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基于RTK测量技术在工程测量中的运用王兆强

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：王兆强

[导读] 摘要：现如今，随着科学技术的快速发展，RTK测量技术凭借其自动化程度高、数据处理能力强、工作效率高等优势在测绘领域得到了广泛的推广和应用。

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        摘要：现如今，随着科学技术的快速发展，RTK测量技术凭借其自动化程度高、数据处理能力强、工作效率高等优势在测绘领域得到了广泛的推广和应用。
        关键词：RTK测量技术；工程测量；运用
        引言
        随着科学技术的快速发展，工程测量中所使用的测绘技术也得到了很大程度的创新。由于工程工期要求越来越短，测量精度又不能放松，以至于传统测绘技术已经无法满足工程测量的要求。RTK技术在道路工程测量中的应用大大提高工作效率的同时，还可保证工程质量，减少外业人员劳动强度，降低工程成本，提高经济效益和社会效益。
        1 RTK测量技术的原理
        GPS技术是当前应用最为广泛的全球卫星定位系统之一，该技术是由美国研发的一种新型卫星导航系统，在GPS技术的基础之上衍生了许多其它高效的系统被人们广泛应用于各个领域内。RTK测量技术便是其中之一。RTK（Real - time kinematic）载波相位差分技术，该技术的基本原理是实时处理两个测量站的载波相位观测量的差分方法，首先将基准站采集的载波相位依次发送至用户接收机，然后进行求差解算坐标。这是一种新型的常用的GPS测量方法，往常的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能够获得厘米级的精度，然而RTK测量技术是能够在野外实时地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应用的重大突破，它的出现为工程测量放样、地形图的绘制，各种控制测量带来了新的突破，极大地提高了外业测量作业的效率。RTK系统的正常工作需要以下条件：首先，基准站和移动台同时接收超过5个GPS卫星信号；第二，基准站和移动台接收来自卫星信号和基准状态的差分信号；同时，基准站和移动站应连续接收GPS卫星信号和基准站。发出的差分信号。也就是说，移动站在重定位过程中不能关闭机器，不能失去它的锁定，否则RTK必须重新初始化。
        2RTK测量技术的优缺点分析
        RTK测量技术也有一定的应用优势及不足，与以往施工单位在前期工程测量环节常用的全站仪设备为例，对两种测量技术的操作方法及应用要点进行对比分析。可以看出，RTK技术依靠于信息技术手段，可以简化测量工作的基本流程，避免流程过于复杂，有效降低了施工难度。而且，受天气变化的影响因素较小，测量的准确率相对较高。同时，测量时只需要一个施工人员就可以完成基本的工作任务，可以在一定程度上为施工单位节省人力成本的支出。但是，这种测量技术会受到电磁波的干扰而影响测量效果，而且还会受到地质结构的影响。因此，该技术目前还有待进一步优化和完善。而从全站仪的使用情况来看，其最大的优势就在于不受电磁波的影响，运行状态相对较为稳定。但是，测量工作会受到天气及光线的影响，需要合理选择测量的时间。而且，无法单人作业，测量的范围也相对较小，需要根据工程测量工作的进度不断移动全站仪。为了能够更加清晰直观的分析出两种测量工具的特点，施工单位可以制作二者的优缺点对比表格。在实际开展施工工作时，通过参考表格当中的信息，可以选择出最合适的工程测量方法。
        3工程测量中RTK测量技术的实践应用
        3.1市政工程测量中RTK测量技术的实践应用
        伴随城市化发展进程的不断推进，城市基础设施建设规模由此不断扩大，进而对相关的市政工程测量技术提出了越来越高的要求。RTK测量技术的出现，很大程度上推动了市政工程测量的发展，并在市政工程测量中起到了至关重要的作用。

