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[摘 要]在地形测量过程中，RTK技术作为一种重要的支撑技术，对地形测量准确性和精度的提高有着重要的作用。基于对RTK技术的了解，我们应当结合地形测量工作实际，认真分析并研究RTK地形测量工作流程，并对其测量精度和测量方法有所把握，保证RTK在地形测量工作中能够得到有效的应用，满足地形测量的实际需要。同时，还能提高地形测量工作质量，保证地形测量的精度能够达标。本文主要介绍利用RTK进行地形测量的主要流程，分析了RTK测量精度，并提出了提高RTK测量精度的对策。利用RTK进行地形测量，明显提高效率，节省大量的人力物力，满足精度要求。
[关键词]RTK技术； 地形测量； 工作流程； 精度研究
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0347-01
一、前言
地形测量包括控制测量和碎部测量两部分。常规测图方法通常是先布设控制网，再利用加密的控制点和图根控制点测定地物、地貌特征点（碎部点）的平面位置和高程，并按照一定的规律和符号绘制成图。传统地形测量经常受到控制点密度不足、测站间通视条件差等问题的困扰，效率低下。
近年来，随着GPS技术的发展，载波相位差分实时动态定位（RTK）测量技术日益成熟。RTK实时三维定位精度可以达到厘米级，已经广泛应用到控制测量、工程测量、地形及地籍测量中。使用RTK进行空间定位具有精度高、测量时间短、全天候、高度集成和自动化、无需通视及远距离测量等优点。
基于目前地形测量工作的实际需要，积极利用RTK技术，不但可以提高地形测量的准确性，同时还能够提供地形测量的精度，保证地形测量能够达到预期目标，在准确性和测量精度上都能满足实际需要。
测量精度是开展各种测绘工作的前提，在测绘工作展开前，首先要明确任务的精度要求；任务完成以后，要对测绘成果的精度水平做出评价。对于不同的测绘工作精度要求也不同。例如在地形图测绘中，对于小比例尺地形图上地物的点位精度要求要低于大比例尺地形图上地物的点位精度要求。在工程测量中，对建筑物进行施工放样的精度要求也不同于对其进行变形监测的精度要求。精度不仅是衡量测绘成果优劣的标准也是制定各种测量规范的根本依据。测绘工作者一直把分析精度损失的原因、如何提高测绘成果的精度水平作为研究对象，不断地提出各种提高测绘精度水平的理论与方法。测绘科学的发展离不开对于精度问题的研究。RTK（Real？Time？Kinematic）技术是在GPS技术基础上发展而来的实时载波相位差分测量技术，它在测量过程中可以实时提供厘米级精度的三维坐标。
二、基于RTK的地形测量工作流程
基于RTK灵活、高效、高精度的作业特点，在地形测量中采用RTK技术，与全站仪相比具有非常突出的优势。不过RTK也有其局限性，例如多路径效应、电磁波干扰、高大建筑物及树木对接收机视野的限制等，所以它不能完全取代全站仪。两种仪器协调配合作业，才能快速地完成测量任务。GPS点覆盖整个测区，并连测四等水准，用做求转换参数及检核。
测区平面控制起算点为大沂河、四张曲、西夏候三个C级GPS点。经实地踏勘，上述三点保存完好。E级GPS网由24个点组成边连式网形，其中包括三个起算点。GPS点覆盖整个测区，并连测四等水准，用做求转换参数及检核。
在尼山水库、沂河河堤等有大片树林区域、无线电信号发射塔周围200m的范围内，采用RTK测量模式建立图根控制点，用全站仪进行碎部点的数据采集。图根点的布置以点组的形式出现，每组由两个或三个两两互相通视的图根点组成，以便全站仪测量时定向和测站检查。
由于在任何开阔区域，均能发挥RTK测量的优势，快速准确地建立图根控制点，不用进行常规的图根导线测量，减少了累计误差，提高了碎部点测量精度，并大大提高了地形测量的效率。
在农田、村庄等上空开阔区域，采用RTK测量模式直接进行碎部点数据采集，其作业速度比全站仪更快，一般每个碎部点不超过3s，采集速度几乎等于走路的速度。RTK测量碎部点的模式有点模式和线模式两种。碎部点测量都可以采用点模式作业，不过对于公路、水渠、田埂等线状地物或连续地貌，采用线模式具有更高的作业效率。
在碎部点测量中，对于路沿、检查井等地面上的地物点，可以充分发挥RTK快速高精度定位的优势。但对于电线杆、路灯、房角等有高度的地物点，由于圆形天线的影响需进行偏心改正，以提高测量精度。
