RTK技術(shù)及其在控制測(cè)量中的應(yīng)用思考

孫茂春

摘要：RTK技術(shù)是一種新型的測(cè)量技術(shù)，能夠幫助建筑工程擺脫外業(yè)返工和后處理負(fù)擔(dān)方面的問(wèn)題，具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)高、工作效率強(qiáng)、涉及領(lǐng)域廣泛的基本特征，在工程測(cè)量、地質(zhì)勘測(cè)、地形測(cè)量、房產(chǎn)測(cè)量、航空攝影測(cè)量等領(lǐng)域受到了高度的重視。本文將針對(duì)RTK技術(shù)在控制測(cè)量中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)進(jìn)行分析，明確造成RTK技術(shù)在控制測(cè)量應(yīng)用中的誤差有哪些。

關(guān)鍵詞：RTK技術(shù)；控制測(cè)量；應(yīng)用思考

前言：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善，我國(guó)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能也在逐漸提升，能夠通過(guò)GPS技術(shù)隨時(shí)隨地進(jìn)行全球范圍內(nèi)的工程測(cè)量，在測(cè)量過(guò)程中進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，為測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性提供基本保障。在使用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的時(shí)候，根據(jù)不同的坐標(biāo)演變量方式、精度和坐標(biāo)可以將其分成多種形式，像是實(shí)時(shí)差分（RTD）、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）、動(dòng)態(tài)后處理等，其中RTK技術(shù)在測(cè)量領(lǐng)域中的應(yīng)用最為廣泛，憑借其定位技術(shù)高、工作效率強(qiáng)、涉及領(lǐng)域廣泛等優(yōu)勢(shì)受到了高度的重視。

一、RTK技術(shù)的相關(guān)概述

RTK技術(shù)是建立在載波相位觀測(cè)值基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量定位系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，能夠利用求差法對(duì)測(cè)量中可能造成誤差的因素進(jìn)行改進(jìn)，盡可能的降低了測(cè)量中出現(xiàn)誤差的可能性，測(cè)量精度達(dá)到cm級(jí)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量定位系統(tǒng)主要由參考平臺(tái)、流動(dòng)站、電臺(tái)中繼站和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)四個(gè)部分組成[1]，每一個(gè)部分在系統(tǒng)運(yùn)行中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，對(duì)于確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性有很大的幫助。圖一為RTK技術(shù)工作原理示意圖。

二、RTK技術(shù)在控制測(cè)量應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

（一）RTK技術(shù)在控制測(cè)量應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。RTK技術(shù)在控制測(cè)量的過(guò)程中，不會(huì)受到時(shí)間和通視條件的限制，只要使用合理既能夠充分發(fā)揮出其實(shí)際價(jià)值。而且，RTK技術(shù)在使用的時(shí)候能夠最大限度的降低測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差，避免后期因?yàn)閿?shù)據(jù)不準(zhǔn)確而返工的情況，對(duì)待測(cè)點(diǎn)的測(cè)量精度能夠精確到厘米級(jí)別。使用過(guò)RTK技術(shù)的工作人員都知道，與其他常規(guī)的測(cè)量技術(shù)相比，RTK技術(shù)的工作效率比較高，操作過(guò)程也比較簡(jiǎn)便，一個(gè)人就能夠完成測(cè)量基準(zhǔn)站5-20km范圍內(nèi)的測(cè)量。

另外，在針對(duì)一些建筑稠密的地區(qū)進(jìn)行工程測(cè)量的時(shí)候，常規(guī)的測(cè)量技術(shù)存在很多的避免，測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的現(xiàn)象比較突出。像是使用靜態(tài)GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)測(cè)量盲區(qū)，嚴(yán)重影響了測(cè)量效果的整體性，無(wú)法為有關(guān)部門(mén)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。面對(duì)這種情況，RTK技術(shù)的使用就發(fā)揮了巨大的作用，利用RTK技術(shù)與全站儀測(cè)量碎部點(diǎn)法的緊密結(jié)合，能夠有效降低企業(yè)的資金成本，縮短測(cè)量工期，對(duì)于提高測(cè)量的工作效率也有很大的幫助。

