摘要：近年來(lái)，國(guó)內(nèi)工程測(cè)繪行業(yè)發(fā)展速度越來(lái)越快，隨之產(chǎn)生很多更高端的測(cè)繪技術(shù)，如全球衛(wèi)星定位技術(shù)，該技術(shù)能夠借助衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，對(duì)城市測(cè)繪精度的提高具有重要意義。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（Real-timekinematic，RTK）技術(shù)是由衛(wèi)星定位技術(shù)演化形成的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪技術(shù)，可以為城市建設(shè)提供連續(xù)、動(dòng)態(tài)的測(cè)繪數(shù)據(jù)，因此被廣泛用于城市工程的房地產(chǎn)測(cè)繪、地形測(cè)繪、地理信息數(shù)據(jù)測(cè)繪以及基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)繪中?；赗TK作業(yè)系統(tǒng)及其應(yīng)用流程，分析城市測(cè)繪工程中對(duì)RTK作業(yè)系統(tǒng)的有效應(yīng)用，以期能夠?yàn)樘嵘鞘袦y(cè)繪精度提供技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：城市測(cè)繪RTK作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用流程技術(shù)保障

TheRTKOperatingSystemandItsApplicationinUrbanSurveyingandMappingEngineering

ZHAOJing

（GansuWaterConservancyandHydropowerEngineeringBureauCo.，Ltd.，Lanzhou，GansuProvince，730046China）

Abstract：Inrecentyears，thedevelopmentspeedoftheengineeringsurveyingandmappingindustryinChinahasbecomefasterandfaster，andmanymorehigh-endsurveyingandmappingtechnologieshaveemerged，suchasglobalpositioningsatellitetechnology，whichcanachieveaccuratepositioningwiththehelpofsatellitesystemsandisofgreatsignificance toimprovetheaccuracyofurbansurveyingandmapping.Real-timekinematic（RTK）technologyisareal-timedynamicsurveyingandmappingtechnologyevolvedfromsatellitepositioningtechnology，whichcanprovidecontinuousanddynamicsurveyingandmappingdataforurbanconstruction，soitiswidelyusedinrealestatesurveyingandmapping，topographicsurveyingandmapping，geographicinformationdatasurveyingandmappingandinfrastructuresurveyingandmappinginurbanengineering.BasedontheRTKoperatingsystemanditsapplicationprocess，thispaperanalyzestheeffectiveapplicationoftheRTKoperatingsysteminurbansurveyingandmappingengineering，inordertoprovidetechnicalsupportforimprovingtheaccuracyofurbansurveyingandmapping.

KeyWords：Urbansurveyingandmapping;RTKoperatingsystem;Applicationprocess；Technicalsupport

近年來(lái)，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)廣泛應(yīng)用到測(cè)繪技術(shù)，城市建設(shè)也從以往基建投入逐漸向數(shù)字信息建設(shè)層面轉(zhuǎn)化，測(cè)繪技術(shù)則能夠?yàn)槌鞘袦y(cè)繪工程提供真實(shí)有效的數(shù)字信息?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代下，城市基礎(chǔ)設(shè)施必須滿足全方位信息需求，數(shù)字孿生、虛擬城市以及智慧城市等理念的產(chǎn)生，為發(fā)展現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)提供了時(shí)代機(jī)遇，這些技術(shù)在與城市建設(shè)融合過(guò)程中，將更為智能化、精確可靠的測(cè)繪服務(wù)提供給城市工程建設(shè)[1]。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（Real-timekinematic，RTK）作業(yè)系統(tǒng)就是基于GPS技術(shù)衍生的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪技術(shù)，可以為城市建設(shè)提供連續(xù)、動(dòng)態(tài)的測(cè)繪數(shù)據(jù)，因此，被廣泛用于城市工程的房地產(chǎn)測(cè)繪、地形測(cè)繪、地理信息數(shù)據(jù)測(cè)繪以及基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)繪中。