三、RTK测量精度检核
为了检测RTK测量成果的质量，用RTK测量模式复测测区内的所有GPS点，随机抽取其中十个，其数据与原坐标比较。
另外，利用RTK测定图根重合点50个，结果表明，点位较差均在5cm以内，其中在1cm以内的有16个，1～2cm有23个，2～3cm有8个，结果比较理想。由上可以看出，RTK坐标成果准确可靠，精度满足城市测量规范要求。
4个GPS点的RTK高程与四等水准高程比较结果见表2。
通过表2可以看出，RTK高程与四等水准高程较差大部分在40mm以下。若以四等水准高程为真值，按双观测值之差计算出高程中的误差，满足城市测量规范，对图根控制点和碎部点的高程要求。
四、提高RTK测量精度的对策
1、基準站的选择
基准站应该设在测区中部，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。
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。
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3cm。
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5km。
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。
6、观测者要求
严格规范操作，减少人为因素对测量精度影响。实践证明，观测者的专业水平和经验对成果的精度影响很大，例如，对中误差、测量天线高或输入基准站坐标的任何误差，都将影响整个测量成果。
五、结论
利用RTK进行地形测量打破了分级布网，逐级控制的原则，简化了控制测量烦琐的工作，可以不需要通视大范围测定无积累误差的图根控制点及碎部点，明显提高效率，节省了大量的人力物力，满足精度要求。在RTK受干扰比较强烈的地方，结合全站仪进行测图，可以弥补RTK的局限性。随着RTK测量技术的发展，其精度和稳定性也将不断提高，抗干扰能力将更强，对环境要求将会降低。相信将来RTK技术将会得到更广泛的应用。
参考文献
[1] 李英冰，徐绍铨.利用RTK进行数字化测图的经验总结[J].全球定位系统，2014，30（5）：30-34.
[2] 聂上海，殷立琼.GPSRTK技术在数字化地形测量上的应用试验[J].测绘通报，2015，（3）：30-31.
[3] 徐丁宁，尤杰.RTK参数的转换方法及注意的问题[J].科技咨询导报，2014，（16）：125
[关键词]RTK技术； 地形测量； 工作流程； 精度研究
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0347-01
一、前言
地形测量包括控制测量和碎部测量两部分。常规测图方法通常是先布设控制网，再利用加密的控制点和图根控制点测定地物、地貌特征点（碎部点）的平面位置和高程，并按照一定的规律和符号绘制成图。传统地形测量经常受到控制点密度不足、测站间通视条件差等问题的困扰，效率低下。
近年来，随着GPS技术的发展，载波相位差分实时动态定位（RTK）测量技术日益成熟。RTK实时三维定位精度可以达到厘米级，已经广泛应用到控制测量、工程测量、地形及地籍测量中。使用RTK进行空间定位具有精度高、测量时间短、全天候、高度集成和自动化、无需通视及远距离测量等优点。
基于目前地形测量工作的实际需要，积极利用RTK技术，不但可以提高地形测量的准确性，同时还能够提供地形测量的精度，保证地形测量能够达到预期目标，在准确性和测量精度上都能满足实际需要。
测量精度是开展各种测绘工作的前提，在测绘工作展开前，首先要明确任务的精度要求；任务完成以后，要对测绘成果的精度水平做出评价。对于不同的测绘工作精度要求也不同。例如在地形图测绘中，对于小比例尺地形图上地物的点位精度要求要低于大比例尺地形图上地物的点位精度要求。在工程测量中，对建筑物进行施工放样的精度要求也不同于对其进行变形监测的精度要求。精度不仅是衡量测绘成果优劣的标准也是制定各种测量规范的根本依据。测绘工作者一直把分析精度损失的原因、如何提高测绘成果的精度水平作为研究对象，不断地提出各种提高测绘精度水平的理论与方法。测绘科学的发展离不开对于精度问题的研究。RTK（Real？Time？Kinematic）技术是在GPS技术基础上发展而来的实时载波相位差分测量技术，它在测量过程中可以实时提供厘米级精度的三维坐标。
