赵瑞华

（晋城市规划设计研究院勘察测绘分院，山西晋城048000）

浅谈RTK技术在城市绿道工程中的应用

赵瑞华

（晋城市规划设计研究院勘察测绘分院，山西晋城048000）

随着经济与科学技术的快速发展，GPS技术已经被运用到了各行各业中。其中GPS技术里的RTK测量技术在城市绿道工程中具有重要的作用。主要介绍了RTK的测量原理及优缺点，并且结合具体的实例对RTK应用进行了简要地分析。

单基站RTK；网络RTK；全站仪；绿道工程

引言

据观察，RTK技术随着GPS技术的不断发展日渐成熟，并且凭借其测量技术具有的较高精确度、实时性及高效性，目前已经被广泛的应用到了城市工程测量、土地测量以及航空摄影测量等方面，为工程测量提供了很大的便利。

1 RTK测量的原理

1.1 RTK测量的方法

RTK测量可采用单基站RTK和网络RTK两种方法进行，其中单基站RTK测量主要是通过一个基准站，依靠电台对基准站发布的载波相位差进行接收，并进行RTK测量对参数进行改正；网络RTK指在指定的域内进行多个基准站的建立，要对建立的区域进行网络覆盖，还要进行连续跟踪观测，依靠对这些站点构成卫星定位观测值的网络解算，可以更好地对覆盖该地区和某时间段的RTK改正参数进行获取，使其能够在这个区域内RTK用户进行适用并实时地改正RTK的定位技术[1]。

1.2 RTK系统组成

1）单基站RTK由1个基准站、1部电台和N（N≥1）个移动站构成。

2）网络RTK由控制中心、固定站和用户部分这三部分组成。

1.2.1 控制中心

在整个系统中控制中心作为系统的核心，也就是所说的数据处理中心，它依靠通讯线以及所有的固定参考站通讯以及无线网络(GSM,CDMA,GPRS)与移动用户通讯。计算机实时系统能够对整个系统运行进行控制，因此控制中心里面的GPS-NET软件即是数据处理软件，也是系统管理软件[2]。

1.2.2 固定站

固定参考站的构成原理就是将固定的GPS接收系统在整个网络进行分布的建立，这样就使得它具有无数个站，至少在3个站与站之间的间距能够有70 km。这样使固定站与控制之间一定要有通讯线相连，进而保证数据能够及时地传达到控制中心。

1.2.3 用户部分

在用户的接收机上增加无线通讯的调制解调器就是用户部分。接收机是依靠无线网络将自己开始的位置及时反馈给控制中心，并且能够与接收中心的差分信号产生厘米级的位置信息。

1.3 RTK卫星的状态

RTK卫星的状态应符合表1规定。

表1 RTK卫星的状态

2 RTK测量的优缺点

2.1 RTK测量的优点

1）测站之间无需通视。传统测量需要测站之间互相通视，而RTK测量无需通视。

2）全天候作业。传统测量只能在白天空气可见度良好的条件下正常作业，昏暗条件下作业距离短。但是RTK测量不受天气状况的影响，夜间、雨天、雾天都可以作业。

3）作业效率高。一般情况下，传统测量最多能观测500m左右的范围，而RTK测量至少能测量1 km以上的有效范围。

4）定位精度高。在RTK的基本工作条件得到满足的情况下，在一定的工作范围内（一般5 km），RTK的平面精度和高程精度就能够达到厘米级别。

5）自动化程度高。RTK配合手持手薄，可以利用内置的专业软件实现多种测绘功能。

2.2 RTK测量的缺点

1）受卫星状况限制。空间卫星具有一定的盲区，卫星几何图形结构处于盲区的时候强度比较低，RTK进行测量的时候很难对固定解得到。并且因为信号的强度比较弱，地方受到空遮挡比较的严重，所以常常RTK无法正常的使用[3]。

2）受电离层影响。在白天进行测量的时候，中午电离层干扰大，并且共用卫星数比较少，所以开始的时间长，还有可能不能进行初始化，造成无法进行测量。

3）受数据链信号传输距离影响。数据链电台信号在进行传输过程中很容易受到来自外界环境的影响，比如山体、建筑物和各种高频信号源都会造成干扰，在传输过程中还会出现严重的衰减，会对作业精度和作业半径造成影响。

4）受对空通视环境影响。在山区、林区、城镇密楼区等地作业时，RTK卫星会遭到信号受阻的次数比较的多，信号强度比较弱，卫星空间结构比较差，容易导致失锁，正常作业会受到影响。

