摘要：GPS定位是目前國內外最先進的測量手段之一，以其精度高、高效率、高效益、全天候的優勢被廣泛運用于我國的經濟建設中，對RTK在日常測量工作中的應用做一下陳述與分析。

　　關鍵字：GPS靜態測量,快速靜態定位,RTK測量,點校正

　　一. 引言

　　在大比例尺地形圖航測像控工程中,GPS定位技術已得到了普及。目前，在生產單位利用GPS進行像控點測量的方法基本劃分為三種:經典靜態測量、快速靜態測量、RTK測量，這三種方法基本是根據GPS技術的發展而提出來的。

　　RTK測量技術因其作業速度快、生產組織更為靈活、內業計算工作量小、資料整理便捷、實時測定測站坐標等明顯優勢而成為這幾年在城市測量中使用較多的測量手段。RTK的基本原理：GPS實時動態測量(RealTimeKinematic)簡稱RTK，又稱載波相位差分技術，是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法。

　　二.RTK的技術規范及技術設計：

　　1.RTK技術當前的測量精度(RMS)

　　平面10mm+1ppm;

　　高程20mm+1ppm。

　　各等級GPS相鄰點間弦長精度用下式表示：

          2.RTK的測量距離

　　由于RTK數據鏈的傳播限制和定位精度要求，RTK測量一般不超過10km。可按各等級測量要求計算某個測區的最長流動站距離。但在中小比例尺測圖時，在等高距大于2米時，可將測距放寬至不大于15km。當等高距小于2米時，應不大于10公里。但要注意下列要求：

　　(1)GPS接收機的性能要高，且機內有先進的數學模型，能確保長基線進行正確整周未知數的求解。

　　(2)數據鏈的性能要好，傳送距離要遠，能正確無誤的將參考站的數據發送到流動站。

　　(3)根據無線電傳播的規律，參考站和流動站離地面要有一定的高差。

　　(4)參考站和流動站之間必須沒有山體、樓群之類的遮擋，另外作業區域內還不能存在強烈的電磁波等干擾。發射距離與電臺天線的高度也有關系。由于參考站電臺天線發射UHF波段差分信號波,天線的高度對RTK測量距離影響很大，天線高與作用距離服從于下列公式：D=4.24×(√H1+√H2)式中√H1和√H2分別是基準站和流動站電臺的天線高，單位為米;D為數據鏈的覆蓋范圍的半徑，單位為公里。上式是在無障礙物遮擋和無電波干擾的理想條件下的覆蓋范圍，實際應用中將會有所出入。根據測區大小，可設置不同的發射天線高度。

　　A.RTK測量準備：

　　1)測區內欲用作參考站的控制點應首先進行圖上設計，分析RTK鏈的覆蓋范圍。如果某處距控制點過遠，應加測高等級控制點，再進行RTK測量。

　　2)RTK測量時應視測量目的、要求精度、衛星狀況、接收機類型、測區已有控制點情況及作業效率等因素綜合考慮，按照優化設計原則進行作業。

　　3)當測區內有GPS永久性跟蹤站、國家A或B級網點、GPS地殼形變監測點時，應首先選用作參考站點。

　　4)為了檢驗當前站RTK作業的正確性，必須檢查一個以上的已知控制點，或已知任意地物點、地形點，當檢核在設計限差要求范圍內時，方可開始RTK測量。

　　B.參考站的設置要求:

　　1).點位要求

　　參考站選擇必須嚴格。因為參考站接收機每次衛星信號失鎖將會影響網絡內所有流動站的正常工作。周圍應視野開闊，截止高度角應超過15°;周圍無信號反射物(大面積水域、大型建筑物等)，以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往行人的干擾。參考站應盡量設置于相對制高點上，以方便播發差分改正信號。參考站要遠離微波塔、通信塔等大型電磁發射源200米外，要遠離高壓輸電線路、通訊線路50米外。

　　2).參考站設置

　　參考站上儀器架設要嚴格對中、整平。GPS天線、信號發射天線、主機、電源等應連結正確無誤。嚴格量取參考站接收機天線高，量取二次以上，符合限差要求后，記錄均值。

　　3).參考站運行期間作業要求

　　盡管各RTK設備在設計時考慮到防水、防曬等因素，但作業時應盡量避免暴曬或雨水淋濕。參考站工作期間，工作人員不能遠離，要間隔一定時間檢查設備工作狀態，對不正常情況及時作出處理。由于參考站除了GPS設備耗電外，還要為RTK電臺供電，可采用雙電源電池供電，或采用汽車電瓶供電。條件許可時，可采用12V直流調變壓器直接同市電網路連接供電。

　　C.流動站的設置要求:

　　1).流動站作業準備

　　在RTK作業前，應首先檢查儀器內存或PC卡容量能否滿足工作需要。

　　工作前，應備足電源。

　　2).流動站作業要求

　　由于流動站一般采用缺省2m流動桿作業，當高度不同時，應修正此值。

　　在信號受影響的點位，為提高效率，可將儀器移到開闊處或升高天線，待數據鏈鎖定后，再小心無傾斜地移回待定點或放低天線，一般可以初始化成功。在穿越樹林、灌木林時，應注意天線和電纜勿掛破、拉斷，保證儀器安全。

　　D.RTK作業的條件要求及注意事項：

　　1).RTK作業基本條件要求

 