（二）RTK技術(shù)在控制測(cè)量應(yīng)用中的劣勢(shì)。RTK技術(shù)的使用需要依賴(lài)于基準(zhǔn)站的力量，其工作效率也與基準(zhǔn)站的位置有著直接的聯(lián)系。但是，基準(zhǔn)站的位置卻一直在發(fā)生變化，所以只能采用充電電池對(duì)RTK設(shè)備進(jìn)行供電，一旦出現(xiàn)RTK設(shè)備沒(méi)電而電源供應(yīng)又無(wú)法滿(mǎn)足供電需求的時(shí)候，就會(huì)給工程測(cè)量造成非常嚴(yán)重的影響，延長(zhǎng)了施工工期。而且，RTK技術(shù)在使用過(guò)程中無(wú)法提供完整的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，因此所提供的數(shù)據(jù)信息還是存在一定的誤差，其可靠性還有待考察。就像筆者之前提到的，RTK技術(shù)的使用范圍雖然比較廣，但是仍然被限制在5-20km之內(nèi)，作業(yè)距離還是具有一定的局限性[2]。

三、RTK技術(shù)在控制測(cè)量應(yīng)用中的誤差分析

（一）電離層產(chǎn)生的誤差。眾所周知，太陽(yáng)黑子活動(dòng)與電離層效應(yīng)之間存在著必然的聯(lián)系。當(dāng)太陽(yáng)黑子處于爆發(fā)狀態(tài)的時(shí)候，電離層產(chǎn)生誤差的影響范圍是50ppm；當(dāng)太陽(yáng)黑子處于平靜狀態(tài)的時(shí)候，電離層產(chǎn)生誤差的影響范圍小于5ppm。技術(shù)人員要想更加準(zhǔn)確的了解電離層誤差的實(shí)際情況，可以通過(guò)線(xiàn)性組合L2觀測(cè)值和L1觀測(cè)值進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)研究證明，當(dāng)太陽(yáng)黑子處于爆發(fā)狀態(tài)的時(shí)候，RTK技術(shù)無(wú)法充分發(fā)揮其效果，測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果也會(huì)受到一定程度的影響，造成誤差。

（二）氣象因素的的影響。氣象因素對(duì)RTK技術(shù)的使用也有很大的影響，這種影響會(huì)造成觀測(cè)坐標(biāo)的不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。因此，技術(shù)人員在利用RTK技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量的時(shí)候，應(yīng)該選擇氣象情況良好的條件，只有這樣才能夠降低氣象因素給RTK技術(shù)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的誤差[3]。

（三）多路徑引發(fā)的誤差。多路徑引發(fā)的誤差是利用RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量中最嚴(yán)重的。天線(xiàn)周?chē)沫h(huán)境將會(huì)直接影響到多路徑誤差的范圍和程度。面對(duì)高反射的環(huán)境下，多路徑引發(fā)的誤差能夠達(dá)到19cm。為了避免多路徑引發(fā)的誤差，技術(shù)人員也找到了很多行之有效的解決措施，像是利用專(zhuān)門(mén)的濾波器、結(jié)合現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行分析等方法。

（四）信號(hào)干擾造成的誤差。基準(zhǔn)站在工作的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)受到電磁波信號(hào)的干擾，尤其是對(duì)天線(xiàn)周?chē)碾姶挪ㄐ盘?hào)進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，干擾源的距離、發(fā)射臺(tái)的功率、工作實(shí)際頻率等方面都會(huì)直接影響到信號(hào)干擾的強(qiáng)度，影響RTK技術(shù)在控制測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用效果，使測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果存在誤差。由此可見(jiàn)，為了盡可能的降低信號(hào)干擾造成的誤差，在選取測(cè)量點(diǎn)的時(shí)候一定要科學(xué)合理[4]。

結(jié)論：綜上分析可知，傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)在使用的過(guò)程中有很多的局限性，不僅會(huì)增加企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本，延長(zhǎng)建設(shè)工期，還無(wú)法為測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性提供基本保障，精準(zhǔn)度普遍不高。將RTK技術(shù)應(yīng)用在控制測(cè)量作業(yè)中能夠有效改善這種情況，利用先進(jìn)的RTK技術(shù)來(lái)提升測(cè)量作業(yè)的效率，滿(mǎn)足人們對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]黃燕明.GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，05：1-2.

[2]車(chē)健，郝洪斌.GPS實(shí)施RTK技術(shù)在控制測(cè)量中的應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程，2010，05：87+130.

[3]翟于樂(lè)，沙占江，冶梅，馬金良，馬玉軍，何艷秋.網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在城鎮(zhèn)地籍控制測(cè)量中的應(yīng)用[J/OL].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（05）.http：//www.cnki.net/kcms/detail/10.13989/j.cnki.0517-6611.2015.05.116.html

[4]薄力瑋.RTK技術(shù)及其在控制測(cè)量中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，17：16.