RTK技术在市政工程中的应用探讨

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[摘要]随着我国市政工程建设事业的蓬勃发展，在工程测量领域中出现了以rtk技术为首的新型测量技术。RTK技术在城市道路、隧道、地铁、桥涵、高架等工程测量中具有绝对技术优势，其广泛应用也必将为市政工程的测量带来巨大的便利和良好的发展前景。本文将根据RTK技术的基本介绍、影响因素及其RTK技术在市政工程中应用实例，谈谈自己的几点认识。

[关键词]RTK技术 市政工程 控制测量

[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-146-1

RTK技术，是GPS全球定位系统技术在工程测量方面的一项重大技术突破。虽然传统的GPS测量技术已经是工程测量技术的一大创新，而且可以在非常短的测量时间内得到准确的高精度的测量数据，但是一般GPS技术得到的数据都需要经过测量之后的解算才能得到厘米级精度的数据。面对这种缺陷，RTK技术应运而生，它可以与野外的观测同步，实时、快速地得到厘米级精度的数据。RTK技术的应用为各种市政工程中的控制测量工作都带来了不小的便利，也加强了市政工程的施工效果。

1RTK技术的基本介绍

RTK技术之所以能够实时地得到厘米级精度（在20km的测量范围以内）的数据，是因为它的技术要求是：在同步定位的过程中，基站GPS接收器能够实时地将观测数据和基站的位置信息传送给流动站中的GPS接收器，这样就可以迅速地在得到四颗（或者四颗以上）卫星定位信息后解算出厘米级的动态坐标信息。

RTK技术，也可以叫做载波相位差分技术，究其名称，可知它是利用载波相位观测和处理数据，实时地解算出厘米级精度的观测点所在的三维坐标位置信息。在技术测量过程中，基准站把观测到的数据和基站的位置信息经由信息网络通道传送给流动站。流动站的接收到这些数据之后，继续综合来自GPS接收器的数据，在RTK处理系统只需要几乎一秒钟的时间就可以迅速地用差分观测数据解算出厘米级的三维坐标值。

流动站的作业采取动静结合的方式，灵活性非常高。作业过程既可以首先进行静态的固定点初始化，然后进入动态化工作状态；或者直接在动态中开始工作、进行周模糊度的计算。在整周的数据解算完成后同步地处理每个历元的厘米级位置信息数据，前提是保证实时地追踪四颗（或者以上）卫星的载波相位信息。

RTK技术的工作要点是数据的传输和解算处理。数据量一般比较大，利用无线电就可以达到波特率9600的数据量。

2RTK技术的影响因素

RTK技术在市政工程控制测量中的应用，极大地提高了控制测量的准确率和时效性，但目前的工作中也存在一些值得探讨的问题，具体有以下几个方面的因素会影响其应用：

（1）磁场对信号的影响。在观测中，观测点上方的磁场环境必须纯净。如果观测站周围的磁场非常混杂，那么将对GPS卫星信号的准确接收产生极大的干扰，自然也将影响数据的实时传送和精确计算。

（2）地形环境对信号的影响。如果观测点是设立在城市中建筑物比较密集的地方或者山区，这样的一些地形环境会使卫星信号受到影响，需要进行再测量以检验和确保数据的准确性。

（3）高程测量对RTK的影响。地面观测点的高程数据要经过高程换算才可以得到。在应用中要注意换算的方法。

（4）还存在的一个不足是，RTK技术在市政工程测量中工作比较复杂，达到变形观测的标准数据精度尚有提升的空间。

（5）目前的城市观测网络面积覆盖范围广泛，精度要求较高，容易收到周围环境的影响。城市的三级导线都设立在地面上，近些年来的城市建设使得不少观测点都受到一定程度的损坏，影响了观测工作的进行和数据的传送。所以要应用RTK技术设计好控制网络和观测点的位置，保证市政工程的效率。

3RTK技术的应用实例

RTK技术在控制测量的各个方面都有着重要的实践意义。具体将从公路测量全过程中的几个典型实例来探究其在市政工程中的应用优势：

（1）公路测量中的公路选线。一般的市政工程测量网络覆盖范围较小，点位密集程度高，对数据精度的标准也高。常规的控制测量技术比如导线测量需要进行分区域观测，这样虽然避免了误差的累积，但是费工费时，实际的精度并没有达到要求。可以应用RTK技术进行地形图的测绘，在测绘中精确地确定位置信息，是影响公路选线工作的关键点。

对于大比例的尺形图，一般的测绘过程是先选定控制点；然后碎部测量的步骤。测量中，观测点之间需要连成通线以便于观测，还要分区域进行，作业任务重且效果不佳。应用RTK技术则不然，在测绘之前，只需要一两分钟，就可以得到沿着线路的每个碎部点的位置信息，精度便达到厘米级。在测绘时，在计算机中输入获得的碎部点的坐标和相关数据，附带的软件系统将绘制出大比例的尺形图，这样一来公路选线就变得便捷而又精确。

（2）公路测量中的中线测设

大比例的尺形图测绘完成以后，需要进行公路测量中的中线测设工作，即标示出公路的中线。一般的测设工作需要2至3名测量人员配合完成，而应用RTK技术以后，这些工作都变成一个人就可以简单高效完成了。只要把观测点的坐标信息、曲线角度等参数输入RTK的系统，随着系统显示出的偏移信息移动观测角度，便可以实时地获取信号。点的测量即可独立且高精度地完成。

（3）公路测量中的纵、横断面结合处理

应用RTK技术的放样工作，变得非常轻松，因为操作十分简单容易掌握。在外业控制系统中将所需的位置参数正确地输入，就可以开始放样工作。应用RTK技术的放样工作的方式也十分多样化，比如能够依照桩号或者依照坐标值放样，两者之间可以自由切换。屏幕上有定位信息指示的箭头时，移动方位以使偏移在误差允许范围内，不可以积累误差。

公路测量的中线测设完成以后，就需要用绘图软件处理中线桩的位置信息，然后确定公路线的纵、横断面。在电子手册中记录放样的信息之后，随时都可以在实地进行放样。RTK系统软件会采取“断面法”，随之进行本来外业中需要进行的解算土方量工作并给地面线“带帽”。这样极大地减少了测量工作的内容和计算的复杂度，节省了人力、物力和财力。

以上几个RTK技术在市政工程中的应用实践表明，RTK技术是控制测量工作进行的有效催化剂，它大大缩短了工期、降低了施工费用、使控制测量的方案更加灵活，也使数据处理更加精确。

随着科学技术的飞速进步和发展，信息时代必将全面到来，各种新型技术必将全面应用于人民生活和社会生产之中。RTK技术将会在实践中不断改进、更加完善，在市政工程中的应用也必将有更深远的发展未来。

参考文献

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[2]杨玉清.浅谈RTK技术在公路测量中的应用[J].中国校外教育.2009（s5）.

[3]畅福善.GPS技术在公路测量中的应用[J].微计算机信息.2008（19）.