浅析RTK作业系统及其在城市测绘工程中的应用

凌俐

摘 要：本文主要阐述了RTK作业系统及其在城市测绘工程中的应用，并根据城市的建筑特点分析RTK作业的影响因素和注意事项，并对实际测绘中的问题提出可能改善的意见和方法。

关键词：RTK；實时定位技术；RTK作业系统；城市测绘

引 言

RTK（Real Time Kinematic）就是实时定位技术，主要由基准站把观测到的卫星连续数据发射出去，再由流动站实时差分的处理载波相位观测值，从而得到所测点的坐标、高程和精度数据[1]。因此，RTK技术可以很方便、灵活地用来进行城市的测绘，但是，由于现代城市的高速发展，不断增高的城市建筑、具有强反射性的装饰材料和不断增大的城市车流量，给RTK的作业带来了一些影响。怎样利用RTK作业技术的定位优势，快速、准确的服务于城市测绘工作是一个很值得研究的课题。现就Topcon Legacy-E型双频双星RTK接收系统在某城市实际测绘中的应用情况作出分析。

1 RTK城市测绘流程

（1）准备工作在进行RTK作业测绘之前，根据被测城市的特点，做如下准备工作：①制订项目工程名称；②设置主机的参数；③坐标参数转换；④设置符合GPS工作的控制点；⑤实施准确的工程放样。

（2）坐标参数转换因为RTK作业系统在作业时要求提供实时的被测地坐标值，而城市的测绘大都是参考本地独立的坐标系，这就必然要在WGS-84坐标系与地方独立坐标系之间进行坐标系的转换。依照总体规划与工程的需要，可以用两种方法进行坐标的转换[2]。①在一个大的待测区静态的均匀布设等级较高的GPS控制点以同时获得各控制点的WGS-84坐标和待测地的地方坐标，利用测得的两组坐标值得到待测地的坐标转换参数。②在一个视野开阔的地点设置一个基准站，从而获得此点的WGS-84坐标，再用流动站测量3个以上点的本地坐标系的坐标，最后求得待测地的坐标转换参数。

（3）选基准站要实时动态的测量城市测绘数据，必须依靠流动站接收机和基准站发射台这套设备，它们之间可靠精准的数据传递可以简化整周模糊度的解算，其工作效率也就大大提高了。为了顺利实施RTK作业系统，基准站的安置一定要注意以下几个条件：①可以在已知精确坐标的点上设置基准站，也可在未知坐标的点上设置基准站；②基准站应该尽量选择高地势、无遮挡、电台覆盖率高的点，最好选择待测城市中央的最高建筑物上；③基准站附近不可有GPS反射信号、高压线、电视发射台和无线电发射台等干扰源，使其影响数据的接收和传递；④因为地球的南北极是人造卫星的空白区，GPS接收机应该设在发射台的天线的南方为宜。

（4）实施RTK作业首先，基准站的设置，在选定的控制点上安置基准站，在打开的接收机上输入控制点编号、天线的高度、已知坐标WGS-84；检查、确定接收到5颗以上的GPS卫星；电台通道与灵敏度的设置和检查电台发射指示灯的工作情况，完成基准站的设置。其次，流动站的设置，设置相匹配于基准站的接收频率，检查接收指示灯是否在正常工作，检查是否接收到大于5颗的GPS卫星，一切就绪就可以开始流动站的测绘工作了。通过测量1～2个已知点的坐标值来检测和评估此次RTK作业系统的精度是否满足工程设计的预期，如果是，就开始实际的测量工作。野外测量完的坐标数据通过数据传输系统直接输入电脑，经其整理和计算，形成测绘文件后可以直接的打印出来[3]。

2 RTK作业系统城市测量实例应用

2.1 待测区简介

选定的某待测区地势比较平缓，没有很多的高大建筑物，比较空旷，视野开阔，除了极少的几个地方外，对RTK作业几乎没有影响。

2.2 转换参数确定

为了达到控制整个测区的目的，首先要布设18个四等GPS控制点及长达32km的四等水准线路。为获取相对精确的WGS-84坐标，以固定点A115定位坐标为基准。获取了WGS-84坐标后就可以进行坐标转换了，为保证坐标联测时的转换参数的精确性，要进行多种的匹配联测，我们联测8个GPS控制点，启用参数选择了精度最高的一组参数。转换参数检核结果如下表：

2.3 工程应用及定位精度

PTK作业可以让精度达到非常高，能够实现实时提供点位坐标和高程及实时监控测量点的精度，满足城市建设对测量的需求。

3 RTK运用中应该注意的问题和对策

通过实践分析总结，RTK在实际运用中的几个问题及策略：

（1）由于观测的数据属动态测量，不能确保数据的可靠性。那么就得在观测前、观测中、观测后都要进行联测，联测数据与已知数据进行对比，来确保仪器的状态正常，从而达到确保观测数据的可靠性。

（2）为提高观测成果的精度，在设计要求时采集数据，流动站应采用三脚架或带支架的对中杆，这样流动站天线稳定性好、对中整平误差小。

（3）作业时会出现数据链不稳定的现象。导致原因可能有：受外界无线干扰、电量不足等原因。根据实际进行处理，如改变频率、及时充电等。

（4）作业时可能会出现解算时间较长甚至无法获取固定双差解情况，导致原因可能有：反射性建筑物、临时停车、水面等反射性物质而引起，我们可以复位重新观测。

（5）在房屋密集地带，应该采用常规测量方法，由于天空通视条件的限制，RTK无法确定其坐标位置。

4 总 结

RTK是继GPS后的实时动态测量技术，此技术可以实时的提供高精度的测量数据。城市测量采用RTK技术，可以高效率的完成布设导线网，减少了工作时间，大大提高了工作人员的工作效率，减少工作人员的压力。观察数据由于是实时动态的、独立的，所以不存在因误差累计，而造成的数据不准确。但RTK技术也存在着很多不足，主要是因为RTK技术是依赖于卫星数、稳健的数据链及较小的多路径效应等外界因素，当出现工作状态不正常时，我们就要不断的完善技术，不断的去研究分析，总结出更好的技术，让RTK技术得到不断的完善与成熟，使其更好地为城市测量而服务。

参考文献

[1]徐伟玉.RTK作业系统及其在城市测绘工程中的应用研究[D].华侨大学，2011.

[2]王玉柱，王毅，刘善彬.网络RTK技术在地下管线测量中的应用[J].矿山测量，2013，05：9-12+5.

[3]杨浩.浅谈GPSRTK技术在工程测量中的应用[J].科技致富向导，2013，03：170.