RTK实时定位技术在城市工程勘察中的应用研究

高浩1

1. 江苏省纺织工业设计研究院有限公司南通勘察分公司，江苏 南通， 226000

摘要：RTK载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，在工程勘察中具有技术作业效率高、计算精确度高、对现场环境要求低、测绘功能强大的优点，在工程勘察中得到广泛应用。本文在分析RTK技术的基本原理和其优点的基础上，研究了其在城区工程勘察中的应用，研究成果可为类似工程借鉴。

关键词 测量技术；RTK；工程勘察

0 引言

近年来，经济的迅速发展使我国对各种控制测量的需求不断增加，人们对快速高精度位置信息也渴求日甚，而科学技术的更新与进步为解决这些需求提供了条件。RTK技术是当前应用最广泛的高精度定位技术。该技术通过差分法筛选出流动站观测数据中的大部分误差，从而实现高精度的定位。将RTK技术应用到地质勘察测绘及地形图绘制中，能够有效提高测量的精准度与工作效率。

1 RTK实时定位技术的原理

RTK（Real - time kinematic，实时动态）载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。这是一种新的常用的卫星定位测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新的测量原理和方法，极大地提高了作业效率^[1]。

2 RTK实时定位技术的优点

（1）技术作业效率高：RTK实时定位技术在地质勘察工作中使用发现，该技术的应用使得工作效率大幅度提升，同时降低了各项成本费用。因为RTK实时定位技术在使用时只需一人对其进行操作，且在单次工作中就可直接完成4公里范围的勘察工作，同时勘察数据准确度极高，无需进行多次重复测量。提高了整个勘察工作的效率，节省了大量人力物力^[2-3]。

（2）计算精确度高：使用RTK实时定位技术进行测绘时，可以在不浪费时间、人员、资金的情况下就获得厘米级精确数据，不再需要技术人员对采集数据进行分析计算。RTK实时定位技术已经被证实数据精度符合勘测要求，能够大幅度减少技术人员的工作量。同时，精确、可靠度较强的数据保存后，还能够为未来的研究工作提供精确可靠的数据支持，使研究结果更具科学性。

（3）对现场环境要求低：地质勘察测绘工作容易受到外界客观因素影响，但RTK实时定位技术对外界环境要求较低，因为RTK实时定位技术在工作时，主要利用电磁波完成测绘工作，对光学通视无太多具体要求，外界光条件只需达到电磁波通视要求即可。

（4）测绘功能强大：通过对RTK实时定位技术进行分析，发现仅RTK技术的作业集成化，就已经达到了较高的自动化应用。但为了实现地质勘察测绘工作的全自动化，还需要对其进行深入研究，将现代化信息技术融入到地质勘察测绘工作中去。全自动的地质勘察测绘工作，能够减少人工操作产生的数据误差，帮助提高地质勘察测绘工作质量及效率。

3 工程应用

某基坑工程勘察中利用RTK控制测量，采用TOPCON动态双频GPS接收机三台(2+1配置)进行作业。首先在整个测区采用GPS静态测量技术均匀布设控制网，并采用四等水准精度联测其高程。共完成高等级GPS控制点11个，施测四等水准2.0公里、等外水准3.60公里，布设图根控制点50个。

在以往的工作中RTK的平面精度已经多次验证，足以保证测量精度，满足工程需要；因此本工程不再检验其平面精度，仅对其高程测量作了重点验证比较，为今后的RTK测量提供技术和数据上的依据。本此工程中采用两次各3个历元法对控制点进行测量，下面仅以测区西南角区域为例对三次高程测量进行系统比较：

表1 三次高程测量比较

从以上比较结果来看:水准与RTK高程最大误差为+34mm，两次RTK高程最大误差为±29mm。当两次测量所得RTK高程较差小于±10mm时，RTK高程与水准高程精度接近而相对可靠；当两次测量所得RTK高程较差大于±10mm时，其中一个RTK高程即与水准高程误差较大，说明其中一个高程振荡较大而不可靠，就需要采取再次测量其点位高程并与前两次RTK高程比较，直至得出一组高程在10mm内振荡的值作为测量结果，而剔除震荡大于±10mm的测量值。

根据《城市测量规范》CJJ8-99中第4.1.6和4.1.7之规定：图根点相对于图根起算点的点位误差，不得大于图上0.1mm;高程中误差，不得大于测图基本等高距的1/10；测站点相对于临近图根点的点位中误差，不得大于图上0.3mm；高程中误差：平地不得大于1/10基本等高距，丘陵地不得大于1/8基本等高距，山地、高山地不得大于1/6基本等高距。对于本测区，RTK高程足以满足测量要求。因此利用RTK进行图根控制测量完全满足规范和设计书的要求。

4 结论

随着科学技术的不断进步，科技正在逐渐改变我们的生活生产活动。RTK技术帮助地质勘察测绘工作得到进步，加之信息化技术的不断接入，实现了测绘工作不受光学通视、环境、地理位置的影响，给予地质勘察工作极大便利性，技术人员需不断在测绘工作中推广RTK技术，帮助提高工程建设质量。另外在未来GPS-RTK系统的发展中，应该紧密结合科学技术，提高数据计算精度以更好的为我国的发展做出贡献。

参 考 文 献（References）：

[1] 胡嵘,漆珊.GPS-RTK测绘技术在地质勘查测绘中的实践[J].世界有色金属,2017 (23):38+40.

[2] 李平超.GPS-RTK测绘技术在地质勘查测绘中应用探究[J].世界有色金属,2017 (20):40+42.

[3] 陈小明.高精度 GPS 动态定位的理论与实践[D].武汉, 1997.

1高浩，男，汉族，主要从事基坑监测、工程测量作。通讯地址：南通市港闸区站前西街2号利元大厦801室江苏省纺织工业设计研究院有限公司南通勘察分公司，邮编：226000；电话：13912293093。