RTK技术在城市测量中的应用.pdf

第 l 期 2 0 1 1年 2月 矿 山 测 量 MI E SURVEYI NG No 1 Fe b 2 0ll d o i： l 0 3 9 6 9 j is s n 1 0 0 1 3 5 8 X 2 0 1 1 O 1 0 0 3 R T K技术在城市测量 中的应用 杨剑 华 ( 广 东省地质局 七五 六地质 大 队 ， 广 东 惠 东 5 1 6 3 0 0 ) 摘 要 ： R T K技 术 ， 是 G P S测 量技 术 与数据传 输技 术 的结 合 ， 是 G P S测 量技 术 中的一 个新 突破 。文 中 阐述 了R T K的含义、 系统的组成以及其在测量领域 内的应用， 并结合实例。 介绍 了 R T K技术的作业 过 程和测 点精度 状况及 其在城 市测 量 中的应用 。 关 键词 ：R T K； G P S ； 城 市测量 中图分类号 ： P 2 2 8 4 文 献标识 码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 1 3 5 8 X( 2 0 1 1 ) 0 1 0 0 1 0 0 2 1 R T K概述 I I R T K技 术概 述 实 时动态 ( R e a l T im e K ifie m a t ie ， 简称 R T K) 定位 技 术是 以载波相 位观测 值为 依据 的实时差 分 G P S定 位技术 。R T K测 量 系统 由 3部 分组 成 ： ( 1 ) G P S信 号接收 系统 ； ( 2 ) 数 据实 时传输 系 统； ( 3 ) 数据实时处理系统 。 1 2 R T K技 术原理 R T K测 量 的基 本 原理 是 ： 将 一 台接 收 机 放 在 已 知点上 ( 称为基 准 站 ) ， 另 一 台或 几 台接 收机 放 在未 知点上 ( 称为 流 动 站 ) 。基 准站 对 所 有 可 见 G P S卫 星进行连续地观测 ， 通过数据链将其观测信息值 和 测站坐标信息一起传送给流动站 ， 流动站不仅通过 数据链 接收来 自基 准站 的 数据 ， 还 要采 集 G P S观测 数据， 并在系统内组成差分观测值进行实时处理 ， 同 时通过输入的相应 的坐标转换参数和投影参数 ， 实 时得到 流动站 的三维 坐标及精 度 。 1 3 R T K技 术优 点 定位精度高， 数据安全可靠 ， 没有误差积累。只 要满足 R T K基本作业条件 ， 在一定 的作业半径范围 内， R T K的平面精度和高程精暖都能达到厘米级。 测量速度快 ， 作业效率高。在一般地形条件下 ， R T K设站一次即可测完以5 k m为半径 的测区， 减少 了传统测量作业所需控制点数量和测量仪器 的搬站 次数， 仅需一人操作 ， 在一般电磁波环境下几秒钟即 可测得 一点坐标 ， 测量 速度快 ， 劳 动强度 低。 2 R T K技术 的应用 挖制 测堪为 满足城 市建成 区和规 划 区测 绘 的需 1 0 要 ， 城市控制网具有控制面积大、 精度高、 使用频繁 等特点 ， 城市 I、 、 级导线大多位于地面， 随着城 市建设的飞速发展 ， 这些点常被破坏 ， 影响 了工程测 量的进度， 如何快速精确地提供控制点， 直接影响工 作的效率 。常规控制测量如导线测量 ， 要求点间通 视， 费工费时， 且精度不均匀。G P S静态测量， 点问 不需通视且精度高 ， 但需事后进行数据处理 ， 不能实 时知道定位结果 ， 如内业发现精度不符合要求则必 须返工 。应用 R T K技术将无论是在作业精度 。 还是 作业效率上都具有明显的优势。 建 筑物规 划 放 线 ， 放 线 点 既要 满 足城 市 规 划 条 件的要求， 又要满足建筑物本身的几何关系， 放样精 度要求较高。使用 R T K进行建筑物放样时需要注 意检查建筑物本身的几何关系， 对于短边 ， 其相对关 系较难满足。在放样同时， 需要注意的是测量点位 的收敛精度 ， 如点位收敛精度不高 ， 强制测量则有可 能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况 下， 用 R T K用地进行规划放线一般能满足要求。 