RTK在城市规划建设的作用

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1rtk技术概述及优点

随着测量技术的不断发展，RTK测量技术作为新科学技术发展的产物，除具有GPS测量的优点外，还有观测时间短，能实现坐标实时解算的优点。具体有以下几点:1)测量过程直观透明，可实时动态显示的测量成果。能够及时地查看坐标定位精度，并使3维实时动态放样、快速成图等问题得以解决。2)观测时间短。在观测条件良好时，可在3～5s内求得高精度的测点3维坐标。3)全天候作业。只要在测点能够接收到4颗GPS卫星信号，则在任何时间连续地进行作业。4)操作简便，自动化程度高，大幅度减少劳动工作量，RTK测量已基本实现了智能化，观测人员只需将天线对中整平，量取天线高，打开电源即可进行自动观测。5)测站之间无需通视，适应各种地形。各站之间是相互独立的观测值，误差不会积累传播。

2RTK技术在城市测量中的应用

2．1控制测量

为满足城市建成区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市的高等Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级导线点大多位于地面以上，随着城市建设的飞速发展，这些控制点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，将直接影响工程进度。常规控制测量如导线测量，要求点间相互通视，费工费时，且精度不均匀。GPS静态测量，点间不需通视且精度高，但需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。

2．2地区地籍测量

传统的方法要布设大量的导线来测量部分平高点，内业再空三加密。采用RTK技术测量，只需在测区内或测区附近的高等级控制点架设基准站(若测区内或测区附近无高等级控制点，可先加密)，流动站直接测量各像控点的平面坐标和高程，对不易设站的像控点，可采用手簿提供的交会法等间接的方法测量像控点的精度要求对于RTK测量来说是不难达到的。与传统作业相比较，它不需要逐级布设控制点;与静态GPS测量相比，缩短了作业时间，因而大大提高了作业效率，功效至少提高3～5倍。其作业流程如下:1)在试用试验阶段，针对所选用的GPS仪器，首先定出该城区移动站的有效工作范围，选定分布于该城区的城市D级GPS3维控制网点，组成本次地籍测量工作的基准框架网，并利用这些控制点的WGS－84坐标和1954年北京坐标成果计算出用于RTK测量的坐标转换参数。2)选取基准框架网中的1个RTK测量基准网点，架设RTK基准站，移动站在基准站的有效作用范围内，有目的地施测本城市别的控制点，将这些测量结果与已知成果相比较。3)从比较数据可以看出，RTK测量结果与其他测量技术获取的测量结果互差均在厘米级，因此可以认为RTK测量结果的点位精度达到厘米级，而且各点位之间不存在误差累积，避免了传统测量技术的弊病，能满足城镇地籍测量对权属界址点的测量精度要求。4)在检测试验取得成功的基础上，以RTK基准框架网点为基础，分别架设RTK基准站，使用RTK接收机作为移动站进行碎部测量。由于所用RTK系统的发射电台使用可充电蓄电池，中途不需要更换电池，使用起来十分方便;移动站在首次测量时，在一个已知点上可进行校正，从而检查RTK是否工作正常及基准站坐标输入是否正确;最后，将RTK采集所获得的数据处理后直接导入计算机，可及时地精确地获得界址点点位信息，准确地绘制宗地图、地籍图，计算宗地面积等。

2．3线路中线定线

RTK测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样，放样工作一般一人即可完成。将线路参数如线路起终点坐标曲线转角半径等输入RTK的外业控制器(作业手簿)，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。

2．4建筑物规划放线

建筑物规划放线，放线点既要满足城市规划条件的要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。使用RTK技术进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系，对于短边，其相对关系较难满足。在放样的同时，需要注意的是测量点位的收敛精度，如果点位收敛精度不高的情况下，强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况下，用RTK进行规划放线一般能满足要求。

2．5用地测量

在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK技术可实时测量权属界限土地分类修测，提高了测量速度和精度。

2．6其他方面测量

RTK技术还可用于地形测量、水域测量、管线测量及房产测量等方面。用RTK技术测图，可不用布设图根控制，仅依据少量的基准点，即可直接测定地形地物点坐标，如果用专业测图软件，通过电子手簿记录即可实现数字化测图。在水下地形测量时，可以自动导航和按距离或时间间隔自动采点，只要将天线高量至水面，加水深改正后，即可高精度的实时测定水下地形点的3维坐标，由专业软件成图。

3RTK技术在城市测量中质量影响因素及控制

3．1受限因素

1)受卫星状况的限制。卫星信号容易被建筑物树木等遮挡，使作业时间受到限制。2)受天空环境的影响。白天中午时，受电离层干扰大，共用卫星数目减少，使得初始化时间长甚至不能初始化，在进行RTK测量时可避开这个时间段。3)数据链传输受干扰和限制作业半径比标称距离小。数据链容易受到城市中类似于建筑物一类的障碍物干扰，使信号在传输过程中衰减严重，影响测量精度和作业半径。因此基准站的位置应设在测区中央的最高点，以覆盖尽可能广的范围。4)初始化能力和所需时间问题。在高楼密集区，GPS卫星信号容易被阻挡，导致失锁、初始化丢失等问题。应选用初始化能力强所需时间短的机型进行改善。5)精度和稳定性问题。由于RTK受限制的因素多，导致其测量的精度和稳定性不及全站仪强。应选用精度和稳定性好的机型，并通过布设多余控制点来进行质量控制。

3．2质量成果控制

影响测量成果质量的因素较多，在测量中必须进行质量控制。主要方法有:1)选用精度和稳定性较好的机型，避免因机器性能不足带来的质量问题。2)已知点检核比较法。在布测控制网时用静态GPS或全站仪测出多余控制点，与RTK测量的结果进行比较，以发现问题。该方法可靠，但受控制点的数目限制。3)重测比较法。每次初始化后，对一两个已测过的RTK点或高精度控制点进行重测，确保无误后再进行RTK测量。一般在没有控制点的地方采用此法。

4结束语

综上所述，RTK在城市规划实际测量过程中有很多优秀的方面，很大程度上满足了我们对降低作业强度，提高工作效率，缩短设计周期的要求，如勘测设计“内外业一体化”的要求、DTM3维数据的快速采集、GIS前端数据大量采集诸多方面，同时也克服了传统测量方法的一些不足。但其在碎部测量中的应用还是有一定的限制。在进行测量时，主要注意事项是基准站选择要在比较中心、位置空旷开阔的至高点上，且周围无磁场、高压线、大片水域等外界影响，这样流动站接收的信号才会相对较好。

本文作者:申亚鹏马廷刚龙文彬田庆丰黄定军工作单位:68029部队