1.RTK作業(yè)系統(tǒng)及其應(yīng)用流程

1.1RTK作業(yè)系統(tǒng)

RTK技術(shù)主要是以基準(zhǔn)站監(jiān)測(cè)產(chǎn)生的衛(wèi)星數(shù)據(jù)為載體，通過(guò)流動(dòng)站實(shí)現(xiàn)載波差分處理后獲得相位觀測(cè)值。從該界定可以看出，RTK作業(yè)系統(tǒng)內(nèi)含基準(zhǔn)站和工作站，通過(guò)無(wú)線通信數(shù)據(jù)聯(lián)接，能夠?qū)嵾_(dá)到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位目標(biāo)，搭建無(wú)線通訊數(shù)據(jù)鏈。通過(guò)RTK作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化定位期間，需要先創(chuàng)建基準(zhǔn)站，通過(guò)接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行持續(xù)接收，以滿足連續(xù)觀測(cè)要求。所有流動(dòng)站均配備有對(duì)應(yīng)手冊(cè)，一方面，能夠接收到衛(wèi)星信號(hào)；另一方面，還能借助無(wú)線通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)信息的接收，通過(guò)手冊(cè)完成計(jì)算工作，最終計(jì)算出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)[2]。用戶根據(jù)計(jì)算結(jié)果，能及時(shí)掌握數(shù)據(jù)信息質(zhì)量，有助于觀測(cè)效果的提升，降低重復(fù)觀測(cè)率。

1.2RTK作業(yè)系統(tǒng)用于城市測(cè)繪的流程

PTK作業(yè)系統(tǒng)用于城市測(cè)繪的詳細(xì)流程具體敘述如下。

（1）準(zhǔn)備工作。借助RTK作業(yè)系統(tǒng)開(kāi)展城市測(cè)繪前，應(yīng)基于城市特點(diǎn)，明確測(cè)繪工程的名稱，制定GPS需求控制點(diǎn)、創(chuàng)設(shè)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)參數(shù)與主機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)。（2）轉(zhuǎn)換坐標(biāo)參數(shù)。利用RTK作業(yè)系統(tǒng)實(shí)施城市測(cè)繪工作期間，必須有實(shí)施測(cè)繪坐標(biāo)值。然而，城市測(cè)繪大多會(huì)以當(dāng)?shù)鬲?dú)立坐標(biāo)系當(dāng)作參考基礎(chǔ)，所以必須選擇WGS-84坐標(biāo)系和地方坐標(biāo)系完成轉(zhuǎn)換。（3）確定基準(zhǔn)站。在選擇參考站的過(guò)程中，要對(duì)城市測(cè)量的資料進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的把握，在參考站的發(fā)射臺(tái)和流動(dòng)站的接收機(jī)等裝置的幫助下，進(jìn)行了數(shù)據(jù)的變換和傳輸，方便了整個(gè)星期的模糊度計(jì)算，實(shí)現(xiàn)工作質(zhì)量和效率的提升。（4）RTK作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用。對(duì)基準(zhǔn)站位置進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，明確控制點(diǎn)之后，創(chuàng)建基準(zhǔn)站，再通過(guò)接收機(jī)輸入控制點(diǎn)編號(hào)、已知坐標(biāo)數(shù)據(jù)及天線高度，對(duì)電臺(tái)通道、實(shí)際操作靈敏度進(jìn)行合理設(shè)置，認(rèn)真檢查電臺(tái)發(fā)射指示燈運(yùn)行狀態(tài)，是基準(zhǔn)站達(dá)到理想設(shè)置效果。此外，還必須對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行設(shè)置，保證流動(dòng)站和基準(zhǔn)站有彼此匹配的接收頻率。

2.城市測(cè)繪工程對(duì)RTK作業(yè)系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1前期準(zhǔn)備

