摘要:依據(jù)實(shí)例，下文論述了城市測量中的RTK測量技術(shù)，并對RTK測量與傳統(tǒng)測量進(jìn)行了綜合的比較分析。在城市化進(jìn)程中，城市測量是城市建設(shè)的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)，GPSRTK測量技術(shù)因其精度高、實(shí)時(shí)性和高效性，使得其在城市測繪中的應(yīng)用越來越廣。
　　關(guān)鍵詞:城市測量；RTK技術(shù)；作業(yè)流程；地形圖測量
　　0引言
　　實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量(RcalTimcKincmatic，簡稱RTK)技術(shù)，是GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是以載波相位觀測為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測量技術(shù)，是GPS測量技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)新的突破，具有定點(diǎn)速度快、誤差不積累、節(jié)省人力、作業(yè)效率高、不受通視條件限制等優(yōu)點(diǎn)，在城市測量中越來越得到廣泛的應(yīng)用，本人就工作中某項(xiàng)實(shí)例對RTK測量的實(shí)際應(yīng)用與優(yōu)勢給予闡述。
　　1RTK測量技術(shù)在城市測量中的應(yīng)用
　　1．1工程概況
　　某污水廠配套管網(wǎng)工程擬進(jìn)行施工圖階段設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)下達(dá)的測量任務(wù)要求，要求測繪線路兩側(cè)各30m的1∶500帶狀地形圖4．5km；沿線路布設(shè)四等水準(zhǔn)6km左右；測量現(xiàn)狀4個(gè)排水渠的渠底標(biāo)高及坐標(biāo)。測區(qū)內(nèi)主要有某企業(yè)的辦公及生活區(qū)，某地政府的辦公及生活區(qū)，某公園及某中學(xué)，建筑物密集，通視比較困難。線路的后半部分約1km為養(yǎng)殖水體，田埂、水網(wǎng)、塘渠縱橫交錯(cuò)，地勢平坦，通視條件較好。整個(gè)測區(qū)交通方便，地形起伏不大。該測區(qū)屬于Ⅱ類建筑與工業(yè)區(qū)。
　　1．2作業(yè)流程
　　利用靜態(tài)GPS做首級(jí)控制，采取全站儀結(jié)合RTK做圖根控制，并進(jìn)行野外地形數(shù)據(jù)采集，再室內(nèi)成圖。具體作業(yè)流程如圖1所示。
　　1．3技術(shù)應(yīng)用
　　根據(jù)測區(qū)的現(xiàn)狀和已有資料的實(shí)際情況，采用下列方式進(jìn)行本次測量工作。
　　1．3．1平面控制
　　采用四等GPS觀測的方法在測區(qū)范圍內(nèi)沿線路均勻布設(shè)7個(gè)四等點(diǎn)，聯(lián)測已知的兩個(gè)GPS控制點(diǎn)，作為整個(gè)測區(qū)的首級(jí)控制。在此9點(diǎn)基礎(chǔ)上布設(shè)圖根控制點(diǎn)。
　　
　　圖1工作流程圖
　　1．3．2高程控制
　　本項(xiàng)目高程控制測量計(jì)劃分兩步進(jìn)行:第一步，測圖階段先利用水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測GPS點(diǎn)，利用聯(lián)測了水準(zhǔn)點(diǎn)的GPS點(diǎn)高程作為高程已知點(diǎn)，用GPS網(wǎng)平差高程替代測區(qū)范圍內(nèi)的高程控制；第二步，施工前，再進(jìn)行四等水準(zhǔn)測量。在三等水準(zhǔn)點(diǎn)的基礎(chǔ)上布設(shè)四等水準(zhǔn)網(wǎng)。四等水準(zhǔn)除連測各級(jí)GPS控制點(diǎn)外，還要根據(jù)施工需要，每200m左右設(shè)一水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置應(yīng)符合規(guī)范要求。水準(zhǔn)點(diǎn)采用“BM十序號(hào)”命名，如:BM001，BM002……，按順序編號(hào)。現(xiàn)場刻印點(diǎn)名，并用紅油漆標(biāo)注。GPS點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)重合時(shí)，在資料中要注明CPS點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)。四等水準(zhǔn)應(yīng)盡量布設(shè)為附和水準(zhǔn)網(wǎng)，其主要技術(shù)指標(biāo)見表1。
