浅谈RTK测绘技术的应用综述

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摘要：rtk测绘技术，是GPS技术发展的一个里程碑，已经应用与诸多领域，作用显著。本文在简述RTK测绘技术的定义和工作原理的基础上，对其应用领域进行了阐述。

关键词：RTK；测绘；原理；应用

1、RTK测绘技术的定义及其工作原理

所谓RTK测绘技术，也可称为GPS实时动态测量技术，他是以载波相位观测量为依据进行实时的差分GPS测量技术。通过采用RTK测绘技术，能够实时地获得测站点在指定的坐标系中的三维定位结果，其精度较高，能达到厘米级别精度。他是GPS应用伴随着科技的进步而出项的里程碑式测绘技术，能够为工程放样、地形测图以及各种控制测量带来革命性的变化，也极大的提高了工作效率。

RTK测绘系统一般有一个基准站和若干流动站组成，同时还有数据通讯系统。在作业时，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息等发送到流动站，流动站可以通过数据链接手来自基准站的信息，也要采用GPS观测数据，并且对数据进行系统的分析处理然后给出厘米级别的定位结果，整个用时较短，不到1s。流动站可以使静止的，也可以使运动的，当固定整周未知数据后，只要能够保持4颗以上的通讯卫星就可以进行观测的跟踪和测量，给出厘米级别的定位结果。RTK测绘技术的关键在于数据处理以及数据传输，基准站通过数据链把数据传输给流动站进行分析。同时，该技术的定位成功关键在于高波特率数据传输的可靠性以及抗干扰性，一般默认的波特率为9600。

RTK测绘技术的出现，被广泛应用于各种工程的测绘中。

2、RTK测绘技术在地质勘矿中的应用

RTK测绘技术目前被广泛应用与地质勘矿中。在对矿区进行勘探测量时，需要先求解坐标转换参数， 和国家的大地坐标系统能够连接。一般来讲，在转换参数求解过程中从理论上消弱了变形的影响，这就提高了转换的可靠性，也提高了测绘的准确性。在进行测绘前，需要对仪器设备进行必要的校正：一是直接采集，基准站WGS-84坐标从手册中直接获得，然后将流动站安置于控制点，采集其坐标，进行坐标转换参数；另一个是使用已有的数据，直接将数据输入国家地标系统，求解转换参数。

在坐标转换参数确定后，根据地质工程师的勘探线端点坐标输入直线，每次可输入多条直线，并进行分别命名。数据准备好之后就进入实地勘探测量。具体步骤如下：第一，将基准站架设于事先选好的控制点；第二，对中，整平；第三、安装接收器，连接基准站电台和电缆，并接通线路；第四、启动基准站和流动站，进行控制点检核，无误后进入下一步工作；第五，通过手册中的放样功能，进行准确勘探；第六，勘探结束后，通过计算机处理数据，得到坐标和高程。

3、RTK测绘技术在道路测量中的应用

通常，道路测量分为控制测量、地形图测量、中线放样、纵、横断面测量等等方面。目前采用的测量技术主要分为2种：利用全站仪、水准仪进行测量；利用GNSS接收机，采用单基站模式的RTK测量技术，该技术只需要有CORS系统联系便可完成作业，因此极大的提高了工作效率和测量的精度。

测量控制。一般性的市政道路测量，主要是沿着规划轴向，在路幅外侧设立RTK控制点，点位选择时需要避开高压线、发射塔等强磁场，也要避开树木、高大建筑物等。在观测前，架设仪器，量取仪器高，将仪器高度设置在15度，当PDOP值小于6、平面收敛阀值小于正负0.02m、垂直收敛阀值小于正负0.03m时读取数据。一般实际测量中，取平均值作为最终平面坐标值，下表为某工程全站仪所测距离与角度检查情况，其控制点间边距误差及角度偏差均符合要求。

表1 距离检查表

地形图测量。地形图是充分了解实地的一个原始依据，应用RTK测绘技术可以快速进行地形、地物点及属性的采集，速度快、精度高、且不受通视影响。

纵、横断面测量。纵、横断面的测量主要是为设计提供准确的原始地标高度。在RTK手册中输入设计线形后，能够准确提供道路的纵向、横向方向、道理的里程以及中线距离。RTK测绘技术在高差大、通视不良的地区进行断面测量，方便实用。

4、RTK测绘技术在地震勘探中的应用

由于该技术具有可实施全天候、全方面的测量，可以实时提供放样点的三维坐标，并且能够及时观测质量进行调整，观测时不需要相互通视，所以在地震的勘探中可以广泛使用，并且效率高、精度高。

一般在进行勘探时，需要再测区布置一定数量的点，这些控制点需要布设于视野开阔的地方，距离高压线不小于100m。同时需要根据这些点设置地震勘探测线，并对测区坐标进行转换参数的求解，方法同常用转换参数法。由于RTK数据链采用的是超高频的电磁波，其传输属于准光学传输，所以其传输距离取决于接收机天线的高度、地球曲率半径以及大气折射等因素。因此在基准站的安置时，要选择事业开阔、截止高度角应大于15度的地方，并且需要放置于制高点上，方便播发差分改正信号并使天线尽量高以提高电台传输距离。在放样时，可在移动站手册中输入设计好的测线两端点坐标，仪器将会自动计算生产需放样桩号的坐标，并显示当前位置与放样点的间距，并记录相关数据。

5、RTK测绘技术在地籍测量中的应用

RTK测绘技术在地籍测量时，首先应该注意基准站的选定和建立工作。一般来讲，基准站的选址应该避免选在无线电干扰强烈的地区，同时基准站以及数据电台发射天线需要具备一定的高度，并且保证没有能够造成数据链丢失和对路径效应的大面积水域和建筑物。

测量时，基准站架设好仪器后，便可开始测量。一般两人一组，一个人在基准站上，一个人携带仪器到测量点立杆并记录数据，3秒为一个记录周期。选好坐标系，一般以个人所站位置为坐标点，如果不清楚也可选择国家基本坐标系。之后要设置好投影参数，知道已知点坐标的中央子午线，采用实际中央子午线，如果不知道则选择当地经度作为中央子午线，X常取0，Y则取常用500000，投影比例为1。转换参数需要处于关闭状态。测量完成后，其储存未见一般为RAT，需要用测点成果输出功能将RAT文件转换为用户需要的格式，转换的格式应与软件CASS5.0软件格式一样，之后结合外业草图，快速的处理，完成数字化内业成图。

6、结束语

RTK测绘技术，作为一种先进的测量技术，目前得到了广泛的应用。该技术在使用中，不仅提高了测量工作的效率，也缩短了项目周期，减少了成本。但是仍然存在一些不足之处。相信，随着科研人员的完善，RTK测绘技术必将发挥更大的作用。

参考文献：

[1] 徐绍铨, 张华海, 杨志强, 王泽民. GPS测量原理及应用[M]. 武汉：武汉测绘科技大学出版社, 1998.

[2] 吴北平. GPS网络RTK定位原理与数字模型研究[D]. 武汉：武汉大学, 2003, 3.

[3] 周建郑. GPS测量定位技术/教育部高职高专规划教材[M]. 北京：化学工业出版社, 2004.