在线路测量中RTK技术及全站仪相结合应用分析

　　摘要：根据城市线路测量的特点，分析了RTK测量技术及全站仪各自的作业特点，说明了在城市线路工程测量中两者的配合使用不仅满足了工程的精度要求，而且可以取长补短，提高作业效率，具有广阔的发展前景。

　　关键词：RTK;全站仪;应用分析;线路测量

　　1.RTK测量技术概述

　　1.1RTK的基本工作原理

　　RTK测量是以载波相位为参考值的实时差分GPS测量技术。它由三部分组成：基准站接收机，流动站和数据传输链路。测量工作原理：基准站接收机负责连续接收卫星信号，进行定位计算，显示出流动站所处位置的三维坐标，同时也可显示出测量精度，以判断是否满足测量要求。

　　1.2RTK测量技术特点

　　1.2.1作业效率高

　　在相同的观测设备和观测要求下，RTK技术只需设站一次，一人操作即可，可以观测的半径大致为5km，与传统测量线路的方法比较，设站次数大大减少，人手配备也更加灵活，而且丝毫不影响测量的准确度，与GPS静态测量方法相比较的突出优势在于可以实现实时测量，并不需要进行观测数据的后期处理。

　　1.2.2定位精度较高，没有误差积累

　　用RTK技术在线路测量工作中，可以使各次测量的点位误差各自独立，互不影响，不会累积和叠加，在使用RTK技术测量的有效半径内，水平、竖直方向的精度可以达到厘米级别，有利于绘制大比例缩放图。

　　1.2.3对作业条件的要求较低

　　RTK技术并不要求测量目标和观测者之间满足光学意义上的“通视”，只需要电磁波“通视”即可，因为RTK技术的测量原理是电磁波信号的发送和接收，，所以受自然环境和条件的影响较小，可以实现全天候工作。

　　1.2.4作业自动化、集成化程度高，操作简便，测绘功能强

　　RTK技术相比全站仪可以实现自动观测和记录，大大减少了工作人员的工作量，这是由于RTK所设的流动站内有软件控制系统，只需在测绘时，输入控制参数即可实现测绘记录，并且可以动态测量，同时在多个待测目标上获取数据。

　　2.RTK和全站仪相配合进行测量的优越性

　　RTK技术和全站仪相比较有着灵活、准确、局限性小的优点，但是在一些实际测量中会出现由于干扰带来的误差，稳定性不如全站仪，RTK主要依赖于电磁波的发送和接收，而在电磁波的收发过程中难免会出现由于信道特性被破坏引起的数据传送不稳定或错误的情况。在RTK技术受约束的地方，利用全站仪设置测控点，进行作业，稳定、可靠。

　　3.RTK与全站仪相配合在线路测量中的具体应用

　　在线路测量时，首先要设置控制点，包括控制点的经纬度、参考坐标、中央子午线等，还要结合控制点所在的地形和周围环境判断应该采用什么测量控制方法最为合理。RTK技术是以WGS-84坐标系为基准进行各种测量，静态测量中，直接记录数据即可，周围无明显障碍物影响其电磁学“通视”，利于接收卫星信号;远离干扰源，避免大型建筑物的反射散射造成多径效应;基准点要进行反复验证测量，满足要求后方可投入使用。

　　在线路敷设时要利用RTK技术保证线路转角处满足线路的功能不受影响，由于多数线路在远离村落或城市郊区的地带敷设，这种地形条件可以利用RTK的优势，优先确定线路转角位置，非转角位置的线路要严格按直线走线，否则会改变线路的几何长度，造成成本的增加和后期维护的难度增加。

　　4.RTK与全站仪相配合测量模式的使用效果

　　1)从精度上分析，基于RTK远离的测量各个控制点的测量相互独立，不存在误差的累积效应，这样可以使误差大大减小，通过全站仪对同一任务的测量发现，RTK的测量完全满足测量误差要求，结合全站仪还能使测量误差进一步减小。人为误差应尽力减少，粗大误差也就可以避免。通过对比发现，利用RTK和全站仪组合的方式，基本可以覆盖各种线路测量任务，且能满足测量要求。

　　2)从效率上分析，在相同的观测设备和观测要求下，RTK技术只需设站一次，一人操作即可，有效测控半径从几公里到十几公里不等，但实践经验表明最佳测控范围是5公里。而且不需要经常变更测量控制点，对比全站仪的测量操作要求，还大大减少了测量所需的人力，明显提高了测量效率。

　　5.RTK与全站仪相配合测量中的注意事项

　　1)对于管线测量来说，基站应尽量设置在沿线路纵向的中间、视野开阔的至高点上，要避开树木等物体的遮挡，远离高压线、无线电信号发射塔等容易引起RTK性能不稳定或精度降低的因素。每个控制点最好观测两次取其平均值作为结果。然后再用全站仪来进行下一步的测量工作。

　　2)为保证RTK测量的准确性，应用以下的方法进行质量控制：a.已知点比较法，即在已知的高级控制点上，用RTK测出这些点的坐标再与已知的坐标进行比较检核，若发现问题，应找出原因，进行改正。b.重测比较法，即在每次初始化成功后，先测1个～2个已测过的RTK点，确认无误后再进行RTK测量。

　　3)由于RTK的稳定性和精度随流动站到基准站距离的增大而降低，为确保测量成果的可靠性，流动站到基准站距离不能太远，一般来说应控制在5 km之内。

　　4)用RTK测量时，观测时间应选在点位几何图形强度因子PDOP值小于6且有效卫星数不少于5颗的时间段进行。这样做不仅速度快，而且精度高。

　　5)在具体操作中，要严格按照有关规范的要求去做，减少人为因素对测量精度的影响。特别是在仪器对中、测量天线高或输入基准站坐标时，如果出现差错，会影响到整个测量成果准确性。因此，在对中时，对于一些精度要求高的点位，必须使用三脚架或快速对中支架，提高对中点精度。

　　6.结语

　　传统线路测量多使用全站仪等仪器设备，但全站仪无法在光学“通视”不能满足要求的环境工作，同时还要大量布设测量点，容易造成误差累积和传播，影响测量精度。RTK也有自身的缺陷和局限，目前，结合工程测量实际发现，使用RTK结合全站仪的模式可以实现优势互补，解决测量中的难题，为测量工作开辟了广阔的应用前景。

　　参考文献

　　[1]彭凤珍，胡坤峰.浅析RTK在城镇测量中的应用[J].科教前沿，2008(36)：11-12.

　　[2]白玉珍，陈贵波，丁喜华.全站仪与GPS组合法技术结合的应用探讨[J].东北测绘，2002(2)：84-85.

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文章名称： 在线路测量中RTK技术及全站仪相结合应用分析

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