RTK测量对传统大地测绘方法的影响及精度分析田野

RTK测量对传统大地测绘方法的影响及精度分析田野

田野

中国黄金集团中原矿业有限公司河南省472200

摘要：随着社会经济的发展，越来越多的现代化技术运用在了大地测绘工作中，这对我国的大地测绘有着非常重要的意义。其中RTK测量其在测量模式、效率及精度等方面都对传统大地测绘方式提出了挑战，而且其特殊的基站与流动站测量模式使某些工程测量手段的实现更加方便有效。本文中作者分析了RTK测量对传统大地测绘方法的影响，以及对其测量精度进行了分析。

关键词：RTK测量；传统大地测绘；影响；精度分析

引言

GPSRTK（RealTimeKinematic）技术又称载波相位动态实时差分技术，RTK技术在野外作业时能够实时提供测量点的三维坐标，具备灵活、快速、省时、省力及精度高等优点，能极大地提高工作效率。大量工程实践证明：RTK技术能够替代常规控制测量，如一、二级导线测量，图根控制测量，四等水准测量等。目前，该技术已广泛应用于地形测量、航空摄影测量、地籍测量、勘界与征地测量、工程测量等各个领域。本文主要针对ＲTK在测量方式、测量精度方面对传统测量方法的影响及双方互补等问题进行分析对比。

1.实现现代大地测绘技术的重要作用

通过大地的测绘，能够对地球上的信息实现全面的检测，并做到随时掌握地球运动的状态，以及对自然灾害的有效监测。特别是对于常见的地震、滑坡及泥石流等这些自然灾害，通过检测能够达到很好的预防作用，与此同时，利用GPR系统，实现对灾害地区以及受灾的形式进行定位，非常有利于自然灾害发生时的救援工作开展。由此可见，大地测绘对防灾免灾以及灾害发生时的救援工作有着重要的作用。大地测绘能够实现对地球环境的检测与保护，特别是对于环境质量比较差的地区，大地测绘能够对周围环境进行全方位的评估与检查，并通过对破坏行为的遏止，有效地防止环境进一步的恶化。除此之外，大地测绘对于我国的国防发展建设也起着重要的保障作用，通过大地测绘中的定位技术，为国防发展建设过程中的军事活动提供了技术方面的支持，成为国防建设发展过程中的重要部分。

2.RTK测量对传统大地测绘方法的影响及精度分析

2.1RTK定向

对于某些建立独立坐标系的控制区域，例如RTK定向在地质物探线放样等方面具有重要意义。因为物探线布设往往需要在测区某一方向上布设点位，这对于传统解决方法意味着需要在测区至少引入2个控制点才能确定所需方向线，大大降低了工作效率。但对于RTK测量方法只需在测区任意位置建立起RTK测量系统（不需要已知控制点），流动站测量的两点计算得到点与点的方位角，建立起物探测区的方向线，然后可用RTK直接放样点位或用全站仪放样。同时，需要注意的是：建立RTK测量系统需注意坐标系的问题，即测量坐标系与RTK测量坐标系一致，例如在利用RTK定向过程中，由于ＲTK平面测量精度为厘米级且在作用距离范围内（作业半径一般为10km）测量误差独立性、一致性的特点，保证了定向精度，如果是在离控制点1m距离处测量定向点（距离越近定向误差越大），RTK测量横向误差对定向的误差影响仅为0.5’’，这对于定向精度来说可以忽略。

2.2替代导线测量

RTK替代导线测量原理：基准站和流动站同时接收卫星信号，基准站将接收到的卫星信号通过基准站电台发送到流动站，流动站将接收到的卫星信号与基准站发来的信号传输到控制手簿进行实时差分及平差处理，实时得到本站的坐标和高程及其精度指标等，并随时将实测精度和预设精度指标进行比较，一旦实测精度达到预设精度指标的要求，手簿将提示测量人员是否接受该成果，如接受，手簿将测得的坐标、高程及精度同时存储到手簿中。以某测区城镇环境1：500地形图测量为例，用RTK测量直接代替导线控制测量进行图根控制测量，测区共布设1500余个图根控制点，经过对最终地形图成果进行检验，满足《城市测量规范》中地形点误差不大于±17cm的规范要求。