在建设用地勘测定界用地测量 中， R T K技术可 实时地测定界用地址点坐标 ， 确定土地使 用界 限范 围， 计算用地面积， 在土地分类及权属调查时 ， 应用 R T K技术可实时测量权属界限、 土地分类修测 ， 提高 了测量速度和精度。 R T K技术还可 用于地形测量、 水域测量 、 管线测 量、 房产测量等其 它方面。用 R T K测图， 可不用布 设图根控制 ， 仅依据少量的基准点 ， 即可直接测定地 形地物点坐标 ， 如果用专业测图软件 ， 通过电子手簿 记录 即可 实现 数字 化测 图。在 水下 地形 测量 中， R T K能 自动 导航 和 按距 离 或 时 间 间 隔 自动 采 点 ， 只 要将天线高量至水面， 加水深改正后 ， 即可高精度 的 第 1 期 扬剑华 ： R T K技 术在城 市测量中的应用 2 0 1 1 年 2月 实时测定水下地形点的三维坐标 ， 由专业软件成图。 3 G P S R T K在城 市 测量 中的 应用 实例 分析 下面以惠州市某城区地籍测量工程 中 G P S R T K 测量技术的应用为例， 阐述该技术的应用情况。测 区位于惠州某城区 ， 该城区为工业区和居 民生活 区， 城市建构筑物密集 ， 交通繁忙 ， 无 线电信号复杂， 街 道两旁树木密集。本次需测量的宗地地块遍布整个 城区 ， 总测量 面积约 2 0 k m ， 分布 区域近 4 5 k m ， 权 属关系复杂 ， 用地种类较多 ， 宗地数 目多， 权属界址 点数量大， 采用常规测量手段施测十分困难 ， 很难在 短时间内完成所有 宗地 的权属界址点测量工作 ， 以 满足宗地权 属单位对地 籍测量 工作 的要求。采 用 G P S R T K测 量技术 作 为本 测 区宗地权 属 界址 点 坐 标 的实测技术手段 ， 在充分调研论证并通过试验检测 认证 的基础 上全 面实 施 ， 取得 了 比较 好 的效果 。 其作业过程如下 ： ( 1 ) 选取精度高、 可靠性好 的城市基本控制 网点 作为 R T K测量的工作基准在试用试验阶段 ， 针对所 选用 的 G P S仪器 ， 得 出了该城区流动站在作用距 离 为 4 k m范围内 ， 能高质量 、 清晰地接收基准站发 出 的数据。以此 为参考数据 ， 选定 了分布 于该城 区的 城市 E级 G P S三维控制网点 7点 ， 组成本次地籍测 量工作的基准框架网 ， 并利用 7个控制点的 WG S一 8 4坐标 系和 1 9 5 4年 北京 坐标 系成果计 算 出用 于 G P S R T K测量的 7个坐标转换参数 。 ( 2 ) G P S R T K定位精度试验 选取 1 个 G P S R T K测量基准网点， 架设 R T K基 准站， 流动站在离基准站 1 2 k m范围内 ， 有 目的地 施测了原本市 E级 G P S控制点和共计 l 3个点 ， 将这 些测量结果 、 已知成果 与 R T K测量结 果相 比较 ， 其 差值列于表 1中。 衰 1 i l l 结果、 已知成果与 R T K测量 结果 比较 衰 ( 3 ) R T K定位精度评价 从表 l中比较数据 可以看 出： R T K测量结果与 。 其他测量技术 获取 的测量结 果互差均在厘米级 ， 其 中互差最大为 1 8 c m， 最小为 0 3 c m， 平均 为 1 1 2 c m。可以认为 G P S R T K测量结果 的点位精度达 到 厘米级， 而且各点位之间不存在误差 累积 ， 克服了传 统测量技术的弊病 ， 完全能满足城镇地籍测量对权 属界址点的测量精度要求。 4结 论 G P S R T K在控制测量 以及施工放样 中有着广泛 的运用， 与传统的测量方 法相 比， 观测速度较快 ， 能 够提供高精度的测量成 果， 但在地 形 、 植 被复杂地 区， 由于卫星跟踪和数据通讯的影响， 仍然需要和常 规测量相结合， 才能得到符合精度要求的成果。 参考文献 ： 1 严 小平 G P S R T K在城镇 地籍 测量 中的应用分析 J 城 市勘 测 ， 2 0 0 3( 3 )： 5 55 8 7 2 】 江金 霞 ， 江 丽钧 G P SR T K在 小城 市 测量 中的应 用 J 华东地质 学院学报 ， 2 0 0 3