劉乃文

【摘 要】RTK技術(shù)將GPS 測(cè)量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合，能提供厘米級(jí)精度的實(shí)時(shí)定位，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工程測(cè)量領(lǐng)域中。本文闡述了RTK基本原理、系統(tǒng)的組成， 及其在測(cè)量領(lǐng)域中的應(yīng)用。結(jié)合沈陽市房產(chǎn)測(cè)量實(shí)例，介紹了RTK測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)流程和實(shí)施中的主要注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】全球定位系統(tǒng)，RTK，房產(chǎn)測(cè)繪

1概述

房產(chǎn)測(cè)繪是建設(shè)和維護(hù)房產(chǎn)信息化系統(tǒng)的基礎(chǔ)[5]。房產(chǎn)測(cè)繪區(qū)域通常建構(gòu)筑物密集，交通繁忙；此外，用地種類較多，宗地?cái)?shù)目多，權(quán)屬界址點(diǎn)數(shù)量大，采用常規(guī)測(cè)量手段施測(cè)十分困難。RTK技術(shù)為房產(chǎn)測(cè)繪提供了一種方便快捷的新方法[6-10]。下面，首先介紹RTK測(cè)量的基本原理和應(yīng)用，然后，注重介紹RTK測(cè)量技術(shù)在沈陽房產(chǎn)測(cè)繪中的應(yīng)用。

2 RTK技術(shù)的應(yīng)用

2.1控制測(cè)量

為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測(cè)繪的需要，城市控制網(wǎng)具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點(diǎn)，城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)導(dǎo)線大多位于地面，隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，這些點(diǎn)常被破壞，影響了工程測(cè)量的進(jìn)度，如何快速精確地提供控制點(diǎn)，直接影響工作的效率。常規(guī)控制測(cè)量如導(dǎo)線測(cè)量，要求點(diǎn)間通視，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且精度不均勻。GPS靜態(tài)測(cè)量，點(diǎn)間不需通視且精度高，但需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果，如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。應(yīng)用RTK技術(shù)無論是在作業(yè)精度，還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

2.2像控點(diǎn)測(cè)量

像控點(diǎn)測(cè)量是航空攝影測(cè)量外業(yè)主要工作之一，傳統(tǒng)的方法要布設(shè)大量的導(dǎo)線來測(cè)量部分平高點(diǎn)，內(nèi)業(yè)再空三加密。采用RTK技術(shù)測(cè)量，只需在測(cè)區(qū)內(nèi)或測(cè)區(qū)附近的高等級(jí)控制點(diǎn)架設(shè)基準(zhǔn)站，（若測(cè)區(qū)內(nèi)或測(cè)區(qū)附近無高等級(jí)控制點(diǎn)，可先加密） ，流動(dòng)站直接測(cè)量各像控點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程，對(duì)不易設(shè)站的像控點(diǎn)，可采用手簿提供的交會(huì)法等間接的方法測(cè)量。像控點(diǎn)的精度要求對(duì)于RTK測(cè)量來說是不難達(dá)到的。與傳統(tǒng)作業(yè)相比較，它不需要逐級(jí)布設(shè)控制點(diǎn)；與靜態(tài)GPS 測(cè)量相比，縮短了作業(yè)時(shí)間，因而大大提高了作業(yè)效率，功效至少提高3～5倍。

2.3建筑物規(guī)劃放線

建筑物規(guī)劃放線，放線點(diǎn)既要滿足城市規(guī)劃條件的要求，又要滿足建筑物本身的幾何關(guān)系，放樣精度要求較高。使用RTK進(jìn)行建筑物放樣時(shí)需要注意檢查建筑物本身的幾何關(guān)系，對(duì)于短邊，其相對(duì)關(guān)系較難滿足。在放樣的同時(shí)，需要注意的是測(cè)量點(diǎn)位的收斂精度，如果點(diǎn)位收斂精度不高的情況下，強(qiáng)制測(cè)量則有可能帶來較大的點(diǎn)位誤差。在點(diǎn)位精度收斂高的情況下，用RTK進(jìn)行規(guī)劃放線一般能滿足要求。

2.4用地測(cè)量

在建設(shè)用地勘測(cè)定界測(cè)量中，RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)地測(cè)定界址點(diǎn)坐標(biāo)，確定土地使用界限范圍，計(jì)算用地面積，在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時(shí)，應(yīng)用RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)測(cè)量權(quán)屬界限、土地分類修測(cè)，提高了測(cè)量速度和精度。

3 GPS-RTK應(yīng)用實(shí)例分析

下面以沈陽市房產(chǎn)測(cè)量工程中GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用為例，闡述該技術(shù)的應(yīng)用情況。測(cè)區(qū)位于沈陽市沈北新區(qū)，該城區(qū)為工業(yè)區(qū)和居民生活區(qū)，建構(gòu)筑物密集，交通繁忙，無線電信號(hào)復(fù)雜，街道兩旁樹木密集。本次需測(cè)量的宗地地塊遍布整個(gè)城區(qū)，總測(cè)量面積約20 km2，分布區(qū)域近45 km2，權(quán)屬關(guān)系復(fù)雜，用地種類較多，宗地?cái)?shù)目多，權(quán)屬界址點(diǎn)數(shù)量大，采用常規(guī)測(cè)量手段施測(cè)十分困難，很難在短時(shí)間內(nèi)完成所有宗地的權(quán)屬界址點(diǎn)測(cè)量工作，以滿足宗地權(quán)屬單位對(duì)地籍測(cè)量工作的要求。采用GPS RTK 測(cè)量技術(shù)作為本測(cè)區(qū)宗地權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)的實(shí)測(cè)技術(shù)手段，在充分調(diào)研論證并通過試驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證的基礎(chǔ)上全面實(shí)施，取得了比較好的效果。下面介紹本次RTK測(cè)量的主要技術(shù)流程。

