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Mobile Science

工程测量中RTK 动态定位技术的应用研究

作者

杨旗

葛洲坝集团工程科技有限公司 湖北省宜昌市 443000

1 工程测量中RTK 动态定位技术的应用优势

1.1 定位精度高

RTK 动态定位技术可提供厘米级乃至毫米级的高精度定位数据。于工程测量而言,高精度定位至关重要,例如在大型桥梁、高层建筑的施工测量过程中,精准的点位信息能够确保结构的准确性与安全性。相较于传统测量方法,RTK受环境、人为等因素的影响相对较小,能够在不同的地形及气候条件下稳定获取高精度测量成果,显著提升了工程测量的质量。

1.2 作业效率高

传统工程测量方法,例如全站仪测量,需开展大量控制点布置工作并进行人工操作,测量流程繁杂且耗时较长。而 RTK 动态定位技术运用实时差分定位原理,仅需在基准站与移动站完成设备设置,便可迅速采集测量数据。在测量进程中,移动站能够在测量区域内灵活移动,无需频繁进行搬站操作与控制点设置,极大地节约了测量时间与人力成本。与此同时,RTK 技术可与计算机软件相结合,达成数据的实时处理与分析,进一步提升了作业效率。

1.3 操作简便

RTK 设备的操作具备一定简易性,通常测量人员经过短期培训,便能熟练掌握其操作技巧。该设备的硬件具有体积小巧、质量轻便的特点,便于携带与安装。在测量作业过程中,测量人员仅需依据操作手册的指引,完成相关参数的设置,即可开展测量工作。此外,RTK 设备拥有良好的人机交互界面,测量数据能够直观地呈现于屏幕之上,有利于测量人员进行查看与记录。

1.4 实时性强

RTK 动态定位技术能够实时获取测量点的三维坐标信息,并将数据实时传输到移动站。测量人员可以在现场及时查看测量结果,对测量数据进行实时分析和处理。如果发现测量结果不符合要求,可以立即进行重新测量,避免了传统测量方法中因数据处理不及时而导致的返工问题。这种实时性使得工程测量能够更加及时、准确地反映工程实际情况,为工程决策提供有力的支持。

1.5 适应范围广

RTK 动态定位技术可应用于各类工程测量项目,涵盖地形测量、地籍测量、道路桥梁测量、水利工程测量等领域。无论处于地势平坦的城市区域,亦或是复杂的山区、水域等环境,RTK 技术均能彰显其优势,提供精准可靠的测量数据。此外,RTK 技术还可与其他测量技术,如全站仪测量、GPS 静态测量等相结合,进一步拓展其应用范畴与测量精度。

2 工程测量中RTK 动态定位技术的应用要点

2.1 基准站的合理设置

基准站作为 RTK 动态定位技术的基础支撑要素,其设置需遵循一定规范。首先,应选取地势较高、视野开阔且远离大面积水域、高压电线等干扰源的位置来布设基准站。地势较高且视野开阔有利于保障基准站与卫星之间实现良好的信号传输,从而降低信号遮挡以及多路径效应的影响。而远离干扰源的目的在于规避外界因素对卫星信号的干扰,进而确保基准站所接收的卫星信号具备准确性与可靠性。在设置基准站的过程中,需运用高精度测量仪器对站点实施精准的对中与整平操作。对中误差应严格控制在极小限度内,以此确保基准站位置的精确性。与此同时,需使基准站的天线与地面保持严格垂直,规避因天线倾斜而引发的信号接收偏差。此外,基准站的数据发射电台功率需依据实际测量范围进行合理调节。若功率过小,会致使流动站无法接收到基准站发射的数据;若功率过大,则会造成不必要的能源损耗,且可能对周边电子设备产生干扰。

