RTK在道路测量中的操作及应用研究

RTK在道路测量中的操作及应用研究

张涛

银川市规划建筑设计研究院有限公司 宁夏 银川 750001

摘要：随着社会发展节奏的加快，经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，传统意义上的光学测量已经无法满足当前施工高效需要的现状，道路施工测量方面尤其突出；一种全新的以快速、高效为主要特点的测量模式应势而生。RTK技术应用于工程测量中，不仅将测量的精确度有效提高了，而且更能为工程建设提供强有力的依据。RTK在道路勘察、放桩、竣工测量等各个方面都表现出了前所未有的优势，省事省力的同时还兼顾了准确和高效，必将成为以后道路测量的主流模式。

关键词：RTK；道路测量；操作及应用

引言

随着社会的快速发展，各种新兴技术也开始涌现，就道路工程测量技术而言，过去主要依靠的测量方法是人工借助传统的监测仪器进行测量，这种方法虽然在过去道路工程的测量工作中发挥了重要的作用，但其已无法满足当前时代的需求。传统的测量方法工作效率低下、需要消耗大量的人力、物力，因而，人们开始研究新的测量方法，RTK技术也应运而生。RTK技术不仅使测量工作变得更加简单，也大大提高了道路测量工作的工作效率，能够大大降低资源的浪费。

1RTK工作原理

RTK是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，是一种可全天候、全方位进行测量工作的新型系统，是能够实时准确的确定近距离待测点位置的最佳方式之一。是GPS测量技术发展里程中的一个标志，是一种高校的定位技术。其主要由三大部分组成，即基准站接收机、数据链以及移动站接收机。它是利用2台以上GPS接收机同时接收卫星信号，其中一台安置在已知坐标点上作为基准站，另一台用来测定未知点的坐标——移动站，基准站根据该点的准确坐标求出其到卫星的距离改正数并将这一改正数发给移动站，移动站根据这一改正数来改正其定位结果，从而大大提高定位精度。它能够实时的地提供测站点指定坐标系的三维定位结果，并达到厘米级精度。RTK技术根据差分方法的不同分为修正法和差分法。修正法是将基准站的载波相位修正值发送给移动站，改正移动站接收到的载波相位，再解求坐标；差分法是将基准站采集到的载波相位发送给移动站，进行求差解算坐标。RTK的关键技术主要是初始整周期模糊度的快速解算数据链的优质完成——实现高波特率数据传输的高可靠性和强抗干扰性。

2RTK技术的优点

2.1具有较高的工作效率

测量仪器的设站次数多和传统测量需要的控制点数量也多，并需要人工搬运测量仪器，对监测点进行反复多次的测量，极大地增加了工程测量的难度。而运用RTK技术，设站一次便可以将4km半径的测区进行测完，且一人操作移动站即可，运用RTK技术测量大大降低劳动强度且作业速度快，节约了测量成本的同时提高了测量效率。

2.2操作简单易于使用

目前大多数RTK技术仪器都具备中文菜单，在设站时，突破了温度、气候、季节、地形地势各种条件的限制，只需要简单进行设置就可以获得二维坐标，操作较为简单；RTK技术仪器的数据输入能力、存储能力和输出能力都比较强，可以实现和计算机以及其他仪器的通信，使测量工作更加方便和快捷，显现出较宽的适用范围。

2.3具有高度的自动化和集成化

移动站接收器接收卫星数据同时也接收基站发出的数据，利用软件控制系统自动实现多种测绘功能。能够进行多种内外业测量工作，自动化程度高，移动站不需要人工干预，通过系统软件的控制来进行测绘，消除人工测量的误差，提高测量精度。

2.4定位精度高

RTK技术可以具有极高的测量精度，可以精确到厘米级，误差极小，并主要是采用计算机自动绘制和检测操作，无须人工手动作业。在RTK定位系统的新差分技术应用下，可以完整、及时地传递数据。

2.5全天候作业

RTK测量技术，和其他技术相比最大的优点在于不要求基准站、移动站间光学通视，只要求满足“电磁波通视”，因此和传统测量相比，RTK测量受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在传统测量看来难于开展作业的地区，只要满足RTK的基木工作条件，它也能进行快速的高精度定位，使测量工作变得史容易史轻松。

3RTK在道路工程测量中的应用

3.1地形图测量

使用RTK测量技术进行地形图测图，只需要依据少量的基准点就可完成对地形地貌地标点的测量，当采用专业的测图软件时，还可借助电子手簿进行记录完成数字化测图。使用全站仪进行地形图测量时，由于受到通视条件的影响，测站需要频繁的进行转移，且作业半径小。两者相比，RTK测量技术具备以下优点：（1）RTK测量所需作业人员少，最多两人就可以完成测量工作，而全站仪每台组需要四人。（2）RTK测量作业范围广，可对已基准站为圆心，完成20km半径的圆形区域范围内的测量工作，而全站仪的观测半径通常只能达到300m。（3）RTK测量所获取的三维数据可以随时获取，操作方便。

3.2线路平面设计

先进行实地定线，标定出道路中心线的具体位置，然后再利用计算机软件计算起始坐标、直线长度、曲线等各要素，获取待放样点的具体三维坐标，进行道路平面的设计。同时，还可以利用RTK技术进行道路里程、纵横断面的测量，为土方量和边坡计算提供地面标高数据参考。

3.3道路定线测量

道路定线RTK优势十分突出，能够从电子手簿库获取所需数据信息；只要为固定解，则那你刚刚随时开展相关操作，其广泛适用于地形地势相对开阔地带的定线与放样。再加上加桩处理十分便捷，电子手簿会即时显示加桩的详细桩号，最大限度规避传统加桩期间桩号与距离确定、测量的问题。只要基准站的架设无误，则测量工作就能够顺利的开展。

3.4道路中线测量

在大比例带状地形图上完成定线工作之后，标定出道路的中线，并获取中桩点的坐标数据文件，在电子手簿中输入中桩点坐标之后，系统软件会自动定位放样点。流动站要能够接收基准站数据并实时追踪GPS卫星信号，获取目标点观测的三维坐标。由于系统软件进行点位确定是独立完成测量的，因此各放样点的精度是趋于一致的，避免了累计误差的产生。

3.5排水测量

处于全站仪时代，道路排水测量工作的数据收集必须通过转战下可以完成；当使用RTK之后，不仅省时省力，而且操作十分方便。举例来看，采集河道数据的过程中，尤其是在水下开展测量作业的时候，RTK可以按照时间间隔或者特定的距离完成自动导航并自动进行采点；只需确保天线始终处于水面上方即可；待改正加水深之后，就能够精确测定出实施水下地形点的三维坐标，最后通过专业软件成图，提高土方测算的精确度。

3.6水下地形测量

使用RTK技术测量水下地形数据是很方便的，尤其是采集河道数据。可以在系统软件中设置好按照时间间隔或者是距离间隔自动导航并进行采集数据，只要确保接收站天线处于水面上方就可以实现数据的采集，并通过专业软件进行成图作业。

结束语

随着技术的不断发展完善,RTK技术有其自身独特的应用特点，具有传统测量技术不可比拟的优势，可以将其应用于道路测量领域，实时采集和获取道路点、线、面及坡度的放样数据，达到精确到厘米级的测量精度，极大地提升道路测量的精度和作业效率，较好地满足工程测量技术规范的要求，减少人工测量造成的误差，为社会创造更好的效益。综合以上优势，RTK测量技术在道路测量中会得到越来越广泛的普及与应用。

参考文献

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