浅析RTK在地形测量中的实际应用罗飞

浅析RTK在地形测量中的实际应用罗飞

罗飞

云南云测科技有限责任公司云南昆明650031

摘要：伴随着科技与经济社会的不断进步，人们对于物质与文化需求的不断提高，对新时期的各种地形测量技术有了更高、更严格的要求。随着卫星定位技术的快速发展，传统的静态定位逐渐被动态定位所取代，RTK(Real-Timekinematic,实时动态）载波相位差分技术[1]作为数据传输技术与GPS测量技术的融合产物，该技术在地形测量定位方面有着传统技术无法达到的准确性、稳定性等特点，所以说PRK技术是在测量领域上的一个新突破，在当下有些其它测绘设备和测绘方法所不能比拟的优势，本文针对RTK在地形测量中的实际应用展开了讨论。

关键词：RTK；地形测量；实际应用

根据测量技术的发展历史，地形测量可以大致分为控制测量与碎步测量这两大组成部分。传统意义上的地形测量技术往往需要测量人员在地形测量工作之前进行控制网布设工作,再根据测量区域内的平面、高程问题对各控制点进行加密处理,进而绘制地形测量图。然而这种地形测量技术常常因为控制点密度的不足、控制网布设的不够合理,因而难以在地形测量的工作中发挥应该具备的职能。

当今世界出于数据信息化大潮之中，国家要通过信息技术来推进社会的现代化进程，进而加速国家经济、社会方面的进一步发展。正是在国家信息化建设的大背景下促使测绘信息化的发展，利用GPS以及其拓展技术（RTK）已成为当前地形测量应用技术的发展趋势与必然条件。

1.RTK技术分析

RTK技术是根据GPS的载波相位观测，并利用了参考站和移动站之间观测误差的空间相关性，通过差分的方式来分析观测收集的数据，对于存在的不合理误差进行筛选、剔除，保留有效数据，进而确定观测目标的定位。传统的测量技术在实际测量过程中，受环境、空间、地形等因素的影响较大，而且对于数据的处理并不完善，容易造成测量结果与实际情况存在较大的误差。而RTK技术能够将系统内组成差分观测值进行实时处理，同时对观测值的处理细致化程度远高于传统的测量技术。综合而言，PTK技术因为其高准确性、高稳定性、简便快捷等优点，渐渐在测量领域越来越受到人们的重视。

随着科学技术的不断发展，RTK技术已由原来单型定位测量发展到了广域差分系统测量，而且由于传统测量技术的影响，大部分地区已经完善了CORS系统，当然这对于RTK在实地测量中有着至关重要的作用。甚至在信息传输方面，由简单的固定电台模式发展到现在的多种网络传输模式，这样明显增强了数据信息的处理和传播能力。

根据RTP技术的优越性，很多科研工作者将这些技术都融汇到了一起，将RTP技术构建的更完善，从而将其应用到了地形测量等多个领域，推动了当代社会的发展。

2.技术应用

RTK技术的优越性主要是体现在数据方面，尤其是在处理和传输上，远超越了传统的静态定位测量和动态测量技术。而且传统的测量技术受人为影响大，不能够大范围的视线精度测量，而RTK技术则是根据局部范围的确立来实现高精度的准确测量，对于地形的信息收集、呈现都是以实时动态的方式来进行的。

2.1如何应用

传统的测量技术复杂多样，虽然方式不同，但在地形测量上都会存在精准定位的问题，在测量过程中任何一个测量点的误差，都会引起的整个地形测量上的失误，造成测量失败，所以很多时候传统的测量技术是多次测量后的结果，这样大大影响的测量效率，浪费了大量的人力、物力和资源。而采用RTK来进行控制测量，能够实时知道定位精度情况，假使出现偏差也能够及时纠正，根据高精度测量点使用者就可以而观测质量如何，这样就可以有效的提升测量效率。所以现代社会中，RTK技术常用于公路控制测量、电力线路测量、地形测量等方面，有效的将RTK技术与社会生活相结合在一起，推动社会的发展。

传统的测量技术测地形图时一般首先要在测区建立图根控制点，然后在图根控制点上水平测量仪来进行测量，都要求在测站上测四周的地貌等碎部点，这些碎部点都与测站通视，而且一般要求至少2-3人操作，涉及在不同作业员图形拼接时，一旦接边精度未达到要求，需再到外业返测，使图形拼接合理及满足精度要求。采用RTK时，只需要人为的将精度定位点确立完善，并且将设备在各个精度点之间移动一遍，将实时地形中的地形数据进行收集，再经过数据处理，将各个精度点之间位置，虚拟架设构建三维立体图，从而完成整个地形的测绘。