在城區(qū)測(cè)量中，為更好地利用RTK技術(shù)，必須事先做好測(cè)量工作。第一，在進(jìn)行測(cè)量前，要對(duì)測(cè)量的環(huán)境展開(kāi)調(diào)查，要事先對(duì)項(xiàng)目周邊的情況有一定的認(rèn)識(shí)，盡量減少外界因素的干擾。將RTK技術(shù)應(yīng)用于野外，使RTK操作環(huán)境適應(yīng)能力得到最大限度的提高，為測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保障。第二，對(duì)轉(zhuǎn)化的參量加以詳細(xì)說(shuō)明。在城鎮(zhèn)地圖繪制中，確定坐標(biāo)變換是非常重要的，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，必須對(duì)GPS控制點(diǎn)進(jìn)行合理的布設(shè)，為了得到相應(yīng)的參數(shù)，需要做好相應(yīng)的位置計(jì)算工作。在完成測(cè)量任務(wù)后，進(jìn)行相關(guān)參量變換，一般采用聯(lián)合測(cè)量的方法展開(kāi)測(cè)量，以提高測(cè)量精度。RTK操作技術(shù)在城鎮(zhèn)測(cè)量中的運(yùn)用，一方面，可以獲得較高的測(cè)量結(jié)果，為以后城市規(guī)劃工作提供便利；另一方面，還能保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和坐標(biāo)點(diǎn)精度。

2.2控制測(cè)量

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和城市建設(shè)迅猛發(fā)展，對(duì)城市發(fā)展的規(guī)劃也提出了更高的需求。在城市規(guī)劃階段，利用城市測(cè)量資料編制出相應(yīng)的計(jì)劃，為城市建設(shè)和發(fā)展服務(wù)。地理信息的獲得仍然來(lái)自于城鎮(zhèn)測(cè)量，但是提高了測(cè)量管理的水平，可以為城市規(guī)劃工作的開(kāi)展提供了技術(shù)支持。RTK操作系統(tǒng)在城區(qū)公路測(cè)量中的具體實(shí)施過(guò)程如圖1所示。

傳統(tǒng)的測(cè)量方法耗時(shí)過(guò)久，并且容易受到透視的干擾，難以適應(yīng)城市的發(fā)展需要?？梢院芎玫亟鉀Q這一問(wèn)題，有助于減少地圖繪制所需的時(shí)間，RTK作業(yè)系統(tǒng)會(huì)即刻監(jiān)測(cè)出來(lái)，并重新開(kāi)始測(cè)量，為提升測(cè)繪準(zhǔn)確度提供了保障。

2.3地形圖測(cè)繪

城市各種地形測(cè)繪中應(yīng)用RTK作業(yè)系統(tǒng)，特別是開(kāi)闊空間具有更為理想的測(cè)繪效果。RTK作業(yè)系統(tǒng)無(wú)需要選擇以往的從控制點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行地形圖繪制的方式，因?yàn)閭鹘y(tǒng)測(cè)繪方式極易受測(cè)繪距離、控制點(diǎn)數(shù)量等諸多因素影響。在地貌測(cè)繪工作中，由于對(duì)控制點(diǎn)的依賴，使其可以直接穿越復(fù)雜的地貌。例如：在溝壑、山脈等地方，不受能見(jiàn)度的限制，可以在地圖上記錄地貌和地形的變化，大大降低了測(cè)繪工作者測(cè)繪強(qiáng)度，為測(cè)繪效率的提升提供保障。如現(xiàn)階段RTK作業(yè)系統(tǒng)一般會(huì)與無(wú)人機(jī)技術(shù)相互配合，對(duì)特殊地形實(shí)施測(cè)繪，具體如圖2所示。