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RTK测量技术在市政工程测量中的应用，首先，开展好测量前的准备工作。最开始要开展好放样内业数据准备，设置满意线路的起点坐标、折点坐标等信息数据，并且还要结合操作规范将信息数据导入至外业电子手薄待放样的坐标库中。在点的设置方面，应当遵循便于加桩操作、便于外业使用、极可能保证外业数据采集效率等原则。在基准站的选择方面，应当将其设置于中线放样资料范围内，尽可能设置于空旷开阔区域的高处，防范周边磁场的影响，并要满足GPS静态测量的相关条件。开展外业测量过程中，基准站接收机应当设置于基准点或位置点部位，待开机后，应当对系统开展相应设置。流动站点同样应当开展设置，并通过校正获取对应需要的坐标数据。其次，应用RTK测量技术开展地形测量。RTK测量可实现对定位信息的实时呈现，在卫星信号良好的区域通过RTK可实现对地形的便捷测量，经由对地形地物的测量后，再借助内业数字化成图软件开展处理，进而便可完成制图。
        2.2铁路工程测量中RTK测量技术的实践应用
        因为铁路工程测量工作存在一定的复杂性，采用传统测量方法难以确保测量结果的精度，所以，可引入RTK测量技术，并借助相应设备开展测量。RTK测量技术在铁路工程测量中的应用，首先，确定坐标转换参数。可于铁路工程测量现场直接引入RTK测量控制器开展测量。在实际测量过程中，应当从原本的平面控制点中挑选3个具有高程的控制点。同时将对应的的坐标传输至测量控制器中，接着在对各个点开展超过5min的定位测量，在定位测量结束后，既可通过控制器中的软件自动获取坐标转换参数。其次，应用RTK测量技术开展分项测量。例如，应用RTK测量技术开展普通控制测量过程中，依托RTK测量技的先进性，可对已知的控制点及应用相对静态技术加密的GPS控制点开展持续观测，观测时间调节至3-5min范围。为了保证全站仪可达到铁路工程的实际要求，应当对部分测设的控制点开展加密处理。又如，应用RTK测量技术开展地形测绘过程中，可通过多小组同时测量的途径来提升地形测绘工作的效率。同时，针对一些复杂地形可能会对GPS信号带来干扰的情况，则可采用全站仪与RTK测量技术相结合的方式来保障地形测绘的准确性。
        2.3水利工程测量中RTK测量技术的实践应用
        在水利工程中，测量准确度、精度主要影响着工程建设的质量、安全及其功能。所以，在水利工程测量中采用可靠的测量技术显得至关重要。RTK测量技术在水利工程测量中的应用，首先，应用RTK测量技术开展平面控制测量。水利工程控制网表现出范围广泛、地形复杂等特征，过去应用GPS静态测量、GPS快速静态测量等测量方法，即便无需控制点间通视，具备良好的气候适应能力，然而其无法实现实时测量，倘若数据无法满足技术要求则要进行重新测量。而通过引入RTK测量技术，可实现实时定位，且精度明确，由此不仅可保证作业效率，还可缩减作业成本。其次，应用RTK测量技术开展水下测量。地下地形测量是河流、海岛等测量中的重要一环，且测量工作主要包括定位、测深，相较于传统定位方位，RTK测量技术不需要满足两点间通视要求，鲜有受气候、能见度等因素影响，并且可实现高精度定位，在作业区域误差分布均匀。
        结语
        RTK技术是测绘技术发展中一个新的里程碑，在测量中可靠性高。根据测区的实际情况，采用不同的作业方式方法能较好地满足道路工程测量的精度要求。随着其他相关技术的日渐成熟，RTK技术应用必将进入一个新的台阶，更好地服务于工程建设。
        参考文献
        [1]付文俊.GPSRTK在工程测量中应用及其技术特点[J].资源信息与工程，2018，32（4）：138-139.
        [2]刘伟，崔伦宝.工程测量中GPS、RTK与网络RTK技术的应用[J].民营科技，2019（1）：186.
        [3]郭伟.GPS实时动态（RTK）测量在工程测量中的应用研究[J].工程建设与设计，2019（7）：54-55.