公路放样测量中RTK技术应用研究

李勇

摘 要：该文以九江某国道改建工程测量项目为工程背景，介绍GPS RTK技术在公路中桩放样中的应用。采用GPS RTK进行公路中桩放样具有以下优势：在测区内不需要建立图根控制网，作业不受天气和通视条件影响，作业效率高，定位精度高，操作简单，是公路外业勘测中的一项技术革命。

关键词：RTK技术 中桩放样 精度分析

中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（c）-0039-02

1 RTK技术简介

RTK（Real Time Kinematic）测量技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度，它由基准站接收机、流动站接收机组成。

RTK测量的基本原理：在已知等级点（基准站）上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站。在流动站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的数据，然后根据相对定位的原理，实时地计算并显示出流动站的三维坐标和精度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与流动站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，从而可实时地判定解算结果是否成功，以减少冗余观测，缩短观测时间，提高工作效率。

2 RTK技术应用

2.1 测区概况

测区位于九江市，某国道改建工程，线路总长约7公里，需放中桩点400个。测区范围内，地形条件复杂，有河流、水塘、果园、树林等；测区地形以丘陵为主，山上树木茂盛，通视条件较差；测区范围内已有8个一级GPS控制点，坐标系统为江西统一坐标系，高程系统为1985国家高程基准，四等水准高程。

综合以上情况，如果使用全站仪进行放样，就必须建立图根控制网，就会增加人力、物力的投入；由于通视条件较差，会给放样带来极大的不便，严重影响工作的进度，影响任务的按期完成。因此，决定采用中海达测绘仪器有限公司生产的V8 RTK进行放样，其标称精度：水平±10 mm+ 1 ppm、高程±20 mm+1 ppm，能满足此次放样精度要求。

2.2 准备工作

在一个已知点（选择地势较高点）上设置基准站接收机，开机后进行必要的系统设置、无线电设置及天线高等输入工作，流动站接收机开机后进行系统设置，输入转换参数，初始化成功后就可以开始作业了。同时，为了保证测量成果的质量，流动站对2个已知点进行了检测，其检测的坐标和高程较差均没超过2 cm，符合此次测量的要求。

2.3 中桩放样

将公路中线桩的设计坐标传输到RTK手簿的坐标库中，由于已经完成坐标系转换和高程拟合，所以接下来就可以进行中线桩的实地放样，并在实际位置埋桩标记。

RTK具有多种放样功能，在道路中线放样中最常用的是放样点的平面坐标。首先进入RTK手簿的点位放样界面，然后输入所要放样点的点号，RTK手簿马上就显示出放样点信息，并自动解算出导航数据，将放样点的位置显示在导航图的中央。通过GPS RTK方式测量出RTK天线在地方坐标系下的位置，并显示出当前RTK天线位置与放样点实际位置的偏移量，同时在导航图上显示出RTK天线应移动的方向和距离。当RTK天线位置与放样点的实际位置重合时，即可得到放样点的位置，同时采集该点的实地坐标和高程，并存放于坐标文件中。需要注意的是：在树木、果树茂密的地方，由于无GPS信号或信号很差，无法放样，因此，这些点只有采用与全站仪相结合的方法解决。

将所采集的坐标数据文件进行整理并输出。将所采集的点位坐标和设计坐标进行对比，从而可以避免点位放样错误的人为误差，所采集的中线桩高程可以用于后期的道路纵横断面测量。

实际作业进度：一台GPS基准站接收机，二台GPS流动站接收机，一天完成中桩放样任务，这样的测量速度，是常规测量技术无法达到的，大大提高了工作效率。

2.4 精度分析

多年实践表明，全站仪中桩放样测量精度较高，为了检验GPS RTK放样的精度，我们用全站仪放样一段线路，并将结果作为参考值，两种作业模式的成果比较如下：

根据统计结果分析，最大平面较差为16 mm、高程较差为20 mm。根据《公路勘测规范》（JTG C10-2007）的规定，中桩测量精度应符合以下规定：

一级公路：中桩位置中误差≤±5 cm，桩位检测之差≤10 cm；高程两次测量之差≤5 cm。

因此，我们认为RTK中桩放样测量的精度完全符合要求。

3 结论与建议

（1）GPS RTK测量作业效率高，定位精度高，数据可靠，没有误差积累。（2）在能够接收GPS卫星信号的任何地方，可进行全天候作业。（3）不用建立图根控制网，可以节省时间、人力和费用。（4）避免在树木茂密处采用RTK测量，在通讯信号发射塔200 m、高压线50 m以内，也不应采用RTK测量。

4 结语

GPS RTK技术不仅能达到较高的定位精度，而且提高了测量的工作效率。通过相应的数据处理程序，可以大大减轻测量人员的内外业劳动强度，因此，GPS RTK技术是公路外业勘测中的一项技术革命。

参考文献

[1] 徐绍铨.GPS测量原理及应用[M].3版.武汉大学出版社，2008.

