RTK结合全站仪在规划测量中的应用

桂文庆

摘要：伴随着科学技术的不断进步，测量工作对项目工程的建设发挥的作用越来越大。而工程测量中非常重要的一部分就是规划测量，对城市建设的发展提供很大的作用，是对城市建设整体规划正确实施的重要保障。本文将会对RTK结合全站仪的组成以及基本的运作原理为基础，在规划测量中的应用做出进一步的探讨，找出其中存在的问题，保证在实际应用中发挥更大的作用。

关键词：RTK；全站仪；规划测量

在科学技术快速发展的今天，一些传统的测量方法已经不能满足工程建设的需要。伴随着全新的测量技术以及测量设备的出现，运用传统的测量方法和测量设备进行测量的越来越少。在全新的测量技术中，RTK结合全站仪的测绘技术就是其中一员，并且无论是测量的效率还是测量质量都远远超过传统的测量技术。把RTK与全站仪结合起来，实现优劣互补，更好的开展测量工作。全站仪的测量工作是非常复杂的，需要有完善的图根控制网，然后还需要用大量的人力、物力以及财力进行测量。如果把RTK联合全站仪一起进行测量工作的开展，就可以减少人力、物力、财力的运用。只需要通过RTK对空旷地形、地物进行测试，然后RTK把村庄或者是城市的建筑物的图根点的三维坐标表示出来，再用全站仪进行测量，从根本上解决了问题，把复杂变为简单，提高测量效率。

一、GPS（RTK）系统的构成以及原理

大量的流动站、基准站、便携的电源和相关的手持设备、接收信号的无线通信等构成了GPS（RTK）系统。而基准站主要由接收机（一般是全球定位系统）、用于接受信号的天线以及发射信号的无线设备、对数字的传输的控制器等构成。“流动站与基准站的构成大致相似，只不过是无线设备的作用不同，流动站是起到传输的作用。详细的流动式的GPS（RTK）组成部分见图一：

全球定位系统包含的内容非常多，例如，对地面进行定位的定位设备、对天空做出导航的信号设备、卫星的相关控制系统、接收卫星信号的接收机、用于地面测量的地面测控站和网控系统等。确认一个目标的三维坐标的时候，要通过平差、坐标转换差分的计算过程来确定。

主要流程如下：在基准站收到相关的卫星数据以后，把与基准站有关的数据结合起来，然后由无线通信设备进行传输，再由流动站收取基准站传来的数据，然后再通过流动站把数据信息进行传输到控制器，控制器可以对收到的数据信息进行差分计算，就可以得到实时的目标的三维坐标，接下来用图2对其流程进行具体的表示：

二、RTK精度分析

在进行城市规范测量的时候，要在地方平面坐标系统的监控下进行作业，要根据相关的标准执行。RTK的精度体系是在用普通测量方法进行测量以后，对其进行总结与分析以后得出。RTK精度体系要求在实际操作中具有可行性以外，还是为工程项目的测量提供的保障，并且对接下来的规划测量打好基础与连接。在对RTK的精准度进行检查的时候，要查看其是否在规划测量的标准下。而检查的方法通常是检查RTK精准度的一根GPS导线，然后把测量结果与导线成果作对比。表1是对GPS导线检查的测量结果。检查条件是在GPS导线沿线接受信号数据的能力比较强，几乎不存在对信号数据造成干扰或反射的大型的GPS信号反射物体，基准站的建立也是周边环境满足基准站的建立的条件，并且在测量区域的中心的已知点。对五个高级的控制点的信号数据进行差分得到的两个坐标系相互转换参数，测量的时间超过一分钟，分别在不同的时间段采取两次观测数据求取平均值，检测结果如表1：

在表1中，把RTK的成果与GPS导线检测的成果作对比。通过表1可以看出，平面最大较差△x max=33mm，△Ymax=45mm，点位最大偏差△Pmax=5mm，高程最大较差△Hmax=64mm。通过差分计算以后得到的平均较差为△X=12.7mm，△Y=16.1mm，△P=21.8mm，△H=24.7mm。把GPS导线的检测结果为真值，计算单位权中存在的误差，点位平面位置中误差M=±173mm，高程中误差M=±212mm。根据我国城市测量的相关标准，用随意的两条导线点对同一个地点进行测量，但是侧量误差要在正负15cm内，两次导线测量存在的误差以及测量细部点存在的误差都在15cm以内。结合RTK精度测量的结果得出，RTK的精度测量符合城市测量的相关标准，在作规划测量的时候可以采用RTK技术。

三、RTK结合全站仪规划测量的实例分析

（一）测区概况

对某城市某镇的地形进行测绘的实例加以分析。由于测量范围是非常不规则的，测量面积大约为5.4平方公里。测量范围的主要目标是以居住为主的村庄、开发区。对于城镇测量最大的难题就是城镇的道路。由于城镇道路复杂交错，并且建筑物非常密集、导致道路非常狭窄，再加上来回行驶的车辆，更是为测量加大了难度。某城市某岛是亚热带海洋气候，同样湿度也非常高，持续降雨的时候少，非常适合测量。在测量的时候，把测量区域分为四个已知的三等GPS控制点为起算点。

（二）RTK点的选择

由于测量区域不是很大，根据相关的标准，在选择GPS点的时候要符合全球定位系统的测量规范，所以，在进行设置控制网的时候，要选择E级的GPS控制网分为四个控制点来用作首级控制，用边连接的方式进行连接。把四个控制点要设置在测量区域边主干道上。

（三）GPS的外业观测

根据相关标准用三台徕卡接收器对测量区域实时观测，并且相互之间要做好及时的沟通，做好记录。

（四）GPS基线向量的结算

由徕卡企业的随机软件对GPS基线向量进行计算。一天测量的数据的计算最好在晚上之前就做好，然后存入计算机中做好存档。对测量前后的天线高进行检查，查看有没有变化。然后通过平均值对复测基线做出检查，这种方法可以对成果是否过关进行快速的检查，使每条基线都达到标准。

（五）GPS平差计算以及检核

在进行平差计算的时候，要利用极限结算的方法进行计算，在运用已知的平面坐标与高程对控制网的起始数据为三维约束平差做出计算。

（六）碎部测量

在测量区域存在一大片果园、树林以及温室大棚等，这些物体的遮挡就会影响RTK结合全站仪测量。由于时间比较紧迫，运用简单的常规全站仪进行测量不可能完成任务，而RTK碎部点采集的工作效率可以保证，不过环境要求也非常高。对于这种存在遮挡现象的区域测量，可以采用RTK结合全站仪技术完成测量任务，二者可以优劣互补，保证工作任务按时完成。运用RTK对河流、道路等目标进行测量，然后对难以测量的目标转为图根点后用全站仪完成测量。

结束语：RTK结合全站仪在规划测量中发挥的作用非常大，可以有效的收集数据，减少了全站仪因测量区域的地形原因、植被覆盖率大而测量数据不精准以及RTK容易受到外部环境的干扰的情况出现，RTK与全站仪的结合可以优劣互补，实现高效率、高质量的规划测量。