摘要:
　　本文基于筆者多年從事工程測量的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn),鑒于RTK技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用于工程測量及勘察等領(lǐng)域,筆者以GPSRTK在工程測量中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)和制約因素為研究對象,分析了RTK技術(shù)的測量速度、RTK測量成果的質(zhì)量控制,RTK技術(shù)優(yōu)點(diǎn)、RTK的不足及其解決辦法,相信對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價(jià)值和借鑒意義。
　　關(guān)鍵詞:RTK技術(shù)優(yōu)點(diǎn)RTK的不足及其解決辦法
　　1RTK測量成果的質(zhì)量控制
　　工程測量及勘察應(yīng)用中質(zhì)量控制的方法主要有如下幾點(diǎn)。
　　(1)已知點(diǎn)檢核比較法—即在布測控制網(wǎng)時用靜態(tài)GPS或全站儀多測出一些控制點(diǎn),然后用RTK測出這些控制點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行比較檢核,發(fā)現(xiàn)問題即采取措施改正。
　　(2)重測比較法—每次初始化成功后,先重測1～2個已測過的RTK點(diǎn)或高精度控制點(diǎn),確認(rèn)無誤后才進(jìn)行RTK測量。
　　(3)電臺變頻實(shí)時檢測法—在測區(qū)內(nèi)建立兩個以上基準(zhǔn)站,每個基準(zhǔn)站采用不同的頻率發(fā)送改正數(shù)據(jù),流動站用變頻開關(guān)選擇性地分別接收每個基準(zhǔn)站的改正數(shù)據(jù)從而得到兩個以上解算結(jié)果,比較這些結(jié)果就可判斷其質(zhì)量高低[1]。
　　以上方法中,最可靠的是已知點(diǎn)檢核比較法,但控制點(diǎn)的數(shù)量總是有限的,所以沒有控制點(diǎn)的地方需要用重測比較法來檢驗(yàn)測量成果,電臺變頻實(shí)時檢測法的實(shí)時性好,但它需具備一定的儀器條件。
　　2RTK技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
　　2.1作業(yè)效率高
　　在一般的地形地勢下,高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測完4km半徑的測區(qū),大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測量儀器的“搬站”次數(shù),僅需一人操作,在一般的電磁波環(huán)境下幾秒鐘即得一點(diǎn)坐標(biāo),作業(yè)速度快,勞動強(qiáng)度低,節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用,提高了勞動效率。
　　2.2定位精度高,數(shù)據(jù)安全可靠,沒有誤差積累
　　只要滿足RTK的基本工作條件,在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)(一般為4km),RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級。
　　2.3降低了作業(yè)條件要求
　　RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視,只要求滿足“電磁波通視”,因此,和傳統(tǒng)測量相比,RTK技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小,在傳統(tǒng)測量看來由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū),只要滿足RTK的基本工作條件,它也能輕松地進(jìn)行快速的高精度定位作業(yè)。
　　3RTK的不足及其解決辦法
　　3.1受衛(wèi)星狀況限制
　　當(dāng)衛(wèi)星系統(tǒng)位置對美國是最佳的時候,世界上有些國家在某一確定的時間段仍然不能很好地被衛(wèi)星所覆蓋,容易產(chǎn)生假值。另外,在高山峽谷深處及密集森林區(qū),城市高樓密布區(qū),衛(wèi)星信號被遮擋時間較長,使一天中可作業(yè)時間受限制。產(chǎn)生假值問題采用RTK測量成果的質(zhì)量控制方法可以發(fā)現(xiàn)。作業(yè)時間受限制可由選擇作業(yè)時間來解決。