2.2 流动站的正确操作

流动站作为 RTK(实时动态差分)动态定位技术系统中的核心数据采集单元,其性能表现直接关系到整个测量工作的精度与效率。在实际作业过程中,流动站需要与基准站保持稳定可靠的通信连接,这是确保差分数据实时传输和精确定位的基础条件。在架设流动站时,操作人员应当根据现场地形特征(如建筑物遮挡、植被覆盖等)和具体测量任务的技术要求,精确调整天线高度,这一步骤对于保证 GNSS 信号的持续稳定接收至关重要。专业技术人员必须经过系统培训,全面掌握流动站设备的各项功能操作,特别是在初始化设置环节,必须严格遵循标准作业流程,任何不规范操作都可能导致定位误差增大甚至数据丢失等严重后果。考虑到野外作业的特殊性,流动站的电力供应问题不容忽视,操作团队需要定期检测电池状态,并根据预计工作时长配备足够数量的备用电池组,确保测量工作能够连续不间断地进行。在数据采集阶段,流动站的观测时长设置需要结合项目精度要求、卫星星座分布状况以及大气环境等多重因素综合考量,过短的观测时间会显著降低定位结果的可靠性,而过长的观测时间则会造成资源浪费,因此需要科学合理地规划测量方案。

2.3 测量环境的评估与应对

工程测量的环境复杂多样,不同的环境条件会对 RTK 动态定位技术的应用产生不同程度的影响。在进行测量作业前,要对测量环境进行全面评估。对于山区、峡谷等地形复杂的区域,由于山体的遮挡会导致卫星信号接收困难,容易出现信号盲区。在这种情况下,可以采用增加基准站数量、选择合适的观测时段等方法来改善信号接收条件。例如,选择在卫星分布较好的时段进行测量,或者在不同的山头设置多个基准站,以确保流动站在测量过程中能够接收到足够的卫星信号。在城市高楼林立的区域,多路径效应是影响测量精度的主要因素。高楼大厦会反射卫星信号,使流动站接收到的信号包含反射信号和直射信号,从而产生测量误差。为了减少多路径效应的影响,可以采用具有抗多路径效应功能的天线,或者选择在建筑物较少的开阔区域进行测量。

2.4 测量数据的处理与检核

在工程测量中,RTK 动态定位技术所采集的数据需要经过严格的处理与检核,以确保最终结果的准确性和可靠性。数据处理的第一步是对原始观测数据进行筛选和预处理,剔除因信号干扰或设备异常导致的粗差数据。接下来,利用专业的数据处理软件对观测值进行平差计算,结合基准站和流动站的同步观测数据,进一步提高定位精度。在平差过程中,需特别关注残差分布情况,若发现异常值或系统性偏差,应及时分析原因并采取纠正措施。数据检核是保证测量质量的重要环节,主要包括内部检核和外部检核两个方面。内部检核通过对比不同观测时段的数据一致性来验证结果的可靠性,例如检查重复测量点的坐标偏差是否在允许范围内。外部检核则借助其他独立测量手段,如全站仪测量或静态 GPS 测量,对 RTK 测量结果进行交叉验证。此外,还需对测量成果进行逻辑检查,例如判断地形起伏是否符合实际情况,相邻点位的高程差是否合理等,从而确保数据的真实性和可用性。

3 结语

工程测量中 RTK 动态定位技术的应用研究结果表明,该技术凭借其高精度、高效率以及广泛的适应性,已成为现代工程测量中不可或缺的重要工具。通过对基准站的合理设置、流动站的正确操作、测量环境的全面评估与应对以及数据的严谨处理与检核,可以充分发挥 RTK 技术的优势,满足各类复杂测量任务的需求。未来,随着卫星导航技术、通信技术和数据处理算法的不断进步,RTK 动态定位技术的性能将进一步提升,应用领域也将更加广泛。在实际工程中,测量人员应注重技术的规范化应用,结合具体项目特点制定科学合理的测量方案,以实现更高质量的测量成果,为工程建设提供坚实的技术保障。

参考文献:

[1] 胡金浩,蒋大为 . 移动 RTK 技术在工程测量中的应用实践分析 [J]. 信息记录材料,2025,26(02):229-231.

[2] 郭健 . 水利工程测量的实时动态定位技术研究 [J]. 中国科技信息,2020,(24):80-81.