此，在RTK技术使用过程中，要利用外部设备的优势，计算相关测绘工程的数据，从而增加监测和测绘效率的不断提高。另外，周边模糊度的精确计算也大大提高了制图效率。员工必须从实际测试环境出发，在测绘过程中遇到问题时，要以员工为目标。由于参考点位于坐标系内，在进行测绘过程中，存在一定的困难，因此，测绘工作人员要结合被测绘的区域进行工作测量，同时这也是在测绘工作中的重要依据，只有结合测绘区域的位置和地理优势才能不断增加无线电自身的覆盖位置，减少无线电的干扰。

4.3 基准站的安装

基准站工序的安装，主要是在控制点进行，启动设备后，首先输入预设的天线高度和控制点的数值参数，在特定的环境下，还必须规定控制点的高度和水准仪的具体坐标参数，使接收设备能准确地到达5颗以上的卫星信号，同时建立一个移动台，确保接收到的指示灯的接收范围符合既定标准。

在应用RTK技术时，要科学合理地采用局部坐标，并与RTK系统确定的协调参数进行比较，确保RTK技术所得数据的准确性。当测量结果达到规定标准时，可进行实时更新、返回信息、用计算机处理、制图文档，并完成RTK技术的采集、制图等工作。

4.4 控制好测绘范围

在建筑工程仿真中，需要精确地测量规划区域和拟建区域。近年来，随着城市化进程的不断加快，测图控制点受到许多因素的影响，这些因素不仅加速了技术测绘的过程，也提高了控制点测绘的精度，即控制点高，数据采集时间长，处理时间长。RTK测绘技术的应用可以真实地反映定位结果，提高工作效率和质量，减少工作量，提高测绘精度。

4.5 确定好基准站

在城市规划测绘中，采用RTK制图必须选择基准点，以保证数据传输顺畅。选择时间点时，必须做好以下几方面的工作：（1）选择时间点时，可以将时间点设定在未知点或已知地点；（2）为保证测绘数据的准确性，往往将数据点设置在已知位置。选好基准点，地形高，视野开阔，所选地点周围没有无线电台，防止无线电干扰接收信号；（3）参考点可安装GPS反射器，确保数据传输顺畅，避免其他因素对参考点的干扰；（4）无线电竞赛台一般设在接收端，避免卫星盲区。

4.6 地形图测绘

首先RTK技术可以广泛用于多种地形，特别是开阔地区，突破了传统的基于控制点向远点的地图测绘方式。RTK技术用于地形测量，使其对测点的依赖程度大为降低。RTK技术能够直接穿越山区沟壑等地形，无需考虑控制点的可视范围，实现了对各类数据的实时采集，减轻了工作负担，提高了测量的准确度和工作效率。另外，在地形复杂，建筑密度大，卫星信号受限的地区，需要采用传统的数字测量仪。但RTK并不受测区的限制，也不受测区的透明度限制，可以按照测量和绘图的需要，将基控点放置在适当的建筑中。

5 结语

综上所述，RTK技术越来越多地被用于城市测绘。RTK技术应用于我国的城市建设，对提高测绘工作的工作效率具有重要意义。随着我国城市测绘工程的不断发展下，RTK技术以其高效率、全天候、高精度、处理速度快、受外界影响小、可操作等优势，广泛应用在城市测绘中，为城市建设提供良好的基础。目前RTK技术在实践中尚有一些问题，需要对其进行分析，并提出相应的对策，以避免其潜在的危险，提高整体水平，为未来的发展奠定良好的基础。