　　RTK作業應盡量在天氣良好的狀況下作業，要盡量避免雷雨天氣。夜間作業精度一般優于白天。

　　2).衛星預報

　　RTK作業前要進行嚴格的衛星預報，選取GDOP<6，衛星數>6的時間窗口。編制預報表時應包括可見衛星號、衛星高度角和方位角、最佳觀測衛星組、最佳觀測時間、點位圖形幾何圖形強度因子等內容。

　　衛星預報表的有效期以20天為宜，當超過20天時，應重新采集一組新的概略星歷進行預報衛星預報時應采用測區中心的經緯度。當測區較大時，應分區進行衛星預報。

　　3).RTK觀測期間的作業要求

　　不得在天線附近50米內使用電臺，10米內使用對講機。天氣太冷時，接收機應適當保暖;太熱時應避免陽光直接照曬，確保接收機正常工作。

　　RTK作業期間，參考站不允許下列操作：

　　(1)關機又重新啟動。

　　(2)進行自測試。

　　(3)改變衛星截止高度角或儀器高度值、測站名等。

　　(4)改變天線位置。

　　(5)關閉文件或刪除文件等。

　　RTK工作時，參考站可記錄靜態觀測數據，當RTK無法作業時，流動站轉化快速靜態或后處理動態作業模式觀測，以利后處理。

　　4).RTK測量過程中注意事項

　　參考站和流動站的項目(任務)設置參數應準確無誤。根據不同儀器類型而設置不同，作業時要嚴格按各儀器配套操作手冊要求進行參數設置。

　　流動站接收機只有經過初始化完成后才能進行RTK測量，初始化分靜態初始化或OTF兩種。控制測量、放樣測量宜采用靜態初始化(快速靜態或在已知點上)，地形點測量可采用OTF初始化。

　　由于RTK測量有時會出現點位坐標漂移誤差，當按設計要求進行RTK作業時，在距離和測回數都按設計掌握時，仍有部分測點超限時，只有通過減小測距和增加測回數加以解決。

　　三.目前RTK技術的應用及問題拓展：

　　RTK高效的工作以及極高的精度，在許多方面都得到了廣泛的應用，與像控點測量應用相類似的方面：1>.GIS數據采集：RTK不但可以時時得到點位的三維坐標，也可對點位的屬性信息進行編輯，然后可以對三維坐標進行一定的編輯，生產適應GIS平臺數據格式要求的基礎資料數據庫。如RTK在管線測量中的應用：選擇一個控制點或加密控制點作為基準站，用RTK的數據采集功能按地方坐標系的標準對需要定位的管線點入閥門方頭、管線中心等進行測量，現場可得到該點的三維坐標及精度評定水平，在精度允許的情況下開始采集，坐標數據自動存儲在電子手薄中，內業可將數據傳輸到計算機中進行數據庫的整理。2>.地形圖的測量：它為城市、礦區以及為各種工程提供不同比例尺的地形圖，以滿足城鎮規劃和各種經濟建設的需要。一般的作業方法均需要通視，至少需要2個人，而采用RTK技術進行測圖時，僅需一人背著儀器在要測的碎部點上呆上一、二秒鐘并同時輸入特征編碼，通過電子手簿或便攜微機記錄，在點位精度合乎要求的情況下，把一個區域內的地形地物點位測定后回到室內或在野外，由專業測圖軟件可以輸出所要求的地形圖。用RTK技術測定點位不要求點間通視，僅需一人操作，便可完成測圖工作，大大提高了測圖的工作效率。3>.地籍和房地產測量中的應用:地籍和房地產測量中應用RTK技術測定每一宗土地的權屬界址點以及測繪地籍與房地產圖，同上述測繪地形圖一樣，能實時測定有關界址點及一些地物點的位置并能達到要求的厘米級精度。將GPS獲得的數據處理后直接錄入GPS系統，可及時地精確地獲得地籍和房地產圖。但在影響GPS衛星信號接收的遮蔽地帶，應使用全站儀、測距儀、經緯儀等測量工具，采用解析法或圖解法進行細部測量。在建設用地勘測定界測量中，RTK技術可實時地測定界樁位置，確定土地使用界限范圍、計算用地面積。利用RTK技術進行勘測定界放樣是坐標的直接放樣，建設用地勘測定界中的面積量算，實際上由GPS軟件中的面積計算功能直接計算并進性檢核。避免了常規的解析法放樣的復雜性，簡化了建設用地勘測定界的工作程序。此外，RTK配備測深儀及相應的軟件可以進行海洋測量等等。

　　四：結論：

　　綜合以上，與傳統像片控制測量相比，RTK技術不僅能達到像控點測量的精度要求，而且誤差分布均勻，測圖精度高，不存在誤差積累，完全可以滿足大比例尺航測成圖的要求。基準站的選擇對于RTK測量非常重要，它將直接影響到流動站的施測精度和測量速度，而且還應根據測區的實際情況選擇合適的坐標轉換參數求解方法，參與坐標轉換的已知點應在3個以上，且分布要均勻，做到在滿足精度要求的情況下，盡可能的減少外業的工作強度。通過實際測量結果來看，RTK技術用于像控點的測量，操作簡便，靈活方便，不但可以大幅度提高測量速度，而且能夠大大減小作業人員的勞動強度，這在像控點測量中尤為顯著。RTK采集數據全部數字化，經過軟件處理，直接輸出電子地圖，適應數字化成圖及現代城市變化日新月異及時對地形圖修補測的需要，縮短了成圖周期，具有較好的經濟效益和社會效益。

　　參考文獻：

　　1.徐紹銓，張華海，楊志強，王澤民等.GPS測量原理與應用.武漢大學出版社(修訂版)

　　2.網絡資源