（1）基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)確定及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算

選取精度高、可靠性好的城市基本控制網(wǎng)點(diǎn)作為RTK 測(cè)量的工作基準(zhǔn)。在試用、試驗(yàn)階段，針對(duì)所選用的GPS 儀器，得出了該城區(qū)流動(dòng)站在作用距離為4 km 范圍內(nèi)，能高質(zhì)量、清晰地接收基準(zhǔn)站發(fā)出的數(shù)據(jù)。以此為參考數(shù)據(jù)，選定了分布于該城區(qū)的城市D 級(jí)GPS 三維控制網(wǎng)點(diǎn)7 點(diǎn)，組成本次地籍測(cè)量工作的基準(zhǔn)框架網(wǎng)，并利用7 個(gè)控制點(diǎn)的W GS- 84 坐標(biāo)系和1954 年北京坐標(biāo)系成果計(jì)算出用于GPS RTK 測(cè)量的7 個(gè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

（2）GPS RTK 定位精度試驗(yàn)

選取1 個(gè)GPS RTK 測(cè)量基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)，架設(shè)RTK 基準(zhǔn)站，流動(dòng)站在離基準(zhǔn)站4km 范圍內(nèi)，有目的地施測(cè)沈北新區(qū)內(nèi)原有的控制點(diǎn)3個(gè)，并采用靜態(tài)GPS 測(cè)量技術(shù)、全站儀測(cè)量技術(shù)測(cè)量宗地權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)，將這些測(cè)量結(jié)果、已知成果與RTK測(cè)量結(jié)果相比較。通過對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算， RTK 測(cè)量結(jié)果與其他測(cè)量技術(shù)獲取的測(cè)量結(jié)果互差均在厘米級(jí)，其中互差最大為1.8cm ，最小為0.3cm ，平均為1.12cm。可以認(rèn)為GPS-RTK 測(cè)量結(jié)果的點(diǎn)位精度達(dá)到厘米級(jí)，而且各點(diǎn)位之間不存在誤差累積，克服了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的弊病，完全能滿足城鎮(zhèn)地籍測(cè)量對(duì)權(quán)屬界址點(diǎn)的測(cè)量精度要求。

（3）施測(cè)界址點(diǎn)坐標(biāo)

在檢測(cè)試驗(yàn)取得成功的基礎(chǔ)上，以RTK基準(zhǔn)框架網(wǎng)點(diǎn)為基礎(chǔ)，分別架設(shè)GPS基準(zhǔn)站，使用1+2工作模式，用兩套GPS-RTK 接收機(jī)作為流動(dòng)站進(jìn)行測(cè)量。由于所用GPS RTK系統(tǒng)的發(fā)射電臺(tái)只有4W ，十分省電，中途不需更換電池，就可使用1天，十分方便；流動(dòng)站在第1次測(cè)量時(shí)，在一已知點(diǎn)上作RTK 測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果與已知點(diǎn)進(jìn)行比較，從而檢查RTK系統(tǒng)是否工作正常及基準(zhǔn)站坐標(biāo)輸入是否正確； 最后，將GPS獲得的數(shù)據(jù)處理后直接錄入計(jì)算機(jī)，可及時(shí)地精確地獲得界址點(diǎn)圖形信息，準(zhǔn)確地制作宗地圖、地籍圖，計(jì)算宗地面積等。

4 總結(jié)

RTK在控制測(cè)量以及施工放樣中有著廣泛的運(yùn)用，相比利用傳統(tǒng)的測(cè)量儀器的測(cè)量，它有著省時(shí)省工且精度高等特點(diǎn)，但其在碎部測(cè)量中的應(yīng)用中，由于信號(hào)遮擋還是有一定的限制。本文根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)得知基準(zhǔn)站選擇要在測(cè)區(qū)比較中心、位置空曠開闊的至高點(diǎn)上，且周圍無強(qiáng)電磁場(chǎng)的影響，這樣能保證流動(dòng)站接收的信號(hào)良好。此外，把觀測(cè)成果與首級(jí)控制成果進(jìn)行整體平差，動(dòng)態(tài)觀測(cè)經(jīng)平差后的位置精度較高，完全能夠滿足地制作宗地圖、地籍圖，計(jì)算宗地面積等要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪偉，馬天華，史廷玉等，基于CORS的單基站RTK點(diǎn)位檢校與精度評(píng)定，測(cè)繪通報(bào)，2013（11）：52-54。

[2]陶葉青，黃淑玲等，一種適合但基站CORS平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法，測(cè)繪科學(xué)，2012，37（5）：116-117，78.

[3]陳俊林，GPS-RTK在常規(guī)控制測(cè)量中的精度及可靠性分析，測(cè)繪與空間地理信息，2011，