二、基于RTK的地形测量工作流程
基于RTK灵活、高效、高精度的作业特点，在地形测量中采用RTK技术，与全站仪相比具有非常突出的优势。不过RTK也有其局限性，例如多路径效应、电磁波干扰、高大建筑物及树木对接收机视野的限制等，所以它不能完全取代全站仪。两种仪器协调配合作业，才能快速地完成测量任务。GPS点覆盖整个测区，并连测四等水准，用做求转换参数及检核。
测区平面控制起算点为大沂河、四张曲、西夏候三个C级GPS点。经实地踏勘，上述三点保存完好。E级GPS网由24个点组成边连式网形，其中包括三个起算点。GPS点覆盖整个测区，并连测四等水准，用做求转换参数及检核。
在尼山水库、沂河河堤等有大片树林区域、无线电信号发射塔周围200m的范围内，采用RTK测量模式建立图根控制点，用全站仪进行碎部点的数据采集。图根点的布置以点组的形式出现，每组由两个或三个两两互相通视的图根点组成，以便全站仪测量时定向和测站检查。
由于在任何开阔区域，均能发挥RTK测量的优势，快速准确地建立图根控制点，不用进行常规的图根导线测量，减少了累计误差，提高了碎部点测量精度，并大大提高了地形测量的效率。
在农田、村庄等上空开阔区域，采用RTK测量模式直接进行碎部点数据采集，其作业速度比全站仪更快，一般每个碎部点不超过3s，采集速度几乎等于走路的速度。RTK测量碎部点的模式有点模式和线模式两种。碎部点测量都可以采用点模式作业，不过对于公路、水渠、田埂等线状地物或连续地貌，采用线模式具有更高的作业效率。
在碎部点测量中，对于路沿、检查井等地面上的地物点，可以充分发挥RTK快速高精度定位的优势。但对于电线杆、路灯、房角等有高度的地物点，由于圆形天线的影响需进行偏心改正，以提高测量精度。
三、RTK测量精度检核
为了检测RTK测量成果的质量，用RTK测量模式复测测区内的所有GPS点，随机抽取其中十个，其数据与原坐标比较。
另外，利用RTK测定图根重合点50个，结果表明，点位较差均在5cm以内，其中在1cm以内的有16个，1～2cm有23个，2～3cm有8个，结果比较理想。由上可以看出，RTK坐标成果准确可靠，精度满足城市测量规范要求。
4个GPS点的RTK高程与四等水准高程比较结果见表2。
通过表2可以看出，RTK高程与四等水准高程较差大部分在40mm以下。若以四等水准高程为真值，按双观测值之差计算出高程中的误差，满足城市测量规范，对图根控制点和碎部点的高程要求。
四、提高RTK测量精度的对策
1、基準站的选择
基准站应该设在测区中部，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。
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。
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3cm。
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5km。
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。
6、观测者要求
严格规范操作，减少人为因素对测量精度影响。实践证明，观测者的专业水平和经验对成果的精度影响很大，例如，对中误差、测量天线高或输入基准站坐标的任何误差，都将影响整个测量成果。
五、结论
利用RTK进行地形测量打破了分级布网，逐级控制的原则，简化了控制测量烦琐的工作，可以不需要通视大范围测定无积累误差的图根控制点及碎部点，明显提高效率，节省了大量的人力物力，满足精度要求。在RTK受干扰比较强烈的地方，结合全站仪进行测图，可以弥补RTK的局限性。随着RTK测量技术的发展，其精度和稳定性也将不断提高，抗干扰能力将更强，对环境要求将会降低。相信将来RTK技术将会得到更广泛的应用。
参考文献
[1] 李英冰，徐绍铨.利用RTK进行数字化测图的经验总结[J].全球定位系统，2014，30（5）：30-34.
[2] 聂上海，殷立琼.GPSRTK技术在数字化地形测量上的应用试验[J].测绘通报，2015，（3）：30-31.
[3] 徐丁宁，尤杰.RTK参数的转换方法及注意的问题[J].科技咨询导报，2014，（16）：125