　　3.2天空環(huán)境影響
　　白天中午,受電離層干擾大,共用衛(wèi)星數(shù)少,常接受不到5顆衛(wèi)星,因而初始化時間長甚至不能初始化,也就無法進(jìn)行測量。根據(jù)我們對多條公路勘測的實(shí)踐,在同樣的條件和同樣的地點(diǎn)上進(jìn)行RTK測量,上午11點(diǎn)之前和下午3:30分之后,RTK測量結(jié)果準(zhǔn)而快,而中午時分,很難進(jìn)行RTK測量。可見選擇作業(yè)時段的重要性。
　　3.3數(shù)據(jù)鏈傳輸受干擾和限制、作業(yè)半徑比標(biāo)稱距離小的問題
　　RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸易受到障礙物如高大山體、高大建筑物和各種高頻信號源的干擾,在傳輸過程中衰減嚴(yán)重,嚴(yán)重影響外業(yè)精度和作業(yè)半徑。在地形起伏高差較大的山區(qū)和城鎮(zhèn)密樓區(qū)數(shù)據(jù)鏈傳輸信號受到限制。另外,當(dāng)RTK作業(yè)半徑超過一定距離(一般為幾公里,每種機(jī)型在不同的環(huán)境又各不相同)時,測量結(jié)果誤差超限,所以RTK的實(shí)際作業(yè)有效半徑比其標(biāo)稱半徑要小很多,工程實(shí)踐和專門研究都證明了這一點(diǎn)。解決這類問題的有效辦法是把基準(zhǔn)站布設(shè)在測區(qū)中央的最高點(diǎn)上。
　　3.4初始化能力和所需時間問題
　　在山區(qū)、一般林區(qū)、城鎮(zhèn)密樓區(qū)等地作業(yè)時,GPS衛(wèi)星信號被阻擋機(jī)會較多,容易造成失鎖、初始化丟失,采用RTK作業(yè)時有時需要經(jīng)常重新初始化。這樣測量的精度和效率都受影響。解決這類問題的辦法主要是選用初始化能力強(qiáng)、所需時間短的RTK機(jī)型,當(dāng)然在不能滿足RTK測量的基本條件下,應(yīng)采用其他測量手段。
　　3.5電量不足問題
　　RTK耗電量較大,需要多個大容量電池、電瓶才能保證連續(xù)作業(yè),在電力供應(yīng)缺乏的偏遠(yuǎn)作業(yè)區(qū)受到限制。
　　3.6精度和穩(wěn)定性問題
　　RTK測量的精度和穩(wěn)定性都不及全站儀,特別是穩(wěn)定性方面,這是由于RTK較容易受衛(wèi)星狀況、天氣狀況、數(shù)據(jù)鏈傳輸狀況影響的緣故。不同質(zhì)量的RTK系統(tǒng),其精度和穩(wěn)定性差別較大。要解決此類問題,首先要選用精度和穩(wěn)定性都較好的高質(zhì)量機(jī)種,然后,要在布控制點(diǎn)時多布置一些“多余”控制點(diǎn),作為RTK測量成果質(zhì)量控制的檢核點(diǎn)。
　　4RTK的優(yōu)化布測方法
　　4.1摸清儀器特性
　　通過在各種條件下反復(fù)試驗(yàn),摸清儀器各種特性,如能否達(dá)到標(biāo)稱精度,在各種條件下的測量誤差和作業(yè)半徑,摸清儀器的穩(wěn)定性和各種條件下的初始化能力及所耗時間等等,以便應(yīng)用時得心應(yīng)手。
　　4.2布控制點(diǎn)
　　控制點(diǎn)主要布置在制高點(diǎn)上用來設(shè)置基準(zhǔn)站,以利于接收衛(wèi)星信號和數(shù)據(jù)鏈信號,控制點(diǎn)間距離應(yīng)小于RTK有效作業(yè)半徑的2/3倍。為方便對RTK測量成果進(jìn)行控制檢核和避免出現(xiàn)作業(yè)盲點(diǎn),應(yīng)在測區(qū)內(nèi)環(huán)境不良地區(qū)增設(shè)一些控制點(diǎn)。控制點(diǎn)的選點(diǎn)還要避免無線電干擾和多路徑效應(yīng),滿足相關(guān)行業(yè)規(guī)范,選擇具有抑制多路徑效應(yīng)的技術(shù)、對于無線電和環(huán)境不良區(qū)域有相關(guān)的技術(shù)處理GPS接收機(jī)。
　　5結(jié)語
　　綜上所述,RTK在實(shí)際測量過程中有很多優(yōu)秀的方面,很大程度上滿足了我們對降低作業(yè)強(qiáng)度,提高工作效率,縮短設(shè)計(jì)周期的要求,如勘測設(shè)計(jì)“內(nèi)外業(yè)一體化”的要求、DTM三維數(shù)據(jù)的快速采集、GIS前端數(shù)據(jù)大量采集諸多方面,同時也克服了傳統(tǒng)測量方法的一些不足,全天候作業(yè)、實(shí)時監(jiān)測、測區(qū)通視條件差要求等。