5）受高程异常影响。RTK作业模式对高程的转换要求一定要精确，但我国现有的高程异常分布图在山区，存在较大误差，精度也不均匀，影响RTK的高程测量精度。

从上面的优缺点分析中可知，RTK有着不可比拟的作业优势，但在实际作业中，考虑测区地形地势条件、电台、移动网络的覆盖范围，要因地制宜地采用单基站RTK、网络RTK和全站仪作业，从而高效地完成工作，下面结合工作实例进行分析。

3 具体实例分析

因受委托我单位2014年4月底开始对晋城市白马寺至东四义城市绿道工程进行了1：1 000带状地形图测量，线路长度20 km，宽度50～100m，测量面积1.7m2。绿道线路起点白马寺游乐场，途经玉苑村北、牛山北、二仙掌、柏杨沟、山耳东、一级路西四义大桥，终点东四义公园，测区有高山灌木林，有林地、沟壑、田野、建筑区[4]。

在进行测量工作的时候，我们一共投入了6名工作人员，其中1名国家注册测绘师，5名技术人员，并且设立了3个作业小组。仪器配置如表2。

表2 仪器配置表

作业过程如下：

1）我们用网络RTK测量了测区附近伊侯山、C003、C004、C009等10个控制点并进行了平面与高程参数的转换计算，平面残差最大0.032 1 m，高程残差最大0.027 5m，检核C004和IV111的坐标，差值均小于5 cm，符合规范要求，成果可靠，作为测区起算成果。

2）根据前期选线踏勘情况，分三个小组用网络RTK进行了测量，2014年5月11日上午，各小组用手簿登陆了山西CORS网络，仪器状态正常。第一小组进入到二仙掌村建筑区测量时反映，网络RTK信号不稳定，实时测量工作进展缓慢，结合现场状况，建筑密度大，且建筑多为二层砖房，卫星高度截至角大于15°的卫星数为4个，同时PDOP为7.2，不满足RTK测量的卫星状态要求，结合以往经验及时采用了全站仪假定测量；第二小组在进入二仙掌东边的山沟测量时，移动网络没有信号，网络RTK一直处于单点状态，及时采用了单基站RTK进行测量；第三小组正常测量白马寺游乐场北边的现状道路，下午第三小组开始作业后，网络RTK一直显示浮动解，无法正常工作，通过手簿查询基准站信息，距离最近基站60 km，在网络RTK正常作业下，基准站一般提示在移动站周围几十米到百米范围内，当时判断CORS站网络可能出现问题，在工作QQ群咨询CORS中心领导什么情况，后来确认周围基准站检修，当天暂时停止服务，于是马上连接4 km外的另一台单基站，采用单基站模式进行测量。在项目整个过程中作业组尽心尽力，利用适合工程与现实状况的作业模式分别完成了自己的绿道线路测量任务[5-6]。

4 结语

RTK技术对城市绿道的测量起到了很大的帮助作用，它比传统的测量仪器更省时，为测量工作人员减小了测量难度，使测量的各项指标都能够达到规定的标准，但有时在很大程度上也需要传统仪器全站仪的配合使用。本文通过案例分析，使RTK技术在城市绿道工程中所起的作用被人们更清楚地认识到，对RTK在城市绿道工程中的应用起到了较大的推动作用。

[1]刘文娟.GPS在地籍测量中应用的研究[D].秦皇岛：燕山大学, 2014.

[2]王见红.CORS-RTK高程测量在开采沉陷监测中的应用[D].合肥：安徽理工大学,2015.

[3]韦汉金.市政道路改造施工中控制测量工作中存在问题探析[J].城市建筑,2014(4):300-301.

[4]2014年《测绘与空间地理信息》全年总目次[J].测绘与空间地理信息,2014(12):228-263.

[5]唐荣耀.浅谈GPSRTK定位技术在市政工程测量中的应用[J].山东工业技术,2015(5):110.

[6]蔺志永.基于CORS的城市道路工程测量技术研究[J].测绘与空间地理信息,2014(1):193-195.

（编辑：王红霖）

Application of RTK Technology in Green Construction of City

Zhao Ruihua
(Exploration Branch of Jincheng Design Institute,Jincheng Shanxi048000)

With the rapid development of economy and science and technology,GPS technology has been used in all walks of life.The GPS RTK measurement technology in the technology plays an important role in urban green road engineering.Mainly introduces the RTK measuring principle and advantages and disadvantages,and combine the instance of specific application of RTK is briefly analyzed.

single base station RTK;net RTK;total station;green engineer

P228.4

A

2095-0748(2016)16-0055-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.16.24

2016-06-25

赵瑞华（1984—），男，山西盂县人，本科，毕业于太原理工大学，助理工程师，国家注册测绘师，研究方向：城市规划测量。