RTK技术在高速公路测量中的应用

摘要：RTK技术具有作业效率高、测量精度高、成本节约等诸多优点，现在，

已经广泛应用于高速公路测量工作，其应用效果十分理想。本文结合RTK技术在高速公路测量中的实际应用，简单谈谈RTK技术的应用流程及其应用优势等，以供同行交流。

关键词：PTK技术；高速公路；测量；应用

中图分类号：X734文献标识码： A

引言

RTK技术是利用G PS卫星定位系统进行实时动态测量作业，它可以同时将参考测站与移动测的数据进行处理，通过G PS卫星及发射电台可以实现数据传输、数据解算，从而迅速的获得测点坐标信息，实时精确的获取测点的三维坐标。RTK技术科学技术及测量技术发展到一定高度的产物，是目前最先进的测量技术。

高速公路测量精度要求高，野外测量作业条件差，RTK技术为高速公路测量提供便利，不但确保了高速公路测量了精度的要求，克服了无通视等难题，还充分发挥其操作简单、需要人员少、适应性强等优点，提高了工作效率、节约了测量成本，为高速公路测量工作立下赫赫功绩，因而深受高速公路行业的青睐，并得以广泛应用。

一、RTK系统的组成

RTK系统主要由以下三个部分组成：参考站接收机、数据链、移动接收机。参考站为已知坐标点（一般为W G S84坐标），移动测站接收机是用来测定未知点的坐标。参考测站接收机根据该已知点的精确坐标计算出其他卫星的距离改正数，并且将其传输给移动测站机，移动测站机根据参考测站传输过来的改正数以及转换参数进行计算，从而得出其定位坐标。其精度很高，它可以实时准确的得到测点的三维坐标，其精度可以达到厘米级。根据差分方法可以将RTK技术分为差分法与修正法两种。差分法是根据参考站发送来的载波相位进行求差解算坐标；修正法是指移动测站接收来自参考测站发送的波载相位修正值，然后在进行坐标解算。

二、RTK的误差来源及消除方法

应用RTK技术进行路线中桩放线时，往往会产生一定的误差，误差产生的原因很多，比如卫星钟误差、卫星星历误差、测量作业时的对中误差等等。误差对测量结果的精度造成一定的影响，因此，在测量作业过程中应该采取有效措施控制误差。多路径效应RTY影响较大，因为观测时间短，虽然可以通过一些硬件、软件措施来减小影响，但是对于一些特殊地段的中桩测放时还是应该适当的延长观测时间，比如：树林边、大面积水域等。电离层影响。虽然通过双频观测可以消除大部分的电离层影响，但是，当移动站与参考站的高差较大或者距离较远时，或者卫星高度角较小时，这种影响造成的误差可能会有5～10cm。因此，在测量作业时候应该尽可能的避免。另外还应该注意的是，测量时必须保证有5个以上的卫星连接，参考站也应该选择在高点，空旷无障碍处，邻近不应有强电磁辐射源，如电视发射塔、雷达发射天线等。

三、RTK技术应用的优势

1、工作效率高

在地形条件一般的情况下，RTK一次设站便可以完成半径为4km范围的测区内的工作，与传统测量比较，大幅度的减少了设站次数及控制点的数量。RTK采用单点定位的方法来找寻控制点，该方法十分快捷。移动站只需要一个人作业便可，大大提高了测量速度，降低了劳动强度，提高了测量工作效率。

2、测量精度高

只要能满足RTK的基本工作条件，在其有效作业范围内，其测量精度可以达到厘米级，一般情况下，其定位误差都能控制在10cm内，完全满足高速公路路基放样要求。另外，RTK在进行中线放样时能保证中桩精度的均匀性。采用传统的全站仪放中桩，受外界干扰多，通常采用支点放样、升高、降低棱镜等辅助方法，因此，放出来的中桩精度往往比较低，从而导致整条线的中桩精度起伏较大。RTK测量时,每一个中桩的测放方法、流程基本一致，且相对独立，而且这些桩位的精度都是实时显示的，因此，所有中桩的精度也大致相同，保证了整条线的中桩位精度的均匀性。

