泉州市泉港測繪隊(duì) 連俊生

1 RTK圖根控制測量

傳統(tǒng)的圖根控制測量采用導(dǎo)線（網(wǎng)）方法來施測，不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí)，要求點(diǎn)間通視，而且精度分布不均勻，且在外業(yè)不知精度如何，采用常規(guī)的GPS靜態(tài)測量、快速靜態(tài)、偽動(dòng)態(tài)方法，在外業(yè)測設(shè)過程中不能實(shí)時(shí)知道定位精度，如果測設(shè)完成后，回到內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求，還必須返測。

利用RTK進(jìn)行控制測量，不受天氣、地形、通視等條件的限制，控制測量操作簡便、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，工作效率比傳統(tǒng)方法提高數(shù)倍，大大節(jié)省人力，不僅能夠達(dá)到導(dǎo)線測量的精度要求，而且誤差分布均勻，不存在誤差積累問題。采用RTK進(jìn)行控制測量，能夠?qū)崟r(shí)知道定位精度，如果點(diǎn)位精度要求滿足了，用戶就可以停止觀測，而且知道觀測質(zhì)量如何，這樣可以大大提高作業(yè)效率。

2 RTK圖根控制測量的作業(yè)步驟

2.1 收集測區(qū)控制成果，含控制點(diǎn)的坐標(biāo)、等級、中央子午線，坐標(biāo)系及控制點(diǎn)是屬常規(guī)控制網(wǎng)還是GPS控制網(wǎng)。

2.2 求定測區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)，對于RTK測量，要求實(shí)時(shí)得出待測點(diǎn)在實(shí)用坐標(biāo)系（1980西安坐標(biāo)系、1954年北京坐標(biāo)系或地方獨(dú)立坐標(biāo)系等）中的坐標(biāo)，因此，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題就顯得尤為重要。實(shí)際需要將GPS觀測的84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為國家平面坐標(biāo)（如北京54坐標(biāo)）或者工程施工坐標(biāo)。對于WGS-84到國家平面坐標(biāo)（如北京54坐標(biāo)）的轉(zhuǎn)換，我們可以采用高斯投影的方法，這時(shí)需要確定 WGS84與國家平面坐標(biāo)（如北京54坐標(biāo)）兩個(gè)大地測量基準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)（三參數(shù)或七參數(shù)），需要定義三維空間直角坐標(biāo)軸的偏移量和（或）旋轉(zhuǎn)角度，并確定尺度差。但通常情況下，對于一定區(qū)域內(nèi)的工程測量應(yīng)用，我們往往利用以往的控制點(diǎn)成果求取“區(qū)域性”的地方轉(zhuǎn)換參數(shù)。

2.3 采用已有的靜態(tài)數(shù)據(jù)，直接將控制點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)和國家平面坐標(biāo)（如北京54坐標(biāo)）或者工程施工坐標(biāo)輸入手簿，利用隨機(jī)軟件求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

2.4 測區(qū)只有足夠控制點(diǎn)的地方坐標(biāo)，相對位置關(guān)系精確，但沒有WGS-84坐標(biāo)。在這種情況下，我們可以利用RTK測量方法，以基準(zhǔn)站為起算位置（這個(gè)起算位置的坐標(biāo)由GPS接收機(jī)觀測確定，是一個(gè)精度有限的大地坐標(biāo)，但它不影響RTK觀測的相對位置關(guān)系），確定各控制點(diǎn)之間相對精確的位置關(guān)系，并實(shí)時(shí)測定 WGS-84大地坐標(biāo)。該方法具體實(shí)施時(shí)可能會(huì)遇到難處，比如控制點(diǎn)的距離太遠(yuǎn)，而RTK的作用距離有限。

2.5 當(dāng)某些地方無合適的控制點(diǎn)坐標(biāo)來設(shè)置基準(zhǔn)站，也可以采用基準(zhǔn)站任意擺放的方式，即虛擬一個(gè)基準(zhǔn)站，基準(zhǔn)站的WGS-84坐標(biāo)直接從測量手簿讀取，然后流動(dòng)站再到各個(gè)控制點(diǎn)上去采集WGS-84坐標(biāo)。

