RTK技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用

1、RTK技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用RTK（RealTimeKinematic）技術(shù)又稱載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)地供應(yīng)測(cè)量點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，并達(dá)到厘米級(jí)精度。具備靈巧、迅速、省時(shí)、省力等優(yōu)點(diǎn)，顯著地提高工作效率。RTK技術(shù)能夠替代常規(guī)控制測(cè)量，如一、二級(jí)導(dǎo)線測(cè)量，圖根控制測(cè)量，圖根水準(zhǔn)測(cè)量等。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地形測(cè)量、航空攝影測(cè)量、地籍測(cè)量、房產(chǎn)測(cè)量、勘界與撥地測(cè)量、工程測(cè)量等各個(gè)領(lǐng)域。1、RTK測(cè)量原理RTK測(cè)量系統(tǒng)一般由以下三部分組成：GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由基準(zhǔn)站的放射電臺(tái)與流淌站的接收電臺(tái)組成，它是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的關(guān)鍵設(shè)備。軟件系統(tǒng)具

2、有能夠?qū)崟r(shí)解算出流淌站的三維坐標(biāo)的功能。RTK測(cè)量技術(shù)，其基本原理是：在基準(zhǔn)站上設(shè)置1臺(tái)GPS接收機(jī)，對(duì)全部可見(jiàn)GPS衛(wèi)星舉行繼續(xù)地觀測(cè)，并將其觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備，實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶觀測(cè)站。在用戶站上，GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過(guò)無(wú)線電接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測(cè)數(shù)據(jù)，然后按照相對(duì)定位原理，實(shí)時(shí)地解算整周迷糊度未知數(shù)并計(jì)算顯示用戶站的三維坐標(biāo)及其精度。通過(guò)實(shí)時(shí)計(jì)算的定位結(jié)果，便可監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站與用戶站觀測(cè)成績(jī)的質(zhì)量和解算結(jié)果的收斂狀況，實(shí)時(shí)地判定解算結(jié)果是否勝利。2、RTK在大路測(cè)量中的應(yīng)用2.1外業(yè)打算及踏勘。按照設(shè)計(jì)方案在1：10000地形圖上決定路線基本走向，與鐵路、

3、大路、河流交錯(cuò)位置以及起盡頭銜接方案等，擬定首級(jí)控制網(wǎng)圖形。在現(xiàn)場(chǎng)踏勘中重點(diǎn)搜集地物、河流、村落等影響線路走向的因素，初步?jīng)Q定首級(jí)控制網(wǎng)的布設(shè)位置。2.2首級(jí)控制測(cè)量。大路測(cè)量一般是在直角坐標(biāo)系中舉行，而RTK采集的是WGS84坐標(biāo)，這就存在WGS84坐標(biāo)與直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問(wèn)題，因?yàn)镽TK作業(yè)要求實(shí)時(shí)給出直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)，這使得坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工作十分重要。為了計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，就需要聯(lián)測(cè)不少于3個(gè)高等級(jí)的國(guó)家控制點(diǎn)，固然能聯(lián)測(cè)更多的國(guó)家控制點(diǎn)可以提高坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度，可以計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差，決定控制點(diǎn)的牢靠性。聯(lián)測(cè)好國(guó)家控制點(diǎn)后，GPS接收機(jī)手薄能自動(dòng)解算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)并舉行坐標(biāo)校正和高程擬合。接

4、下來(lái)按照大路線路的長(zhǎng)度，每隔35公里布設(shè)一個(gè)首級(jí)控制點(diǎn)，控制點(diǎn)的位置要離開(kāi)大路中心線一定的距離，以免施工遭到破壞。對(duì)首級(jí)控制網(wǎng)舉行靜態(tài)定位測(cè)量，在GPS衛(wèi)星數(shù)5顆，觀測(cè)時(shí)光控制在20分鐘以上時(shí)，可達(dá)到12cm的平面精度。2.3地形圖測(cè)繪。大路定線大多是在大比例尺（通常是1：1000或1：500）帶狀地形圖上舉行，用傳統(tǒng)的方法測(cè)圖，首先要建立控制網(wǎng)，然后舉行碎部測(cè)量，繪制大比例尺地形圖。這種方法受到大路交通、行道樹(shù)等諸多影響，工作量大、速度慢、花費(fèi)時(shí)光長(zhǎng)。采用RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，在控制點(diǎn)上架設(shè)基準(zhǔn)站，啟動(dòng)流淌站后在沿線每個(gè)碎部點(diǎn)上只需停歇25秒，即可獲得點(diǎn)位坐標(biāo)，結(jié)合輸入的點(diǎn)特征編碼及屬性信息，

