RTK在城市規劃建設的作用

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1rtk技術概述及優點

隨著測量技術的不斷發展，RTK測量技術作為新科學技術發展的產物，除具有GPS測量的優點外，還有觀測時間短，能實現坐標實時解算的優點。具體有以下幾點:1)測量過程直觀透明，可實時動態顯示的測量成果。能夠及時地查看坐標定位精度，并使3維實時動態放樣、快速成圖等問題得以解決。2)觀測時間短。在觀測條件良好時，可在3～5s內求得高精度的測點3維坐標。3)全天候作業。只要在測點能夠接收到4顆GPS衛星信號，則在任何時間連續地進行作業。4)操作簡便，自動化程度高，大幅度減少勞動工作量，RTK測量已基本實現了智能化，觀測人員只需將天線對中整平，量取天線高，打開電源即可進行自動觀測。5)測站之間無需通視，適應各種地形。各站之間是相互獨立的觀測值，誤差不會積累傳播。

2RTK技術在城市測量中的應用

2．1控制測量

為滿足城市建成區和規劃區測繪的需要，城市控制網具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點，城市的高等Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導線點大多位于地面以上，隨著城市建設的飛速發展，這些控制點常被破壞，影響了工程測量的進度，如何快速精確地提供控制點，將直接影響工程進度。常規控制測量如導線測量，要求點間相互通視，費工費時，且精度不均勻。GPS靜態測量，點間不需通視且精度高，但需事后進行數據處理，不能實時知道定位結果，如內業發現精度不符合要求則必須返工。應用RTK技術將無論是在作業精度，還是作業效率上都具有明顯的優勢。

2．2地區地籍測量

傳統的方法要布設大量的導線來測量部分平高點，內業再空三加密。采用RTK技術測量，只需在測區內或測區附近的高等級控制點架設基準站(若測區內或測區附近無高等級控制點，可先加密)，流動站直接測量各像控點的平面坐標和高程，對不易設站的像控點，可采用手簿提供的交會法等間接的方法測量像控點的精度要求對于RTK測量來說是不難達到的。與傳統作業相比較，它不需要逐級布設控制點;與靜態GPS測量相比，縮短了作業時間，因而大大提高了作業效率，功效至少提高3～5倍。其作業流程如下:1)在試用試驗階段，針對所選用的GPS儀器，首先定出該城區移動站的有效工作范圍，選定分布于該城區的城市D級GPS3維控制網點，組成本次地籍測量工作的基準框架網，并利用這些控制點的WGS－84坐標和1954年北京坐標成果計算出用于RTK測量的坐標轉換參數。2)選取基準框架網中的1個RTK測量基準網點，架設RTK基準站，移動站在基準站的有效作用范圍內，有目的地施測本城市別的控制點，將這些測量結果與已知成果相比較。3)從比較數據可以看出，RTK測量結果與其他測量技術獲取的測量結果互差均在厘米級，因此可以認為RTK測量結果的點位精度達到厘米級，而且各點位之間不存在誤差累積，避免了傳統測量技術的弊病，能滿足城鎮地籍測量對權屬界址點的測量精度要求。4)在檢測試驗取得成功的基礎上，以RTK基準框架網點為基礎，分別架設RTK基準站，使用RTK接收機作為移動站進行碎部測量。由于所用RTK系統的發射電臺使用可充電蓄電池，中途不需要更換電池，使用起來十分方便;移動站在首次測量時，在一個已知點上可進行校正，從而檢查RTK是否工作正常及基準站坐標輸入是否正確;最后，將RTK采集所獲得的數據處理后直接導入計算機，可及時地精確地獲得界址點點位信息，準確地繪制宗地圖、地籍圖，計算宗地面積等。

2．3線路中線定線

RTK測量技術用于市政道路中線或電力線中線放樣，放樣工作一般一人即可完成。將線路參數如線路起終點坐標曲線轉角半徑等輸入RTK的外業控制器(作業手簿)，即可放樣。放樣方法靈活，即能按樁號也可按坐標放樣，并可以隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動，直到誤差小于設定的為止。