2.2应用方法

2.2.1图根测量

三角测量和导线测量是以前在进行地形测量时常采用的方式，至今仍有使用的实例，而在RTK技术的出现以后，采用RTK技术进行图根控制测量成为了在现代地形测量中最为广泛使用的测量方法。

在地形探测活动中，通常直接为测绘地形图而建立的控制测量的方法，一般称为图根控制测量，其控制点称为图根控制点，简称图根点，图根控制测量的布局设定可以根据需要测量地形的大小和地面情况而进行合理设定。它能够将定位精度和定位结果实时反馈，避免了因某一处失误而造成整个地形测量的失败，优化了实地测量过程，提高了实地测量效率。同时该技术在测绘的过程中也能考虑到整个地形的全局结构，为最终的测绘结果设定了一个大致的范围。

2.2.2精度定位

地形测量工作，唯一的要求就是准确性，因为它将会引导着后续工作或工程的进行，所以一般在测量工作开展之前，都需要对其进行检测来验证准确性。一般是采用定点比较[2]。将已知的测量点进行局部测量，来验证仪器的精准性，或者多次测量来进行对比，从而实现稳定的准确测量工作。

2.2.3碎部点测量

碎部点地形测量时流动站天线在碎部点位置可以实现很好的测量[3]，在实际测量时要选择在空旷地带进行。另外，碎部点的序号记录是很有必要的，我们可以根据记录的测量碎部点最终根据这些点的具体位置在数字成图系统中直观体现出来，也就是我们通常看到的地形图，同时在测量时要根据地物的特征进行归类处理，保持好正确的顺序然后联系实际进行绘制地形图，以提高测量精度。

在地势情况复杂区域，一般用RTK在稍开阔的地方测一些点作为图根点，再用全站仪采集碎部点坐标，这样可以提高图形成品的效率。

3.RTK目前的优势与劣势

3.1优势

（1）工作效率高。

（2）定位精度高，测量结果误差小。

（3）工作性能稳定，作业条件要求低。

（4）技术专业化程度高，实地测绘功能优越。

（5）操作简便，容易使用，数据处理能力强。

3.2劣势

（1）信息干扰。数据的传递、收集都是信息化的技术手段，但往往在信息密度较高的地区受周围的因素影响，容易产生假值，这需要利用检验手段将其消除。

（2）传输限制。RTK数据链在大范围测量或者区域覆盖性建筑、植被地区容易在传递信息过程中造成信息衰减，影响最终测绘。

（3）环境影响。RTK技术的实现仍旧摆脱不了仪器设备，而设备本身在使用过程中一方面会受到天气、湿气等因素的影响，干扰设备的测绘结果，造成绘图与实地偏差；另一方面高位建筑、树木或地形会对设备信号局部封锁，造成假值或者影响控制点的测绘等。

（4）能耗较大。随着探测进程的进行，对于仪器自身的电能、机械精度等方面的损耗会随着增大。

凡事都有两面性，这些缺点大部分可以通过技术手段来进行消除或者减小，对于测量结果的影响有一定的局限，结合实际来说，RTK技术要与传统测量技术相比，无论从测量过程还是测量结果来说，都是要优于传统技术手段的。

4.结语

RTK技术在现代的地形探测活动中的重要性毋庸置疑。因为往往在实地操作过程中，RTK技术能够很明显地展现出与传统测量技术更好的工作效率和优越的准确性，因为这种技术方式更为智能化，从而也使得测量效率得到很好地提升，测量结果经分析也是更为契合被测量的实况地形。所以，在地形测量越来越多地在实际应用中得到应用的同时，相应地RTK技术也被逐渐地应用到地形测量的实践中，并且RTK技术的优点明显，被更多的工程人员喜爱推崇并加以应用，这样推动了当代地形测量技术的发展，以及为日后地形测量领域指出了发展方向。

参考文献：

[1]陈景斌，GPS-RTK技术在地形测量中的应用与分析[J].科技创业月刊，2010.23.

[2]王星明，RTK在地形测量中的应用[J].2016.11.30.

[3]廖玉斌，浅析RTK在地形测量中的实际应用[J].2015.4.12.