5、構(gòu)成碎部點(diǎn)的數(shù)據(jù)，或采用野外繪制草圖的方法，室內(nèi)用繪圖軟件成圖。數(shù)據(jù)采集速度快，大大降低了測(cè)圖難度，既省時(shí)又省力。2.4道路中線放樣。RTK測(cè)量技術(shù)用于大路中線放樣，放樣工作一人即可完成。將大路定線參數(shù)如逐樁坐標(biāo)、交點(diǎn)坐標(biāo)等傳輸?shù)絉TK的外業(yè)控制器，即可放樣。放樣方法靈巧，即能按樁號(hào)也可按坐標(biāo)放樣，并可以隨時(shí)互換。放樣時(shí)屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動(dòng)，直到誤差小于設(shè)定的為止。對(duì)15km以內(nèi)的大路將基準(zhǔn)站架設(shè)于線路中部，即可滿意全線的放樣工作，無(wú)需搬站。每個(gè)點(diǎn)的測(cè)量都是自立完成得，不會(huì)產(chǎn)生累積誤差，各點(diǎn)的放樣精度趨于全都。對(duì)于大路放樣，穿越水面、建造等障礙物時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)路中線

6、上隨意點(diǎn)放樣，這是常規(guī)測(cè)量無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。2.5大路縱、橫斷面測(cè)量。大路中線決定后，利用測(cè)區(qū)內(nèi)的高程控制點(diǎn)，舉行多點(diǎn)高程擬和，使RTK高程精度達(dá)到厘米級(jí)，便可用RTK采集斷面數(shù)據(jù)，通過(guò)繪圖軟件即可繪出路線縱斷面和各樁點(diǎn)的橫斷面，也可按照用戶的需要供應(yīng)縱橫斷面數(shù)據(jù)，對(duì)于新建大路可以一邊放樣一邊測(cè)斷面，實(shí)現(xiàn)路中樁放樣和斷面測(cè)量一體化作業(yè)。RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量應(yīng)用于大路縱、橫斷面測(cè)量，可獲得良好的效果，與傳統(tǒng)方法相比，在精度、經(jīng)濟(jì)、有用各方面都有顯然的優(yōu)勢(shì)。2.6施工控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)。在首級(jí)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上，施工控制網(wǎng)采用RTK技術(shù)，每隔500米左右測(cè)設(shè)一個(gè)施工控制點(diǎn)，其精度可達(dá)到一級(jí)導(dǎo)線的精度，在測(cè)設(shè)過(guò)程中用首級(jí)

7、控制網(wǎng)舉行檢驗(yàn)，誤差控制住2cm以內(nèi)即可滿意要求。3、RTK實(shí)測(cè)中應(yīng)留意的問(wèn)題及對(duì)策RTK技術(shù)在大路測(cè)量中有寬闊的應(yīng)用前景，但因?yàn)榇舐方煌ǖ奶貏e環(huán)境，存在諸多不利于RTK作業(yè)的因素，如交通流、無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)等。在大量實(shí)踐中發(fā)覺(jué)很多測(cè)量過(guò)程中的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，主要有以下幾方面：1、因?yàn)閷?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK測(cè)量與衛(wèi)星分布以及數(shù)據(jù)鏈的性能有關(guān)，為了保證觀測(cè)數(shù)據(jù)的牢靠性，在開(kāi)頭觀測(cè)前先聯(lián)測(cè)其他已知點(diǎn)舉行對(duì)照，已決定基準(zhǔn)站和流淌站各參數(shù)設(shè)置是否正確，以及數(shù)據(jù)鏈通訊是否正常。在觀測(cè)一段時(shí)光或儀器失鎖以及觀測(cè)結(jié)束前都舉行這一檢測(cè)，這樣可以有效推斷儀器是否處于正常狀態(tài)，從而確保觀測(cè)成績(jī)的牢靠性。2、為提高觀測(cè)成績(jī)的

8、精度，在舉行控制測(cè)量時(shí)流淌站宜采用三角架或帶支架的對(duì)中桿，這樣流淌站天線穩(wěn)定性好，對(duì)中整平誤差小。3、RTK作業(yè)時(shí)，有時(shí)消失數(shù)據(jù)鏈不穩(wěn)定的現(xiàn)象?？赡苁且?yàn)榱魈收靖浇嬖谂c電臺(tái)頻率相同的外界無(wú)線電，干擾了無(wú)線電的傳輸，這時(shí)應(yīng)通知基準(zhǔn)站重新抉擇電臺(tái)放射頻率，流淌站也同時(shí)抉擇采納頻率。也可能是電臺(tái)的電量不足，應(yīng)準(zhǔn)時(shí)充電。4、在RTK測(cè)量過(guò)程中，有時(shí)會(huì)消失在某個(gè)區(qū)域或某一時(shí)段，解算時(shí)光較長(zhǎng)甚至無(wú)法獵取固定雙差解的狀況。這可能是四周存在反射性較強(qiáng)的建造物、水面、暫時(shí)停車等引起的多路經(jīng)效應(yīng)，可抉擇復(fù)位后重新觀測(cè)記錄；也可能沒(méi)有足夠的衛(wèi)星可用或衛(wèi)星分布不利，可抉擇適當(dāng)提高衛(wèi)星高度角。4、結(jié)束語(yǔ)RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)是繼GPS全球定