摘要:RTK技術是一種可以實現(xiàn)對被測量對象準確、實時動態(tài)定位的新的測量技術之一,該技術和常規(guī)測量技術相比具有更高的工作效率,且操作方便,無需通視條件就能實現(xiàn)全天候測量。同時該技術的應用范圍較廣,在工程測量、城市地形測量、航空攝影等領域都有諸多應用。但需要注意的是,該技術會受到各種因素的影響會造成測量誤差,只有在合適的環(huán)境下利用該技術進行控制測量才能確保測量結果的準確可靠性?;诖?,本文將在分析RTK技術定義和特點的基礎上,結合城市控制測量簡單介紹了該技術的應用實踐以及產生的誤差,并提出相應的解決策略。
關鍵詞:RTK技術;控制測量;應用
1.RTK技術相關概述
1.1RTK技術的含義
RTK技術是建立在載波相位觀測值的基礎上的一種實時動態(tài)測量定位系統(tǒng),以導航定位技術為基礎,同時又能通過求差法解決測量中的誤差問題,提高測量工作的精確度。通過構建多個基準站實現(xiàn)全天候24小時連續(xù)衛(wèi)星定位導航,利用流動站校準觀測值與基準站坐標計算得到的流動站整周模糊度,從而獲得較為準確的流動站坐標位置。該動態(tài)測量定位系統(tǒng)由參考平臺、流動站、電臺中繼站與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構成,結合了虛擬現(xiàn)實技術、多媒體通信技術等,使野外作業(yè)時提供實時精確的三維坐標成為了可能,具有操作方便、成本低、精確度高的優(yōu)勢,同時還提高了測量控制工作的效率。
1.2RTK技術的優(yōu)劣勢分析
1)RTK技術的優(yōu)勢
首先,RTK技術的應用成本較低,且獲得途徑方便,只有向當?shù)氐乩硇畔⒉块T申請就可以獲得RTK技術服務。其次,利用RTK技術進行控制測量獲得的平面定位和垂直定位精確度較高,可滿足地形圖測量和土方測量等工程測量的需要,工作效率比常規(guī)測量方式高。再次,該技術不受時間與通視條件的影響,操作方便,對技術人員的要求不是很高。另外,RTK技術控制測量可獲得較為精準的三維位置信息與時間信息,功能性強,應用領域較多。
2)RTK技術的劣勢
RTK技術在控制測量的應用中,由于以建立的基準站為基礎,所以技術應用效果將直接和基準站選擇的位置有關,基準站的位置一直在變化就會導致RTK設備無法及時充電,而利用充電池進行供電就會影響電源的供應,無法滿足供電需要,進而影響工程測量的效率和效果。此外,該技術在應用中不能及時有效地提供完整的監(jiān)控數(shù)據(jù),監(jiān)控數(shù)據(jù)信息存在一定偏差,為此還需要提高該技術應用的可靠性。最后,RTK技術的應用受到距離的限制,在未來需要加強應用作業(yè)距離上的研究。
1.3RTK技術的工作原理
RTK技術的工作原理或工作流程是:在需要測量控制的區(qū)域內建立連續(xù)性運行且永久性的GPS觀測基準站,利用網(wǎng)絡技術實現(xiàn)各設備的連接,然后通過中央控制中心接收并處理原始觀測數(shù)據(jù),盡可能地消除或減弱電離層、對流層等因素對測量數(shù)據(jù)精確度的影響,構建實時動態(tài)數(shù)據(jù)信息庫。用戶可以通過移動網(wǎng)絡訪問數(shù)據(jù)控制中心,將自己的初始位置發(fā)送給控制中心就能準確計算得到流動站的觀測值改正數(shù),同時又能利用控制中心將改正的信息發(fā)送給用戶,用戶可以根據(jù)這些信息進行準確的定位。
2.RTK技術在控制測量中的應用分析
2.1在城市控制測量中的應用
RTK技術可被應用到現(xiàn)代化城市建設中,能為城市測量提供準確的位置信息,并控制點位誤差。在具體測量時,先布置好控制網(wǎng)絡,然后在已知控制點上進行連續(xù)性觀測計算得出各個觀測點的點位精度。然后將每一個控制點連接起來構成網(wǎng)絡,并對網(wǎng)絡結構的各個角度、邊長和點位坐標進行分析計算。接著利用這些信息測量未知點,最后得到該技術的精確度。在信號較差的地方進行測量時,可結合全站儀測量獲得的結果進行比較分析,任意選擇一個點進行連續(xù)測量,計算得到點位精度以后進行結果評定,在不同的時間段對相同定位精度進行測量分析,然后找到實用觀測時間并分別采樣以分析得到不同時間段的觀測數(shù)據(jù)。在測量工作中,為確保測量數(shù)據(jù)的準確性,應對各個參數(shù)進行反復多次測量,設置多個測量點以確定測量的時間、點間距等,并對多個測量結果進行對比分析,利用歷史數(shù)據(jù)比較分析的結果得出最終RTK技術在測量控制中的結果。
2.2在控制測量中的誤差分析
RTK技術在控制測量工作中,由于受多種因素的影響還存在一些誤差。比如由電離層產生的誤差就很難避免,太陽黑子的活動和電離層效應存在必然聯(lián)系,當太陽黑子處在爆發(fā)狀態(tài)時RTK技術便不能充分發(fā)揮作用,進而影響測量的結果導致誤差的出現(xiàn)。其次,氣象因素也會對RTK技術的測量應用效果產生一定影響,氣象的多變性會使得觀測坐標不準,因此在進行工程測量時必須確保在較好的氣象條件下進行,以避免氣象因素給RTK技術測量結果帶來誤差。再次,天線周圍的環(huán)境,比如在高反射環(huán)境下,多路徑會直接影響誤差范圍和程度。為避免這種誤差,技術人員在使用RTK技術時可采用專門濾波器并結合現(xiàn)代化數(shù)據(jù)處理技術進行分析處理。最后,基準站在工作中很容易受到周圍電磁波信號的影響,尤其在天線周圍測量時受電磁波信號干擾十分嚴重,干擾源的距離、發(fā)射臺的功率以及實際工作頻率等都會影響誤差的范圍和程度。為降到信號干擾引起的測量數(shù)據(jù)誤差,必須科學選擇測量點。
3.結語
綜上所述,RTK技術在控制測量中的應用,和常規(guī)測量技術相比具有更多優(yōu)勢,不但能提高測量工作的精確度和工作效率,而且因為操作簡便、可全天候連續(xù)性測量,所以縮短了測量工期,對技術人員要求不高,能有效節(jié)約成本。本文結合城市測量,分析了RTK技術的應用特點和優(yōu)劣勢,得出該技術雖然在應用中的優(yōu)勢比常規(guī)技術明顯很多,但還有一些局限性,比如其測量結果受到各種因素的影響而產生較大的誤差。為確保測量的精確和可靠性,同時也是為了進一步提升測量工作的效率、降低工作難度和成本,應進一步加強對該技術的應用研究,改善現(xiàn)有的情況,利用先進的RTK技術才能提高測量效率,滿足人們對測量數(shù)據(jù)精確度的要求,進而推動測量控制技術和測繪行業(yè)的發(fā)展與測量技術的創(chuàng)新。
參考文獻:
[1]岳龍. GPS RTK技術在地籍測量中的應用研究[J]. 測繪與空間地理信息.
[2]徐紹銓、張華海、楊志強.GPS測量原理及應用[J].武漢大學出版社.
作者簡介:趙棟(1989.8-),男,河北省邢臺市人,碩士研究生,助教,研究方向:測繪工程。