[2] 魏二虎，黄劲松.GPS测量操作与数据处理[M].武汉大学出版社，2004.endprint

摘 要：该文以九江某国道改建工程测量项目为工程背景，介绍GPS RTK技术在公路中桩放样中的应用。采用GPS RTK进行公路中桩放样具有以下优势：在测区内不需要建立图根控制网，作业不受天气和通视条件影响，作业效率高，定位精度高，操作简单，是公路外业勘测中的一项技术革命。

关键词：RTK技术 中桩放样 精度分析

中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（c）-0039-02

1 RTK技术简介

RTK（Real Time Kinematic）测量技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度，它由基准站接收机、流动站接收机组成。

RTK测量的基本原理：在已知等级点（基准站）上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站。在流动站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的数据，然后根据相对定位的原理，实时地计算并显示出流动站的三维坐标和精度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与流动站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，从而可实时地判定解算结果是否成功，以减少冗余观测，缩短观测时间，提高工作效率。

2 RTK技术应用

2.1 测区概况

测区位于九江市，某国道改建工程，线路总长约7公里，需放中桩点400个。测区范围内，地形条件复杂，有河流、水塘、果园、树林等；测区地形以丘陵为主，山上树木茂盛，通视条件较差；测区范围内已有8个一级GPS控制点，坐标系统为江西统一坐标系，高程系统为1985国家高程基准，四等水准高程。

综合以上情况，如果使用全站仪进行放样，就必须建立图根控制网，就会增加人力、物力的投入；由于通视条件较差，会给放样带来极大的不便，严重影响工作的进度，影响任务的按期完成。因此，决定采用中海达测绘仪器有限公司生产的V8 RTK进行放样，其标称精度：水平±10 mm+ 1 ppm、高程±20 mm+1 ppm，能满足此次放样精度要求。

2.2 准备工作

在一个已知点（选择地势较高点）上设置基准站接收机，开机后进行必要的系统设置、无线电设置及天线高等输入工作，流动站接收机开机后进行系统设置，输入转换参数，初始化成功后就可以开始作业了。同时，为了保证测量成果的质量，流动站对2个已知点进行了检测，其检测的坐标和高程较差均没超过2 cm，符合此次测量的要求。

2.3 中桩放样

将公路中线桩的设计坐标传输到RTK手簿的坐标库中，由于已经完成坐标系转换和高程拟合，所以接下来就可以进行中线桩的实地放样，并在实际位置埋桩标记。

RTK具有多种放样功能，在道路中线放样中最常用的是放样点的平面坐标。首先进入RTK手簿的点位放样界面，然后输入所要放样点的点号，RTK手簿马上就显示出放样点信息，并自动解算出导航数据，将放样点的位置显示在导航图的中央。通过GPS RTK方式测量出RTK天线在地方坐标系下的位置，并显示出当前RTK天线位置与放样点实际位置的偏移量，同时在导航图上显示出RTK天线应移动的方向和距离。当RTK天线位置与放样点的实际位置重合时，即可得到放样点的位置，同时采集该点的实地坐标和高程，并存放于坐标文件中。需要注意的是：在树木、果树茂密的地方，由于无GPS信号或信号很差，无法放样，因此，这些点只有采用与全站仪相结合的方法解决。

将所采集的坐标数据文件进行整理并输出。将所采集的点位坐标和设计坐标进行对比，从而可以避免点位放样错误的人为误差，所采集的中线桩高程可以用于后期的道路纵横断面测量。

实际作业进度：一台GPS基准站接收机，二台GPS流动站接收机，一天完成中桩放样任务，这样的测量速度，是常规测量技术无法达到的，大大提高了工作效率。

2.4 精度分析

多年实践表明，全站仪中桩放样测量精度较高，为了检验GPS RTK放样的精度，我们用全站仪放样一段线路，并将结果作为参考值，两种作业模式的成果比较如下：

根据统计结果分析，最大平面较差为16 mm、高程较差为20 mm。根据《公路勘测规范》（JTG C10-2007）的规定，中桩测量精度应符合以下规定：

一级公路：中桩位置中误差≤±5 cm，桩位检测之差≤10 cm；高程两次测量之差≤5 cm。

因此，我们认为RTK中桩放样测量的精度完全符合要求。

3 结论与建议

（1）GPS RTK测量作业效率高，定位精度高，数据可靠，没有误差积累。（2）在能够接收GPS卫星信号的任何地方，可进行全天候作业。（3）不用建立图根控制网，可以节省时间、人力和费用。（4）避免在树木茂密处采用RTK测量，在通讯信号发射塔200 m、高压线50 m以内，也不应采用RTK测量。

4 结语

GPS RTK技术不仅能达到较高的定位精度，而且提高了测量的工作效率。通过相应的数据处理程序，可以大大减轻测量人员的内外业劳动强度，因此，GPS RTK技术是公路外业勘测中的一项技术革命。

参考文献

[1] 徐绍铨.GPS测量原理及应用[M].3版.武汉大学出版社，2008.