　　
　　
　　
　　
　　
　　表1主要技術(shù)指標(biāo)
　　
　　1．3．3圖根測量
　　根據(jù)需要，利用RTK做圖根控制點(diǎn)。要求圖根點(diǎn)之間至少有一個(gè)通視方向，具體作業(yè)要求如下:
　　1)RTK平面控制點(diǎn)坐標(biāo)的測定：①RTK控制點(diǎn)平面坐標(biāo)測量時(shí)，流動(dòng)站采集衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)鏈接收來自參考站的數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法將觀測得到的地心坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為指定坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)。②在獲取測區(qū)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)，可以直接利用已知的參數(shù)。在沒有已知轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)，可以自己求解。求解轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)，應(yīng)采用不少于3點(diǎn)的高等級(jí)起算點(diǎn)兩套坐標(biāo)系成果，所選起算點(diǎn)應(yīng)分布均勻，且能控制整個(gè)測區(qū)。轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)根據(jù)測區(qū)范圍及具體情況，對起算點(diǎn)進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)，采用合理的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行多種點(diǎn)組合方式分別計(jì)算和優(yōu)選。
　　2)RTK高程控制點(diǎn)測量：①RTK高程控制點(diǎn)的埋設(shè)一般與RTK平面控制點(diǎn)同步進(jìn)行，標(biāo)石可以重合。②RTK高程點(diǎn)控制測量主要技術(shù)要求應(yīng)符合表2規(guī)定。
　　表2RTK高程控制點(diǎn)測量主要技術(shù)要求
　　
　　③RTK高程控制點(diǎn)測量高程異常擬合殘差應(yīng)≤±3cm。④RTK高程控制點(diǎn)測量設(shè)置高程收斂精度應(yīng)≤±3cm。⑤RTK高程控制點(diǎn)測量流動(dòng)站觀測時(shí)應(yīng)嚴(yán)格對中、整平，各次測量的高程較差應(yīng)滿足≤±4cm要求后取中數(shù)作為最終結(jié)果。⑥RrrK圖根點(diǎn)測量平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差應(yīng)小于等于圖上±0．07mm。RTK圖根點(diǎn)測量高程擬合殘差應(yīng)不大于1/12等高距。⑦RTK圖根點(diǎn)測量平面測量兩次測量點(diǎn)位較差應(yīng)小于等于圖上±0．1mm，高程測量兩次測量高程較差應(yīng)小于等于1/10等高距，兩次結(jié)果取中數(shù)作為最后成果。⑧用RTK測量技術(shù)施測的圖根點(diǎn)平面成果應(yīng)進(jìn)行100%的內(nèi)業(yè)檢查和不少于總點(diǎn)數(shù)10%的外業(yè)檢測，外業(yè)檢測采用相應(yīng)等級(jí)的全站儀測量邊長和角度等方法進(jìn)行，其檢測點(diǎn)應(yīng)均勻分布測區(qū)。檢測結(jié)果應(yīng)滿足表3要求。
　　表3RTK圖根點(diǎn)平面檢測精度要求
　　
　　⑨用RTK測量技術(shù)施測的圖根點(diǎn)高程成果應(yīng)進(jìn)行100%的內(nèi)業(yè)檢查和不少于總點(diǎn)數(shù)10%的外業(yè)檢測，外業(yè)檢測采用相應(yīng)等級(jí)的三角高程、幾何水準(zhǔn)測量等方法進(jìn)行，其檢測點(diǎn)應(yīng)均勻分布測區(qū)。檢測結(jié)果應(yīng)滿足表4的要求。
　　表4RTK圖根點(diǎn)高差檢測精度要求
　　
　　1．3．4地形圖測量
　　利用全站儀和RTK進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集，室內(nèi)數(shù)字化成圖。測繪要點(diǎn)與細(xì)則:
　　1)野外采集的數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行檢查，刪除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，及時(shí)補(bǔ)測錯(cuò)漏數(shù)據(jù)，超限的數(shù)據(jù)應(yīng)重測，數(shù)據(jù)文件應(yīng)及時(shí)存盤，并做備份。
　　2)全站儀碎部點(diǎn)測量，要求符合下列要求:①測點(diǎn)時(shí)，最大測距長度地物點(diǎn)300m，地形點(diǎn)應(yīng)在400m以內(nèi)。②儀器的設(shè)置及測站的檢查，應(yīng)符合下列要求:儀器對中的偏差，不應(yīng)大于圖上5mm；以較遠(yuǎn)一點(diǎn)標(biāo)定方向，另一點(diǎn)進(jìn)行檢核，其檢核點(diǎn)的平面位置偏差不應(yīng)大于圖上0．2mm；檢查另一測站的高程，其較差基本上不應(yīng)大于等高距的1/5。
　　1．4精度分析
　　為統(tǒng)計(jì)并分析RTK測量的實(shí)際精度，以更切實(shí)可行地指導(dǎo)生產(chǎn)，我們用相應(yīng)等級(jí)的全站儀檢測了若干用RTK測的圖根點(diǎn)，檢測統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表5。
　　表5RTK測量點(diǎn)與全站儀校核點(diǎn)精度統(tǒng)計(jì)表
　　
　　由表6可以看出:RTK測量精度可以滿足圖根點(diǎn)測量精度要求，完全可以滿足1∶500比例尺測圖需要，同時(shí)，因測區(qū)地勢平坦，RTK高程測量精度也非常高。
　　2RTK測量與傳統(tǒng)測量的優(yōu)勢分析
　　采用GPSRTK測量技術(shù)進(jìn)行測量優(yōu)越性是非常明顯的，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
　　1)作業(yè)速度快，可以實(shí)時(shí)測定測站坐標(biāo)。RTK測量技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性，能在瞬間求定測站的3維坐標(biāo)，不需要通過后處理數(shù)據(jù)，就能知道測量位置坐標(biāo)和精度。即在外業(yè)觀測中測量點(diǎn)坐標(biāo)可在當(dāng)時(shí)得出。這一優(yōu)勢在圖根施測作業(yè)中體現(xiàn)更為明顯。
　　2)生產(chǎn)組織更為靈活。因基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間依靠數(shù)據(jù)鏈聯(lián)系，所以只要電臺(tái)功率足夠，電波發(fā)射范圍就是實(shí)際作業(yè)范圍。各流動(dòng)站獨(dú)立作業(yè)，可采用一個(gè)基準(zhǔn)站配一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)站的作業(yè)組織形式。
　　3)內(nèi)業(yè)計(jì)算工作量小，資料整理便捷，可實(shí)現(xiàn)任意分批提供資料，縮短工序作業(yè)周期。RTK測量技術(shù)作業(yè)以點(diǎn)為單位，不存在GPS快速靜態(tài)作業(yè)模式下的分區(qū)問題(限定一套轉(zhuǎn)換參數(shù))，獨(dú)立點(diǎn)的坐標(biāo)成果可以獨(dú)立提供，也使內(nèi)業(yè)工作組織更加靈活。
　　4)點(diǎn)位精度均勻穩(wěn)定，整體精度連續(xù)性強(qiáng)。在快速靜態(tài)作業(yè)高程擬合計(jì)算時(shí)，因起算點(diǎn)、計(jì)算方案和擬合分區(qū)的不同，有可能出現(xiàn)擬合結(jié)果精度不穩(wěn)定的現(xiàn)象。而RTK作業(yè)中對于同一套己知點(diǎn)求定的轉(zhuǎn)換參數(shù)，實(shí)時(shí)測定同組巨星差分結(jié)果，精度是均勻的。
　　5)具有精確地轉(zhuǎn)換到一個(gè)特殊坐標(biāo)系統(tǒng)的能力。
　　3結(jié)束語
　　總而言之，GPSRTK測量在城市測量中具有廣泛的應(yīng)用前景，RTK測量技術(shù)的測量誤差均勻、獨(dú)立，不存在誤差積累，精度可靠程度較高。但也有一定限制，比如基準(zhǔn)站選擇，由于RTK圖根測量不同于常規(guī)的控制測量，不可能完全用常規(guī)控制測量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來衡量，尤其是在邊長較短的相鄰點(diǎn)表現(xiàn)比較明顯。
　　
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