除此之外，在對(duì)一些地形極其復(fù)雜的區(qū)域或者建筑物進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，由于對(duì)衛(wèi)星的干擾較大，一般都需要使用普通的全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。但是，由于RTK操作不受通視、控制距離等因素的限制，所以，可以通過(guò)在建筑物密度較大的地區(qū)或地形比較復(fù)雜的情況下，通過(guò)布設(shè)圖根控制點(diǎn)來(lái)進(jìn)行測(cè)量。在地形圖編制過(guò)程中，一般采用圖根點(diǎn)，在編制平面圖時(shí)，首先要在地形圖上畫出控制點(diǎn)，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行加密制圖，畫出的控制點(diǎn)實(shí)際上是圖的根結(jié)點(diǎn)，也就是導(dǎo)線點(diǎn)。

2.4建筑物規(guī)劃防線

在利用RTK操作技術(shù)進(jìn)行城市規(guī)劃制圖時(shí)，經(jīng)常要使用房屋防御網(wǎng)，在進(jìn)行房屋防御網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮房屋的性質(zhì)，還要保證測(cè)量放樣的準(zhǔn)確性。要做到以下幾個(gè)方面：首先，要按照外業(yè)放樣的要求，保證RTK技術(shù)的適用范圍；其次，對(duì)于測(cè)量精度的高需求，采用RTK操作體系進(jìn)行施工控制，如下如圖3所示。

RTK操作的動(dòng)態(tài)位置和測(cè)量特點(diǎn)，可以很好地彌補(bǔ)前期工作中存在的缺陷，為提高測(cè)繪精度奠定基礎(chǔ)。將RTK技術(shù)運(yùn)用到城市規(guī)劃和測(cè)量中，不僅可以提高測(cè)量的速度，而且可以減少測(cè)量工作量。

2.5RTK作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用案例

隨著甘肅省城鎮(zhèn)化速度的不斷提升，大城市與周邊小城鎮(zhèn)間的交通問(wèn)題日益突出，迫切要求建設(shè)80km/h的高速公路網(wǎng)，其總里程12km。在測(cè)量初期，要利用RTK作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行1：500條帶測(cè)繪。在定位過(guò)程中，要進(jìn)行中心線及縱橫剖面的測(cè)量，并將最后的成果以當(dāng)?shù)氐淖鴺?biāo)系統(tǒng)顯示出來(lái)。該方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：（1）確定參考臺(tái)的定位，開(kāi)啟接收器進(jìn)行檢測(cè)，查看接收燈的工作狀態(tài)；如果收到的信號(hào)多于4個(gè)，則可以進(jìn)行測(cè)試；（2）對(duì)所測(cè)的控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)，對(duì)實(shí)測(cè)成果進(jìn)行校驗(yàn)，確保測(cè)圖精度滿足工程要求；最終對(duì)所獲取的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了綜合分析，為今后的城市發(fā)展規(guī)劃工作奠定了基礎(chǔ)。在GPS定位精度不斷提高的今天，RTK作業(yè)系統(tǒng)在城鎮(zhèn)建設(shè)中的作用越來(lái)越顯著，已被越來(lái)越多地用于圖根、施工等領(lǐng)域，并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效果[5]。但是，在使用RTK時(shí)，必須保證變換的精度及連接的精度，否則就會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生不利的影響。

3.結(jié)語(yǔ)

總而言之，RTK作業(yè)系統(tǒng)是基于全球定位系統(tǒng)GPS所衍生的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，可以對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。目前，該技術(shù)已被廣泛用于城市測(cè)繪工程中，對(duì)比以往測(cè)繪技術(shù)，RTK技術(shù)具有操作方便、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了通視性和季節(jié)性等因素對(duì)測(cè)量精度的影響，使測(cè)量精度得到了很大的提升。另外，利用RTK操作系統(tǒng)的高效率優(yōu)勢(shì)，可以提高測(cè)量工作的效率，并將其用于城市測(cè)繪工作，這既是人類社會(huì)發(fā)展的總趨勢(shì)，也是我國(guó)城市建設(shè)和發(fā)展的主要保證。

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