吳榮華

（江西省基礎(chǔ)測繪院 江西南昌 330209）

淺談GPS-RTK技術(shù)在測量中的應(yīng)用

吳榮華

（江西省基礎(chǔ)測繪院 江西南昌 330209）

測繪工程的發(fā)展，對測量精度和效率要求越來越高，測量技術(shù)已經(jīng)不能滿足實際需求，而RTK技術(shù)的出現(xiàn)，徹底的顛覆了傳統(tǒng)的測繪作業(yè)模式，是GPS測量中的一項重大突破，RTK技術(shù)廣泛應(yīng)用于測量領(lǐng)域。

RTK技術(shù)；原理；應(yīng)用

GPS是Global Positioning System （全球定位系統(tǒng)）的簡稱，是美國軍方1958年的一個項目［1］。最開始是以服務(wù)軍事為目的，然而經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，GPS技術(shù)不再單純的服務(wù)于軍事當(dāng)中，而是廣泛的應(yīng)用于我們的生活當(dāng)中。它的出現(xiàn)，是近代測繪技術(shù)的一次革命性的進步，尤其是在GPS技術(shù)上發(fā)展的新技術(shù)實時動態(tài)RTK技術(shù)的出現(xiàn)，徹底的顛覆了傳統(tǒng)的測繪作業(yè)模式，是GPS測量中的一項重大突破，已經(jīng)廣泛運用于工程放樣、控制測量、地形圖測繪以及導(dǎo)航等方面。

1 GPS-RTK技術(shù)的原理及優(yōu)點

1.1 GPS-RTK技術(shù)的原理

在GPS靜態(tài)測量中，由于各測站之間不進行傳輸數(shù)據(jù)，并且各種數(shù)據(jù)都是后來差分處理的，所以無法實時地得到各測站點的坐標(biāo)值。而RTK技術(shù)是以載波相位為基礎(chǔ)的實時差分測量，其作業(yè)原理是:安置一臺GPS接收機在基準(zhǔn)站上，并同時連接發(fā)射電臺，可以實時地提供流動站在指定坐標(biāo)系中的三維定向結(jié)果，并能夠在一定范圍內(nèi)實時得到厘米級的定位精度，是一種高效的定位技術(shù)。

1.2 GPS-RTK技術(shù)的優(yōu)點

（1）作業(yè)效率高RTK技術(shù)只需一站就可完成半徑為4 km區(qū)域測量，大幅度的減少所需的控制點數(shù)量和搬移測量儀器的次數(shù)，并且單人就可以操作，幾秒鐘即可獲取點坐標(biāo)，具有非常高效率高質(zhì)量的優(yōu)勢。

（2）定位精度高，在一定范圍內(nèi)RTK技術(shù)可以實時得到厘米級的定位精度，且RTK測量的數(shù)據(jù)可靠、準(zhǔn)確。

（3）外界影響因素少，一般RTK技術(shù)只需滿足電磁波通視就可以測量，而不需要像傳統(tǒng)要求一樣達(dá)到光學(xué)通視。所以影響和限制傳統(tǒng)測量因素如通視條件、能見度、氣候以及季節(jié)等對RTK技術(shù)造成的影響比較小。

（4）功能強大，由于RTK技術(shù)的自動化、集成化程度高特性，使得他能自動實現(xiàn)許多測繪功能，不需要人為操作，避免了做輔助測量下的人為因素造成的誤差，保證了精度準(zhǔn)確。

（5）操作簡便，設(shè)置簡單，操作簡便，可以實時獲取測量結(jié)果坐標(biāo)，直接進行坐標(biāo)放樣，同時具備數(shù)據(jù)的輸入、儲存、處理、轉(zhuǎn)換以及輸出等多項功能，可以方便快速連接通信計算機及其他測量儀器。

2 GPS-RTK技術(shù)在測量中的應(yīng)用

2.1 GPS-RTK在地籍測量中的應(yīng)用

地籍測量是土地管理工作的重要基礎(chǔ)，它的好壞將會嚴(yán)重的影響土地管理工作。傳統(tǒng)的地籍測量方法是在對控制點和對宗地界址點進行碎部測量前用全站儀的導(dǎo)線測量控制點后再設(shè)定控制點。然而傳統(tǒng)方法存在許多不足之處，像準(zhǔn)確度達(dá)不到要求等，這使得地籍測量中的準(zhǔn)確度受到影響。

而RTK技術(shù)平面精度、高程精度都能達(dá)到厘米級標(biāo)準(zhǔn)，且RTK測量的數(shù)據(jù)可靠、準(zhǔn)確，運用在地籍測量中可以大幅度提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，同時還可以以節(jié)省大量的人力、人數(shù)，并且大大的提高了工作效率，提高作業(yè)速度。因此，隨著GPS-RTK技術(shù)的開發(fā)和運用，給地籍測量帶來了技術(shù)性的變革，改變了傳統(tǒng)的地籍測量模式。