2.6 選擇基準(zhǔn)站及設(shè)置，GPS RTK定位的數(shù)據(jù)處理過程是基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間的單基線處理過程，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量好壞、無線電的信號傳播質(zhì)量好壞對定位結(jié)果的影響很大，基準(zhǔn)站位置的有利選擇非常重要。RTK測量中，流動(dòng)站隨著基準(zhǔn)站距離增大，初始化時(shí)間增長，精度將會(huì)降低，所以流動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間距離不能太大，一般不超過10km范圍。同時(shí)要考慮基準(zhǔn)站上空無衛(wèi)星信號的大面積遮蓋和影響RTK數(shù)據(jù)鏈通訊的無線電干擾，以及提高基準(zhǔn)站無線架設(shè)高度。

基準(zhǔn)站的設(shè)置含建立項(xiàng)目和坐標(biāo)系統(tǒng)管理、基準(zhǔn)站電臺(tái)頻率選擇、GPS RTK工作方式選擇，基準(zhǔn)站坐標(biāo)輸入、基準(zhǔn)站工作啟動(dòng)等，以上設(shè)置完成后，可以啟動(dòng)GPS RTK基準(zhǔn)站，開始測量并通過電臺(tái)傳送數(shù)據(jù)。

2.7 流動(dòng)站設(shè)置包括建立項(xiàng)目和坐標(biāo)系統(tǒng)管理、流動(dòng)站電臺(tái)頻率選擇、有關(guān)坐標(biāo)的輸入、GPS RTK工作方式選擇，流動(dòng)站工作啟動(dòng)等。以上設(shè)置完成后，可以啟動(dòng)GPS RTK流動(dòng)站，開始測量作業(yè)。

2.8 測量前的質(zhì)量檢查，為了保證RTK的實(shí)測精度和可靠性，必須進(jìn)行已知點(diǎn)的檢核，避免出現(xiàn)作業(yè)盲點(diǎn)。研究表明，RTK確定整周模糊度的可靠性最高為95%， RTK比靜態(tài)GPS還多出一些誤差因素，如數(shù)據(jù)鏈傳輸誤差等。因此，和GPS靜態(tài)測量相比，RTK測量更容易出錯(cuò)，必須進(jìn)行質(zhì)量控制。我們一般采用以下兩種方法：（1）已知點(diǎn)檢核比較法——用RTK測出已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行比較檢核，發(fā)現(xiàn)問題即采取措施改正。（2）重測比較法——每次初始化成功后，先重測1～2個(gè)已測過的RTK點(diǎn)或高精度控制點(diǎn)，確認(rèn)無誤后才進(jìn)行RTK測量。最可靠的是已知點(diǎn)檢核比較法，但控制點(diǎn)的數(shù)量總是有限的，所以沒有控制點(diǎn)的地方需要用重測比較法來檢驗(yàn)測量成果。經(jīng)過以上已知點(diǎn)的檢核后，符合要求后開始作業(yè)。

2.9 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)傳輸就是在接收機(jī)與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。GPS RTK測量數(shù)據(jù)處理相對于GPS靜態(tài)測量簡單得多，如用TGO軟件處理接收機(jī)導(dǎo)入的測量數(shù)據(jù)（*.dc），直接可以將坐標(biāo)值以文件的形式輸出和打印，得到控制點(diǎn)成果。

與傳統(tǒng)的導(dǎo)線測量比較，RTK圖根控制測量自動(dòng)化程度高，實(shí)時(shí)提供經(jīng)過檢驗(yàn)的成果資料，無需數(shù)據(jù)后處理。擁有彼此不通視條件下遠(yuǎn)距離傳遞三維坐標(biāo)的優(yōu)勢，并且不像導(dǎo)線測量那樣產(chǎn)生誤差累積，定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠。操作簡單，作業(yè)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用，提高了勞動(dòng)效率?？梢哉f，GPS RTK技術(shù)非常適合大規(guī)模的數(shù)字化地形圖測量。