[2] 魏二虎，黄劲松.GPS测量操作与数据处理[M].武汉大学出版社，2004.endprint

摘 要：该文以九江某国道改建工程测量项目为工程背景，介绍GPS RTK技术在公路中桩放样中的应用。采用GPS RTK进行公路中桩放样具有以下优势：在测区内不需要建立图根控制网，作业不受天气和通视条件影响，作业效率高，定位精度高，操作简单，是公路外业勘测中的一项技术革命。

关键词：RTK技术 中桩放样 精度分析

中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（c）-0039-02

1 RTK技术简介

RTK（Real Time Kinematic）测量技术是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度，它由基准站接收机、流动站接收机组成。

RTK测量的基本原理：在已知等级点（基准站）上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站。在流动站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的数据，然后根据相对定位的原理，实时地计算并显示出流动站的三维坐标和精度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与流动站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，从而可实时地判定解算结果是否成功，以减少冗余观测，缩短观测时间，提高工作效率。

2 RTK技术应用

2.1 测区概况

测区位于九江市，某国道改建工程，线路总长约7公里，需放中桩点400个。测区范围内，地形条件复杂，有河流、水塘、果园、树林等；测区地形以丘陵为主，山上树木茂盛，通视条件较差；测区范围内已有8个一级GPS控制点，坐标系统为江西统一坐标系，高程系统为1985国家高程基准，四等水准高程。

综合以上情况，如果使用全站仪进行放样，就必须建立图根控制网，就会增加人力、物力的投入；由于通视条件较差，会给放样带来极大的不便，严重影响工作的进度，影响任务的按期完成。因此，决定采用中海达测绘仪器有限公司生产的V8 RTK进行放样，其标称精度：水平±10 mm+ 1 ppm、高程±20 mm+1 ppm，能满足此次放样精度要求。

2.2 准备工作

在一个已知点（选择地势较高点）上设置基准站接收机，开机后进行必要的系统设置、无线电设置及天线高等输入工作，流动站接收机开机后进行系统设置，输入转换参数，初始化成功后就可以开始作业了。同时，为了保证测量成果的质量，流动站对2个已知点进行了检测，其检测的坐标和高程较差均没超过2 cm，符合此次测量的要求。

2.3 中桩放样

将公路中线桩的设计坐标传输到RTK手簿的坐标库中，由于已经完成坐标系转换和高程拟合，所以接下来就可以进行中线桩的实地放样，并在实际位置埋桩标记。

RTK具有多种放样功能，在道路中线放样中最常用的是放样点的平面坐标。首先进入RTK手簿的点位放样界面，然后输入所要放样点的点号，RTK手簿马上就显示出放样点信息，并自动解算出导航数据，将放样点的位置显示在导航图的中央。通过GPS RTK方式测量出RTK天线在地方坐标系下的位置，并显示出当前RTK天线位置与放样点实际位置的偏移量，同时在导航图上显示出RTK天线应移动的方向和距离。当RTK天线位置与放样点的实际位置重合时，即可得到放样点的位置，同时采集该点的实地坐标和高程，并存放于坐标文件中。需要注意的是：在树木、果树茂密的地方，由于无GPS信号或信号很差，无法放样，因此，这些点只有采用与全站仪相结合的方法解决。

将所采集的坐标数据文件进行整理并输出。将所采集的点位坐标和设计坐标进行对比，从而可以避免点位放样错误的人为误差，所采集的中线桩高程可以用于后期的道路纵横断面测量。

实际作业进度：一台GPS基准站接收机，二台GPS流动站接收机，一天完成中桩放样任务，这样的测量速度，是常规测量技术无法达到的，大大提高了工作效率。

2.4 精度分析

多年实践表明，全站仪中桩放样测量精度较高，为了检验GPS RTK放样的精度，我们用全站仪放样一段线路，并将结果作为参考值，两种作业模式的成果比较如下：

根据统计结果分析，最大平面较差为16 mm、高程较差为20 mm。根据《公路勘测规范》（JTG C10-2007）的规定，中桩测量精度应符合以下规定：

一级公路：中桩位置中误差≤±5 cm，桩位检测之差≤10 cm；高程两次测量之差≤5 cm。

因此，我们认为RTK中桩放样测量的精度完全符合要求。

3 结论与建议

（1）GPS RTK测量作业效率高，定位精度高，数据可靠，没有误差积累。（2）在能够接收GPS卫星信号的任何地方，可进行全天候作业。（3）不用建立图根控制网，可以节省时间、人力和费用。（4）避免在树木茂密处采用RTK测量，在通讯信号发射塔200 m、高压线50 m以内，也不应采用RTK测量。

4 结语

GPS RTK技术不仅能达到较高的定位精度，而且提高了测量的工作效率。通过相应的数据处理程序，可以大大减轻测量人员的内外业劳动强度，因此，GPS RTK技术是公路外业勘测中的一项技术革命。

参考文献

[1] 徐绍铨.GPS测量原理及应用[M].3版.武汉大学出版社，2008.

[2] 魏二虎，黄劲松.GPS测量操作与数据处理[M].武汉大学出版社，2004.endprint