3、适应能力强

RTK测量对天气要求、通视要求低，只要条件满足电磁波信号的接收与发

射便可以进行测量作业。因此，RTK可以全天候测量，而且能适应一些传统测量难以实施的地区的测量作业。尤其是对于山区、重丘等地区的高速公路，RTK技术更具优势，因为常规的测量往往受到地形、地貌条件的限制，难以顺利完成测量任务，而采用RTK技术则可以很轻松的完成。因此在，山区、重丘地区，采用RTK技术测量不失为最佳选择。自动化程度高，数据处理能力强RTK系统自动化、集成化程度高，且具有很强的数据处理功能，可以完成多项外业、内业工作。移动站采用软件控制系统，可以实现无人自动测绘功能，大大减少了辅助工作量，而且还降低了认为误差，确保了测量作业的精度。节省费用RTK技术在高速公路测量的应用可以提高作业效率、缩短作业时间、减少测量人员、减少了测量过程中的砍伐工作量，从而降低了工程费用，提高了企业的经济效益。

四、RTK在高速公路测量工作中的应用

1、RTK测量技术用于控制测量

由于RTK测量在20km内点位平面标称精度为±3cm，根据控制测量规范要求Ⅰ级导线点的点位误差为±5cm，从理论上讲RTK测量完全可以满足Ⅰ级以下导线点的技术规范要求。而常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀，GPS静态测量，虽点间不需通视且精度高，但需要三台同时观测且时间较长需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。且应用RTK技术作控制测量无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。

2、RTK测量技术用于地形图碎部测量

由于RKT测量精度高、速度快，所以在进行地形图碎部测量时，可以不用进行图根点控制测量，而直接根据分布在测区的一些基本控制点进行各个碎部点测量。

RTK进行碎部测量时，首先要通过2个以上的已知点的WGS-84坐标和当地坐标系坐标，计算转换参数，然后方可对基准站和称动站进行设置进行碎部测量，如果配备专业的测量地形测图软件，可以直接通过电子手簿记录即可实现数字化测图。

3、RTK测量技术用于施工放样

施工放样就是根据已知点的坐标，通过仪器设备将所给坐标对应点的实际位置测量出来的过程。RTK放样的过程是先将已知点坐标输入RTK的外业控制器内，放样时根据控制器屏幕上箭头指示偏移量和偏移方位，前后左右移动，直到满足测量精度需要为止。采用常规仪器放样一般需要2-3个人，而且还要往往来回移动目标，工作十分繁重，放样过程中还要点间通视良好才行，在复杂环境下效率不是很高。而RTK只需有一个人就可以完成整个放样测量过程，因RTK具有观测时间短、精度高、无需通视等优点，这就使得RTK较之常规方法放样简单、方便、可靠、快捷，极大的提高了效率，因此RTK在工程放样测量中越来越让用户喜欢，使用也越来起广泛起来。

五、应注意的问题

参考站立站点的坐标及仪器高度输入必须要正确。因为参考站接收G PS卫星信号，通过发射电台将其收集的数据发送给移动站，若自身的坐标都不对，那么发送出去的信息绝对也是错误的，那么测放出来的中桩位也是错误的。参考站电台的端口与移动站里的端口必须设置相同，不然移动站G PS接收机就接收不到参考站发出的信息。在再用RTK系统测量过程中，参考站及移动站接收到的卫星数量必须要不得少于5个，否则，因为信号差而会影响RTK系统的正常工作。在卫星信号差情况下，可以采用全站仪来替代测量。

结束语

实践表明，RTK技术的应用不但确保了测量精度的要求，还大大提高了工作效率，剪短了测量作业时间，节约了成本，不失为高速公路测量的最佳选择。随着我国高速公路建设的不断发展，RTK技术凭借其在测量工作中的种种优势，在高速公路测量应用中有十分广阔的发展空间，随着科学技术的不断向前发展，RTK技术也将更加先进、更加完善。

参考文献

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