然而GPS-RTK技術(shù)也存在一些問題有待解決，如對環(huán)境的影響比較大，設(shè)置點位不能設(shè)置在高樓或植被密集以及大片水域的地方，同時得遠(yuǎn)離高壓線和電磁波的影響，信號的接收也易受到天氣，衛(wèi)星的影響。

2.2 GPS-RTK技術(shù)在道路測量中的應(yīng)用

公路道路測量精度是道路工程施工的重要因素。而在傳統(tǒng)測量當(dāng)中，測量技術(shù)無法實現(xiàn)實時測量，數(shù)據(jù)后處理的結(jié)果就是容易造成道路測量的誤差較大，嚴(yán)重影響到了道路建設(shè)的后續(xù)工作。

GPS-RTK技術(shù)的研究和在道路測量的應(yīng)用，其厘米級的精度和實時測量的優(yōu)點完美的解決了傳統(tǒng)道路測量中出現(xiàn)的問題。如工程放樣是是實地測量的首要步驟，也是當(dāng)前測量的重點所在。由于放樣位置直接關(guān)聯(lián)著工程整體的質(zhì)量，因此對于放樣控制點、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)及坐標(biāo)系等幾方面的求解措施就極為重要了。而應(yīng)用RTK技術(shù)，道路測量人員需要將放樣點、線以及各樁號等信息參數(shù)輸入到儀器的RTK技術(shù)資料庫中，分析道路測量數(shù)據(jù)，就可以RTK技術(shù)資料庫中提取預(yù)置坐標(biāo)等資料，用圖形化方式將各坐標(biāo)點進行連接，使之完全顯示在操作者面前。在圖形展現(xiàn)過程中不斷對測量點位所呈現(xiàn)出的精度水平進行調(diào)整，當(dāng)測量精度與道路測量預(yù)期值相一致時，即可以結(jié)束放樣測量工作。在此過程中單人即可完成所有的放樣點位設(shè)置、數(shù)據(jù)傳輸、運算處理、圖形架構(gòu)等一系列工作，節(jié)約了工程測量過程中人力、物力資源投入，為工程施工提供了更為直觀的數(shù)據(jù)。RTK技術(shù)尤為適用地形復(fù)雜的地區(qū)道路測量工作中，能夠顯著提高測量工作效率，是當(dāng)前道路測量必不可少的測量手段。

RTK技術(shù)應(yīng)用到公路道路測量工作中，能夠顯著提高測量精度，且具有全天候作業(yè)的能力，直接推動了我國道路工程建設(shè)工作發(fā)展進程，具有重要的應(yīng)用價值。

2.3 GPS-RTK技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用

隨著測繪工程的發(fā)展，工程越來越龐大，對測量精度和效率要求越來越高，常規(guī)的地形測量技術(shù)已經(jīng)不能滿足實際需求，RTK技術(shù)的出現(xiàn)則很好的滿足了這個要求?，F(xiàn)如今一般地形測量是以靜態(tài)測量控制點方法進行測量的，并在此基礎(chǔ)上用RTK技術(shù)來完成碎部測量。

RTK技術(shù)在實際測圖過程中，僅需一人拿著儀器在要測量地物或地貌特征點上1～2分鐘，并在儀器上輸測量地物或地貌特征點，就能將相應(yīng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機，以此為依據(jù)通過繪圖軟件進行編繪，輸入要完成的地形圖數(shù)據(jù)，就能完成地形圖。RTK技術(shù)在地形測量中應(yīng)用，不僅節(jié)省大量人力、物力，同時也能避免傳統(tǒng)測量中通視問題，尤其是在起伏較大的山地中使用，能使其工作效率得到顯著的提高。

3 結(jié)束語

GPS-RTK技術(shù)具有高精度、高效率、高質(zhì)量、易操作、省時省力實時觀測等多方面優(yōu)勢，同時RTK技術(shù)也能對常規(guī)方法無法定位的坐標(biāo)進行定位。它是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個新突破，在測繪、交通、能源、城市建設(shè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

［1］徐紹銓，張華海，楊志強.GPS測量原理及應(yīng)用.武漢:武漢大學(xué)出版社，2008，10-12.

［2］劉基余.GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與方法 ［M］.北京:科學(xué)出版社，2003，23-26.

［3］王俊.淺淡GPS-RTK在地形測量中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2008，14.

［4］張金榮.GPSRTK在地籍測量中應(yīng)用 ［J］.黑龍江科技信息，2010，59：8.60-80.

［5］楊志華.RTK技術(shù)在道路測量中的應(yīng)用［J］.成功（教育），2013.

［6］張京禮，李華.GPS-RTK技術(shù)在道路測量中的應(yīng)用［J］.交通科技與經(jīng)濟，2010.

［7］喬巍，魏皖民.RTK GPS在地形測量、地籍土地管理中的應(yīng)用［J］.廣東科技，2011.