RTK测量技术的探讨

1、RTK测量技术的探讨工程技术:ChinaNewTechnologiesandProductsRTK测量技术的探讨郑乃发(梅州市城市测绘研究院,广东梅州514087)摘要:RTK技术,是GPS测量技术与数据传输技术的结合,是GPS测量技术中的一个新突破.文章阐述了RTK的舍义,系统的组成以及其在测量领域内的应用,并结合实际举例其在城市测量中的应用.关键词:RTK;GPS;城市测量引言随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展.RTK(RealTimeKinematic)测量技术也目益成熟,RTK测量技术逐步在测绘中得到应用.RTK测量技术因其精度高,实时性和高效性,使得其在城市测绘中的应用越来越广

2、.1RTK技术概述实时动态(R)测量系统,是GPS测量技术与数据传输技术的结合,是GPS测量技术中的测量为根据的实时差分GPS测量技术,其基本思想是:在基准站上设置1台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站.在用户站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算整周模糊度未知数并计算算的定位结果,便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况,实时地判定解算结果是否成功,从而减少冗余观测量,缩短观测时间.RTK测量系统一般由以下三部分组成:传

3、输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成,它是实现实时动态测量的关键设备.软件系统具有能够实时解算出流动站的三维坐标的功能.RTK测量技术除具有GPS测量的优点外,同时具有观测时间短,能实现坐标实时解算的优点,因此可以提高生产效率.实时动态定位如采用快速静态测量模式,在15km范围内,其定位精度可达12cm,可用于城市的控制测量.RTK测量系统的开发成功,为GPS测量工作的可靠性和高效率提供了保障,这对GPS测量技术的发展和普及,具有重要的现实意义.2RTK技术的应用测绘的需要,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

4、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.GPS静态测量,点间不需通视且精度高,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在作业精度,还是作业效率上都具有明显的优势.2-2像控点测量像控点测量是航空摄影测量外业主要工作之一,传统的方法要布设大量的导线来测量部分平高点,内业再空三加密.采用RTK技术测量,只需在测区内或测区附近的高等级控制点架设基准站,(若测区内或测区附近无高等级控制点,可先加密),流动站直接测量各像控点的平面坐标和高程,对不易设站的像控点,可采用手簿提供的交会法等

5、间测量来说是不难达到的.与传统作业相比较,它不需要逐级布设控制点;与静态GPS测量相比.缩短了作业时间,因而大大提高了作业效率,功效至少提高35倍.政道路中线或电力线中线放样,放样工作一人也可完成.将线路参数如线路起终点坐标,曲线转角,半径等输入RTK的外业控制器,即可放样.放样方法灵活,即能按桩号也可按坐标指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移动,直到误差小于设定的为止.2A建筑物规划放线建筑物规划放线,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RTK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.在放样的同时,需要注

6、意的是测量点位的收敛精度,如果点位收敛精度不高的情况下,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RTK进行规划放线一般能满足要求.中,RTK技术可实时地测定界址点坐标,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RTK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.形测量,水域测量,管线测量,房产测量等方面.用RTK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.在水下地形测量是,RTK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

7、,即可高精度的实时测定水下地形点的三维坐标,由专业软件成图.3GPSRTK在城市测量中的应用实例分析下面以某城区地籍测量工程中GPSRTK测量技术的应用为例,阐述该技术的应用情况.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,街道两城区,总测量面积约20kin,分布区域近45kin,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:选取

8、精度高,可靠性好的城市基本控制网点作为RTK测量的工作基准在试用试验阶段,针对所选用的GPS仪器,得出了该城区流动站在作用距离为4km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D级GPS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WGS一84坐标系和1954年北京坐标系成果计算出用于GPSRTK测量的7个坐标转换参数.GPSRTK定位精度试验:选取1个GPSRTK测量基准网点,架设RTK基准站,流动站在离基准站4km范围内,有目的地施测了城市5级控制点,E级GPS控制点和宗地权属界址点共计19个点,并采用静态GPS测量技术,

9、全站仪测量技术测量宗地权属界址点坐标,将这些测量结果,已知成果与RTK测量结果相比较.RTK定位精度评价:RTK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1,8cm,最小为03cm,平均为度达到厘米级,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.采用GPSRTK测量技术施测界址点坐标在检测试验取得成功的基础上,以RTK基准框架网点为基础,分别架设GPS基准站,使用1+2工作模式,用两套GPSRTK接收机作为流动站进行测量.由于所用GPSRTK系统的发射电台只有4W,十分省电,电,中途不需更换电池,就可使一已知点上作RTK测量,其测量结果与已知点进行比较,从而检查RTK系统是否工作正常及基准站坐标输人是否正确;最后,将GPS获得的数据处理后直接录人计算机,可及时地精确地获得界址点图形信息,准确地制作宗地图,地籍图,计算宗地面积等.4总结RTK在控制测量以及