浅谈RTK技术在1：500比例尺城市地形测图的应用

王蕊

摘 要：在当今测量工作中，RTK技术以其便捷、方便操作、精度高的特点得到越来越广泛的应用与推广。特别是在地形测图、测量控制、施工放点，放样、宅基地测量、土壤测量、矿山、林地、水面等领域占有重要作用。

关键词：RTK；地形图；测量；应用

1 RTK的组成及CORS系统的优势

1.1 RTK（Real - time kinematic）实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。

1.2 RTK的定义及组成

RTK，是近年来在常规RTK和差分GPS的基础上建立起来的一种新技术，通常在一个区域内建立多个GPS参考站，对该区域构成网状覆盖，并以这些基准站中的一个或多个为基准计算和发播GPS改正信息，从而对该地区内的GPS用户进行实时改正的定位方式称为GPSRTK。

1.3 CORS系统以及CORS系统的优势。

利用多基站RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（Continuous Operational Reference System，缩写为CORS）。

CORS系统以全天候、全球覆盖、高精度、动态、实时定位的特点，在测量领域占据绝对优势。在地面则建立相应的永久性连续运行的GPS参考站。世界上较发达的国家都建立或正在建立连续运行参考站系统（CORS）。

2 国内CORS系统和我省情况

国内CORS参考站已经超过1000个，广东、江苏、山西、等省都建立了省网，预计到2020年我国CORS基站数量可以超过2000个。

LNCORS是我省基础测绘“十二五”规划的重点项目，是我省基于地心坐标系统的新一代大地测量基准。该项目于2012年正式启动，历时三年建设，2015年12月通过验收评审开始使用。

3 RTK技术在野外地形测图的应用

3.1 作业半径与范围

在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完5km半径的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数，仅需一人操作，每个放样点只需要停留1～2秒，就可以完成作业。在公路路线测量中，每小组（3～4人）每天可完成中线测量6～8km，在中线放样的同时完成中桩抄平工作。若用其进行地形测量，每小组每天可以完成0.8～1.5km2的地形图测绘，其精度和效率是常规测量所无法比拟的。

3.2 作业精度

由于RTK技术定位精度高，没有误差积累，一般作业条件下精度可达到厘米级别。和传统测量相比，RTK技术作业受限因素少，几乎可以全天候作业。虽然RTK技术，定位精度高，但也不能达到100%的可靠度RTK确定整周模糊度的

4 RTK技术在1：500地形图的应用

4.1 准备工作

RTK作业设备配置：中海达V60双频GPS接收机2台，数据通讯模块（GPRS模块）、SIM卡2张，获取CORS中心授权的用户名、密码、IP地址、端口设置等参数。以上仪器设备经过质检部门检验检校，均在有效期内使用。

4.2 对RTK的精度检验

首先从测区范围周边搜集具备相关坐标系统的已有控制点，共搜集到4个E级GPS控制点（高程均联测四等水准），然后采用常规RTK技术，使用流动站分别采集其中3个点的WGS-84坐标，然后利用两套坐标系成果进行点校正。点校正结果较好，平面残差<2cm，高程残差<3cm，均满足规范要求。

根据上表统计结果可以看到：RTK测量结果与其他常规测量技术获取的测量结果都在厘米级，平面点位较差最大值为3.4cm，最小值为0.1cm；高程较差最大值3.5cm，最小值2cm。因此LNCORS下的RTK完全可以用于本次1：：1000数字化地形图的图根控制和碎步点测量。

4.3 图根控制和碎部点测量

本项目无需作首级控制，采用已建立的辽宁省连续运行卫星定位综合服务系统（LNCORS），利用与该系统相关的GPS解算软件，求得测图区域坐标转换参数（七参数），然后利用RTK技术、常规RTK和全站仪相配合的方法进行全野外数字化测图。本次地形测量中直接用RTK技术进行碎步点测量，一些信号弱、不稳定片区采用常规RTK技术施测，极少部分隐蔽地区，加密图根点配合用全站仪施测。

5 改善RTK在地形测量作业中测量精度的方法

由于在1：500地形图测量过程中，所需的精度较高，因此在外业数据采集时，要尽量提高测量精度。因此在采集数据过程中要注意以下几点：

5.1 控制点的选择

控制點应该设在测区中部，要求地域开阔、无树木等物体遮挡，远离高压线、无线电信号发射塔，避开大面积水域等容易引起RTK不稳定或精度降低的因素。

5.2 转换参数

由于GPSRTK获得的是WGS-84坐标，实际工作一般需要国家平面坐标或地方坐标，因此需要进行坐标转换。一般采用三参数或七参数方法转换。求转换参数所利用的控制点数量应该足够，一般来讲，平面控制点至少3个，高程控制点一般4个以上。控制点应以能覆盖整个测区为原则，最好均匀分布。另外，转换参数的精度不仅与所选点的位置与数量有关，还与所选点的坐标精度密切相关。因此，在选择控制点时应该对测区内的已知点进行筛选。

5.3 RTK测量图根控制点的要求

用RTK作图根控制测量时，应该使用三脚架，以提高精度。图根控制点应该选在适合全站仪测量的地方，两点需要通视。每个控制点最好观测两次取其平均值作为结果，两次观测值的较差不宜超过3 cm。

5.4 缩小作业半径

移动站离开基准站的最大距离称作RTK的作业半径。RTK的稳定性和精度随移动站到基准站距离的增大而降低。要得到厘米级的精度，应缩小作业半径，通常小于5 km。

5.5 观测时间的要求

观测时间需在点位几何图形强度因子（PDOP）值小的时间段（小于6，可以通过卫星预报信息查看），利用良好的时段进行RTK测量，不仅速度快，而且精度高。