3 RTK用于工程放樣

對于工程測量來說，工程放樣是必不可少的，一個(gè)較大的工程建設(shè)，含有大量的工程放樣工作，放樣質(zhì)量的好壞直接影響到工程建設(shè)的質(zhì)量，能否高質(zhì)量、高效率地完成放樣工作是我們亟待解決的問題，而工程放樣中最基本的放樣就是點(diǎn)放樣。

用RTK進(jìn)行點(diǎn)位放樣同傳統(tǒng)放樣一樣，需要兩個(gè)以上的控制點(diǎn)，但不同的是，傳統(tǒng)方法是通過距離或方向來放樣定點(diǎn)，或用全站儀用兩點(diǎn)定向后放樣定點(diǎn)，而 RTK是用 2～3個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)校正，就可在無光學(xué)通視（電磁波通視）的條件下進(jìn)行點(diǎn)位的放樣，這是傳統(tǒng)方法難以實(shí)現(xiàn)的。

3.1 測前準(zhǔn)備。獲取2～3個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)（如果沒有已知數(shù)據(jù)，可用靜態(tài)GPS先進(jìn)行控制測量），解算或用相關(guān)軟件求出放樣點(diǎn)的坐標(biāo)，檢查儀器是否能正常使用。

3.2 站的架設(shè)。將基準(zhǔn)站架設(shè)在較空曠的地方（附近無高大建筑物或高壓電線等），架設(shè)完后安裝電臺(tái)，連接好儀器后開啟基準(zhǔn)站主機(jī)，打開電臺(tái)并設(shè)置頻率。

3.3 建立新工程。開啟移動(dòng)站主機(jī)，待衛(wèi)星信號穩(wěn)定并達(dá)到5顆以上衛(wèi)星時(shí)，先連接藍(lán)牙，連接成功后設(shè)置相關(guān)參數(shù)：工程名稱、橢球系名稱、投影參數(shù)設(shè)置、參數(shù)設(shè)置（未啟用可以不填寫），最后確定，工程新建完畢。

3.4 輸入放樣點(diǎn)。打開坐標(biāo)庫，在此我們可以輸入編輯放樣點(diǎn)，也可以事先編輯好放樣點(diǎn)文件，點(diǎn)擊打開放樣點(diǎn)文件，軟件會(huì)提示我們是對坐標(biāo)庫進(jìn)行覆蓋或是追加。

3.5 測量校正。測量校正有兩種方法：控制點(diǎn)坐標(biāo)求校正參數(shù)和利用點(diǎn)校正。

3.6 放樣點(diǎn)。選擇測量點(diǎn)放樣，進(jìn)入放樣屏幕，點(diǎn)擊打開按鈕目，打開坐標(biāo)管理庫，在這里可以打開事先編輯好的放樣文件，選擇放樣點(diǎn)，也可以點(diǎn)擊“增加”輸入放樣點(diǎn)坐標(biāo)。

放樣就是要求通過一定方法采用一定儀器把人為設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位在實(shí)地給標(biāo)定出來，過去采用的常規(guī)放樣方法很多，如經(jīng)緯儀交會(huì)放樣、全站儀的邊角放樣等等，一般要放樣出一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)位時(shí)，往往需要來回移動(dòng)目標(biāo)，而且要2～3人配合操作。同時(shí)在放樣過程中還要求點(diǎn)間通視情況良好，有時(shí)放樣中遇到困難的情況會(huì)借助于很多方法才能實(shí)現(xiàn)，在生產(chǎn)應(yīng)用上效率不是很高。如果采用 RTK技術(shù)放樣時(shí)，僅需把設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入到電子手簿中，拿著GPS接收機(jī)，它會(huì)提醒你走到要放樣點(diǎn)的位置，既迅速又方便，由于RTK是通過坐標(biāo)來直接放樣的，而且精度很高也很均勻，因而在外業(yè)放樣中效率會(huì)大大提高，且只需一個(gè)人操作。RTK工程放樣與“經(jīng)緯儀加鋼尺”或“全站儀”放樣相比，可以說是工程放樣領(lǐng)域一次深遠(yuǎn)的測量革命，具有作業(yè)簡便、直觀、高效等諸多優(yōu)點(diǎn)。

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