2．4建筑物規劃放線

建筑物規劃放線，放線點既要滿足城市規劃條件的要求，又要滿足建筑物本身的幾何關系，放樣精度要求較高。使用RTK技術進行建筑物放樣時需要注意檢查建筑物本身的幾何關系，對于短邊，其相對關系較難滿足。在放樣的同時，需要注意的是測量點位的收斂精度，如果點位收斂精度不高的情況下，強制測量則有可能帶來較大的點位誤差。在點位精度收斂高的情況下，用RTK進行規劃放線一般能滿足要求。

2．5用地測量

在建設用地勘測定界測量中，RTK技術可實時地測定界址點坐標，確定土地使用界限范圍，計算用地面積，在土地分類及權屬調查時，應用RTK技術可實時測量權屬界限土地分類修測，提高了測量速度和精度。

2．6其他方面測量

RTK技術還可用于地形測量、水域測量、管線測量及房產測量等方面。用RTK技術測圖，可不用布設圖根控制，僅依據少量的基準點，即可直接測定地形地物點坐標，如果用專業測圖軟件，通過電子手簿記錄即可實現數字化測圖。在水下地形測量時，可以自動導航和按距離或時間間隔自動采點，只要將天線高量至水面，加水深改正后，即可高精度的實時測定水下地形點的3維坐標，由專業軟件成圖。

3RTK技術在城市測量中質量影響因素及控制

3．1受限因素

1)受衛星狀況的限制。衛星信號容易被建筑物樹木等遮擋，使作業時間受到限制。2)受天空環境的影響。白天中午時，受電離層干擾大，共用衛星數目減少，使得初始化時間長甚至不能初始化，在進行RTK測量時可避開這個時間段。3)數據鏈傳輸受干擾和限制作業半徑比標稱距離小。數據鏈容易受到城市中類似于建筑物一類的障礙物干擾，使信號在傳輸過程中衰減嚴重，影響測量精度和作業半徑。因此基準站的位置應設在測區中央的最高點，以覆蓋盡可能廣的范圍。4)初始化能力和所需時間問題。在高樓密集區，GPS衛星信號容易被阻擋，導致失鎖、初始化丟失等問題。應選用初始化能力強所需時間短的機型進行改善。5)精度和穩定性問題。由于RTK受限制的因素多，導致其測量的精度和穩定性不及全站儀強。應選用精度和穩定性好的機型，并通過布設多余控制點來進行質量控制。

3．2質量成果控制

影響測量成果質量的因素較多，在測量中必須進行質量控制。主要方法有:1)選用精度和穩定性較好的機型，避免因機器性能不足帶來的質量問題。2)已知點檢核比較法。在布測控制網時用靜態GPS或全站儀測出多余控制點，與RTK測量的結果進行比較，以發現問題。該方法可靠，但受控制點的數目限制。3)重測比較法。每次初始化后，對一兩個已測過的RTK點或高精度控制點進行重測，確保無誤后再進行RTK測量。一般在沒有控制點的地方采用此法。

4結束語

綜上所述，RTK在城市規劃實際測量過程中有很多優秀的方面，很大程度上滿足了我們對降低作業強度，提高工作效率，縮短設計周期的要求，如勘測設計“內外業一體化”的要求、DTM3維數據的快速采集、GIS前端數據大量采集諸多方面，同時也克服了傳統測量方法的一些不足。但其在碎部測量中的應用還是有一定的限制。在進行測量時，主要注意事項是基準站選擇要在比較中心、位置空曠開闊的至高點上，且周圍無磁場、高壓線、大片水域等外界影響，這樣流動站接收的信號才會相對較好。

本文作者:申亞鵬馬廷剛龍文彬田慶豐黃定軍工作單位:68029部隊