2.3地形图测量

RTK测图操作简便、高效，尤其打破了以往“先控制再碎部”测量原则，无须进行次级控制测量而直接采集碎部点，大大提高了工作效率。RTK在点状地物、现状地物和面状地物测量的同时，可输入地物属性，在内业处理中就可以轻松识别测量地物的属性信息，给内业制图提供了方便。另外，在戈壁荒漠中，由于地形测量区域没有明显的地物参考，测量区域的判定对于传统测量方式是突出的问题，扩大测量区域无形中增加测量工作量，减少测量区域则往往不能达到实际工程需求，而RTK测量则能实时观测到测区范围信息，顺利解决了这一问题。与传统控制测量相比，GPSRTK测量具有效率高、误差累积少（各流动站之间不存在误差累积）的优点，在一些精度要求不太高的控制测量中被广泛应用。RTK在点状地物、现状地物和面状地物测量的同时，可输入地物属性，在内业处理中就可以轻松识别测量地物的属性信息，给内业制图提供了方便。RTK在碎部测量中，用RTK进行地形测图碎部测量可以不进行图根控制而直接根据分布在测区的一些基准点进行各碎部点的测量，只需安置好基准站并输入必要的已知数据（基准点坐标、参考点坐标等）后即可进行碎部测量。

结合以往使用RTK技术在地形图测绘中的应用，在提高成果精确性和可靠性方面总结以下几点：1）对于在城市空旷区、山地地形测量等能充分满足RTK接收机数据采集要求的地区，RTK能快速完成碎部测量作业；但在建筑物密集、树林稠密的地区，会使RTK初始化速度大大降低或者出现失锁现象，可以采用RTK施测图根控制点，再利用全站仪测量。2）在利用RTK技术施测图根控制点时要充分考虑保证RTK高程控制数据的质量。在外业观测时，观测条件要求比碎部点高，注意及时与已知点高程校核，采用合适的数据处理方法剔除粗差。3）初始化速度决定着RTK测量的速度，在山区、林区或建筑物密集区，GPS信号受到一定的影响，容易造成失锁现象，需要重新初始化，大大降低了测量的精度和生产效率，解决这个问题的方法主要选用初始化能力强、初始化时间短的RTK机型。

2.4工程放样

工程放样是工程测量的一个分支，其主要任务是按照设计和施工的要求，将图纸上设计建（构）筑物的点位，在现场标定出来。现阶段平面施工放样常采用全站仪极坐标法或RTK坐标法进行放样。施工放样技术具有测量精度高，仪器的集成化、自动化和智能化程度高等优点。传统的放样方法利用距离、角度等参数进行放样，放样精度往往取决于作业人员的专业素质、经验以及观测员和跑镜员的相互配合，点位放样效率比较低。利用RTK放样不但克服了传统放样法和坐标放样法的缺点，而且具有观测时间短、精度高、无须通视、现场给出精确坐标等优点。而且在操作过程中，GPS操作手簿会对操作员有详细的提示信息，以便于快速方便地定位。另外，操作员还可将设计好的点、直线的参数信息上传到操作手簿上，改变了以往手工录入的放样方法。

3.结束语

大地测绘对于我国的社会经济发展有着至关重要的作用。而信息化技术的发展，在一定程度上影响着现代大地测绘技术的发展，通过对现代大地测绘技术的改革与创新，有助于我国现代大地测绘技术能够更好地应用于工程建设中。

参考文献：

[1]贾彬，沈小明．GPSRTK技术替代常规控制测量的应用分析［J］．水道港口，2006（1）：45－47．

[2]袁秋林，杨豪强．GPSRTK技术在公路测量中的应用［J］．全球定位系统，2006（3）：26－29．

[3]张恩，黄承义．GPSRTK地籍碎部测量技术研究［J］．科技资讯，2009（1）：1．